Ответы на экзаменационные вопросы № 1-50 дисциплины "Радиопередающие устройства" (Назначение, классификация и обобщенная структурная схема РПдУ. Принцип работы, основные характеристики и режимы ЛБВ), страница 6

24. Эквивалентая схема кварцевого резонатора

Для  создания  стабильных  автогенераторов  необходимо  использовать высокодобротные  колебательные  системы.  В  колебательных  системах  на обычных L-C-элементах удовлетворить этим требованиям чрезвычайно сложно.

Значительно  лучшими  характеристиками  обладают  колебательные  системы, изготовленные из материалов, обладающих пьезоэлектрическими свойствами В частности,  таким  материалом  является  кварц.  Добротность  кварцевых резонаторов  на  несколько  порядков  превышает  добротность  обычных  L-Cконтуров и может достигать десятки тысяч и даже более.

C0–  статическая емкость кварцедержателя. ОбычноC0= (2...8)  пФ,  аLкв,Cкв,rкв–  являются  непосредственно  динамическими параметрами кварца.Lкв = (0,1...1) Гн;Cкв = (0,01...0,1) пФ. Из  эквивалентной  схемы(рис.7.7)  видно,  что  кварцевый  резонатор  должен иметь  две  частоты  собственного  резонатора.  Первая  частота  соответствует последовательному резонансу цепи Lкв Cкв и равна:

а вторая(более высокая) – параллельному резонансу  Характер  зависимостей  активной  и  реактивной  составляющих  полного сопротивления кварца от частоты имеет вид

Из  рисунка  7.8  видно,  что  в  диапазоне  частот  от  0  до w1   и  от  ω0 до  ∞ реактивное  сопротивление  кварцевого  резонатора  имеет  емкостной  характер,  а в  диапазоне  от  ω1 до 0 w   –  индуктивный.  Вблизи  частоты 1 w   кварцевый резонатор  ведет  себя  как  последовательный  контур  с  высокой  добротностью,  а вблизи  частоты 0 w   –  как  высокодобротный  параллельный  контур.  Благодаря высокой  добротности  крутизна  фазочастотной  характеристики  кварцевого резонатора  вблизи  резонансных  частот  весьма  высока,  что  и  позволяет использовать их для стабилизации частоты автогенераторов. Все  схемы  кварцевых  автогенераторов,  которые  используются  на  практике, можно  разделить  на  две  группы.  В  первой  группе  схем  кварцевый  резонатор играет  роль  индуктивного  сопротивления  –  это  так  называемые  осцилляторные схемы.  Осцилляторные  схемы  строятся  как  емкостная(рис.7.9  а)  или  как индуктивная(рис.7.9  б,в)  трехточки,  в  которых  роль  индуктивности  играет кварцевый  резонатор.

25.Кварцевые автогенераторы. Схемы включения кварца

Эквивалентные  схемы  по  ВЧ  осцилляторных автогенераторов показаны на рисунке 7.9.

На  практике  чаще  используется  емкостная  трехточка,  которая  обладает большей конструктивной простотой и легкостью в настройке. Во  второй  группе  схем  кварцевый  генератор  используется  как последовательный  резонансный  контур,  который  включается  в  цепь  обратной связи.  Принцип  работы  этих  схем  основан  на  том,  что  модуль  полного сопротивления  кварцевого  резонатора  на  частоте  последовательного  резонанса(  )  минимален  и  резко  возрастает  при  отклонении  частоты.  Поэтому,  если включить  кварц  в  цепь  обратной  связи  трехточечного  АГ,  то  на  частотах, близких  к    ,  цепь  обратной  связи  окажется  замкнутой  и  условия самовозбуждения  будут  выполняться.  На  частотах,  отличных  от    , сопротивление  кварцевого  резонатора  резко  возрастает,  что  приводит  к уменьшению  коэффициента  передачи  цепи  обратной  связи,  и  условия самовозбуждения при этом выполняться не будут.

В  данной  схеме  цепь    и  R   образуют  частотнозависимый  делитель напряжения,  включенный  в  цепь  обратной  связи.  Коэффициент  передачи  такой цепи  максимален  на  частоте      и  резко  уменьшается  при  отклонении  от  нее. Частота  генерации  такого  АГ  близка  к  частоте  последовательного  резонанса кварцевого резонатора   .

26.Управление ВЧ колебаниями. АМ, основные соотношения, полоса занимаемых частот.

Процесс изменения параметров ВЧ колебания по закону передаваемого сообщения  называется  модуляцией.  У гармонического ВЧ-колебания вида    есть три параметра: амплитуда, частота, и фаза. В соответствии с передаваемым сообщением изменять можно любой из них. Существует три основных вида модуляции : амплитудная, частотная, или фазовая. При амплитудной модуляции  в  соответствии  с  передаваемым  сообщением будет изменяться амплитуда ВЧ – колебания: