PL104011B1 - Uklad temperaturowej kompensacji czestotliwosci rezonatorow kwarcowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad tempera¬ turowej kompensacji czestotliwosci rezonatorów kwarcowych, majacy zastosowanie zwlaszcza w generatorach i filtrach kwarcowych.

W znanych i realizowanych dotychczas rozwia¬ zaniach dotyczacych ukladów temperaturowej kompenasacji czestotliwosci rezonatorów kwarco¬ wych, napiecie polaryzacji diody pojemnosciowej doprowadzane jest zwykle do obydwu elektrod diody. Do jednej elektrody pojemnosciowej do¬ laczona jest jedna elektroda rezonatora kwarco¬ wego i rezystor, który drugim swoim koncem polaczony jest z kondensatorem, majacym druga okladke na potencjale masy, oraz z wyjsciem ob¬ wodu termdstorowonrezysterowego, * na wejscie którego podawane jest napiecie z zasilacza napie¬ cia. Do drugiej elektrody diody pojemnosciowej dolaczony jest kondensator i rezystor którego dru¬ gi koniec polaczony jest z kondensatorem, maja¬ cym druga okladke na potencjale masy i z su¬ wakiem potencjometru, którego jeden zacisk dola¬ czony jest do zasilacza, a drugi do masy.

Mozliwe sa jeszcze inne warianty ukladu po¬ laczen na przyklad rezonator i kondensator moga byc zamienione miejscami, dioda moze byc zala¬ czona w odwrotnym kierunku, filtr pradów rezo¬ natora, na który skladaja sie elementy rezystora i kondensatora moze byc bardziej rozbudowany, niiec inna konfiguracje lub skladac sie z innych elementów. 2 We wszystkich tych przypadkach nie zmienia sie istotna cecha ukladu: na jedna elektrode dio¬ dy dochodzi napiecie z obwodu termistorowo-re¬ zystorowego na druga — z potencjometru. Na- piecie doprowadzone do diody poprzez obwód ter- mistorowo-rezystorowy zmienia sie przy zmianach temperatury i wywoluje efekt temperaturowej kompenasacji czestotliwosci rezonatora, stad na¬ piecie kompensujace. Napiecie doprowadzone do io diody przez potencjometr podlega regulacji; regu¬ lacja wartosci tego napiecia sluzy do przestraja- nia rezonatora, przestrajanie to jest zwykle wy¬ korzystywane do korekcji czestotliwosci rezona¬ tora, stad napiecie korekcyjne. Wyrózniajaca ce- J5 cha jakosciowa tego rozwiazania jest to, ze na wejscie obwodu termistorowo-rezystorowego po¬ dawane jest napiecie nie podlegajace zadnym zmianom, wahaniom czy regulacjom.

Znany jest równiez uklad z opisu patentowego 2q polskiego nr 85020 polegajacy na tym, ze poten¬ cjometr i obwód termistorowo-rezystorowy sa ze soba polaczone w ten sposób, ze wyjscie poten¬ cjometru to jest jego suwak i jeden z zacisków koncowych dolaczone jest do wejscia obwodu ter- mistorowo-rezystorowego.

Wada tego ukladu polega na tym, ze napiecie na wejsciu obwodu termistorowo-rezystorowego podlega zmianom wynikajacym z regulacji poten¬ cjometru (zmiany ustawienia suwaka potencjo- ^ metru maja na celu korekte stalych odchylek 104 011104 011 czestotliwosci rezonatora), co powoduje z kolei zmiane charakterystyk napieciowo-temperaturo- wych obwodu termistorowo-rezystorowego i w konsekwencji niedokladnosci temperaturowej kompensacji czestotliwosci rezonatora. 5 Celem wynalazku jest wyeliminowane istnieja¬ cych wad w dotychczasowych ukladach oraz uproszczenie ukladu.

Istota wynalazku jest to, ze obwód termistoro- wo-rezystorowy i potencjometr polaczone sa ze soba w ten sposób, ze wyjscie potencjometru to jest do jego zacisków koncowych.

Uklad {temperaturowej kompensacji czestotli¬ wosci rezonatorów kwarcowych wedlug niniejsze¬ go wynalazku jest lepszy niz dotychczasowe ukla- 15 dy dotad stosowane, gdyz zapewnia stalosc war¬ tosci napiecia doprowadzanego do wejscia obwo¬ du termistorowo-rezystorowego. Jest prostszy od ukladów dotad stosowanych i zawiera mniej ele- metów. Daje duze oszczednosci na materiale 20 i montazu, oraz usuwa nieprawidlowosci pracy generatora.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jesit na ry¬ sunku, który przedstawia schemat ideowy ukladu temperaturowej kompensacji czestotliwosci rezo- ^ natorów kwarcowych.

