Кварцевые резонаторы и генераторы Geyer Electronic

Е. Звонарев
Новости электроники, 2, 2007

Немецкая компания Geyer Electronic производит кварцевые резонаторы и генераторы, которые пользуются широкой популярностью. Они помогают сформировать стабильную частоту, необходимую для точной и надежной работы прибора. Так как от качества кварцевого кристалла может зависеть работоспособность целой системы, выбор таких резонаторов и генераторов имеет большое значение при разработке.

Рис. 1. Эквивалентная схема кварцевого резонатора и основные важные для практики формулы, иллюстрирующие взаимосвязь основных параметров

Для правильного выбора кварцевого резонатора необходимо знать основные важные параметры его эквивалентной схемы, которая вместе с основными формулами показана на рисунке 1. Как видно из схемы на рисунке 1, из-за наличия емкости С₁ резонатор имеет частоту последовательного резонанса f_S, а благодаря С₀ емкости – частоту параллельного резонанса f_P. Величины L₁ и C₁ зависят от механических свойств кварцевой пластины, а сопротивление R₁ характеризует затухание механических колебаний. Значение емкости С₀ определяется электродами резонатора и емкостью подводящих проводов. Из формул видно, что частота последовательного резонанса зависит только от строго определенных параметров резонатора L₁ и С₁, а частота параллельного резонанса изменяется от значительно менее определенной величины межэлектродной емкости С₀. Важнейшим параметром кварцевого резонатора является добротность Q (ее называют именно «Q» от первой буквы «Quality factor» или фактор (параметр) качества). С точки зрения электрических параметров кварцевый резонатор ведет себя как колебательный контур с высокой добротностью. Стабильность частоты LC-генераторов в большинстве практических случаев недостаточна. С помощью кварцевых резонаторов практически достижимые значения нестабильности частоты df/f находятся в пределах от 10...6 до 10...10.

Рис. 2. Иллюстрация влияния емкости CL на резонансные частоты

Часто возникает необходимость подстраивать частоту кварцевого резонатора в небольших пределах для достижения требуемого значения частоты. Для этого последовательно с кварцевым резонатором включают регулировочную емкость CL, емкость которого велика по сравнению с С₁ (см. рисунок 2).

Читать статью в полном объеме (pdf)