Содержание
Кварцевые резонаторы являются пассивными компонентами радиоэлектронной аппаратуры и предназначены для использования в аналогово-цифровых цепях для стабилизации и выделения электрических колебаний определенной частоты или полосы частот. Принцип работы этого элемента следующий — в широкой полосе частот сопротивление прибора имеет емкостной характер и только на некоторых (рабочих) частотах имеет резко выраженный резонанс (уменьшение сопротивления).
Кварцевый резонатор имеет лучшие характеристики, чем другие приборы для стабилизации частоты (колебательные контуры, пьезокерамические резонаторы): такие как стабильность по частоте (уход частоты) и температуре (изменение частоты резонанса в зависимости от температуры окружающей среды).
Избирательный, ярко выраженный резонансный характер сопротивления этих компонентов определяет основные области применения кварцевых резонаторов — высокостабильные генераторы тактовых сигналов и опорных частот, цепи частотной селекции, синтезаторы частоты и т.д
Импортные кварцевые резонаторы
| В настоящее время доступны кварцевые резонаторы в корпусах типа: |
- HC-49/U — ближайший отечественный аналог — корпус МД
- HC-49/US — отличие от HC-49/U — меньшая высота
- Кварцевые резонаторы для схем отсчета времени на частоту 32,768 кГц
Компоненты сертифицированы в соответсвии с международным стандартом ISO 9002
Отличительные черты:
- Низкая стоимость
- Промышленный стандарт
- Широкий частотный диапазон
- Низкое изменение рабочей частоты с течением времени
- Резонаторы AT
Внешний вид корпусов типа HC-49 Основные технические характеристики:
| Параметр | Корпус | Величина | Условия генерации | Габаритный чертеж |
| Частотный диапазон | HC-49/U | 1,8 — 30 МГц | Основная гармоника |
 |
| Корпуc | L, мм |
| HC-49/U | 13,0±0,2 |
| HC-49/US | 3,5 |
Технические параметры кварцевых резонаторов:
- Тип резонатора АТ — специальный угол среза пластины кристалла кварца, при котором готовый резонатор обладает превосходной стабильностью частоты по температуре окружающей среды.
- Последовательное эквивалентное сопротивление — импеданс резонатора, находящегося в последовательном резонансе.
- Стабильность частоты — отклонение частоты от номинальной. Обычно выражается в миллионных долях от номинальной частоты резонатора — Nx10 -6 . Соответствующая иностранная маркировка — ppm (part per million — часть на миллион).
- Температурная стабильность частоты — изменение частоты при изменении температуры резонатора.
- Сопротивление изоляции — сопротивление между выводами резонатора (обычные значения порядка МОм)
- Нагрузочная емкость — любая внешняя емкость, включенная последовательно с резонатором, становится элементом, изменяющим частоту резонанса. Варьируя нагрузочную емкость, можно, в некоторых пределах, изменять резонансную частоту. Некоторые изготовители иногда заранее рекомендуют использовать стандартные значения нагрузочной емкости для точной настройки резонансной частоты.
- Диапазон рабочих температур — диапазон температур, в котором резонатор будет работать с отклонением частоты, не превышающим указанного для данного типа.
- Гармоники — у резонаторов с типом среза АТ, которые сами по себе являются резонаторами толщинно — сдвиговых колебаний, в добавление к основной частоте резонанса возможно также проявление колебаний нечетных гармоник (3xFосн,5xFосн,7xFосн).
- "Старение" — медленные изменения параметров резонатора по истечении некоторого периода времени.
Номиналы стандартной сетки частот для импортных резонаторов, предлагаемые ЗАО "Промэлектроника"
Наиболее распространённые типы герметизированных кварцевых резонаторов в металлическом корпусе выпускались в СССР по ГОСТ 6503-67 «Резонаторы кварцевые герметизированные на частоты колебаний от 0,75 до 100 МГц».
Согласно этому стандарту резонаторы рассматриваемого класса должны выпускаться миниатюрные (на диапазон от 5 до 100 МГц) и малогабаритные (на весь диапазон частот).
Они могут выполняться с жесткими выводами для вставления в панель (см. к примеру, РКМ-3), с мягкими выводами для непосредственной припайки в схеме и с жесткими лужеными выводами для подпайки к ним монтажных проводов.
Кварцедержатели этих резонаторов состоят из двух частей: основания, на котором монтируется вся внутренняя конструкция изделия и пьезоэлектрический элемент, и кожуха (колпачка).
