क्वार्ट्ज रेझोनेटर म्हणजे काय आणि ते कसे कार्य करते?

क्वार्ट्ज रेझोनेटर हे पायझोइलेक्ट्रिक इफेक्ट तसेच यांत्रिक अनुनाद यावर तयार केलेले इलेक्ट्रॉनिक उपकरण आहे. हे रेडिओ स्टेशन्सद्वारे वापरले जाते, जेथे ते तास आणि टाइमरमध्ये वाहक वारंवारता सेट करते, त्यांच्यामध्ये 1 सेकंदाचा अंतराल निश्चित करते.

ते काय आहे आणि ते का आवश्यक आहे

डिव्हाइस हा एक स्त्रोत आहे जो उच्च-परिशुद्धता हार्मोनिक दोलन प्रदान करतो. त्यात अॅनालॉगशी तुलना केल्यास, अधिक कार्यक्षमता, स्थिर मापदंड आहेत.

आधुनिक उपकरणांचे पहिले नमुने 1920-1930 मध्ये रेडिओ स्टेशनवर दिसू लागले. स्थिर ऑपरेशनसह घटक म्हणून, वाहक वारंवारता सेट करण्यास सक्षम. ते आहेत:

• त्यांनी रोशेल सॉल्ट क्रिस्टल रेझोनेटर्सची जागा घेतली, जे 1917 मध्ये अलेक्झांडर एम. निकोल्सनच्या शोधाच्या परिणामी दिसले आणि अस्थिरतेचे वैशिष्ट्य होते;
• त्यांनी पूर्वी वापरलेले सर्किट कॉइल आणि कॅपेसिटरने बदलले, जे उच्च गुणवत्तेच्या घटकांमध्ये (300 पर्यंत) भिन्न नव्हते आणि तापमान बदलांवर अवलंबून होते.

थोड्या वेळाने, क्वार्ट्ज रेझोनेटर टाइमर आणि घड्याळांचा अविभाज्य भाग बनले. 32768 Hz च्या नैसर्गिक रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीसह इलेक्ट्रॉनिक घटक, जे बायनरी 15-बिट काउंटरमध्ये 1 सेकंदाचा वेळ मध्यांतर सेट करते.

उपकरणे आज यामध्ये वापरली जातात:

• क्वार्ट्ज घड्याळे, सभोवतालच्या तापमानाची पर्वा न करता त्यांना कामाची अचूकता प्रदान करते;
• मोजमाप साधने, त्यांना निर्देशकांच्या उच्च अचूकतेची हमी;
• सागरी प्रतिध्वनी साउंडर्स, ज्याचा वापर तळाशी नकाशे तयार करण्यासाठी आणि तयार करण्यासाठी, खडक, उथळ, पाण्यात वस्तू शोधण्यासाठी केला जातो;
• फ्रिक्वेन्सी संश्लेषित करणार्‍या संदर्भ ऑसिलेटरशी संबंधित सर्किट्स;
• SSB किंवा टेलिग्राफ सिग्नलच्या वेव्ह इंडिकेशनसाठी वापरल्या जाणार्‍या योजना;
• मध्यवर्ती वारंवारतेसह DSB-सिग्नल असलेली रेडिओ स्टेशन्स;
• बँड पास फिल्टर सुपरहेटेरोडाइन प्रकारचे रिसीव्हर्स, जे LC फिल्टरपेक्षा अधिक स्थिर आणि चांगल्या दर्जाचे आहेत.

वेगवेगळ्या केसेससह उपकरणे तयार केली जातात. ते आउटपुटमध्ये विभागलेले आहेत, मोठ्या प्रमाणात माउंटिंगमध्ये वापरले जातात आणि SMD, पृष्ठभाग माउंटिंगमध्ये वापरले जातात.

त्यांचे ऑपरेशन स्विचिंग सर्किटच्या विश्वासार्हतेवर अवलंबून असते, जे प्रभावित करते:

• आवश्यक मूल्यापासून वारंवारता विचलन, पॅरामीटर स्थिरता;
• डिव्हाइस वृद्धत्व दर;
• भार क्षमता.

क्वार्ट्ज रेझोनेटरचे गुणधर्म

पूर्वी अस्तित्वात असलेल्या अॅनालॉग्सला मागे टाकते, जे अनेक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्समध्ये डिव्हाइसला अपरिहार्य बनवते आणि डिव्हाइसची व्याप्ती स्पष्ट करते.युनायटेड स्टेट्समध्ये शोध लागल्यापासून पहिल्या दशकात (इतर देशांची गणना न करता) 100,000 हून अधिक उपकरणांचे तुकडे तयार केले गेले या वस्तुस्थितीद्वारे याची पुष्टी केली जाते.

क्वार्ट्ज रेझोनेटर्सच्या सकारात्मक गुणधर्मांपैकी, जे उपकरणांची लोकप्रियता आणि मागणी स्पष्ट करतात:

• चांगल्या गुणवत्तेचा घटक, ज्याची मूल्ये - 104-106 - पूर्वी वापरलेल्या अॅनालॉग्सच्या पॅरामीटर्सपेक्षा जास्त आहेत (त्यांच्याकडे 300 गुणवत्तेचा घटक आहे);
• लहान परिमाणे, जे मिलिमीटरच्या अंशांमध्ये मोजले जाऊ शकतात;
• तापमानाचा प्रतिकार, त्याचे चढउतार;
• दीर्घ सेवा जीवन;
• उत्पादन सुलभता;
• मॅन्युअल सेटिंग्ज न वापरता उच्च दर्जाचे कॅस्केड फिल्टर तयार करण्याची क्षमता.

