Измеритель электрических параметров кварцевых резонаторов

(51) М. Кл,Н 03 Н 3/04 б 01 К 23/00 Н 03 В 5/32 Государственный комитет Опубликовано 23.12.80. Бюллетень47Дата опубликования описания 28.12.80(53) УДК 62 .317: 621 372 412 .001,5 (088.8) по делам изобретений н открытий(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КВАРЦЕВЫХ РЕЗОНАТОРОВ Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в устройствах для измерения частоты и эквивалентных, электрических параметров кварцевых резонаторов.Известен измеритель электрических параметров кварцевых резонаторов, выполненный на основе моста полных проводимостей, содержащий высокочастотный генератор, мост и индикатор баланса 1.Недостатком такого измерителя является низкая производительность при измерениях, что связано с необходимостью использования высокостабильного генератора типа интегратора.Наиболее близок к предлагаемому измеритель электрических параметров кварцевых разонаторов, содержащий включенную в цепь положительной обратной связи мостовую схему, в одно из плеч которой включен переменный резистор, а в другое измеряемый кварцевый резонатор, и цепь индикации, соединенную с выходом цепи положительной обратной связи 2, Переменный резистор в этом измерителе выполнен в виде обычного резистора с ручной перестройкой величины сопротивления. Недостатком этого измерителя являетсянедостаточно высокая точность измерения частоты кварцевого резонатора на последовательном резонансе, что связано, в основном, с нестабильностью частоты возбуждения цепи положительной обратной связи.Необходимость ручной настройки моста также вносит дополнительные ошибки в измерения.Цель изобретения - повышение точности измерений.10 Это достигается тем, что измеритель электрических параметров кварцевых резонаторов, содержащий включенную в цепь положи тельной обратной связи мостовую схему, в одном из плеч которой включен переменный резистор, а в другое - измеряемый кварцевый резонатор, и цепь индикации, соединенную с выходом цепи положительной обратной связи, дополнительно снабжен вычитающим устройством, входы которого соединены с соответствующими плечами мостовой схемы, а выход - с входом цепи положительной обратной связи, при этом управляющий вход переменного резистора соединен через дополнительный усилитель с цепью положительной обратной связи.7901 05 Формула изобретения 3На чертеже показана блок-схема предлагаемого измерителя.Он содержит мостовую схему 1, в противоположные плечи которой включены электронно-управляемый резистор 2 и кварцевый резонатор 3, Входы вы читающего устройства 4 подключены к кварцевому резонатору 3 и переменному резистору 2, Выход вычитающего устройства 4 через цепь 5 положительной обратной связи соединен со входом кристаллического моста 1. Управляющий вход переменного резистора 2 че 1 орез дополнительный усилитель 6 соединенс цепью 5 положительной обратной связи.Цепь 7 индикации соединена с выходомцепи 5. Возможны два варианта подключения мостовой схемы: общие выводы постоянных резисторов в мостовой схеме 1 соединены с общей шиной и когда с общей шинойсоединены общие выводы кварцевого резонатора 3 и переменного резистора 2,Измеритель электрических параметровкварцевых резонаторов работает следующим образом.оНа выходе вычитающего устройства 4сигнал пропорционален разности сигналов,поступающих с выходов переменного резистора 2 и кварцевого резонатора 3 на входывычитающего устройства 4. При перестройке фазы цепи 5 положительной обратнойсвязи возбуждается кварцевый резонатор 3.При этом сигнал, поступающий с выходакварцевого резонатора 3 на вход вычитающего устройства 4, больше сигнала, поступающего на его другой вход с переменно- зого резистора 2. По мере дальнейшей перестройки фазы цепи 5 положительной обратной связи частота возбуждения измерителяприближается к частоте кварцевого резонатора на последовательном резонансе. Приэтом импеданс кварцевого резонатора 3уменьшается и становится равным его динамическому сопротивлению, а сигнал, поступающий через дополнительный усилитель6 на управляющий вход резистора 2, уменьшает величину последнего. При достаточно щбольшом коэффициенте усиления цепи 5 величина переменного резистора 2 с достаточно высокой точностью равна динамическомусопротивлению кварцевого резонатора. 4Предлагаемый измеритель позволяет увеличить стабильность частоты возбуждения цепи положительной обратной связи примерно в 200 раз; как следствие, повышается точность определения частоты кварцевого резонатора на последовательном резонансе и его динамических параметров, Кроме того, поскольку отпадает необходимость ручной перестройки переменного резистора 2, дополнительно повышаются точностные характеристики и производительность измерений. В случае соединения с общей шиной общих выводов кварцевого резонатора и переменного резистора упрощается цепь управления последнего и облегчается проведение измерения энергетического режима работы кварцевого резонатора. Измеритель электрических параметров кварцевых резонаторов, содержащий включенную в цепь положительной обратной связи мостовую схему, в одно из плеч которой включен переменный резистор, а в другое - измеряемый кварцевый резонатор, и цепь индикации, соединенную с выходом цепи положительной обратной связи, отличаюиийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он дополнительно снабжен вычитающим устройством, входы которого соединены с соответствующими плечами мостовой схемы, а выход - с входом цепи положительной обратной связи, при этом управляющий вход переменного резистора соединен через дополнительный усилитель с цепью положительной обратной связи. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сухов Л. В, и др. Измерение параметров пьезоэлектрических изделий. Обзоры по электронной технике, сер. Радиокомпоненты, 1970, вып. 3, с, 21.2. Рамадан и др. Кристаллический мост для измерения эквивалентных параметров пьезоэлектрических кристаллов. Приборы для научных исследований, 1978,3, с. 98, 790105Редактор Л. Веселовская Заказ 9057/56 Составитель В. БанковТехред А. Бойкас Корректор Г. НазароваИраж 995 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и от крытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. ПрЬектная, 4