מהוד קוורץ הוא מכשיר אלקטרוני הבנוי על אפקט פיזואלקטרי, כמו גם תהודה מכנית. הוא משמש על ידי תחנות רדיו, שם הוא מגדיר את תדר הספק, בשעות ובטיימרים, ומקבע בהם מרווח של שנייה אחת.
תוֹכֶן
מה זה ולמה זה נחוץ
המכשיר הוא מקור המספק תנודות הרמוניות ברמת דיוק גבוהה. בהשוואה לאנלוגים יש לו יעילות עבודה רבה יותר, פרמטרים יציבים.
הדגימות הראשונות של מכשירים מודרניים הופיעו בתחנות רדיו בשנים 1920-1930. כאלמנטים בעלי פעולה יציבה, המסוגלים להגדיר את תדר הנשא. הם:
- הם החליפו את מהודי גבישי המלח של רושל, שהופיעו ב-1917 כתוצאה מהמצאתו של אלכסנדר מ' ניקולסון והתאפיינו בחוסר יציבות;
- הם החליפו את המעגל ששימשו בעבר בסליל וקבלים, שלא היו שונים בגורם האיכות הגבוה (עד 300) ותלוי בשינויי טמפרטורה.
קצת מאוחר יותר, תהודי קוורץ הפכו לחלק בלתי נפרד מטיימרים ושעונים. רכיבים אלקטרוניים בעלי תדר תהודה טבעית של 32768 הרץ, אשר במונה בינארי של 15 סיביות קובע מרווח זמן של שנייה אחת.
מכשירים משמשים היום ב:
- שעוני קוורץ, המספקים להם את דיוק העבודה, ללא קשר לטמפרטורת הסביבה;
- מכשירי מדידה, המבטיחים להם דיוק גבוה של אינדיקטורים;
- צלילי הד ימיים, המשמשים במחקר ויצירת מפות תחתית, תיקון שוניות, רדודות, חיפוש עצמים במים;
- מעגלים התואמים לאוסילטורים ייחוס המסנתזים תדרים;
- תוכניות המשמשות עבור חיווי גל של אות SSB או טלגרף;
- תחנות רדיו עם אות DSB בתדר ביניים;
- מסנני פס מעבר מקלטים מסוג superheterodyne, שהם יציבים ואיכותיים יותר ממסנני LC.
מכשירים מיוצרים עם מקרים שונים. הם מחולקים לפלט, המשמש בהרכבה בתפזורת, ו-SMD, המשמש בהרכבה על פני השטח.
פעולתם תלויה באמינות מעגל המיתוג, המשפיעה על:
- סטיית תדר מהערך הנדרש, יציבות פרמטר;
- קצב הזדקנות המכשיר;
- קיבולת עומס.
תכונות של מהוד קוורץ
עולה על האנלוגים הקיימים בעבר, מה שהופך את המכשיר לחיוני במעגלים אלקטרוניים רבים ומסביר את היקף המכשיר.זה מאושר על ידי העובדה שבעשור הראשון מאז ההמצאה בארצות הברית (לא סופרים מדינות אחרות) יוצרו יותר מ-100 אלף מכשירים.
בין המאפיינים החיוביים של מהודים קוורץ, המסבירים את הפופולריות והביקוש למכשירים:
- גורם איכות טוב, שערכיו - 104-106 - עולים על הפרמטרים של אנלוגים בשימוש בעבר (יש להם מקדם איכות של 300);
- ממדים קטנים, שניתן למדוד בשברירי מילימטר;
- התנגדות לטמפרטורה, התנודות שלה;
- חיי שירות ארוכים;
- קלות ייצור;
- היכולת לבנות מסנני מפל באיכות גבוהה ללא שימוש בהגדרות ידניות.
לתהודי קוורץ יש גם חסרונות:
- אלמנטים חיצוניים מאפשרים לך להתאים את התדר בטווח צר;
- יש מבנה שביר;
- לא לסבול חום מוגזם.
עקרון הפעולה של מהוד קוורץ
המכשיר פועל על בסיס האפקט הפיאזואלקטרי, המתבטא על צלחת קוורץ, ובטמפרטורה נמוכה. האלמנט נחתך מגביש קוורץ בודד תוך התבוננות בזווית שצוינה. זה האחרון קובע את הפרמטרים האלקטרוכימיים של המהוד.
הצלחות מצופות משני הצדדים בשכבת כסף (מתאימות פלטינה, ניקל, זהב). ואז הם קבועים היטב בדיור, אשר אטום. המכשיר הוא מערכת תנודה בעלת תדר תהודה משלה.
כאשר האלקטרודות נתונות למתח חילופין, לוחית הקוורץ, בעלת תכונה פיזואלקטרית, מתכופפת, מתכווצת, משתנה (בהתאם לסוג העיבוד של הגביש). במקביל, מופיע בו נגד-EMF, כפי שקורה במשרן הממוקם במעגל נדנוד.
כאשר מופעל מתח עם תדר החופף לתנודות הטבעיות של הצלחת, אזי נצפית תהודה במכשיר. בּוֹ זְמַנִית:
- אלמנט של קוורץ מגביר את משרעת התנודות;
- ההתנגדות של המהוד מופחתת מאוד.
האנרגיה הדרושה לשמירה על תנודות נמוכה במקרה של תדרים שווים.
ייעוד של מהוד קוורץ על המעגל החשמלי
המכשיר מיועד באופן דומה לקבלים. הבדל: בין הקטעים האנכיים מניחים מלבן - הסמל של צלחת עשויה קריסטל קוורץ. הצדדים של המלבן וצלחת הקבל מופרדים על ידי פער. בסמוך לתרשים עשוי להיות ייעוד אות של המכשיר - QX.
כיצד לבדוק מהוד קוורץ
בעיות עם מכשירי חשמל קטנים מתעוררות אם הם מקבלים מכה חזקה. זה קורה כאשר מכשירים המכילים תהודה בתכנון נופלים. האחרונים נכשלים ודורשים החלפה לפי אותם פרמטרים.
בדיקת התהודה לביצועים דורשת בודק. הוא מורכב לפי מעגל המבוסס על טרנזיסטור KT3102, 5 קבלים ו-2 נגדים (המכשיר דומה למתנד קוורץ המורכב על טרנזיסטור).
המכשיר חייב להיות מחובר לבסיס הטרנזיסטור ולקוטב השלילי בחיבורים המחוברים, חיבורים, הגנה על ידי התקנת קבל מגן. אספקת החשמל של מעגל המיתוג קבועה - 9V. בנוסף, הם מתחברים לכניסה של הטרנזיסטור, לפלט שלו - דרך הקבל - מד תדר, שמקבע את פרמטרי התדר של המהוד.
הסכימה משמשת בעת הגדרת מעגל התנודה.כאשר המהוד במצב טוב, כאשר הוא מחובר, הוא מייצר תנודות המובילות להופעת מתח חילופין בפולט של הטרנזיסטור. יתר על כן, תדר המתח עולה בקנה אחד עם מאפיין דומה של המהוד.
המכשיר פגום אם מד התדר אינו מזהה התרחשות של תדר או קובע נוכחות של תדר, אבל זה שונה בהרבה מהערך הנומינלי, או שהוא משתנה מאוד כאשר המארז מחומם עם מלחם.
מאמרים דומים:
