Автогенераторный отбраковщик кварцевых резонаторов по моночастотности Советский патент 1981 года по МПК G01R27/26 H03H3/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ

1

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться при изготовлении кварцевых резонаторов.

По основному авт. св. № 561150 известен автогенераторный отбраковщик кварцевых резонаторов по моночастотности, содержащий исследуемый емкостной четырехполюсник с кварцевым резонатором, усилитель переменного тока, ключ и гетеродин. Он снабжен основным и дополнительным балансными смесителями, режекторным фильтром, усилителем мощности, причем один из входов основного и дополнительного баласных смесителей соединены с соответствующими выходами гетеродина, другой вход основного балансного смесителя соединен с выходом усилителя мощности, а его выход подключен ко входу исследуемого емкостного четырехполюсника с кварцевым резонатором, выход которого соединен с другим входом дополнительного балансного смесителя, выход которого соединен со входом усилителя переменного тока, выход которого соединен со входом ключа и входом режекторного фильтра, выход ключа соединен с выходом режекторного фильтра и входом усилителя мощности, выход которого подключен ко входу основного балансного смесителя 1 Однако используемые режекторные LCфильтры имеют довольно большую зону, где наблюдается большой фазовый сдвиг, в связи с чем велика погрешность при измерении параметров возбуждаемого нежелательного резонанса. Кроме того, так как добротность элементов ограничена, то полоса, где не выполняются условия возбуждения, значительно больше полосы основного резонанса, что вызывает, с одной стороны, нечувствительность устройства к близко лежащим к основному нежелательным резонансам и, с другой стороны, увеличивает погрешность измерения далеко лежащих нежелательных резонансов. Устройство с та5 КИМ режекторным фильтром сложно.

Цель изобретения - повышение точности измерения параметров нежелательных резонансов и упрощение устройства.

Эта цель достигается тем, что режекторный фильтр выполнен в виде однозвенной дифференцирующей цепи.

На чертеже показана функциональная блок-с.хема предлагаемого устройства.

Устройство содержит четырехполюсник 1 с исследуемым кварцевым резонатором, первый и второй смесители 2 и 3, ключ 4, однозвенную дифференцирующую цець 5, гетеродин 6, усилитель 7 мощности и индикатор 8. Одни из входов смесителей 2 и 3 соединены с соответствующими выходами гетеродина 6, другой вход первого смесителя 2 соединен с выходом усилителя 7 мощности, а его выход подключен ко входу четырехполюсника 1 с исследуемым кварцевым резонатором. Выход четырехполюсника 1 соединен с другим выходом второго смесителя 3, выход которого соединен со входами ключа 4 и однозвенный дифференцирующей цепи 5. Выходы ключа 4 и однозвенной дифференцирующей цепи 5 соединены со входом усилителя 7 мощности, выход которого подключен к индикатору 8.

Устройство работает следующим образом.

Флюктуации, имеющие место в системе, воздействуют на кварцевый резонатор, возбуждая последний, в связи с чем на выходе четырехполюсника появляется слабый сигнал с частотой основного и нежелательных колебаний кварцевого резонатора.

Частота гетеродина выбирается такой, чтобы разностные частоты, получающиеся на выходе дополнительного смесителя 3, лежали в пределах полосы пропускания усилителя 7 мощности. При этом ключ 4 замкнут. После усиления усилителем 7 мощности шумовой сигнал поступает на первый смеситель 2, где образуются частоты, равные частотам основного и нежелательных резонансов пьезоэлектрических резонаторов. Так как все блоки обеспечивают сдвиг фазы, близкой к нулю, то происходит возбуждение системы на частоте максимального из резонаторов, т. е. частоте основного резонанса. Частота гетеродина выбирается так, чтобы разность между этой частотой и частотой основного резонанса стала равной нулю, после чего ключ 4 переводится в закрытое состояние. Происходит срыв возбуждения на частоте основного колебания

и система возбуждается на максимальном нежелательном резонансе, а индикатор 8 индицирует величину нежелательного резонанса.

Использование достаточно низкой промежуточной частоты в цепи автогенератора позволяет создать режекторный фильтр на обычных элементах с полосой пропускания, равной полосе пропускания кварцевого резонатора.

Применение автогенераторного возбуждения не требует трудоемкой операции поиска по частоте исследуемого резонанса и значительно сокращает время измерения.

Применение в качестве режекторного фильтра однозвенной дифференцирующей цепи позволяет получить узкие полосы пропускания. Кроме того, однозвенная дифференцирующая цепь имеет минимальный, по сравнению со всеми другими передающими цепями, фазовый сдвиг, соответствующий заданному затуханию амплитудно-частотной характеристики фильтра. Упрощение устройства позволяет обеспечить регулировку полосы непропускания и установку ее оптимальной величины для каждой из партий измеряемых резонаторов. Все это

обеспечивает измерение параметров нежелательных резонансов, лежащих близко к основному и уменьщение погрещности для всех остальных резонансов.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров пьезоэлектрических резонаторов по авт. св. № 561150, отличающееся тем, что, с целью 35 повыщения точности измерения параметров нежелательных резонансов и его упрощения, режекторный фильтр выполнен в виде однозвенной дифференцирующей цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 40 1. Авторское свидетельство СССР № 561150, кл. G 01 R 27/26, 1975.