Meteran resonator kuarsa. Cara memeriksa resonator kuarsa. Prinsip pengoperasian resonator kuarsa

Saya ingin segera mengatakannya Tidak mungkin memeriksa resonator kuarsa menggunakan multimeter. Untuk memeriksa resonator kuarsa menggunakan osiloskop, Anda perlu menghubungkan probe ke salah satu terminal kuarsa, dan buaya bumi ke terminal lainnya, tetapi cara ini tidak selalu memberikan hasil yang positif, berikut penjelasan alasannya.
Salah satu alasan utama kegagalan resonator kuarsa adalah jatuhnya yang dangkal, jadi jika remote control TV atau kunci alarm mobil berhenti berfungsi, hal pertama yang perlu Anda lakukan adalah memeriksanya. Tidak selalu mungkin untuk memeriksa pembangkitan di papan karena probe osiloskop memiliki kapasitansi tertentu, yang biasanya sekitar 100pF, yaitu, ketika menghubungkan probe osiloskop, kita menghubungkan kapasitor dengan nilai nominal 100pF. Karena peringkat kapasitansi dalam rangkaian osilator kuarsa adalah puluhan dan ratusan pikofarad, lebih jarang nanofarad, menghubungkan kapasitansi semacam itu menimbulkan kesalahan yang signifikan pada parameter desain rangkaian dan, karenanya, dapat menyebabkan kegagalan pembangkitan. Kapasitansi probe dapat dikurangi hingga 20pF dengan menyetel pembagi ke 10, namun hal ini tidak selalu membantu.

Berdasarkan apa yang tertulis di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa untuk menguji resonator kuarsa, diperlukan suatu rangkaian, bila dihubungkan dengan probe osiloskop yang tidak akan mengganggu pembangkitannya, yaitu rangkaian tidak boleh merasakan kapasitansi probe. Pilihan jatuh pada generator Clapp dengan transistor, dan untuk mencegah gangguan pembangkitan, pengikut emitor dihubungkan ke output.


Jika Anda memegang papan menghadap cahaya, Anda dapat melihat bahwa dengan bantuan bor Anda mendapatkan titik-titik yang rapi; jika Anda mengebor dengan obeng, maka titik-titik tersebut hampir rapi). Intinya sama pemasangannya pada tambalan, hanya saja tambalannya tidak direkatkan, melainkan dibor.


Foto bornya dapat dilihat di bawah ini.


Sekarang mari kita langsung memeriksa kuarsa. Pertama, mari kita ambil kuarsa pada 4.194304MHz.


Kuarsa pada 8MHz.


Kuarsa pada 14.31818MHz.


Kuarsa pada 32MHz.


Saya ingin menyampaikan beberapa patah kata tentang harmonik, Harmonisa- osilasi pada frekuensi kelipatan frekuensi dasar, jika frekuensi dasar resonator kuarsa adalah 8 MHz, maka harmonisa dalam hal ini disebut osilasi pada frekuensi: 24 MHz - harmonik ke-3, 40 MHz - harmonik ke-5, dan segera. Seseorang mungkin bertanya-tanya mengapa hanya ada harmonik ganjil dalam contoh tersebut, karena Kuarsa tidak dapat bekerja bahkan pada harmonik!!!

Saya tidak menemukan resonator kuarsa dengan frekuensi lebih tinggi dari 32MHz, tetapi hasil ini pun bisa dianggap luar biasa.
Tentunya bagi amatir radio pemula, metode tanpa menggunakan osiloskop yang mahal lebih disukai, jadi di bawah ini adalah diagram untuk memeriksa kuarsa menggunakan LED. Frekuensi kuarsa maksimum yang dapat saya uji menggunakan rangkaian ini adalah 14MHz, nilai berikutnya yang saya miliki adalah 32MHz, tetapi dengan itu generator tidak menyala, tetapi ada celah panjang dari 14MHz ke 32MHz, kemungkinan besar akan berhasil hingga 20MHz.

Resonator kuarsa adalah perangkat elektronik yang didasarkan pada efek piezoelektrik, serta resonansi mekanis. Ini digunakan oleh stasiun radio, yang mengatur frekuensi pembawa dalam jam dan pengatur waktu, menetapkan interval 1 detik di dalamnya.