Кожух чаще всего выполняют из нейзильбера (сплав МНЦ 15-20, 65% Cu + 15% Ni + 20% Zn) методом холодной вытяжки; толщину кожуха при вытяжке стараются довести до минимума, во всяком случае нежелательно, чтобы она превышала 0,3 мм.
Материалом для изготовления основания обычно служит ковар (сплав Н29К18); достоинством этого сплава является то, что его коэффициент термического расширения близок к коэффициенту термического расширения стекол C-49-1 (3C-5Na) и С-49-2 (3С-5К), которые используются для изоляции наружных выводов резонатора, впекаемых в основание кварцедержателя.
Внутренняя конструкция резонатора выполняется в разных вариантах.
В частности, крепление кварцевой пластины (при толщинных колебаниях) нередко осуществляют с помощью двух спиральных пружинных зажимов (а) из бронзовой или стальной проволоки диаметром от 0,15 мм (преимущественно для стали) до 0,3 мм (фосфористая бронза типа бронзы БрОФ). Применяются и более «жесткие» держатели. Последние представляют собой либо пару разновысоких стоек из относительно жесткой никелевой проволоки диаметром 0,4—0,5 мм, согнутой в виде прямоугольного параллелограмма, одна из коротких сторон которого приваривается к внутреннему вводу контактного штырька, либо пару отрезков никелевых ленточек, также привариваемых к внутренней части штырька, на другом конце ленточки делается прорезь, в которую вставляется и затем припаивается кварцевая пластина (б и в).
Монтаж кварцевых элементов на частоты ниже 1 МГц в держателях всех рассмотренных конструкций недопустим, поскольку такие элементы обладают уже довольно значительной массой; вследствие этого механическая прочность их крепления «на весу», с помощью одной лишь пары паяных соединений, на которые ложится вся нагрузка, недостаточна. В подобных случаях прибегают к закреплению кристалла с помощью специальных распорок (г).
Основание кварцедержателя соединяется с кожухом обычно путем пайки мягким припоем. По давней традиции для этой цели пользуется эвтектический оловянно-свинцовый припой ПОС-61. Поскольку при пайке для повышения прочности шва должно обеспечиваться затекание припоя между соединяемыми деталями под действием капиллярных сил, в конструкции рассматриваемого соединения предусматривается соответствующий зазор, величина которого должна быть около 0,1 мм. Если (как это обычно бывает) пайка осуществляется после предварительного облуживания соединяемых поверхностей кожуха и основания, то этот зазор может быть значительно меньшим. Во всех случаях зазор не должен превышать 0,25 мм, поскольку иначе капиллярные силы, обеспечивающие заполнив его припоем, не проявляются.
Предварительное покрытие тонким слоем припоя участков, подлежащих спаиванию, производится для того, чтобы свести до минимума вероятность попадания паров флюса, используемого для очистки этих участков, внутрь резонатора. Поэтому сам процесс пайки желательно вести в вакууме или в инертной среде. Для обеспечения возможности свободного выхода газа из внутреннего объема резонатора в процессе пайки (если его герметизация производится не в вакууме), а также для последующего заполнения этого объема, в кожухе резонатора предварительно просверливают небольшое отверстие, которое запаивают уже по завершении всех других операций. Заполнение внутреннего объема резонатора, герметизация которого осуществляется мягкими припоями, каким-либо химическим малоактивным газом (азотом, лучше неоном или аргоном), а не его полная откачка необходимо потому, что мягкие припои не создают вакуумноплотного соединения.
Газонаполнение резонатора даже инертными газами полностью не устраняет взаимодействие кристалла (тем более нанесенных на него электродов) с внешней средой. Поэтому все более жесткие требования, предъявляемые к необратимым изменениям параметров резонаторов с течением времени, обусловливали необходимость перехода к вакуумным конструкциям. Исторически первым способом решения этой проблемы был переход к вакуумным стеклянным резонаторам, но, с появлением достижений транзисторной техники в области создания вакуумноплотных соединений методом холодной сварки, резонаторы в металлических корпусах пережили второе рождение.
