Материал к уроку по теме "Кристаллические тела", презентация "Кварцевый резонатор"

• 1 слайд

  Кварцевый резонатор
  

• 2 слайд

  В современной электронике сложно не найти электронный компонент под названием кварцевый резонатор.
  

• 3 слайд

  По своей сути, кварцевый резонатор является аналогом колебательного контура на основе ёмкости и индуктивности.
  УГО (условно графическое обозначение) кварцевого резонатора на схеме
  

• 4 слайд

  Ёмкость конденсатора довольно сильно зависит от температуры окружающей среды (ТКЕ). Естественно, при применении конден-сатора в составе LC-контура, частота его колебаний будет очень сильно зависеть от внешней температуры среды. То же касается и индуктивности, у которой также есть своя температурная характеристика - ТКИ.
  

• 5 слайд

  Важна такая характеристика колебательного контура как доброт-ность, у LC-контуров 100 - 300, кварцевых 100 000 – 10 000 000.
  Кварцевые резонаторы обладают очень высокой температурной стабильностью. Именно благодаря высокой добротности и температурной стабильности кварцевые резонаторы применяются в радиотехнике очень активно.
  Добро́тность — параметр колебательной системы, определяющий ширину резонанса и характеризующий, во сколько раз запасы энергии в системе больше, чем потери энергии за один период колебаний.
  

• 6 слайд

  Любой процессор или микроконтроллер работает на определён-ной тактовой частоте. Понятно, что для задания тактовой частоты необходим генератор. Такой генератор в качестве источника высокоточных гармонических колебаний, как правило, использует кварцевый резонатор.
  

• 7 слайд

  В тех схемах, где высокая добротность не требуется, могут применяться резонаторы на основе керамики – керамические резонаторы. Добротность резонаторов на основе пьезокерамики составляет не более 1000. Их можно встретить в пультах дистанционного управления, электронных игрушках, бытовых радиоприёмниках.
  

• 8 слайд

  Принцип работы кварцевого резонатора целиком и полностью опирается на пьезоэлектрический эффект. Основой любого кварцевого резонатора является пластинка из кварца. Кварц – это одна из разновидностей кремнезема SiO2. Для изготовления резонаторов пригоден только лишь низкотемпературный кварц, который обладает пьезоэлектрическими свойствами. В природе такой кварц встречается в виде кристаллов и бесформенной гальки.
  

• 9 слайд

  Химически кварц очень устойчив и не растворяется ни в одной из кислот, за исключением плавиковой. Также кварц очень твёр-дый. На шкале твёрдости он занимает седьмое место из десяти.
  

• 10 слайд

  Чтобы изготовить кварцевую пластинку берётся кристалл кварца и из него под определённым углом вырезается пластин-ка. От угла, под которым происходит срез, зависят электромеханические свойства кварцевой пластины. Тип среза существен-но влияет на температурную стабильность, количество паразитных резонансов, резонансную частоту.
  
  

• 11 слайд

  Далее на две стороны кварцевой пластины наносят металлизированный слой (из серебра, никеля, золота или платины) и посредством жёстких проволочных контактов закрепляют в кварцедержателе. Всю эту конструкцию помещают в герметичный корпус.
  

• 12 слайд

  Кварцевый резонатор является электромеханической колебатель-ной системой. Как известно, любая колебательная система обладает своей резонансной частотой. У кварцевого резонатора также есть своя номинальная резонансная частота. Если прило-жить к кварцевой пластине переменное напряжение, которое совпадает с резонансной частотой самой кварцевой пластины, то происходит резонанс частот и амплитуда колебаний резко возрастает.
  

• 13 слайд

  При монтаже кварцевого резонатора на печатную плату стоит позаботиться о том, чтобы не перегреть его, это связано с тем, что конструкция кварцевого резонатора довольно тонкая. Температурный перегрев может вызвать деформацию кварцедержателя и пластинок-электродов.
  Также известно, что если кварц нагреть свыше 5730 С, то он превращается в высокотемпературный кварц и лишается своих пьезоэлектрических свойств.
  Не забывайте, что кварцевый резонатор – хрупкое устройство, которое есть практически во всех электронных устройствах (например сотовый телефон), так что ронять эти устройства категорически не рекомендуется.
  

• 14 слайд

  Спасибо за внимание