Apa itu dan mengapa itu diperlukan

Perangkat ini merupakan sumber yang menyediakan osilasi harmonik presisi tinggi. Dibandingkan dengan analog, ia memiliki efisiensi pengoperasian yang lebih besar dan parameter yang stabil.

Contoh pertama perangkat modern muncul di stasiun radio pada tahun 1920-1930. sebagai elemen yang mempunyai operasi stabil dan mampu mengatur frekuensi pembawa. Mereka:

  • menggantikan resonator kristal yang beroperasi pada garam Rochelle, yang muncul pada tahun 1917 sebagai hasil penemuan Alexander M. Nicholson dan ditandai dengan ketidakstabilan;
  • mengganti rangkaian yang digunakan sebelumnya dengan kumparan dan kapasitor, yang tidak memiliki faktor kualitas tinggi (hingga 300) dan bergantung pada perubahan suhu.

Beberapa saat kemudian, resonator kuarsa menjadi bagian integral dari pengatur waktu dan jam. Komponen elektronika dengan frekuensi resonansi natural 32768 Hz, yang dalam pencacah biner 15-bit menetapkan jangka waktu sebesar 1 detik.

Perangkat tersebut digunakan saat ini di:

  • jam tangan kuarsa, memastikan keakuratannya terlepas dari suhu sekitar;
  • alat ukur, menjamin akurasi indikator yang tinggi;
  • alat pengeras suara gema laut, yang digunakan dalam penelitian dan pembuatan peta dasar laut, merekam terumbu karang, perairan dangkal, dan mencari objek di dalam air;
  • sirkuit yang sesuai dengan osilator referensi yang mensintesis frekuensi;
  • sirkuit yang digunakan dalam indikasi gelombang SSB atau sinyal telegraf;
  • stasiun radio dengan sinyal DSB dengan frekuensi menengah;
  • filter bandpass penerima superheterodyne, yang lebih stabil dan berkualitas tinggi dibandingkan filter LC.

Perangkat diproduksi dengan rumah yang berbeda. Mereka dibagi menjadi output, digunakan dalam pemasangan volumetrik, dan SMD, digunakan dalam pemasangan di permukaan.

Pengoperasiannya bergantung pada keandalan rangkaian switching, yang mempengaruhi:

  • penyimpangan frekuensi dari nilai yang diperlukan, stabilitas parameter;
  • tingkat penuaan perangkat;
  • kapasitas beban.

Sifat-sifat resonator kuarsa

Ini lebih unggul dari analog yang sudah ada sebelumnya, yang menjadikan perangkat ini sangat diperlukan di banyak sirkuit elektronik dan menjelaskan ruang lingkup penggunaan perangkat. Hal ini dibuktikan dengan fakta bahwa dalam dekade pertama sejak penemuannya, lebih dari 100 ribu perangkat diproduksi di AS (belum termasuk negara lain).

Di antara sifat positif resonator kuarsa yang menjelaskan popularitas dan permintaan perangkat:

  • faktor kualitas baik, yang nilainya – 104-106 – melebihi parameter analog yang digunakan sebelumnya (memiliki faktor kualitas 300);
  • dimensi kecil yang dapat diukur dalam sepersekian milimeter;
  • ketahanan terhadap suhu dan fluktuasinya;
  • umur panjang;
  • kemudahan pembuatan;
  • kemampuan untuk membuat filter kaskade berkualitas tinggi tanpa menggunakan pengaturan manual.

Resonator kuarsa juga memiliki kelemahan:

  • elemen eksternal memungkinkan Anda menyesuaikan frekuensi dalam rentang sempit;
  • memiliki desain yang rapuh;
  • tidak tahan terhadap panas berlebih.

Prinsip pengoperasian resonator kuarsa

Perangkat ini beroperasi berdasarkan efek piezoelektrik yang muncul pada pelat kuarsa suhu rendah. Elemen dipotong dari kristal kuarsa padat, dengan memperhatikan sudut yang ditentukan. Yang terakhir menentukan parameter elektrokimia resonator.

Pelat dilapisi di kedua sisi dengan lapisan perak (platinum, nikel, emas cocok). Mereka kemudian dipasang dengan kuat di dalam wadahnya, yang disegel. Alat tersebut merupakan sistem osilasi yang mempunyai frekuensi resonansi tersendiri.

