Пьезоэлектрический эффект (часть 2)


Кварцевые генераторы обладают высокой стабильностью. Во многих случаях они служат вторичными стандартами частоты (первичным стандартом частоты является вращение Земли). Кварцевые пластинки просты, дешевы и надежны. На рис. 273, г показан триодный генератор, стабилизированный кварцем. В схеме рис. 273, в пластинка кварца заменяет сеточный контур. С увеличением емкости С, при некотором ее значении, в схеме возникают колебания. Об этом можно судить по уменьшению анодного тока. При дальнейшем увеличении емкости колебания становятся сильнее. Анодный ток уменьшается до тех пор, пока эти колебания не достигнут максимальной величины. Такое положение соответствует тому, что собственная резонансная частота анодного контура несколько ниже частоты механических колебаний кварцевой пластинки. Если продолжать увеличивать емкость, то произойдет срыв колебаний, так как фаза напряжения обратной связи от анода к сетке не будет соответствовать режиму автоколебаний.
В пентодных генераторах с кварцевой стабилизацией между- электродной емкости анод — сетка обычно не достаточно для обеспечения амплитуды напряжения обратной связи. В этом случае добавляется внешний конденсатор.
Частота кварцевых пластинок также зависит от изменения температуры. Поэтому, если требуется более высокая стабильность частоты, кварц помещают в специальную термостатную камеру, обеспечивающую постоянство температуры. В кварцевых генераторах имеются электронные лампы или транзисторы. Изменение напряжений на лампах тоже влияет на частоту генератора. Поэтому часто предпринимают меры по стабилизации питающих напряжений. С перестройкой анодного контура изменяется частота колебаний. Поэтому чаще всего используется анодный контур с конденсатором постоянной емкости. Часто применяют только одну катушку индуктивности, образующую резонанс с собственной межвитковой емкостью. Элементы схем кварцевого генератора тщательно отбирают по низкому температурному коэффициенту, чтобы свести к минимуму изменения их параметров и тем самым ослабить их воздействие на частоту. На частоту влияет также нагрузка анодной цепи генератора. Поэтому широко применяется включение малой нагрузки в схему задающего генератора, а в качестве следующего каскада использование усилителя, работающего в режиме, при котором он не оказывает заметного воздействия на задающий генератор. Такой усилитель часто называют буферным каскадом. При работе кварцевого генератора сеточный ток течет через дроссель высокой частоты и сопротивление утечки R. На кварцевой пластинке создается напряжение высокой частоты и через нее протекает ток высокой частоты. Если этот ток будет велик, то кварцевая пластинка может разрушиться. Поэтому выходная мощность кварцевого генератора должна быть ограничена. Выходная мощность кварцевого генератора на триоде может быть около ватта или меньше. Очень редко она доводится до 5 вт.