Кварцевые генераторы. Стабильность частоты колебаний автогенератора

элементов вносит, кроме того, нестабильные емкости  и индуктивности монтажа.

Другой способ термостабилизации заключается в термостатировании автогенератора. Генератор помещается в минитермостат, в котором постоянно поддерживается температурный режим с отклонением не более долей градуса от оптимальной температуры работы полупроводниковых приборов (обычно в интервале от 47 до 53⁰С). Этот метод активно используется в измерительной и специальной аппаратуре, требующей надежного освобождения характеристик тактовых задающих генераторов от температурной зависимости.

В аппаратуре массового применения высокая стабильность частоты автогенераторов достигается применением колебательных систем с высокой добротностью и стабильной частотой собственных резонансов. Этим требованиям удовлетворяют резонаторы, изготовленные из материалов, обладающих прямым и обратным пьезоэффектами. К таким материалам относятся кварц, турмалин и некоторые синтетические материалы. Резонаторы, изготовленные из материалов, обладающих прямым и обратным пьезоэффектами, стали называть кварцевыми.

Суть прямого пьезоэффекта заключается в том, что под механическим воздействием на кристалл материала нарушается состояние равновесия зарядов в кристалле и на его сторонах появляются электрические потенциалы, пропорциональные величине воздействия. Обратный пьезоэффект состоит в том, что при приложении к материалу разности электрических потенциалов внутреннее электрическое поле кристалла деформируется и это приводит к механической деформации кристалла.

Физика пьезоэффектов объясняется просто, если представить кристалл вещества как упорядоченную систему с взаимно уравновешенными внутренними зарядами. При появлении внешнего воздействия стабильное состояние нарушается и система переходит в новое состояние, учитывающее внешнее воздействие, то есть на ее обкладках появляются электрические потенциалы либо она претерпевает механическую деформацию при электрических воздействиях.

Эквивалентная схема кварцевого резонатора, как показано на рис.10.1, представляет собой статическую емкость кварца С₀  (емкость токосъемных пластин и выводов резонатора) с параллельным включением бесконечного ряда последовательных контуров с резонансными частотами, кратными основной частоте резонатора. Основная частота резонатора определяется его массой и видом используемой деформации кристаллической структуры (сжатия, кручения, изгиба, растяжения и т.п.).

Для всех видов кварцевых резонаторов емкости последовательных контуров значительно меньше статической емкости кварца и на любой