Ketika elektroda dikenai tegangan bolak-balik, pelat kuarsa, yang memiliki sifat piezoelektrik, bengkok, berkontraksi, dan bergeser (tergantung pada jenis pemrosesan kristal). Pada saat yang sama, EMF balik muncul di dalamnya, seperti yang terjadi pada induktor yang terletak di sirkuit osilasi.

Ketika tegangan diterapkan dengan frekuensi yang sesuai dengan getaran alami pelat, resonansi diamati pada perangkat. Serentak:

  • elemen kuarsa meningkatkan amplitudo getaran;
  • Resistansi resonator sangat berkurang.

Energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan osilasi rendah jika frekuensinya sama.

Penunjukan resonator kuarsa pada diagram kelistrikan

Perangkat ini ditunjuk mirip dengan kapasitor. Perbedaan: sebuah persegi panjang ditempatkan di antara segmen vertikal - simbol pelat yang terbuat dari kristal kuarsa. Sebuah celah memisahkan sisi persegi panjang dan pelat kapasitor. Di dekat diagram mungkin ada huruf penunjukan perangkat - QX.

Cara memeriksa resonator kuarsa

Masalah dengan peralatan kecil muncul jika terkena benturan keras. Hal ini terjadi ketika perangkat yang berisi resonator terjatuh. Yang terakhir gagal dan memerlukan penggantian sesuai dengan parameter yang sama.

Memeriksa fungsionalitas resonator memerlukan penguji. Itu dirakit sesuai dengan sirkuit berdasarkan transistor KT3102, 5 kapasitor dan 2 resistor (perangkat ini mirip dengan osilator kuarsa yang dirakit pada transistor).

Perangkat harus terhubung ke basis transistor dan kutub negatif, dilindungi dengan memasang kapasitor pelindung. Catu daya untuk rangkaian switching konstan – 9V. Plus, pengukur frekuensi dihubungkan ke masukan transistor, dan ke keluarannya melalui kapasitor, yang mencatat parameter frekuensi resonator.

Diagram digunakan saat mengatur rangkaian osilasi. Ketika resonator berfungsi dengan baik, ketika dihubungkan, ia menghasilkan osilasi yang menyebabkan munculnya tegangan bolak-balik pada emitor transistor. Selain itu, frekuensi tegangan bertepatan dengan karakteristik resonator yang serupa.

Perangkat rusak jika pengukur frekuensi tidak mendeteksi kemunculan frekuensi atau mendeteksi keberadaan frekuensi, namun nilainya jauh berbeda dari nilai nominalnya, atau ketika wadahnya dipanaskan dengan besi solder, nilainya berubah drastis.

Osilasi memainkan salah satu peran terpenting di dunia modern. Jadi, bahkan ada teori string yang menyatakan bahwa segala sesuatu di sekitar kita hanyalah gelombang. Namun ada pilihan lain untuk menggunakan pengetahuan ini, dan salah satunya adalah resonator kuarsa. Kebetulan peralatan apa pun rusak secara berkala, tidak terkecuali. Bagaimana Anda bisa memastikan bahwa setelah kejadian negatif, sistem masih berfungsi sebagaimana mestinya?

Katakanlah sedikit tentang resonator kuarsa

Resonator kuarsa adalah analog dari rangkaian osilasi berdasarkan induktansi dan kapasitansi. Namun ada perbedaan di antara keduanya dalam mendukung yang pertama. Seperti diketahui, konsep faktor kualitas digunakan untuk mengkarakterisasi rangkaian osilasi. Dalam resonator berbasis kuarsa mencapai nilai yang sangat tinggi - dalam kisaran 10 5 -10 7 . Selain itu, ini lebih efisien untuk seluruh rangkaian ketika suhu berubah, yang berarti masa pakai lebih lama untuk komponen seperti kapasitor. Sebutan resonator kuarsa pada diagram berbentuk persegi panjang yang terletak secara vertikal, yang kedua sisinya “diapit” oleh pelat. Secara eksternal, dalam gambar, mereka menyerupai hibrida kapasitor dan resistor.

Bagaimana cara kerja resonator kuarsa?

