Способ измерения эквивалентных электрических параметров кварцевых резонаторов Советский патент 1959 года по МПК H03H3/04 

Измерения эквивалентных электрических парал1етров кварцевых резонаторов, возбуждаемых как на основной частоте, так и на гармониках м.еханических колебаний в области высоких частот, представляют значительные затруднения. Удовлетворительные способы измерения этих параметров, пригодные ДЛЯ контроля резонаторов в зсловиях их производства, отсутствуют. Для практических целей измерение эквивалентных параметров удобнее осуществлять способами, основанными на использовании автогенератора, ча|0тота колебаний которого управляется испытуемым резонатором. Однако для резонаторов, возбуждаемых на обертонах в результате механических колебаний, в области очень высоких частот известные осцилляторные способы измерения эквивалентных электрических параметров оказываются непригодными, так как используемые для этих целей схемы автогенераторов не обеспечивают устойчивого возбуждения колебаний резонаторов на обертонах.

Для устранения этого недостатка предлагает ся способ измерения, основанный на использовании сбалансированного мостового кварцевого автогенератора, что позволяет использовать сравнительно простые зависимости, связывающие измеряемые параметры с известными параметрами других элементов генератора.

Описываемый способ поясняется на фиг. 1 и 2.

Измеряемый резонатор В1слючается в одно из плеч отрегулированного на точный баланс емкостного или индуктивно-емкостного моста лампового генератора.

При симметричном включении моста в цепь анодного контура и точном его балансе вызванное ра остройкой анодного контура изменение частоты генератора связано с добротностью резонатора простой зависимостью, позволяющей рассчитывать добротность по формуле: / ДС

2Q;- Гс,-с;{с.-с,)д/

где: / - частота генератора, Q«-добротность контура, АС - изменение емкости анодного контура, С - значение емкости анодного контура при

№ 118526- 2 -

резонансе, С и Ci - значения емкости первоначальное и после расстройки, Д/ - наблюдаемое изменение частоты генератора при расстройке контура на величину - Ci.

Второй электрический параметр кварцевого резонатора - характеристическое сопротивление Р„ -- , где Q - добротность резонатора, а г - эквивалентное активное сопротивление (сопротивление последовательного резонанса),-может быть определен по величине наблюдаемого при разбалансе моста изменения частоты. Разбаланс моста может осуществляться как изменением нейтродинной емкости, так и изменением емкости любого плеча мостовой цепи. При этом характеристическое сопротивление р„ и изменение частоты Д/, вызванное изменением емкости конденсатора одного из плеч моста ДС, связаны следующей простой зависимостью, позволяющей рассчитывать . на основании результатов двух измерений частоты генератора для двух значений емкости одного из плеч мостовой цепи:

1ГС

i J

.А7 ()(

где GO-статическая емкость резонатора, включающая и емкость его монтажа, С иС -значения емкости одного из плеч моста до и после расстройки.

Активное эквивалентное сопротивление резонатора г может быть определено следующим простым способом. При включении параллельно нейтродинной емкости без реактивного переменного сопротивления на блюдается срыв колебаний генератора при изменении его величины. Анализ показывает, что срыв колебаний происходит в моме«т, когда величина указанного безреактивного сопротивления оказывается равнойвеличине активного сопротивления резонатора г . Используя калиброванное безреактивное сопротивление указанным способом, легко определить величину активного сопротивления резонатора г .

Предмет изобретения

Способ измерения эквивалентных электрических параметров кварцевых резонаторов, в частности добротности, характеристического и активного сопротивлений, осуществляемый включением измеряемого резонатора в одно из плеч сбалансированного мостового автогенератора, частота которого управляется измеряемым резонатором, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот измеряемых резонаторов, определяют добротность по величине расстройки частоты генератора, наблюдаемой при изменении емкости анодного контура, и известным значениям параметров анодного контура, а характеристическое сопротивление- по величине расстройки частоты генератора при изменении емкости одного из конденсаторов мостовой цепи генератора и известным значениям изменяемой емкости, и активное сопротивление резонатора - по величине калиброванного безреактивного переменного сопротивления, включенного параллельно нейтродинной емкости и соответствующего моменту срыва колебаний генератора.

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Редактор Н. С. КутафинаГр. 89

Информационно-издательский отдел.Подп. к печ. 7.IV-59 г.

Объем 0,34 п. л.Зак. 2104Тираж 785Цена 50 коп.

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Петро-вка, 14.