Способ отбраковки кварцевых резонаторов по величине абсолютных резонансов

Способ отбраковки кварцевых резонаторов по величине абсолютных резонансов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

t юлю уды@ Яф. f ф 4%%ХИЙ

ОnИ©ХЙЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ц 6I325I

Сотов Савтсий

0оеалистических

Рессубаив

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.06.76 (21) 2374684/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 05.06.78 (51) М. Кл.2 б 01|с 17/10//

G 01R 27/26

Государственнь4 комитет

Совета Министров CCCP по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 317 733 (088.8) (72) Автор изобретения

Ю П Кузьмин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОТБРАКОВКИ КВАРЦЕВЫХ РЕЗОНАТОРОВ

ПО ВЕЛИЧИНЕ АБСОЛЮТНЫХ РЕЗОНАНСОВ

1+ 1+р

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в аппаратуре для измерения параметров кварцевых резонаторов при их разработке, производстве и испытаниях. 5

Известен способ отбраковки кварцевых резонаторов по величине абсолютных резонансов в двуплечей мостовой схеме с кварцевым резонатором в одном плече и уравновешивающим импедансом в другом плече изменения 10 частоты в заданном частотном интервале и фиксации выходного сигнала. При этом величина сопротивления уравновешивающего элемента в противоположном плече устанавливается бесконечно большой, а при оценке при- 15 годности резонатора фиксируются уровни экстремальных точек АЧХ и сравниваются с заданным значением (1).

Однако способ имеет значительные погрешности, обусловленные погрешностью индика- 20 тора уровня и неравномерностью частотной характеристики подаваемого на мостовую схему сигнала и всего измерительного тракта.

Целью изобретения является повышение точности отбраковки при одновременном уп- 25 рощении аппаратуры, необходимой для реализации способа.

Это достигается тем, что в способе отбраковки кварцевых резонаторов по величине аб- солютных резонансов, основанном на вклю- ЗО чении кварцевого резонатора в одно плечо двуплечей мостовой схемы и уравновешивающего элемента в другое плечо, путем свипирования частоты в заданном частотном интервале и фиксации выходного сигнала, сопротивление уравновешивающего элемента устанавливают в два раза меньшим по сравнению с заданным уровнем отбраковки, выходной сигнал детектируют и дифференцируют, а индикацию «брак» вЂ” «годен» производят по знаку производной от сигнала на частоте нежелательного резонанса.

На фиг. 1 показано устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 — зависимости частотной характеристики от соотношения между уравновешивающим сопротивлением и сопротивлением кварцевого резонатора на исследуемом резонансе.

По предлагаемому способу гармонический высокочастотный сигнал подается на двуплечевую мостовую схему. В одно плечо мостовой схемы установлен испытываемый кварцевый резонатор, в другое уравновешивающий элемент.

Такая схема обладает свойством не изменять выходной уровень, если сопротивление уравновешивающего элемента активно и равно где R, — сопротивление кварцевого резона613251 тора, соответствующее уровню отбраковки;

R< — сопротивление нагрузки.

При R„«R обычно реализуемое в мостах это выражение принимает вид

R„= 2R,, где R> — динамическое сопротивление испытываемого кварцевого резонатора.

Если сопротивление кварцевого резонатора меньше значения R,„„, то на выходе моста при свипировании частоты генератора наблюдается экстремум типа максимума, а если больше значения R, „, то экстремум типа минимума.

Сигнал, получаемый с выхода моста, детектируется и постоянная составляющая дифференцируется, в результате чего имеем положительный или отрицательный сигнал в зависимости от величины сопротивления резонанса.

В предлагаемом способе в несколько раз уменьшается погрешность измерения за счет неравномерности частотной характеристики измерительного тракта. Погрешность измерения в данном случае связана с величиной неравномерности частотной характеристики соотношением д 1 лоп

R Ф где Л вЂ” погрешность отбраковки; д — неравномерность частотной характеристики.

Малая погрешность отбраковки необходима при динамическом сопротивлении резонатора, близком к заданному уровню отбраковки. В этом случае погрешность за счет неравномерности частотной характеристики уменьшается в 30 — 50 раз. Практически исключается и погрешность индикатора, так как в данном способе индикатор фиксирует не величину, а только знак выходного сигнала.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит генератор 1 гармонических колебаний, двуплечевую мостовую схему 2 с кварцевым резонатором 3 в одном плече и уравновешивающим элементом 4 в другом, амплитудный детектор 5, дифференцирующую цепь 6 и дискриминатор 7 знака производной.

Сигнал с генератора 1 гармонических колебаний поступает на мостовую схему 2, частотная характеристика которой зависит от соотношения между уравновешивающим сопротивлением и сопротивлением кварцевого резонатора на исследуемом резонансе.

Зависимости, представленные на фиг. 2, имеют вид

Rg R) а=,, а,= доп

5 Ry Ry

При a=ap частотная характеристика представляет собой прямую линию, при а(ао имеем экстремум типа минимум, при а)ао имеем. экстремум типа максимум. Далее этот сигнал

10 подается на амплитудныи детектор, где преобразуется в сигнал постоянного тока и поступает на дифференцирующую цепь, на выходе которой в процессе свипирования частоты генератора появляется положительный

15 или отрицательныи сигнал в зависимости от а соотношения . Далее сигнал поступает

Qp на дискриминатор знака производной, который подает сигнал на индикатор «годен» или

20 «брак»

По предлагаемому способу погрешность измерения на частотах 100 МГц может быть уменьшена в 4 — 5 раз по сравнению с прототипом. Некоторое расхождение с теоретиче25 скими данными объясняется наличием паразитных емкостных и индуктивных элементов моста.

Метод легко автоматизируется и может быть применен в производстве кварцевых реЗ0 зонаторов.

Формула изобретения

З5 Способ отбраковки кварцевых резонаторов по величине абсолютных резонансов, основанный на включении кварцевого резонатора в одно плечо двуплечий мостовой схемы и уравновешивающего элемента в другое плечо, пу40 тем свипирования частоты в заданном частотном интервале и фиксации выходного сигнала отличающийся тем, что, с целью повышения точности отбраковки, сопротивление уравновешивающего элемента устанавливают в

45 два раза меньшим по сравнению с заданным уровнем отбраковки, выходной сигнал детектируют и дифференцируют, а индикацию

«брак» вЂ” «годен» производят по знаку производной от сигнала на частоте нежелательного

50 резонанса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Великан Я. М., Гельмонт 3. Я., Зелях

Э. В. Пьезоэлектрические фильтры. «Связь», 55 с. 371, 1966, 6132б! фиг, 1

1z(<) I

Щг,2

Составитель И. Бахтина

Техред И. Михайлова

Корректор Л. Орлова

Редактор Н. Суханова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1126/12 Изд. № 484 Тираж 1122 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5