Maxim Derzhansky (Brest)

Гайер Electronic компания в продължение на много години е един от водещите производители на кварцови резонатори. продуктите на компанията са предназначени за различни температурни диапазони и се сортират по прилагане.

Немската компания Гайер Electronic. основана през 1964. Фирмата произвежда продукти, предназначени за комуникационно оборудване, мултимедия, автомобилна електроника, домакински уреди и промишлено оборудване:

• керамични и кварцови резонатори;
• кристални осцилатори с различни честотни диапазони и видове корпуси (включително SMD);
• филтри.

Основният офис на компанията се намира в Германия. Производство намира в Япония, Китай и Корея.

Гайер Електронни Дружеството отдава голямо значение на тясното сътрудничество с клиенти от целия етап на производство - от разработване на продукти за масово производство. Това гарантира, че крайният продукт на всички изисквания. В допълнение, глобалната мрежа за продажби гарантира наличността на продуктите и най-кратки срокове на доставка. По този начин компанията се е утвърдила като надежден и успех ориентирани партньор.

С цел да се сравни характеристиките на резонаторите, идентифицира предимства / недостатъци, трябва да се разбере тяхната структура и принципи на работа, същността на пиезоелектричен ефект.

Когато пиезоелектричен деформация на пробата, електрически напрежение между неговите краища, тъй като тя се деформира при прилагане на напрежение на неговите страни. Това явление се нарича пиезоелектричен ефект.

В пиезоелектрически ефект се наблюдава в кварц, титан, барий, турмалин, сол на Рошел и други вещества. Тя се основава на работата на акустични излъчватели ултра-прецизна система за позициониране, адаптивни оптика, пиезоелектрични мотори pezogeneratorov електричество, тя се използва за подаване на мастило за мастилено-струйни принтери, а piezotransformer и кварцови резонатори.

За производството на кварцов резонатор с помощта на пиезоелектричен кристал, който се изрязва от лентата на пръстен или плоча. След щамповано изрязана плоча (пръстен бар) прилага електроди. Когато се прилага напрежение към електродите е пресоване, огъване или срязване плоча (в зависимост от метода на рязане кристала).

Вибриращата плоча създава външната верига обратно ЕМП. Това явление е еквивалентна на индуктор в резонансната верига (Фигура 1). Ако честотата на приложеното напрежение е в близост (в идеалния случай равен) на честотата на механични вибрации, разходите за енергия са значително по-ниски, отколкото с една съществена разлика от тези честоти.

Фиг. 1. еквивалентната схема на кварцов резонатор

Съгласно фигура 1, еквивалентни параметри на верига са както следва:

С0 - interelectrode капацитет образуван от електродите и / или чип, капацитет проводими проводници;

С1, L1 - еквивалент капацитет и индуктивност на механичното вибрационна система, която зависи само от механичните свойства;

R1 - еквивалент резистентност загуба на механично вибрационно система, която характеризира затихване на механични трептения.

Кварцови кристали се произвеждат за различни честоти, но най-популярните резонатори тип са 32.768 KHz, използван в часовник вериги. Тяхната резонансната честота, разделена pyatnadtsatirazryadnom двоичен брояч, получаване на времеви интервал от една секунда. Също резонатори използва в осцилатори с висока честота стабилност фиксирана (референтни осцилатори на синтезатори на честоти, радио приемо-предавател и др.), Кварцов междинна честота лентов филтър суперхетеродинов приемници.

схемите за качество с кварцови резонатори, се определя от следните параметри:

• честота стабилност;
• допустимо отклонение честота;
• натоварване капацитет;
• стареене.

Преглед на кварцов резонатори Гайер Electronic

Серия кварцови резонатори (кварцови кристали) Geyer електронно произведени при различни температурни диапазони с приложенията, в които те се използват. Определяне диапазона на температурата може да бъде последният символ на поредицата, където символът "Т" съответства на температурния диапазон от -40 ... 80 ° С, "Е" - -40 ... 105 ° С Липсата на символ показва, че работната температура на резонатор - -20 ... 70 ° С.

Таблица 1. Основни характеристики на кристала часовник в KHz честотен обхват 32,768

Работна температура (температура на толерантност по честота), ° С

Толерантността на честотата на толеранс (DF / F) при 25 ° С ± 3 ° С, м.ч.

Shunt капацитет, C0, PF: * - 5 ** - 7 *** - за честотния обхват от 3,579545 ... 40, 30 ... 70 - 7; 40 ... 100-3.

