Измеритель частотных динамических параметров кварцевых резонаторов

Измеритель частотных динамических параметров кварцевых резонаторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Всесоюзная лВтеит но-тбх н х ческоков

1 библиотек @БА

ОПИСАНИЕ

ИЗОбРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»> 46O 5IO

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.08.72 (21) 1817740/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.75. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 14.04.75 (51) М. Кл. G 01г 23/00 государственный комитет

Соввтв Министров СССР оо делам иаооретений и откоытий (53) УДК 621.317.761 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. П. Кузьмин, Ю. Е. Геншафт, А. Г. Уженцев, А. Н. Солдатенков и Т. М. Саитов (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

КВАРЦЕВЫХ РЕЗОНАТОРОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в пьезокварцевом производстве при измерении частоты и динамических параметров пьезоэлектрических резонаторов, Известен измеритель частоты и динамических параметров кварцевых резонаторов, измерительная система которого состоит из последовательно соединенных генератора, четырехполюсника с измеряемым кварцевым резонатором и индикатора, причем в индикатор входят амплитудный детектор, усилитель тока и собственно индикатор (микроамперметр).

Известное измерительное устройство обладает недостаточной производительностью, низкими метрологическими показателями, и сфера применения подобных устройств с ростом частоты изделий ограничивается.

Целью изобретения является повышение производительности, точности измерения параметров, кварцевых резонаторов при неограниченном диапазоне рабочих частот.

Эта цель достигается тем, что измеритель снабжен последовательно соединенными пороговым устройством, триггером и интегратором. Выход усилителя подключен к входу порогового устройства, а выход интегратора— к входу перестраиваемого генератора.

На фиг. 1 показана блок-схема измерителя, на фиг. 2 — эпюры напряжений в различных точках схемы.

Предлагаемое устройство содержит перестраиваемый генератор 1, четырехполюсник с исследуемым кварцевым резонатором 2, амплитудный детектор 3, усилитель 4, триггер

Шмитта 5, триггер 6, интегратор 7, частотомер

8 и индикатор 9.

Измеритель работает следующим образом.

Генератор 1 перестраивается до тех пор, пока его частота, достигнув полосы пропуска1О ния измеряемого кварцевого резонатора, не примет значения (см. фиг. 2, а, точка пг на амплитудно-частотной характеристике (АЧХ) резонатора, включенного в четырехполюсник).

В этом случае напряжение на выходе четы15 рехполюсника станет равным U>, что соответствует выходному напряжению усилителя

4, при котором срабатывает триггер Шмитта 5.

Триггер Шмитта 5, в свою очередь, отрицательным перепадом опрокинет симметрич20 ный триггер 6. Напряжение с выхода триггера 6 поступит на интегратор 7.

Полярность сигнала, управляющего частотой генератора 1, на выходе интегратора выбрана таким образом, чтобы частота генера25 тора увеличивалась в направлении точки пг со скоростью, определяемой постоянной времени интегрирования. Как только частота достигнет точки и на АЧХ (см. фиг. 2, а), триггер Шмитта 5 возвращается в исходное соЗО стояние, не влияя на состояние триггера 6, так как запуск последнего осуществляется от460510

Рцг 7 рицательными перепадами импульсов триггера Шмитта 5, поэтому напряжение на выходе интегратора продолжает нарастать, а частота изменяется в направлении точки т . По достижении точки m (частота j>) амплитуда на выходе усилителя 4 вновь достигает порога трабатывания триггера Шмитта 5, который отрицательным перепадом выходного импульса изменяет состояние симметричного триггера 6.

В результате этого падает напряжение на входе интегратора и начинает уменьшаться напряжение на выходе интегратора. Частота генератора при этом начинает изменяться. В точке и происходит возврат триггера Шмитта 5 в исходное состояние, но состояние симметричного триггера не изменяется. При достижении частоты f2 (точка m на АЧХ) процесс повторяется как в первоначальном случае, т. е. система входит в режим автозахвата, и частота генератора качается, причем средняя частота пределов качания является резонансной частотой измеряемого кварцевого резонатора.

Для того, чтобы электронно-счетный частотомер индицировал значение средней частоты, т. е. частоты кварцевого резонатора, необходимо, чтобы период качания частоты генератора был много меньше периода отсчета частотомера. Период же качания определяется в основном выбором параметров интегратора, полосы управления генератора и коэффициентом передачи цепи генератор/усилитель.

Точность измерения номильной частоты определяется параметрами четырехполюсника, линейностью свипирования и отношением периода свипирования к периоду отсчета частоты.

1О

Предмет изобретения

Измеритель частотных динамических параметров кварцевых резонаторов, содержащий частотомер, индикатор, последовательно соединенные перестраиваемый генератор, четырехполюсник с исследуемым кварцевым резонатором, амплитудный детектор и усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения функциональных возможностей, он снабжен последовательно соединенными пороговым устройством, триггером и интегратором, причем .выход усилителя подключен к входу порогового устройства, и выход интегратора — к входу перестраиваемого генератора.

460510 а V(О

Фиг 2

Составитель В. Степанов

Редактор Е. Семанова Техред Т. Миронова Корректор Л. Денисова

Заказ 896/14 Изд. № 1102 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2