Специфический вариант конструктивного исполнения резонаторов возник в связи с появлением аппаратуры, состоящей из этажерочных модулей. С этой целью были разработаны резонаторы, представляющие собой элементы таких модулей — так называемые керамические микроплаты. Однако, благодаря малым размерам пьезоэлемента частотный диапазон резонаторов-микроплат мог располагаться только в области достаточно высоких частот — не ниже примерно 5 МГц. Для резонаторов на более низкие частоты была разработана конструкция в виде металлического модуля со стандартными для "этажерок" размерами — поперечником 11х11 мм и высотой от 15 до 28 мм. Подобные кварцы получили широкое распространение в СССР и применялись не только в аппаратуре модульной конструкции: благодаря их небольшим размерам, весьма удобной форме, сравнительной простоте в производстве, а потому относительной дешевизне они нашли широкое применение в малогабаритных генераторах, фильтрах и т. п. Такие кварцы отличаются высокой механической прочностью, хорошими электрическими параметрами и могут выполняться на частоты по крайней мере от 100 до 800 кГц, а в отдельных случаях и на более высокие частоты, вплоть до 5 МГц.
14,993 и 599,720 кГц
Я объединил эти кварцы, посколько они имеют сходную конструкцию. Да и дата выпуска у них почти одинакова.
Исполнение у них весьма похоже на кварцы в карболитовом корпусе, но сам "стакан" выполнен из тонкостенного оребренного металла (алюминия?). Смысл этого оребрения, кстати, от меня ускользает — повышенное рассеивание тепла тут не ожидается, в качестве рёбер жёсткости тоже вряд ли.
 |
 |
 |
Отличаются они размерами и конструкцией выводов. |
Никакой маркировки, позволившей бы установить производителя, на них нет. Возможно это "Завод точных приборов" при НИИ точных приборов, ныне он называется "Этна". По крайней мере, кварцы в таком корпусе они точно выпускали. Кстати, это одно из первых отечественных кварцевых производств, создано оно было в 1943 году.
THK 1800 кГц
Вот какой-то кварц, судя по всему — импортный. Впрочем, из маркировки ясна только частота. Кварц как кварц, не было бы в нём ничего необычного. если бы не размеры. Среди обычных резонаторов в металлическом корпусе он выглядит Гулливером!
 |
 |
4500 (кГц ?)
Образец от Александра Назаренко. Интересен он тем, что по конструкции аналогичен распространённым кварцам в карболитовом корпусе с пластиной АТ-среза. Но вот в металле я пока не встречал подобных.
Кварц, видимо, заказной; никакой маркировки на нём нет. Единственная надпись — это карандашом от руки 4500 на пластине.
НИ-8 12,73 МГц
Алексей Абызов прислал фотографии старого кварца в необычном исполнении. Частота не маркирована, но по результатам измерений — 12,73 МГц.
Загадочный резонатор, в массивном металлическом корпусе с ламповым цоколем.
Из маркировки только невнятное "Г840" :
Первый этап вскрытия закончился довольно зверским отрыванием цоколя от внутренней части, но. это не приблизило меня к разгадке содержимого. Основная часть запаяна, выходит лишь два провода, один из которых контактирует с корпусом. Внутренний объём, по всей вероятности, герметизирован.
Прибегать к более деструктивным методам я не решился.
Ни параметры, ни производитель, к сожалению, не известны. Косвенно — известно, что резонаторы в таком корпусе выпускал ленинградский завод имени Козицкого.
Кварц с неизвестными параметрами. В коллекцию он попал, поскольку это пока самый ранний известный мне кварцевый резонатор в "классическом" металлическом корпусе, таком же, как у широко распространенных ныне РК-170, РК-171, РГ-08 и тому подобных.
(фото Игоря Еремина)
| Кварц необычного типа. Причем частота не указана даже в паспорте, вместо неё прочерк. Такое иногда бывало, частоты кварцевых резонаторов могли быть секретными. |
По крайней мере, судя по справочному листу, она лежит в диапазоне от 14 до 50 МГц.
Производитель — "Завод точных приборов" при НИИ точных приборов, ныне он называется "Этна".
(фото Игоря Еремина)
(фото Игоря Еремина)
315Ф163, 333Ф107, 333Ф213 и т.п.
 |
 |
| Эти приборы нередко ставят в тупик радиолюбителей. Кодированное обозначение и необычный корпус делают их похожими. на что? не то на какие-то странные транзисторы, не то на фильтры.
Однако внутри находится обычный кварцевый резонатор. Параметры их неизвестны. Известно, по крайней мере, что резонаторы 333Ф201. 333Ф223 применялись совместно с микросхемами 277ой серии в зенитно-ракетных комплексах С-300В.