Притежателите на кварцов кристал трябва да бъдат здраво закрепени и не се променят първоначалното си положение с датата на производство. В противен случай, под натиск и огъване на кварцов кристал може да възникне микропукнатини. За да избегнете това, когато се монтира в отвора чрез огъване констатации резонатор на повече от 3 мм от първоначалното положение. Също така, не се поти на тялото, за да заключите, за да се предотврати загряването на кристала. За да направите това, трябва да използвате специално оборудване.

Няма специални забележки при запояване на кварцов не резонатор. Полярността такива, заземяване не е необходимо. Версии резонатори повърхностен монтаж спойка конвекторна запояване съгласно предложените условия на производителя (Фигура 2).

Фиг. 2. Условия за преформатиране запояване за SMD-резонатори

Фиг. 3. Монтаж на кварцов генератор за микроконтролер

След запояване, честотата на кристален осцилатор може да варира от няколко ррт. Честотата ще бъде възстановено след няколко часа или дни, без никакви последствия за кварцов кристал. Пречистването се извършва чрез стандартни методи. При пускането на кварцов генератор на платката също е желателно да се използват следните условия:

• колкото по-близо до генератора - толкова по-добре;
• следващия път трябва да отсъства, в които се предават други сигнали, могат да смущенията;
• по време на съхранението е необходимо да се спазват необходимите условия:
  • Температура на съхранение: 25 ± 5 ° С;
  • влажност 60 ± 15% RH.

Общо температурата на съхранение спектър е показан за всяка серия от порядъка.

Всички въпроси, свързани с резонаторите, техния подбор и монтаж, които можете да зададете както на производителя и дистрибутора. Общите принципи на избор на натоварване капацитети външен резистор и разгледа пример KX-К кварцов генератор за микроконтролера с необходимата честота от 24 ... 25 MHz (Фигура 3).

резонатор данни Общи KX-K. съгласно Таблица 1:

• натоварване капацитет CL е 16 PF;
• температура толерантност към честота толеранс: ± 30 ррт (20 ° C) / ± 50 ррт (-20 ... 70 ° С);
• вътрешно съпротивление резонанс: R1 = 40 ома.

Ако капацитет на натоварване, няма да бъдат приведени в съответствие с товара капацитет на кварцов резонатор, а след това няма да има промяна на резонансната честота. Началните стойности С1 и С2 на кондензаторите за оптимизация трябва да бъде 22 PF и 27 PF, съответно, като кристал натоварване капацитет изисква 16 PF. Предполага се, че микроконтролера има вътрешен капацитет от 2 PF в OSC1 и OSC2. В паразитни капацитет на електрическата верига е 3 PF. По този начин, крайният капацитет натоварване равно на (всички стойности са в капацитет в PF формула показани по-долу):

За обикновен изходен кварцов резонатор капацитет от входния OSC1 на микроконтролера взето по-малко от това, произтичащи OSC2.

За проверка на безопасността на условията на ракети, е необходимо да се провери веригата. За тестване на необходимостта от ръчно спойка резистори в серия с кристала. Колебанията, въпреки съпротивата вътре, трябва да бъдат:

• за стандартни приложения - 3 ... 5 пъти по-голяма, отколкото споменатото резонансната съпротивление R1 (когато R1 = 40 ома, обхвата е 150 ... 250 ома);
• за автомобилни приложения - 5 ... 10 пъти по-голяма, отколкото споменатото резонансната съпротивление R1 (когато R1 = 40 ома, диапазонът е 250 ... 500 ома)

Фиг. 4. Монтирайте външно резистор

Външно резистор се препоръчва използването на работни честоти под 4 MHz. При по-високи честоти, вътрешното съпротивление микроконтролер обикновено е достатъчно. кондензатор С2 за да външен резистор RV (Фигура 4), образуват RC-верига, т.е. нискочестотен филтър. Изхождайки от това, Rv е избран така, че критична честота F е два пъти номиналната честота на резонатора.

Пример С2 = 22 PF:

• на кварцов резонатор 2 MHz желания критична честота на 4 MHz следователно е избран RV = 1.8 Kohm;
• за кварцов резонатор 6 MHz - 12 MHz следователно е избран Rv = 600 ома.

Гайер Електронни Дружеството произвежда висококачествени кварцови кристали с различни размери SMD- и ТНТ-монтажни популярните честотни ленти за нови приложения. Утвърдена обратна връзка между служители и клиенти ще избере подходящ кристал за всяка задача, в зависимост от условията на работа, изискванията към характеристики, цена и да го използвате в дадено приложение.

литература

За Гайер