Пьезокварцевый преобразователь температуры в частоту

(2) 5 15801коэффициент температурной чувствительности С.Ввиду нелинейной характеристикитранзистора при работе генераторав трехчастотном режиме (в режиме воз 5буждения трех кварцованных частот ГФи Гз) в спектре коллекторного тока транзистора существуют комбинационные колебания частот Е= +шй, ++ пГ + Ы. Наиболее интенсивнымииз них оказываются низкочастотныесоставляющие низкого порядка р == ш + и + 1 с ( 4, т.е. разностныесоставляющие частот 15гЕР =К-Гг;грэ = эРР Рг Р е20На фиг, 4, показаны типовые зависи-мости частот Е, Гд, Гэ, ГР,раЙ рэ и Г р от температуры Т при предположении, что Гс Г г с ГУстойчивость трехчастотного режима 25кварцованных колебаний частот Г,и Й обеспечивается за счет того,что для наиболее интенсивных разностных комбинационных колебаний (2) вгенераторе введена дополнительнаянерегенерирующая положительная обратная связь, реализованная эмиттернымповторителем 10, подключенным к эмиттеру транзистора генератора черезконденсатор 9 и к базе транзисторагенератора через резистор 15, Цепьдополнительной обратной связи имееттакую полосу пропускания, что пропускает с эмиттера на базу транзисторагенератора все наиболее интенсивныекомбинационные составляющие (2). Приэтом Фазовый набег по кольцу обратной связи для этих колебаний равеннулю, так как в кольцо последовательно включены два эмиттерных повторителя. Самовозбуждение этих, колебанийневозможно, так как коэффициент усиления кольца Е1, При возбужденииколебаний частот Г, Е,г и йэ появляются комбинационные колебания частотрг,Рэ и ЕРР, энергия которыхвносится в кольцо дополнительной обратной связи и делает его регенерирующим. Возбудившиеся колебания синхронизируются по частоте частотамиР рг ръЕ оР комбинационныхколебаний и стимулируют устойчивуюгенерацию трех кварцоганных колебаний частот К, Г и Г,83 6В области нижних частот частота - среза полосы пропускання цепи обратной связи определяется Г-образным .КС-фильтром верхних частот, состоящим из конденсатора 9 и резисторов 12 и 13 базового делителя эмиттерного повторителя, В области верхних частот частота среза полосы пропускания цепи дополнительной положительной обратной связи определяется Г-образным КС-фильтром нижних частот, состоящим из резистора 15 и статических емкостей кварцевых резонаторов,В качестве выходного колебания преобразователя используется колебание с,частотойРр = рг- Кр, =. Г + 1 - 2 й. (3) При обеспечении требования Г ГР" С( Г ,выходное колебание частоты Г эффективно фильтруется простыми средствами - ЕС-фильтром 8 нижних частот.Уходы частот ЙЙ и 8 йз, обусловленные дестабилизирующими и информационным (температурой) факторами, вызывают уход частоты3 Г =3 Г + Г, - ЕЗГ . (4)С учетом (1) температурные уходыГ(Т) = Ст ЬТ, х = 13, (5)где Ст,) О, Стг( О, СгО.3При )Ст,)а/Ст а /Ст.) = Стсучетом (4) и (5)Г = 4 С Т, (6)Уходы частот КК,г и К за счет дестабилизирующих факторов. (ДФ), определяющих режимную и кратковременную нестабильность, т.е. за счет шумов активного элемента, изменений напряжения источника питания и т.д., имеют одинаковый знак, поэтому1Вк,(дф) = Ы(дф) + Рг,(дф)- - 2 О Г(ДФ), (7)Меняя чувствительность частоты Гк дестабилизирующим факторам, например изменяя емкость конденсатора 6, можно обеспечить выполнение следующего равенства:23 Е(ДФ) = РГ (ДФ) + 3 Е, (ДФ), (8) при котором с учетом (7)РК р(дф) = 0. (9)увеличение инФормационных уходов (6) частоты Г и уменьшение ее уходов (9), вызвайных дестабилизирующими, Факторами, в конечном итоге приводят к увеличению чувствительности преоб 5 разователя, причем реальный выигрыш достигает (40-100) относительно преобразователей с одним термочувствительным резонатором. 1 О Повышение точности преобразования происходит как вследствие увеличения чувствительности преобразователя, так и вследствие уменьшения дрейФа нуля из-за старения пьезорезонаторов. Так как выходным колебанием преобразователя является разностно-разностная частота Г = (Гз - Г ) (Е), то уходы нуля взаимно компенсируются.1580183 аг орректор С,Черн иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Составитель В. Куликоактор О, Юрковецкая Техред Л,Олийнык Заказ 2004 Тираж 511 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская нПодписноеоткрытиям при ГКНТ СССд. 4/5