Piring, cincin atau batangan dipotong dari kristal kuarsa. Setidaknya dua elektroda, yang merupakan strip konduktif, diterapkan padanya. Pelatnya tetap dan memiliki frekuensi resonansi getaran mekanisnya sendiri. Ketika tegangan diterapkan ke elektroda, kompresi, geser, atau tekukan terjadi karena efek piezoelektrik (tergantung pada bagaimana kuarsa dipotong). Kristal yang berosilasi dalam kasus seperti itu bekerja seperti induktor. Jika frekuensi tegangan yang disuplai sama dengan atau sangat dekat dengan nilai alaminya, maka lebih sedikit energi yang diperlukan pada perbedaan signifikan untuk mempertahankan pengoperasian. Sekarang kita dapat melanjutkan untuk menyoroti masalah utama, itulah sebabnya artikel tentang resonator kuarsa ini ditulis. Bagaimana cara memeriksa fungsinya? 3 metode dipilih, yang akan dibahas.

Metode No.1

Di sini transistor KT368 berperan sebagai generator. Frekuensinya ditentukan oleh resonator kuarsa. Ketika listrik disuplai, generator mulai bekerja. Ini menciptakan impuls yang sama dengan frekuensi resonansi utamanya. Urutannya melewati kapasitor, yang ditetapkan sebagai C3 (100r). Ini menyaring komponen DC, dan kemudian mentransmisikan pulsa itu sendiri ke pengukur frekuensi analog, yang dibangun di atas dua dioda D9B dan elemen pasif berikut: kapasitor C4 (1n), resistor R3 (100k) dan mikroammeter. Semua elemen lainnya berfungsi untuk menjamin stabilitas sirkuit dan agar tidak ada yang terbakar. Tergantung pada frekuensi yang disetel, tegangan pada kapasitor C4 dapat berubah. Ini adalah metode yang cukup mendekati dan keuntungannya adalah kemudahannya. Dan karenanya, semakin tinggi tegangannya, semakin tinggi frekuensi resonatornya. Namun ada batasan tertentu: Anda harus mencobanya di sirkuit ini hanya jika berada dalam kisaran perkiraan tiga hingga sepuluh MHz. Pengujian resonator kuarsa yang melampaui nilai-nilai ini biasanya tidak termasuk dalam elektronik radio amatir, tetapi di bawah ini kami akan mempertimbangkan gambar yang jangkauannya 1-10 MHz.

Metode nomor 2

Untuk meningkatkan akurasi, Anda dapat menghubungkan pengukur frekuensi atau osiloskop ke keluaran generator. Kemudian indikator yang diinginkan dapat dihitung menggunakan angka Lissajous. Namun perlu diingat bahwa dalam kasus seperti itu kuarsa tereksitasi, baik pada harmonik maupun pada frekuensi dasar, yang, pada gilirannya, dapat memberikan penyimpangan yang signifikan. Perhatikan diagram di bawah ini (yang ini dan yang sebelumnya). Seperti yang Anda lihat, ada berbagai cara untuk mencari frekuensi, dan di sini Anda harus bereksperimen. Hal utama adalah mengikuti tindakan pencegahan keselamatan.

Memeriksa dua resonator kuarsa sekaligus

Sirkuit ini memungkinkan Anda menentukan apakah dua resistor kuarsa yang beroperasi dalam rentang satu hingga sepuluh MHz berfungsi. Selain itu, berkat itu, Anda dapat mengenali sinyal kejut yang terjadi antar frekuensi. Oleh karena itu, Anda tidak hanya dapat menentukan kinerjanya, tetapi juga memilih resistor kuarsa yang paling cocok satu sama lain dalam hal kinerjanya. Rangkaian ini diimplementasikan dengan dua osilator master. Yang pertama bekerja dengan resonator kuarsa ZQ1 dan diimplementasikan pada transistor KT315B. Untuk memeriksa pengoperasian, volume keluarantage harus lebih besar dari 1.2 V, dan tekan tombol SB1. Indikator yang ditunjukkan sesuai dengan sinyal tingkat tinggi dan unit logis. Tergantung pada resonator kuarsa, nilai yang diperlukan untuk pengujian dapat ditingkatkan (tegangan dapat ditingkatkan setiap pengujian sebesar 0,1A-0,2V ke nilai yang direkomendasikan dalam instruksi resmi untuk menggunakan mekanisme tersebut). Dalam hal ini, keluaran DD1.2 akan menjadi 1, dan DD1.3 akan menjadi 0. Selain itu, yang menunjukkan pengoperasian osilator kuarsa, LED HL1 akan menyala. Mekanisme kedua bekerja serupa dan akan dilaporkan oleh HL2. Jika Anda menyalakannya secara bersamaan, LED HL4 juga akan menyala.

