Порядок выполнения лабораторной работы. 1. Собрать стенд для изучения рабочих параметров кварцевого резонатора согласно схеме, приведенной на рисунке 3
1. Собрать стенд для изучения рабочих параметров кварцевого резонатора согласно схеме, приведенной на рисунке 3.
2. Включить и прогреть приборы в течение 1-2 мин.
3. Подать сигнал заданной амплитуды в интервале частот f=(fрез±0.3×fрез). Шаг изменения частоты брать Df=(0.05×fрез). Резонансную частоту определить из маркировки кварцевого резонатора.
4. Снять показания амплитуды сигнала, возникающей при резонансе напряжений (для токов – только в случае известной емкости кварцедержателя). Сравнить получаемые экспериментально значения резонансной частоты со значениями, определяемы-ми из расчета известных справочных характеристик для изучаемого типа кварцевого резонатора.
5. Занести полученные результаты в таблицу 1.
Таблица 1 Зависимость амплитуды сигнала от частоты
| Частота f, кГц | |||||||||
| Амплитуда сигнала, В |
* отдельно привести значения fрез. эксп. и fрез расчетн.
6. Построить график зависимости амплитуды колебаний напряжения на выходе кварцевого резонатора от частоты сигнала для всего подаваемого от генератора интервала частот.
7. Рассчитать коэффициент включения и значение эквивалентной добротности (при известных соответствующих справочных значениях).
8. Изучить АЧХ и ФЧХ исследуемого кварцевого резонатора (привести фото с экрана осциллографа).
|
|
|
9. Рассчитать коэффициент ослабления сигнала для всего интервала задаваемых частот в простой и логарифмической форме (из отношения значения сигнала на входе и выходе). Построить график зависимости коэффициента ослабления о частоты в простом и логарифмическом виде.
10. По данным АЧХ и ФЧХ установить время задержки сигнала <t>: τ=h×n , где <h> - смещение полуволн сигнала на экране осциллографа, <n> – коэффициент развертки (множитель, указанный на делениях переключателя развертки).
11. Установить расчетным путем скорость распространения генерируемых механических колебаний в кварцевом резонаторе <u> для известной справочной величины толщины кварцевого резонатора <l> (или путем измерения ее как расстояния между электродами резонатора): u=l/τ.
Содержание отчета
1. Наименование и цель работы.
2. Исходные данные для расчета (тип кварцевого резонатора и известные для него справочные значения).
3. Схема установки для измерения свойств кварцевого резонатора с пояснением способа подключения и функциональных свойств элементов цепи.
4. Фото АЧХ и ФЧХ для выбранного типа резонатора.
5. Значения коэффициента включения, эквивалентной добротности и коэффициента ослабления (в последнем случае - для каждой фиксированной частоты). В случае необходимости расчетные данные представлять в виде таблицы.
|
|
|
6. Таблица значений амплитуды сигнала от частоты.
7. График зависимости амплитуды сигнала от частоты.
8. Графики зависимости коэффициента ослабления в простой и логарифмической форме.
9. Численные данные времени задержки сигнала и скорости распространения механических колебаний в кварцевом резонаторе.
10. Выводы по результатам проделанной работы. Указать причины наблюдаемой связи эквивалентной схемы резонатора с видом ФЧХ и АЧХ кварцевого резонатора. Пояснить отличие значений резонансных частот для параллельного и последовательного резонанса (на примере кварцевого резонатора).
Контрольные вопросы.
1. Основные кристаллические оси кристалла кварца, их механические, электрические и электрооптические характеристики.
2. Понятие прямого и обратного пьезоэффекта. Области его практического применения в электронной технике.
3. Понятие резонансной частоты кварцевого резонатора. Причины высокой добротности кварцевого резонатора.
4. Области практического применения кварцевых резонаторов низких, средних и высоких частот.
|
|
|
5. Понятие кратности значений (гармоник) резонансной частоты.
6. Связь кристаллической ориентации кварцевого резонатора и его толщины (геометрических размеров) со значением резонансной частоты.
7. Технологическая схема получения кварцевых резонаторов.
8. Фазовые переходы в кристалле кварца. Отличия кристаллического и аморфного кварца.
9. Принцип работы установки для определения АЧХ и ФЧХ кварцевого резонатора.
10. Влияние температуры и других условий эксплуатации на частотные характеристики кварцевого резонатора.
11. Использование кварцевых резонаторов в работе атомно-силового микроскопа.
12. Основные рабочие параметры кварцевого резонатора.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 327; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!