Кварцевый генератор

КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР, маломощный генератор электрических колебаний с самовозбуждением, в состав колебательной системы которого входит кварцевый пьезоэлектрический резонатор. Характеризуется высокой стабильностью частоты генерируемых колебаний, что обусловлено высокой добротностью кварцевого резонатора (10⁵-10⁷).

Электрические схемы кварцевого генератора принципиально не отличаются от схем генераторов электрических колебаний с обычными колебательными контурами. Параметры колебательной системы кварцевого генератора выбираются так, чтобы большая часть энергии была сосредоточена в кварцевом резонаторе; в этом случае генерируемая частота определяется главным образом собственной частотой резонатора. Кварцевый резонатор обладает высокими механической прочностью и химической стойкостью, нечувствителен к влажности; его собственная частота слабо зависит от температуры. Различают схемы кварцевого генератора последовательного резонанса, в которых кварцевый резонатор эквивалентен активному сопротивлению (рис.), и  осцилляторные - кварцевый резонатор эквивалентен индуктивности. В зависимости от величины нестабильности частоты и/или возможности изменения частоты колебаний кварцевые генераторы подразделяют на простые, не содержащие дополнительных элементов для улучшения параметров; управляемые, частоту которых можно изменять посредством внешнего воздействия; термокомпенсированные, у которых отклонение (уход) частоты ∆f от её номинального значения f в заданном интервале температур уменьшают с помощью дополнительных электрических устройств; термостатированные, у которых все или некоторые элементы помещены в термостат. Существуют также кварцевые генераторы смешанного типа (например, управляемый термокомпенсированный кварцевый генератор).

Частота генерируемых колебаний в зависимости от типа кварцевого генератора составляет от нескольких кГц до 100 МГц и более. Стабильность частоты, характеризуемая отношением ∆f/f, достигает у простых кварцевых генераторов ±5∙10^-6 в диапазоне температур от -60 до 100 °С, у термокомпенсированных 5∙10^-7 (от -60 до 85 °С), у термостатированных 10^-10 (10-40 °С). Мощность кварцевого генератора ограничена прочностью кварцевой пластины, её размерами и, как правило, не превышает нескольких десятков Вт. Кварцевые  генераторы широко применяются в различных радиопередающих устройствах (в качестве задающих генераторов), в кварцевых часах, могут служить эталонами времени и стандартов частоты.

Лит.: Давыдова Н. С. Радиопередающие устройства. М., 2003; Ворона В. А. Радиопередающие устройства. Основы теории и расчета. М., 2007.