Ketika frekuensi dua generator dibandingkan, sinyal keluarannya dari DD1.2 dan DD1.5 dikirim ke DD2.1 DD2.2. Pada output inverter kedua, rangkaian menerima sinyal termodulasi lebar pulsa untuk kemudian membandingkan kinerjanya. Anda dapat melihatnya secara visual dengan mem-flash LED HL4. Untuk meningkatkan akurasi, ditambahkan pengukur frekuensi atau osiloskop. Jika indikator sebenarnya berbeda kilohertz, maka untuk menentukan frekuensi kuarsa yang lebih tinggi, tekan tombol SB2. Kemudian resonator pertama akan mengurangi nilainya, dan nada sinyal cahaya akan berkurang. Maka kita dapat dengan yakin mengatakan bahwa ZQ1 memiliki frekuensi yang lebih tinggi daripada ZQ2.

Fitur cek

Saat memeriksa selalu:

  1. Baca instruksi yang disertakan dengan resonator kuarsa;
  2. Ikuti tindakan pencegahan keselamatan.

Kemungkinan penyebab kegagalan

Ada beberapa cara untuk menonaktifkan resonator kuarsa Anda. Ada baiknya Anda membiasakan diri dengan beberapa yang paling populer untuk menghindari masalah di masa depan:

  1. Jatuh dari ketinggian. Alasan paling populer. Ingat: Anda harus selalu menjaga area kerja Anda tetap teratur dan memantau tindakan Anda.
  2. Kehadiran tegangan konstan. Secara umum, resonator kuarsa tidak takut akan hal itu. Tapi ada presedennya. Untuk memeriksa fungsinya, sambungkan kapasitor 1000 mF secara seri - langkah ini akan mengembalikannya beroperasi atau menghindari konsekuensi negatif.
  3. Amplitudo sinyal terlalu besar. Masalah ini dapat diselesaikan dengan berbagai cara:
  • Pindahkan frekuensi pembangkitan sedikit ke samping sehingga berbeda dari indikator utama resonansi mekanis kuarsa. Ini adalah pilihan yang lebih kompleks.
  • Kurangi jumlah volt yang memberi daya pada generator itu sendiri. Ini adalah pilihan yang lebih mudah.
  • Periksa apakah resonator kuarsa benar-benar rusak. Jadi, penyebab penurunan aktivitas mungkin karena fluks atau partikel asing (dalam hal ini perlu dibersihkan secara menyeluruh). Mungkin juga insulasi digunakan terlalu aktif dan kehilangan sifat-sifatnya. Untuk memeriksa titik ini, Anda dapat menyolder "tiga titik" pada KT315 dan memeriksanya dengan poros (pada saat yang sama Anda dapat membandingkan aktivitasnya).

Kesimpulan

Artikel tersebut membahas cara memeriksa kinerja elemen rangkaian listrik seperti frekuensi resonator kuarsa, serta propertinya. Metode untuk mendapatkan informasi yang diperlukan dibahas, serta kemungkinan alasan kegagalannya selama pengoperasian. Tetapi untuk menghindari konsekuensi negatif, selalu bekerja dengan pikiran jernih - dan pengoperasian resonator kuarsa tidak akan terlalu mengganggu.

Alasan pembuatan perangkat ini adalah sejumlah besar resonator kuarsa yang terakumulasi, baik yang dibeli maupun disolder dari papan yang berbeda, dan banyak yang tidak memiliki tanda apa pun. Bepergian melalui hamparan luas Internet dan mencoba merakit dan meluncurkan berbagai macam Internet, diputuskan untuk menghasilkan sesuatu milik kami sendiri. Setelah banyak percobaan dengan generator yang berbeda, baik pada logika digital yang berbeda maupun pada transistor, saya memilih 74HC4060, meskipun osilasi sendiri juga tidak dapat dihilangkan, tetapi ternyata, ini tidak menimbulkan gangguan selama pengoperasian perangkat. .