क्वार्ट्ज रेझोनेटर्सचेही तोटे आहेत:

• बाह्य घटक आपल्याला एका अरुंद श्रेणीमध्ये वारंवारता समायोजित करण्याची परवानगी देतात;
• एक नाजूक रचना आहे;
• जास्त उष्णता सहन करू नका.

क्वार्ट्ज रेझोनेटरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

डिव्हाइस पिझोइलेक्ट्रिक प्रभावाच्या आधारावर कार्य करते, जे स्वतःला क्वार्ट्ज प्लेटवर आणि कमी तापमानात प्रकट करते. निर्दिष्ट कोनाचे निरीक्षण करून घटक एका क्वार्ट्ज क्रिस्टलमधून कापला जातो. नंतरचे रेझोनेटरचे इलेक्ट्रोकेमिकल पॅरामीटर्स निर्धारित करते.

प्लेट्स दोन्ही बाजूंना चांदीच्या थराने लेपित आहेत (प्लॅटिनम, निकेल, सोने योग्य आहेत). मग ते सीलबंद असलेल्या गृहनिर्माणमध्ये घट्टपणे निश्चित केले जातात. डिव्हाइस एक दोलन प्रणाली आहे ज्याची स्वतःची रेझोनंट वारंवारता असते.

जेव्हा इलेक्ट्रोड्स वैकल्पिक व्होल्टेजच्या अधीन असतात, तेव्हा क्वार्ट्ज प्लेट, ज्यामध्ये पायझोइलेक्ट्रिक गुणधर्म असतात, वाकतात, कॉन्ट्रॅक्ट होतात, शिफ्ट होतात (क्रिस्टलच्या प्रक्रियेच्या प्रकारावर अवलंबून). त्याच वेळी, त्यामध्ये एक काउंटर-ईएमएफ दिसतो, जसे की ते ओसीलेटरी सर्किटमध्ये असलेल्या इंडक्टरमध्ये घडते.

जेव्हा प्लेटच्या नैसर्गिक कंपनांशी एकरूप व्होल्टेज लागू केले जाते, तेव्हा डिव्हाइसमध्ये अनुनाद दिसून येतो. एकाच वेळी:

• क्वार्ट्जचा एक घटक दोलनांचे मोठेपणा वाढवतो;
• रेझोनेटरचा प्रतिकार मोठ्या प्रमाणात कमी झाला आहे.

समान फ्रिक्वेन्सीच्या बाबतीत दोलन राखण्यासाठी आवश्यक असलेली ऊर्जा कमी असते.

इलेक्ट्रिकल सर्किटवर क्वार्ट्ज रेझोनेटरचे पदनाम

डिव्हाइस कॅपेसिटर प्रमाणेच नियुक्त केले आहे. फरक: उभ्या भागांमध्ये एक आयत ठेवला जातो - क्वार्ट्ज क्रिस्टलपासून बनवलेल्या प्लेटचे प्रतीक. आयत आणि कॅपेसिटर प्लेटच्या बाजू एका अंतराने विभक्त केल्या आहेत. आकृतीच्या जवळपास डिव्हाइसचे एक अक्षर पदनाम असू शकते - QX.

क्वार्ट्ज रेझोनेटरची चाचणी कशी करावी

जर त्यांना जोरदार धक्का बसला तर लहान उपकरणांमध्ये समस्या उद्भवतात. हे घडते जेव्हा डिझाइनमध्ये रेझोनेटर असलेली उपकरणे पडतात. नंतरचे अयशस्वी आणि त्याच पॅरामीटर्सनुसार बदलण्याची आवश्यकता आहे.

कामगिरीसाठी रेझोनेटर तपासण्यासाठी परीक्षक आवश्यक आहे. हे KT3102 ट्रान्झिस्टर, 5 कॅपेसिटर आणि 2 प्रतिरोधकांवर आधारित सर्किटनुसार एकत्र केले जाते (डिव्हाइस ट्रान्झिस्टरवर एकत्रित केलेल्या क्वार्ट्ज ऑसिलेटरसारखे आहे).

डिव्हाइस ट्रान्झिस्टरच्या पायाशी जोडलेले असणे आवश्यक आहे आणि कनेक्ट केलेल्या कनेक्शन, कनेक्शनमध्ये, संरक्षक कॅपेसिटर स्थापित करून संरक्षण करणे. स्विचिंग सर्किटचा वीज पुरवठा स्थिर आहे - 9V. शिवाय, ते ट्रान्झिस्टरच्या इनपुटशी, त्याच्या आउटपुटशी - कॅपेसिटरद्वारे - एक वारंवारता मीटर, जे रेझोनेटरच्या वारंवारता पॅरामीटर्सचे निराकरण करते.

ऑसिलेशन सर्किट सेट करताना योजना वापरली जाते.रेझोनेटर चांगल्या स्थितीत असताना, कनेक्ट केलेले असताना, ते दोलन निर्माण करते ज्यामुळे ट्रान्झिस्टरच्या उत्सर्जकावर एक पर्यायी व्होल्टेज दिसून येतो. शिवाय, व्होल्टेज वारंवारता रेझोनेटरच्या समान वैशिष्ट्याशी जुळते.

जर फ्रिक्वेंसी मीटरने फ्रिक्वेंसीची घटना ओळखली नाही किंवा वारंवारतेची उपस्थिती निश्चित केली नाही तर डिव्हाइस सदोष आहे, परंतु ते एकतर नाममात्र मूल्यापेक्षा बरेच वेगळे आहे किंवा जेव्हा केस सोल्डरिंग लोहाने गरम केले जाते तेव्हा ते मोठ्या प्रमाणात बदलते.

तत्सम लेख: