SU516003A1 - Устройство дл измерени параметров кварцевых резонаторов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может использоватьс  дл  измерени  параметров пьезоэлектрических резонаторов .

Известно устройство дл  измерени  электрических параметров пьезокерамических резонаторов , содержащее систему с частотиоой модул цией задающего генератора 1.

Однако в известном устройстве невысока  точность.

Известно также устройство дл  измерени  параметров кварцевых резонаторов, содержащее управл емый генератор высокой частоты, один выход которого соединен через управл емый аттенюатор с мостовым четырехполюсником , а другой через последовательно соединенные первый смеситель и дискриминатор с синхронным гетеродином, один из выходов которого соединен с первым смесителем, а другой через последовательно соединенные второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом мостового четырехполюсника, регулируемый фазовращатель, фазовый детектор, подключелный к индикатору фазы и входу управл емого генератора высокой частоты, а также блок авторегулировани  мощности рассе ни , соедипеиный с вторым входом управл емого аттенюатора, и блок индикации 2.

Известное устройство имеет недостаточную производительность и точность измерени  как

параметров кварцевого резонатора, так и мощности рассеивани  на нем.

Цель изобретени  - повыщение точности измерени  параметров кварцевого резонатора и мощиости, рассеиваемой на нем в процессе измерени , а также повышение производительности , удобства обслул-сивани .

Дл  этого в предлагаемое устройство введены последовательно соединенные третий смеситель и фазовращатель, выход которого подключен к второму входу фазового детектора, причем один из входов третьего смесител  подключен к потенциальному электроду исследуемого кварцевого резонатора мостового

четырехполюсника, а другой - к выходу синхронного гетеродина, выходы второго и третьего смесителей подключены к блоку индикации , который соединен с блоком авторегулировани  мощности рассе ни . Кроме того,

блок индикации содержит цепь из последовательно соединенных логарифмического блока, блока сложени  и индикатора мощности рассе ни , вход которой соединен с выходом второго смесител , а также цепь из последовательно соединенных второго логарифмического блока, блока вычитани  и индикатора динамического сопротивлени , вход которой соединен с выходом третьего смесител , причем выход логарифмического блока подключен к

второму входу блока вычитани , а выход второго логарифмического блока подключен к второму входу блока сложени , выход которого св зан с блоком авторегулировани  мощности рассе ни . На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит управл емый геператор 1 высокой частоты, одним выходом соединенный через управл емый аттенюатор 2 с мостовым четырехполюсником 3, в одно из плеч которого включен исследуемый кварцевый резонатор. Мостовой четырехполюсник 3 имеет обычные дл  мостового четырехполюсника вход и выход и дополнительный выход напр жени  с кварцевого резонатора. К второму выходу генератора 1 подключен вход первого смесител  4, выход которого через частотный дискриминатор 5 подсоединен к входу управлени  синхронного гетеродина 6. Один из выходов синхронного гетеродина 6 подключен к второму входу смесител  4. К дифференциальному выходу мостового четырехполюсника 3 подключен второй смеситель 7, а к потенциальному электроду исследуемого кварцевого резонатора, включенного в мостовой четырехполюсник, подключен вход третьего смесител  8. Вторые входы смесителей 7 и 8 подключены к синхронному гетеродину 6. Выходы смесителей 7 и 8 соответственно подключены к фазовращател м 9 и 10, а также к логарифмическим блокам 11 и 12. С выходов фазовращателей 9 и 10 сигналы поступают на входы фазового детектора 13, выход которого подключен к индикатору фазы 14. Выход фазового детектора 13 также подключен к входу уцравлени  генератора 1. Сигналы с выходов логарифмических блоков И и 12 поступают на блоки сложени  15 и вычитани  16, к выходам которых соответственно подключены индикатор 17 мощности рассе ни  и индикатор 18 динамического сопротивлени . Выход блока сложепи  15 кроме этого соедин етс  через блок 19 авторегулировани  мощности рассе ни  с входом управлени  аттенюатора 2. Устройство работает следующи.м образом. Частоту генератора 1 устанавливают несколько ниже предполагаемой частоты исследуемого кварцевого резонатора и провод т балансировку моста с исследуемым кварцевым резонатором по минимому показаний индикатора 17 мощности или по максимуму показаний индикатора 18 динамического сопротмвлснн . При перестройке генератора 1 вверх по частоте пропсходит возбуждение кварцевого резонатора в мостовом четырехполюснике 3. При возбуждении кварцевого резонатора происходит разбаланс плеч моста, и напр жение Uz на дифференциальном выходе трансформатора пр мо пропорционально току разбаланса. Так как в предлагаемой схел;е моста тока разбаланса пр мо пропорциопально завис1гг от эквивале ггного сопротивлени  динамической ветви Z, то на частоте последовательного резонанса напр жение f/9 на выходной обмотке пр мо пропорционально току /1 через динамическое сопротивление RY кварцевого резонатора,т. е. и -А .- , где /С - коэффициент пропорциональности, определ емый параметрами мостового четырехполюсника 3. На частоте последовательного резонанса кварцевого резонатора выполн ютс  следующне соотношени : дл  мощности, рассеивае.мой па кварцевом резонаторе, Р,:: и, -I:-, и, -и,-К,,(1) ДЛЯ величины динамического сопротивлени  кварцевого резонатора R. - где L/1 - напр жение, снимаемое с потенциального электрода кварцевого резонатора . С учетом обобщенной расстройки .R,(+j.}. Соотношени  (1), (2) и (3) определ ют возможности предлагаемого устройства дл  измерени  параметров кварцевых резонаторов . Информаци  об амплитудно-фазовых соотношени х на выходах мостовой схемы переноситс  на промежуточные частоты при помощи смесителей 7, 8 и синхронного гетеро.дина 6.. Частота синхронного гетеродина 6 «.следит за частотой генератора 1 так, чтобы раз-ница между ними была посто нной и равн лась, промежуточной. С этой целью гетеродин 6 охвачен кольцом частотной автоподстройки, состо  П1.ей из смесител  4 и частотного дискри .мннатора 5, выходной сигна.т которого управл ет частотой гетеродина 6. Фазовращатели 9 и 10, фазовый детектор 13 и индикатор фазы 14 необходимы дл  настройки кольца фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) генератора 1 на пуль фазовой характеристики исследуемого кварцевого резонатора, наход щегос  в мосте 3. Сигналы промежуточной частоты на выходах смесителей 7 и 8 имеют большой динамический диапазон изменени  по уровню напр жени  из-за широких пределов измер емых мощностей и величин динамического сопротивлени  кварцевых резонаторов. Поэтому дл  обеспечени  измерени  всех типов кварцевых резопаторов выходные сигналы смесителей поступают на логарифмические блоки 11 и 12. Сумма логарифмов величин сигналов с выходов моста 3, исход  из выражени  (1), дает информацию с мощности рассе ни  н кварцевом резонаторе, а разность дает инфор мацию о величине динамического сопротивлени  кварцевого резопатора. Суммирование и 1 ычптапие осуществл етс  при помощи бпп