Rangkaian meter kuarsa

Perangkat ini didasarkan pada dua generator CD74HC4060 (74HC4060 tidak ada di toko, tetapi dilihat dari lembar data, generator tersebut bahkan "lebih keren"), yang satu beroperasi pada frekuensi rendah, yang kedua pada frekuensi tinggi. Frekuensi terendah yang saya miliki adalah kuarsa jam, dan frekuensi tertinggi adalah kuarsa non-harmonik pada 30 MHz. Karena kecenderungannya untuk membangkitkan diri sendiri, diputuskan untuk mengganti generator hanya dengan mengganti tegangan suplai, yang ditunjukkan oleh LED yang sesuai. Setelah generator, saya memasang repeater logika. Mungkin lebih baik memasang kapasitor daripada resistor R6 dan R7 (saya belum memeriksanya sendiri).

Ternyata, perangkat ini tidak hanya menjalankan kuarsa, tetapi juga semua jenis filter dengan dua kaki atau lebih, yang berhasil dihubungkan ke konektor yang sesuai. Satu "berkaki dua" yang mirip dengan kapasitor keramik diluncurkan pada frekuensi 4 MHz, yang kemudian berhasil digunakan sebagai pengganti resonator kuarsa.

Foto-foto menunjukkan bahwa dua jenis konektor digunakan untuk menguji komponen radio. Yang pertama terbuat dari bagian soket - untuk bagian timah, dan yang kedua adalah pecahan papan yang direkatkan dan disolder ke trek melalui lubang yang sesuai - untuk resonator kuarsa SMD. Untuk menampilkan informasi, digunakan pengukur frekuensi yang disederhanakan pada mikrokontroler PIC16F628 atau PIC16F628A, yang secara otomatis mengubah batas pengukuran, yaitu frekuensi pada indikator akan menjadi kHz atau di MHz.

Tentang detail perangkat

Sebagian papan dirakit pada bagian timah, dan sebagian lagi pada SMD. Papan ini dirancang untuk indikator LCD garis tunggal Winstar WH1601A (yang memiliki kontak di kiri atas), kontak 15 dan 16, yang berfungsi untuk penerangan, tidak dirutekan, tetapi siapa pun yang membutuhkan dapat menambahkan trek dan detail untuk diri mereka sendiri. Saya tidak menyalakan lampu latar karena saya menggunakan indikator non-lampu latar dari beberapa ponsel di pengontrol yang sama, tetapi awalnya ada yang Winstar. Selain WH1601A, Anda dapat menggunakan WH1602B - dua baris, tetapi baris kedua tidak akan digunakan. Alih-alih transistor di sirkuit, Anda dapat menggunakan konduktivitas yang sama, sebaiknya dengan h21 lebih besar. Papan ini memiliki dua input daya, satu dari mini USB, yang lain melalui jembatan dan 7805. Ada juga ruang untuk stabilizer di wadah lain.

Penyiapan perangkat

Saat menyetel dengan tombol S1, nyalakan mode frekuensi rendah (LED VD1 akan menyala) dan dengan memasukkan resonator kuarsa pada 32768 Hz ke konektor yang sesuai (sebaiknya dari motherboard komputer), gunakan kapasitor tuning C11 untuk menyetel frekuensi pada indikator menjadi 32768 Hz. Resistor R8 mengatur sensitivitas maksimum. Semua file - papan, firmware, lembar data untuk elemen radio yang digunakan dan banyak lagi, unduh di arsip. Penulis proyek - nefedot.

Diskusikan artikel PERANGKAT UNTUK MEMERIKSA FREKUENSI KUARSA

Bagaimana cara memeriksa resonator kuarsa? Memeriksa resonator kuarsa

Osilasi memainkan salah satu peran terpenting di dunia modern. Jadi, bahkan ada yang disebut teori string, yang menyatakan bahwa segala sesuatu di sekitar kita hanyalah gelombang. Namun ada pilihan lain untuk menggunakan pengetahuan ini, dan salah satunya adalah resonator kuarsa. Kebetulan peralatan apa pun terkadang gagal, dan mereka tidak terkecuali. Bagaimana Anda bisa memastikan bahwa itu masih berfungsi dengan baik setelah terjadi insiden negatif?

