Устройство для измерения параметров кварцевых резонаторов

(51)4 С 01 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О 2/24-218387. Бюл. У 5заев, Ю.В.Геншафтв, Ю.П.Кузьмин 36659 25,11 07,02 Л.Г 1. Р узнец .Окун 621.3 Магсоетельство СССР1 К 29/22, 1974,тарское св 003, кл, С УСТРОЙСТВОВ КВАРЦЕВЫХИзобретениеительной те ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯРЕЗОНАТОРОВотносится книке. Цель ТРО7) радиозобизме Ь) ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ретения - повышение быстродействия стройства. Устройство содержит мосовой четырехполюсник 1, смесителии 3, генератор 4 высокой частоты, управляемый аттенюатор 7, регулируемые фазовращатели 8 и 12, измеритель 10 мощности, регулятор 11 мощности и фазовый детектор 15.Введение балансного смесителя 5, переключателя 6, управляемого фазовращателя 16, усилителя 13 с автоматической регулировкой усиления, фазового детектора 14 и генератора 17 опорной частоты позволяет расширить полосу автоматической настройки на нуль фазы кварцевого резонатора. 1 ил,1288633 1ЦК 55 Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для измерения параметров пьезоэлектрических резонаторов.Цель изобретения - повышение быстродействия за счет расширения полосы автоматической настройки на нуль фазы кварцевого резонатора.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит мостовой четырехполюсник 1 с включенным в одно плечо моста исследуемым кварцевым резонатором, первый выход мостового четырехполюсника 1 соединен с вторым входом первого смесителя 2, а второй выход - с вторым входом второго смесителя 3, первые входы смесителей 2 и 3 подключены к первому выходу управляемого генератора 4 высокой частоты, второй выход которого соединен с первым входом балансного смесителя 5, второй вход которого подключен к выходу переключателя 6, а выход через управляемый аттенюатор 7 соединен с входом мос-" тового четырехполюсника 1, выход первого смесителя 2 подключен соответственно к входу первого регулируемого фаэовращателя 8, к первым входам измерителя 9 сопротивлений и измерителя 10 мощности, выход которого через регулятор 11 мощности соединен с входом управления аттенюатора 7, выход второго смесителя 3 подключен соответственно к входу второго регулируемого фазовращателя 12, к входу усилителя 13 с автоматической регулировкой усиления, к второму входу второго фазового детектора 14 и к вторым входам измерителя 9 сопротивлений и измерителя 10 мощности, выходы регулируемых фазовращателей 8 и 12 соединены с соответствующими входами первого фазового детектора 15, выход которого соединен с входом управления управляемого фаэовращателя 16, вход которого соединен с выходом усилителя 13 с автоматической регулировкой усиления, а выход подключен к первому. входу переключателя 6, второй вход которого соединен с первым выходом опорного генератора 17, опорной частоты, второй выход которого соединен с первым входом второго фазового детектора 14, выход которого соединен с входом управления управляемого генератора 4 высокой частоты. 2Устройство работает следующим образом.В режиме "Балансировка" переключатель 6 коммутирует опорную частоту с генератора 17 опорной частотына вход балансного смесителя 5. Частоту управляемого генератора 4 высокой частоты устанавливают так,.чтобы частота с выхода балансного 10 смесителя 5 (Г е - К, ) была несколько ниже предлагаемой частотыисследуемого кварцевого резонатора,и проводят балансировку мостовогочетырехполюсника 1 по минимуму показаний измерителя 10 мощности илимаксимуму показаний измерителя 9сопротивлений.В режиме "Работа" переключатель6 соединяет управляемый фаэовращатель 16 с входом балансного смесителя 5. По петле обратной связи - выход мостового четырехполюсника 1,второй смеситель 3, усилитель сАРУ 13, управляемый фазовращатель 16переключатель 6, балансный смеситель 5, управляемый аттенюатор 7,вход мостового четырехполюсника 1происходит возбуждение кварцевогорезонатора. Во втором фазовом детекторе 14 сравнивается промежуточнаячастота с опорной и перестраиваетсячастота управляемого генератора 4высокой частоты так, чтобы они сравнялись.35 Первый фазовый детектор 15 изменяет фазу управляемого фазовращателя16 так, чтобы выйти на нуль фазовойхарактеристики кварцевого реэонато ра. При возбуждении кварцевого резонатора происходит разбаланс плечмоста и напряжение Ц на дифференциальном выходе трансформатора прямо пропорционально току разбаланса.45 Так как ток разбаланса прямо про-порционально зависит от эквивалентного сопротивления динамическойветви Е, то на частоте последовательного резонанса напряжение У 50 на выходной обмотке прямо пропорционально току 1 через динамическоесопротивление В кварцевого резонатора, т.