Принципы построения кварцевого автогенератора Кварцевая пластина с обкладками кварцедержателя в эквивалентной электрической схеме представляет собой сложный резонансный контур (рис. 11.9).

Рис. 11.9. Эквивалентная схема кварцевого резонатора

На рисунке обозначено: L_K, C_K, R_K – эквивалентные параметры (индуктивность, емкость и сопротивление потерь, соответственно) кварцевой пластины. С₀ – ёмкость обкладок кварцедержателя. Следовательно, имеем два резонансных контура, а значит две резонансные частоты.

Левая ветвь контура имеет последовательный резонанс с частотой ω₁: С учетом емкости кварцедержателя имеем контур параллельного резонанса с частотой ω₂: .

Кварцевый автогенератор в микроэлектронном исполнении может быть в нескольких вариантах: 1. Кварцевый автогенератор выполняется в виде корпусированной микросхемы, в которой содержатся транзистор и ЭРЭ, определяющие режим работы, а вне корпуса микросхемы на печатной плате ЭС устанавливается навесной дискретный кварц и могут быть конденсаторы и индуктивность трехточки. Указанные элементы трехточки могут подбираться при регулировке и настройке ЭС для установки точного значения частоты автогенерации.

2. Автогенератор можно исполнить в виде микросборки на диэлектрическом основании по толстоплёночной или тонкоплёночной технологии и разместить кварцевую пластину в кварцедержателе без корпуса на этом же основании. 3. Микросборку автогенератора можно исполнить на самой кварцевой пластине – подложке микросборки. Чтобы прочие элементы генератора мало влияли на уменьшение амплитуды деформации пластины, их рекомендуется располагать ближе к узлам деформации кварцевой пластины, не занятых обкладками кварцедержателя.

11. Оценка качества конструкции.

Качество любого изделия – это совокупность свойств изделия, обусловливающая возможность его применения, удовлетворяющую определенным требованиям потребителя.

Оценка качества конструкции по каждому сравниваемому показателю Qi рассчитывается как относительная величина, основанная на сравнении определяющих параметров, данных Дi оцениваемой конструкции с их базовыми значениями Бi аналога с учетом коэффициентов влияния каждого параметра.

12. Основные этапы жизненного цикла ЭС.

1.Системотехническое и схемотехническое проектирование, в котором разрабатываются схемы электрические: функциональная, структурная - а заканчивается этап схемой электрической принципиальной.

2.Конструкторское проектирование, которое заканчивается комплектом конструкторской документации.

3.Технологическое проектирование, которое заканчивается комплектом конструкторской документации.

4.Производство ЭС, в результате которого получаем реальное ЭС.

5.Эксплуатация ЭС.

6.Утилизация ЭС.

Целью первых трех этапов (этапов проектирования) является разработка такой конструкции, которая выполняет свои функции в заданных условиях эксплуатации. При проектировании ЭС представляют как составляющую системной иерархии, начиная от объекта назначении и ниже.

Всякая система может быть представлена совокупностью составляющих разных уровней. Система высшего уровня диктует системам низшего уровня требования, исходные данные на разработку. Например, самолёт должен иметь определённую дальность связи, а значит, требуется определённая мощность передатчика и чувствительность приёмника. Следовательно, при проектировании ЭС есть внешние параметры (т.е. исходные данные на разработку). Внешние данные диктуются системой высшего уровня и связаны с функциональными параметрами системы высшего уровня. В ответ на заданные внешние параметры при проектировании предлагается схема и конструкция, которая характеризуется внутренними параметрами. Например, для приёмника–передатчика это требуемая мощность, чувствительность исходя из заданной дальности связи. Соответственно, исходя из принципа системного подхода, предлагают два этапа: этапы внешнего и внутреннего проектирования.

На этапе внешнего проектирования решается задача обоснования исходных данных на разработку проектируемого изделия. Для этого анализируются системы высшего уровня, и рассматривается связь этих исходных данных с характеристиками системы высшего уровня.

Целью внутреннего проектирования является синтез такой схемы и конструкции, которые имеют оптимальные внутренние параметры, наилучшим образом обеспечивая показатели качества. На этапе внутреннего проектирования задача создания конструкции решается в следующей последовательности:

1.Синтез схемы и структуры проектируемого изделия.

2.Оптимизация схемы и структуры исходя из статистических данных разработки устройств подобного назначения.

3.Выбор наилучшего варианта схемы и структуры с учётом заданных ограничений на прочие показатели качества.