Katakanlah sedikit tentang resonator kuarsa

Resonator kuarsa adalah analog dari rangkaian osilasi berdasarkan induktansi dan kapasitansi. Namun ada perbedaan di antara keduanya dalam mendukung yang pertama. Jelasnya, konsep faktor kualitas digunakan untuk sifat-sifat rangkaian osilasi. Dalam resonator berbasis kuarsa, ia mencapai nilai yang sangat besar - dalam kisaran 10 5 -10 7. Selain itu, ini lebih efisien untuk seluruh rangkaian ketika suhu berubah, yang berarti masa pakai lebih lama untuk komponen seperti kapasitor. Sebutan resonator kuarsa pada diagram berbentuk persegi panjang yang ditempatkan secara vertikal, yang kedua sisinya “diapit” oleh pelat. Dari luar, dalam gambar, mereka menyerupai hibrida kapasitor dan resistor.

Bagaimana cara kerja resonator kuarsa?

Piring, cincin atau batangan dipotong dari kristal kuarsa. Setidaknya dua elektroda diterapkan padanya, yang merupakan strip konduktif. Pelatnya tetap dan memiliki frekuensi resonansi getaran mekanisnya sendiri. Ketika tegangan diterapkan ke elektroda, kompresi, geser, atau tekukan terjadi karena efek piezoelektrik (tergantung pada bagaimana kuarsa dipotong). Kristal yang berosilasi dalam kasus seperti itu bekerja seperti induktor. Jika frekuensi tegangan yang disuplai sama dengan atau sangat dekat dengan nilainya, maka jumlah energi yang diperlukan paling sedikit, dengan perbedaan yang signifikan, untuk mempertahankan pengoperasian. Sekarang kita dapat beralih ke masalah utama, itulah sebabnya, sebenarnya, artikel tentang resonator kuarsa ini sedang ditulis. Bagaimana memeriksa kinerjanya? 3 metode dipilih, yang akan dibahas.

Metode No.1

Baca juga

Di sini transistor KT368 berperan sebagai generator. Frekuensinya ditentukan oleh resonator kuarsa. Ketika listrik disuplai, generator mulai bekerja. Ini menciptakan impuls yang sama dengan frekuensi resonansi utamanya. Urutannya melewati kapasitor, yang ditetapkan sebagai C3 (100r). Ini menyaring komponen DC, dan kemudian mentransmisikan pulsa itu sendiri ke pengukur frekuensi analog, yang dibangun di atas 2 dioda D9B dan elemen pasif berikut: kapasitor C4 (1n), resistor R3 (100k) dan mikroammeter. Semua elemen lainnya berfungsi untuk menjamin stabilitas sirkuit dan agar tidak ada yang terbakar. Tergantung pada frekuensi yang disetel, tegangan pada kapasitor C4 dapat berubah. Ini adalah metode yang cukup indikatif dan keunggulannya adalah kemudahannya. Dan karenanya, semakin tinggi tegangannya, semakin tinggi frekuensi resonatornya. Namun ada batasan tertentu: Anda harus mencobanya di sirkuit ini hanya jika berada dalam kisaran perkiraan 3 hingga 10 MHz. Penyelidikan resonator kuarsa, apa yang melampaui nilai-nilai ini biasanya tidak termasuk dalam elektronik radio amatir, tetapi pertimbangan lebih lanjut akan diberikan pada gambar yang spektrumnya 1-10 MHz.

Cara memeriksa resonator kuarsa

Skema biasa untuk pemeriksaan resonator kuarsa, dan jika Anda menambahkan ke sirkuit multimeter dengan kemampuan mengukur...

Memeriksa resonator kuarsa

Skema biasa untuk pemeriksaan kinerja resonator kuarsa, serta kemungkinannya pemeriksaan frekuensi...

Metode nomor 2

Untuk meningkatkan akurasi, Anda dapat menghubungkan pengukur frekuensi atau osiloskop ke output generator. Kemudian indikator yang diinginkan dapat dihitung menggunakan angka Lissajous. Namun perlu diingat bahwa dalam kasus seperti itu kuarsa tereksitasi, baik pada harmonik maupun pada frekuensi dasar, yang, pada gilirannya, dapat memberikan penyimpangan yang signifikan. Perhatikan diagram di bawah ini (yang ini dan yang sebelumnya). Anda tahu, ada berbagai metode untuk mencari frekuensi, dan di sini Anda harus bereksperimen. Hal utama adalah mengikuti tindakan pencegahan keselamatan.