1. Резонаторы и фильтры пьезоэлектрические. Справочник. ВНИИ "Электронстандарт". 1980. Кварцевые резонаторы служат для стабилизации частоты электрических колебаний на основе эффекта пьезоэлектрического резонанса. Так как кварцевые Кварцевый резонатор — это двухэлектродный прибор, выполненный в герметичном металлическом или стеклянном корпусе. На корпусе наносится значение резонансной частоты — основной характеристики кварцевого резонатора. Пьезоэлектрические фильтры относятся к приборам селекции частоты. Благодаря их применению удалось снизить габариты некоторых типов радиоэлектронных устройств. Отечественные пьезоэлектрические фильтры маркируются буквенно-цифровым или цветовым кодом. При буквенно-цифровой маркировке на корпус фильтра наносятся: . • буквы ФП — фильтр пьезоэлектрический; • цифра, обозначающая материал фильтра: 3 — пьезокристаллы другого вида; • буква, обозначающая функциональное назначение: • цифра, обозначающая конструктивные особенности фильтра: 2 — гибридный однослойный; 3 — гибридный пьезомеханический; 4 — гибридный монолитный; 5 —гибридный прочий: 6 — интегральный однослойный; 7 — интегральный пьезомеханический; 8 — интегральный монолитный; 9 —интегральный на ПАВ (поверхностно-акустических волнах); 10— интегральный прочий; • двузначное число — номер разработки; • цифра, обозначающая номинальную частоту: 9 — более 90 МГц. К цифре может добавляться буква, указывающая на единицу измерения частоты; цифра, обозначающая ширину полосы частот (соотношение Af/f): 1 — узкополосный (до 0,05%); 2 — узкополосный (0,05. 0,2%); 3 —широкополосный (0,2. 0,4%); ‘4 —широкополосный (0,4. 0,8%); 5 —широкополосный (более 0,8%); • буква, обозначающая допустимые условия эксплуатации: В — всеклиматические; Т— тропические; М — морские; • буква, обозначающая допустимый диапазон рабочих температур; При недостатке места на корпусе применяют сокращенную маркировку, состоящую из первых пяти элементов. Для маркировки керамических фильтров применяется и цветовая маркировка
|
 |
Цветовая маркировка керамических фильтров показана на рис- 4.2 (cmv цветную вклейку). На зарубежных пьезофильтрах наносится значение средней частоты полосы пропускания и буквы, определяющие функциональное назначение
 |
 |
 |
 |
Маркировка пьезоэлектрических фильтров зарубежного производства
Условное обозначение кварцевого резонатора включает в себя следующие элементы:
ПЕРВЫЙ ЭЛЕМЕНТ — буквы "РК" (резонатор кварцевый);
ВТОРОЙ ЭЛЕМЕНТ — двух(трех)значное число, обозначающее регистрационный номер
ТРЕТИЙ ЭЛЕМЕНТ — число, обозначающее класс точности настройки 
ЧЕТВЕРТЫЙЭЛЕМЕНТ — буква, обозначающая интервал рабочих температур (Л=0
ПЯТЫЙ ЭЛЕМЕНТ — буква, обозначающая класс максимального относительного изменения рабочей частоты в интервале рабочих температур 
ШЕСТОЙ ЭЛЕМЕНТ — число, обозначающее частоту, и буква, обозначающая единицу
измерения частоты("К" — кГц, "М" — МГц);
СЕДЬМОЙ ЭЛЕМЕНТ — буква "В", обозначающая всеклиматическое исполнение
Между 2-м и 3-м, 5-м и 6-м, 6-м и 7-м элементами ставится дефис
В обозначении кварцевых резонаторов зарубежными фирмами единства нет, однако прослеживается сходная классификация Например обозначения кварцевых резонаторов фирмы "Narva" следующие:
ПЕРВЫЙ ЭЛЕМЕНТ — буква "Q»-обозначающая кварц, С -керамический фильтр; ВТОРОЙ ЭЛЕМЕНТ — буква, обозначающая вид колебаний прибора (В — изгибные колебания, L — продольные колебания, F — плоские колебания, D — поперечные колебания);ТРЕТИЙ ЭЛЕМЕНТ — буква, обозначающая тип подключения: "S"- штыревое (штекерное)подключение, "L"- подключение пайкой;
ЧЕТВЕРТЫЙ ЭЛЕМЕНТ — цифра, обозначающая рабочую температуру или диапазон рабочих температур 
ПЯТЫЙ ЭЛЕМЕНТ — буква, обозначающая допуск на отклонение частоты
 |
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8849 — 
| 7556 — 
или читать все.
91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
