«Кварцевый генератор»

маломощный генератор электрических колебаний высокой частоты, в котором роль резонансного контура играет кварцевый резонатор — пластинка, кольцо или брусок, вырезанные определённым образом из кристалла кварца. При деформации кварцевой пластинки на её поверхностях появляются электрические заряды, величина и знак которых зависят от величины и направления деформации. В свою очередь, появление на поверхности пластины электрических зарядов вызывает её механическую деформацию (см. Пьезоэлектричество).В результате этого механические колебания кварцевой пластины сопровождаются синхронными с ними колебаниями электрического заряда на её поверхности и наоборот. К. г. характеризуются высокой стабильностью частоты генерируемых колебаний: Δν/ν, где Δν — отклонение (уход) частоты от её номинального значения ν составляет для небольших промежутков времени 10^-3—10^-5%, что обусловлено высокой добротностью (10⁴—10⁵) кварцевого резонатора (добротность обычного колебательного контура (См. Колебательный контур) Кварцевый генератор 10²).

Частота колебаний К. г. (от нескольких кГц до нескольких десятков МГц) зависит от размеров кварцевого резонатора, упругости и пьезоэлектрической постоянных кварца, а также от того, как вырезан резонатор из кристалла. Например, для Х — среза кристалла кварца частота (в МГц) ν=2,86/d, где d —толщина пластинки в мм.

На боковые поверхности кварцевой пластинки наносится слой серебра (электроды) либо её помещают в специальный держатель, представляющий собой обкладки конденсатора. Для получения высокой добротности резонатор помещают в вакуум и поддерживают постоянной его температуру с точностью до 0,001 °С. Мощность К. г. не превышает нескольких десятков Вт. При более высокой мощности кварцевый резонатор разрушается под влиянием возникающих в нём механических напряжений.

К. г. с последующим преобразованием частоты колебаний (делением или умножением частоты) используются для измерения времени (Кварцевые часы, Квантовые часы) и в качестве стандартов частоты.

Лит.: Плонский А. Ф., Пьезокварц в технике связи, М.— Л., 1951.

crystal oscillator

КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР

- автогенератор эл.-магн. колебаний с колебат. системой, в состав к-рой входит кварцевый резонатор. Предназначен для получения колебаний с высокой стабильностью частоты.

Принцип построения электрич. схемы К. г. и его действия такие же, как и у обычных генераторов электромагнитных колебаний. Параметры колебат. системы выбирают так, чтобы большая часть энергии была сосредоточена в кварцевом резонаторе. В этом случае генерируемая частота определяется гл. обр. высокостабильной собств. частотой кварцевого резонатора, к-рый является объёмной механич. колебат. системой, выполненной в виде пластины, кольца или бруска, вырезанных определённым образом из кристалла кварца. Такой пьезоэлектрический резонатор обладает очень малыми потерями энергии при колебаниях и высокой добротностью 10⁴10⁶. Кварцевый резонатор механически очень прочен, химически стоек, нечувствителен к влажности, его собств. частота мало зависит от темп-ры. Кроме того, кварцевый резонатор имеет малые размеры, что облегчает его защиту от внеш. воздействий.

К. г. обычно изготавливают на частоты от неск. кГц до 10-15 МГц; используя более сложные схемы, получают колебания на частотах до 100 МГц. К. г. имеют относит. уход частоты для небольших промежутков времени ~10^-5, в то время как для лучших генераторов без кварца ~10^-4. Тщательно выполненные К. г. с кварцевым резонатором, находящимся в вакууме при пост. температуре, позволяют получать уход частоты до 10^-10 за сутки. Мощность К. г. не превышает обычно неск. Вт.

Лит.: Радиопередающие устройства, М., 19.

М. Н. Андреевский.