Memeriksa dua sekaligus resonator kuarsa

Baca juga

Sirkuit ini memungkinkan Anda menentukan apakah dua resistor kuarsa yang beroperasi dalam rentang 1 hingga 10 MHz berfungsi. Selain itu, berkat itu, Anda dapat mengetahui sinyal guncangan yang terjadi antar frekuensi. Oleh karena itu, Anda tidak hanya dapat menemukan kinerja, tetapi juga memilih resistor kuarsa yang lebih cocok satu sama lain dalam hal kinerjanya. Rangkaian ini diimplementasikan dengan 2 osilator master. Yang pertama bekerja dengan resonator kuarsa ZQ1 dan diimplementasikan pada transistor KT315B. Sehingga memeriksa pengoperasian, volume keluarantage harus lebih besar dari 1.2 V, dan tekan tombol SB1. Indikator yang ditunjukkan sesuai dengan sinyal level tertinggi dan unit logis. Tergantung pada resonator kuarsa, nilai yang diperlukan untuk pengujian dapat ditingkatkan (tegangan dapat ditingkatkan setiap pengujian sebesar 0,1A-0,2V ke nilai yang direkomendasikan dalam instruksi resmi untuk menggunakan mekanisme tersebut). Dalam hal ini, output DD1.2 akan menjadi 1, dan DD1.3 akan menjadi 0. Selain itu, yang menunjukkan pengoperasian osilator kuarsa, LED HL1 akan menyala. Mekanisme ke-2 bekerja serupa, dan akan dilaporkan oleh HL2. Jika Anda langsung menyalakannya, LED HL4 akan tetap menyala.

Ketika frekuensi dua generator dibandingkan, sinyal keluarannya dari DD1.2 dan DD1.5 dikirim ke DD2.1 DD2.2. Pada output inverter kedua, rangkaian menerima sinyal termodulasi lebar pulsa untuk membandingkan karakteristiknya nanti. Anda dapat melihatnya secara visual menggunakan LED HL4 yang berkedip-kedip. Untuk meningkatkan akurasi, tambahkan pengukur frekuensi atau osiloskop. Jika karakteristik sebenarnya berbeda menurut kilohertz, maka untuk menentukan kuarsa frekuensi yang lebih tinggi, tekan tombol SB2. Kemudian resonator pertama akan mengurangi nilainya, dan nada sinyal cahaya akan berkurang. Maka kita dapat dengan yakin mengatakan bahwa ZQ1 memiliki frekuensi yang lebih tinggi daripada ZQ2.

Saat memeriksa selalu:

  1. Baca anotasi yang dimiliki resonator kuarsa;
  2. Ikuti tindakan pencegahan keselamatan.

Kemungkinan penyebab kegagalan

Ada cukup banyak metode untuk menampilkan milik Anda sendiri resonator kuarsa rusak. Ada baiknya Anda mengenal beberapa yang paling populer untuk menghindari masalah di masa depan:

  1. Jatuh dari ketinggian. Alasan paling populer. Ingat: Anda harus selalu menjaga tempat kerja Anda tetap rapi dan memperhatikan tindakan Anda.
  2. Kehadiran ketegangan yang konstan. Secara umum, resonator kuarsa tidak takut akan hal itu. Tapi ada presedennya. Untuk memeriksa fungsinya, nyalakan kapasitor 1000 mF satu per satu - langkah ini akan mengembalikannya ke pengoperasian atau menghindari konsekuensi negatif.
  3. Amplitudo sinyal sangat besar. Masalah ini dapat diselesaikan dengan menggunakan berbagai metode:
  • Pindahkan frekuensi pembangkitan sedikit ke samping sehingga berbeda dari indikator utama resonansi mekanis kuarsa. Ini adalah pilihan yang lebih sulit.
  • Kurangi jumlah volt yang memberi daya pada generator itu sendiri. Ini adalah pilihan yang lebih mudah.
  • Periksa apakah sudah keluar resonator kuarsa benar-benar rusak. Jadi, penyebab penurunan aktivitas mungkin karena fluks atau partikel asing (dalam hal ini harus dibersihkan secara menyeluruh). Mungkin juga insulasi digunakan secara intensif dan kehilangan karakteristiknya. Untuk pemeriksaan kendali pada titik ini, Anda dapat menyolder “tiga titik” pada KT315 dan memeriksanya dengan poros (Anda dapat langsung membandingkan aktivitasnya).

  • Sergei Savenkov

    semacam ulasan "pendek"... seolah-olah mereka sedang terburu-buru di suatu tempat