Устройство для измерения активного сопротивления пьезоэлектрических резонаторов

"1 Рл 1сна н ОЛ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(22) Заявлено 21.04.77 (21) 247801 Ь 18(51) Ч. Кл. й 01 В 29 рнс еннем заявки Гвсударвтвееьй юапет СССР в делам взебратаеР в фткрмтев(23) Приорите Опубликовано 05.09.79. Бюллетень М Дата опубликования описания 08.09.7 УДК 621317,734 (088.8)(54 ) УСТРОЙСОПРОТИВЛЕНИ ВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОГО ЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ во Изобретение относится к технике измерения эквивалентных параметров кварцевых резонаторов.Известно устройство для измерения активного сопротивления пьезоэлектрических резонаторов, содержащее избирательный усилитель, в цепь положительной обратной связи которого включен реэистивный четырехполюсник с исследуемым кварцевым резонатором, соединенный с входом вольтметра 111.Недостатком его является значительная погрешность измерения активного сопротивления высокоомных кварцевых резонаторов.Целью изобретения является повышение точности измерений высокоомных сопротивлений кварцевых резонаторов,Это достигается тем, что в устройство для измерения активного сопротивления кварцевых резонаторов, содержащее избирательный усилитель, в цепь положительной обратной связи которого включен резистивный четырехполюсник с исследуемым кварцевым резонатором, и льтметр, введены полевой транзистор, детектор, усилитель, источник напряжения задержки, масштабный усилитепь, источникпостоянного напряжения и образцовый резистор, при этом выход избирательногоусилителя соединен со стоком полевоготранзистора непосредственно и через образцовый резистор - с выходом источника постоянного напряжения, а через ма Оштабный усилитель - с входом вольтметра, причем затвор полевого транзисторачерез последовательно соединенные источник напряжения задержки, детектор и усилитель соединен с входом избирательного 5усилителя, а источник полевого транзистора - с корпусом устройства.На чертеже приведена структурная схе"ма устройства.Устройство содержит избирательныйусилитель 1, в цепь положительной обратной связи которого включен резистивныйчетырехполюсник 2 с исследуемым квар-.цевым резонатором Э, вольтметр 4, по470 Р- активное сопротивление кварцевого резонатора,Подставив в выражение (2) значение Кр 1- из (3), получим уравнеттие пт% % =к т 4 ) пт кр иу Решив уравнение (4) относительно Р кр получим3 684 левой транзистор 5, детектор 6, широкополосный усилитель 7, образцовый резистор 8, источник постоянного напряжения 9, усилитель постоянного тока 1 О и источник напряжения 11 задержки.5Устройство работает следующим образом.При подключении исследуемого кварцевого резонатора 3 к входным клеммам реэистивного четырехнолюсника 2 на соб ственной частоте кварцевого резонатора 3 в устройстве возникают синусоидальные колебания. С выхода избирательного усилителя 1 напряжение колебаний поступает на вход широкополосного усилителя 7. Выходное напряжение усилителя 7 детектируется на детекторе 6 и суммируется с напряжением задержки источника 11. В качестве управляющего сигнала продетектированное напряжение поступа ет на затвор полевого транзистора 5.Величина напряжения задержки выбирает- ся из условия получения необходимого напряжения колебаний на входе резистивного четырехполюсника 2 и исключения паразитных возбуждений возникающих черю статическую емкость и высокоомное сопротивление кварцевого резонатора. Полевой транзистор 5 в исходном состоянии закрыт напряжением задержки. Уп", рввляюшее напряжение открывает его до тех пор, пока общий коэффициент усиления в замкнутой цепи положительной обратной связи автогенераторв, образованного избирательным усилителем 1 и резистивным четырехполюсником 2, не станет равным 1", то есть пока не выполнится баланс амплитуд. Условие баланса амплитуд автогенератора в предлагаемом устройстве математически может быть за 40 писано в следующем виде: К К иу рч где Ку РЧ Если следует, 50- коэффициент усиления избирательного усилителя 1;- коэффициент передачи резистивного четырехполюсника 2,КиоСОия 1 то иэ условия (1)Твк как (К - 1) соия то иэ уравнения (5) следует, что величина сопротавления Рк прямо пропорциональна величине сопротивления канала сток-исток полевого транзистора. Для измерения активного сопротивления кварцевого резонатора измеряют сопротивление канала сток- исток голевого транзистора, С этой целью на сток полевого транзистора 5 через образцовый резистор 8 подается стабильное постоянное напряжение от источника 9. Сопротивление образцового резистора Р р выбирается из условия: Р РобР моксгде Рц- максимальное сопротивление канала сток-исток полевого транзистора 5, необходимое для выполнения баланса амплитуд при возбуждении высокоомных кварцевых резонаторов. При этом через полевой транзистор протекает постоянный по величине ток. Падение напряжения на эл ктродвх сток-исток полевого транзистора, (прямо пропорциональное величине сопротивления канала) усиливается масштабным усилителем 10 и поступает на вольтметр 4 с линейной цтквлой.Коэффициент усиления избирательного усилителя 1 выбирается в зв: исимости от диапазона активного сопротивления зг. буждаемых кварцевых резонаторов и динамического диапазона регулирования сопротивлет, . канала сток-исток полевого транзистора. Погрешность измерения активного сопротивления кварцевого резонатора не превышает 5%,формула изобретенияет видРТ1Р" % дтф кР где Рпт - сопротивление канала сток-исток полевого транзистора 5; 55(3) к = =сОпв 1 (2)Р КИыражепие для КРЧ с учетом сопротивления перехода полевого транзистора 5 имеУстройство для измерения активного сопротивления пьезоэлектрических резонаторов, содержащее избирательный усилитель, в цепь положительной обратной связи которого включен резистивный четырехполюсник с исследуемым кварцевым резонатором и вольтметр, о т л и ч аю ш е е с я тем, что, с целью повыш ния точности измсрений высокоомных созатвор полевого транзистора черю послсдовательно соединенные источник напряжения задержки, детектор н усилитель соединен с входом избирательного усилителя, а источник полевого транзистора - с корпусом устройства.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Технологический кварцевый генера О тор типа ТГК. Информационно-справочный листок 013627 1967. 5 684470 противлений кварцевых резонаторов, в него введены полевой транзистор, детектор, усилитель, источник напряжения задержки, масштабный усилитель, источник постоянного напряжения и образцовый резистор, при этом выход избирательного усилителя соединен со стоком полевого транзистора непосредственно и через образцовый резистор - с выходом источника постоянного напряжения, а через масщтабный усилитель - с входом вольтметра, причемСоставитель Л, МурановРедактор А, Шмелькин Техред 3. Фанта Корректор Н. Стец аж осударст м изобр филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аз 5279/39 Ти 11 НИИПИ Г по дела 113,035, Москва, 1090 Подписноеенного комитета СССРтений и открытиЯ5, Рауновская наб;, д, 4/5