е. где К - коэффициент пропорциональности, определяемый параметрами мостового четырехполюсника 1.Р = 13,1 = 13, Б К, (1) для величины динамического сопротивления кварцевого резонатора 10(2) где 0 - напряжение, снимаемое с электрода кварцевого резонатора.С учетом обобщенной расстройки Соотношения (1), (2) и (3) определяют возможности предлагаемого устройства для измерения параметров кварцевых резонаторов. Информация об амплитудно-фазовых соотношениях на выходах мостового четырехполюсни ка 1 переносится на промежуточную частоту при помощи смесителей 2 и 3 и управляемого генератора 4 высокой частоты. Значение промежуточной частоты привязанок значению опорной частоты с помощью второго фазового детектора 14 и подстройки управляемого генератора 4 высокой частоты.Регулируемый фазовращатель 12, первый фазовый детектор 15 и управ 35 ляемый фазовращатель 16 необходимы для настройки на нуль фазовой характеристики исследуемого кварцевого резонатора.40 Измеритель 9 сопротивления дает информацию о динамическом сопротивлении кварцевого резонатора. Измеритель 10 мощности рассеяния дает информацию о мощности кварцевого резонатора. Сигнал с его выхода пос тупает на регулятор 11 мощности, при помощи которого управляется и поддерживается заданная величина мощности рассеяния на кварцевом резонаторе путем изменения коэффициента передачи управляемого аттеню атора 7.Регулируемый фазовращатель 8 необходим для измерения добротности кварцевых резонаторов на полосе пропускания. Для этого вводится фиксированный фазовый сдвиг сигнала 45 50 55 3 12886На частоте последовательного резонанса кварцевого резонатора выполняются соотношения:для мощности рассеяния на кварцевом резонаторе 5+45 или кратной этой вевеличиной личине.При смене резонаторов устройство автоматически выходит на ноль фаэовой характеристики резонатора и ширина автозахвата не зависит от добротности Я резонатора, а определяется шириной полосы пропускания усилителя с автоматической регулировкой усиления. Устройство для измерения параметров кварцевых резонаторов содержащее мостовой четырехполюсник с кварцевым резонатором в одном плече, управляемый генератор высокой частоты, управляемый аттенюатор, первый и второй смесители, первый и второй регулируемые фазовращатели, первый фазовый детектор, измерители сопротивления и мощности, регулятор мощности, причем выход управляемого аттенюатора подсоединен к входу мостового четырехполюсника, первый выход управляемого генератора высокой частоты соединен с первыми входами первого и второгосмесителей, вторые входы которых подключены со-Эответственно к первому и второму выходам мостового четырехполюсника, к первому выходу которого подключен вывод кварцевого резонатора, а к второму выходу подключена диагональ мостового четырехполюсника, выходы первого и второго смесителей подключены к соответствующим входам измерителей сопротивления и мощности, а также к входам первого и второго, регулируемых фазовращателей, выходы которых подключены к соответствующим входам первого фазового детектора, выход измерителя мощности через регулятор мощности соединен с управляющим входом управляемого аттенюатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены балансный смеситель, переключатель, управляемьп фазовращатель, усилитель с автоматической регулировкой усиления, второй фазовый детектор и генератор опорной частоты, причем второй выход управляемого генератора высокой частоты подключен к входу балансного смесителя, второй вход которого соединен с выходом переключателя, а выход соединен с информационным Формула изобретения128863 Составитель А.КомиссаровТехред М. Ходаиич Корректор С.Шекмар Редактор А.Шандор Заказ 7804/44 Тираж 752 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ФПроизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 входом управляемого аттенюатора,выход второго смесителя соединенс вторым входом второго фазовогодетектора и с входом усилителя савтоматической регулировкой усиления, выход которого через управляемый фазовращатель подключен к пер -вому входу переключателя, второйвход которого соединен с первым 3 6выходом генератора опорной частоты, второй выход которого соединен с первым входом второго фазового детектора, выход первого фазового детектора соединен с входом управления регулируемого фазоврашателя выход второго фазового детектора подключен к входу управления управляемого генератора высокой частоты.