Uklad sklada sie z rezonatora kwarcowego Q, którego jedna elektroda polaczona jest z jedna elektroda diody pojemnosciowej D i jednym kon¬ cem rezystora Rf. Druga elektroda diody D znaj¬ duje sie na potencjale masy, a drugi koniec re¬ zystora RF dolaczony jest do kondensatora CF majacego druga okladke na potencjale masy i do suwaka potencjometru P, którego jeden koniec dolaczony jest do masy, a drugi do zacisków wyj¬ sciowych obwodu termistorowo-rezystorowego OTR, którego drugi zacisk wyjsciowy dolaczony jest do masy. Do zacisków wejsciowych obwodu termistorowo-rezystorowego OTR dolaczona jest masa i wyjscie zródla napiecia ZN, majacego jeden zacisk na potencjale masy.

Dzialanie ukaldu polega na tym, ze do diody D doprowadzone jest zmienne w funkcji tempe¬ ratury napiecie polaryzujace, takie, ze odpowia¬ dajaca temu napieciu pojemnosc diody zmienia sie w funkcji temperatury w ten sposób, ze kom¬ pensuje zmiany czestotliwosci rezonatora Q. Na¬ piecie polaryzacji diody D doprowadzane jest za posrednictwem szeregowego rezystora Rf . i rów¬ noleglego kondensatora CF, które razem sluza do tego, aby z jednej strony nie przepuscic do dal¬ szych czesci ukladu pradów zmiennych w obwo¬ dzie rezonatora Q, a z drugiej — aby nie dopuscic do rezontora Q pradów zmiennych wystepujacych w ukladzie poza obwodem rezonatora Q. Zmien¬ ne w funkcji temperatury napiecie polaryzacji diody D podawane z dzielnika potencjometru P 40 45 50 powstaje w wyniku dzialania obwodu termisto¬ rowo-rezystorowego OTR.

Obwód ten w przypadku ogólnym moze skla¬ dac sie z dowolnej ilosci termistorów i rezysto¬ rów, które sa podstawowymi elementami ksztal¬ tujacymi jego dzialanie i moze byc tez wyposa¬ zony w diody i tranzystory, które pelnia w nim wtedy pewne'funkcje pomocnicze. Jednak nieza¬ leznie od struktury wewnetrznej, która w tym przypadku nie ma znacznia dla opisywanego wy¬ nalazku, obwód termistorowo-rezystorowy OTR wystepuje w ukladzie temperaturowej kompensa¬ cji rezonatorów kwarcowych jako czwórnik i tak jest ujmowany w niniejszym opisie. Obwód ter¬ mistorowo-rezystorowy OTR w najprostszej wer¬ sji moze skladac sie z jednego rezystora i jed¬ nego termistora polaczonych szeregowo. Jego wej¬ sciem jest wtedy zewnetrzny zacisk rezystora i ze¬ wnetrzny zacisk termistora, a wyjsciem — jeden z zacisków zewnetrznych szeregowego polaczenia tych elementów i punkt, w którym te elementy sa ze soba polaczone. Przy zmianach temperatury zmienia sie rezystancja termistora, zmienia sie wiec spadek napiecia na rezystorze i termistorze- wchodzacym w sklad obwodu OTR. Stosunek po¬ dzialu napiecia na obwodzie termistorowp-rezy- storowym OTR zmienia sie w funkcji tempera¬ tury. Elementy obwodu OTR tak^sie dobiera, aby napiecie na jego wyjsciu tak sie zmienialo, zeby dla konkretnego rezonatora kwarcowego Q, przy zastosowaniu konkretnej diody pojemnosciowej D, wystepowal efekt kompensacji temperaturowych zmian czestotliwosci rezontora Q za pomoca zmian pojemnosci diody D. Potencjometr P, który umo¬ zliwia regulacje napiecia wyjsciowego z obwodu OTR, pozwala regulowac srednia dla danego za¬ kresu temperatur wartosc napiecia polaryzacji diody D, a wiec i srednia pojemnosc tejze diody i w konsekwencji srednia wartosc czestotliwosci rezonatora O. Daje on wiec mozliwosc dokony¬ wania przestrajania rezonatora Q. Przestrajamie to ma zwykle na celu, albo wstepne nastrojenie rezonatora na wlasciwa czestotliwosc pracy, albo korekcje starzeniowych zmian Czestotliwosci re¬ zonatora Q, albo likwidacje jeszcze innych wply¬ wów destabilizujacych, zmieniajacych srednia cze¬ stotliwosc pracy rezonatora Q.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad temperaturowej kompensacji czestotliwo¬ sci rezonatorów kwarcowych z dioda pojemno¬ sciowa i obwodem termistorowo-rezystorowym, wyposazony w potencjometr do regulacji czesto¬ tliwosci rezonatora, znamienny tym, ze wyjscie obwodu termistorowo-rezystorowego polaczone jest wejsciem potencjometru, to jest z jego za¬ ciskami koncowymi. PZGraf. Koszalin D-797 105 egz. A-4 Cena 45 zl