Кварцевые резонаторы, размеры и параметры.

[AlexanderT]

Вспомним кварцевые резонаторы из аппаратуры 60х-70х годов, то были большие кристаллы в больших карболитовых или стеклянных корпусах. Размеры пластины кварца для частот 1-5мГц составляли несколько сантиметров в длину или такого-же диаметра и толщиной до нескольких миллиметров. В 70х кварцы стали меньше, переехали в металлические корпуса, кристаллы стали менее одного сантиметра площади и менее миллиметра в толщину, при этом их параметры не только не ухудшились а даже улучшились. В 80х корпуса стали ещё меньше и к 90м совсем маленькие (лодочка) параметры ухудшились?-Нет!
И вот сейчас, рассмотреть современный СМД кварцевый резонатор можно только в хорошую лупу или микроскоп, при этом его кристал заметно меньше корпуса и это 1-3мм площади.
Я понимаю, что есть разные срезы, но сколько их? На сколько можно уменьшать пластину кварца без потери резонансных свойств? Или-же при каждом "перерождении" размера пластины мы что-то теряем в параметрах?

[RA3WDK]

Картинка из этой статьи.
https://bstudy.net/903292/tehnika/os...ty_generatorov
и это полезно для прочтения
https://www.ngpedia.ru/id394677p1.html

[alexis]

Или-же при каждом "перерождении" размера пластины мы что-то теряем в параметрах?

Я думаю что теряем, главный параметр - добротность. Все остальное маркетинговый ход производителей. Да и кристаллы в зависимости от частоты резонанса не сильно изменились по габаритам, физику процесса не отменить, просто сейчас все меньше используется низкочастотных кварцев. Поэтому и встречаются они реже.

[RA3WDK]

Нет, ничего не теряем.
Температурная стабильность и другие параметры становятся лучше.

[vadim_d]

физику процесса не отменить, просто сейчас все меньше используется низкочастотных кварцев

Ширпотребовские кварцы на единицы-десятки мегагерц - это без вариантов срез АТ, где в физику прямо входит толщина пластины (резонансная частота обратно пропорциональна толщине). Размер пластины практически не влияет на добротность, она определяется похоже точностью выдерживания толщины пластины по всей площади, и на малых пластинах те же значения достигаются легче. Что реально падает с сокращением размера резонатора, так это его допустимая мощность, попадаются статьи у изготовителей процессорных чипов по особенностям использования совсем мелких резонаторов, чтобы не перегрузить их. Если гнаться за минимальным ФШ в генераторах и минимальной интермодуляцией в фильтрах, то да, надо искать что-то не самое мелкое. Делал замеры нелинейности кварцев, которая выражается в зависимости резонансной частоты от амплитуды колебаний, с усилителем на КТ606 этот эффект проявлялся на лодочках (HC49S), а на HC49U не проявлялся

Добавлено через 31 минут(ы):

Не, оказывается и на HC49U эффект ловился, детали тут http://www.cqham.ru/forum/showthread...=1#post1725410

[AlexanderT]

кварцы на единицы-десятки мегагерц - это без вариантов срез АТ

В мобильниках и смартфонах стоят кварцы на 32кГц размером 4х1.5мм получается более высокочастотные засунуть можно хоть в маковое зерно?

Что реально падает с сокращением размера резонатора, так это его допустимая мощность

Для генераторов это на сегодня не проблема, полевая логика с питанием 1.5 вольта не требует мощности, но интересно, можно-ли в фильтре ПЧ поймать перегруз кварцев?

[vadim_d]

кварцы на 32кГц размером 4х1.5мм

Это совсем другой срез и другой вид колебаний, там резонатор имеет форму камертона и колебания изгибные

более высокочастотные засунуть можно хоть в маковое зерно?

Вроде на 10 МГц срез АТ имеет толщину около 0.27 мм, колебания имеют вид сдвига по толщине, соответственно длина и ширина должны быть соизмеримы с толщиной

можно-ли в фильтре ПЧ поймать перегруз кварцев?

Подать два сигнала хорошей амплитуды и искать компонент их интермодуляции

[RK4CI]

два сигнала хорошей амплитуды и искать компонент их интермодуляции

А что их искать, они сами не дуром лезут.

0, 5 мВ, 5 мВ, 50 мВ, и 150 мВ. Само собой сигналы 50 и 150 мВ поданы на вход детектора через дополнительный аттенюатор.
А это тот же самый двухтональнмк на входе НЧ детектора минуя КФ.

Это что бы не было сомнений, что искажения вносит именно сам КФ.

[Евгений240]

Николай, а какого типоразмера были кварцы?
Кстати, сразу ответ, какое напряжение сигнала может быть на подчисточном фильтре. 5 мВ, не дюже много...
Да и на первом фильтре ... 5 мВ это всего 59 +40 дБ...

[RK4CI]

а какого типоразмера были кварцы?

HC49-U/ 8867 кГц. КФ с полосой пропускания около 3 кГц. 6+2 кварца

на первом фильтре ... 5 мВ это всего 59 +40 дБ...

Так всё относительно. Ведь искажаются сигналы попавшие в полосу пропускания фильтра. Посмотрите реальные характеристики линейности в полосе пропускания для аналоговых трансиверов. По моему ни один из них до подобных цифр не дотягивает. А за полосой пропускания, цифры будут совершенно другие. У меня есть скрины формирователя DSB сигнала передающего тракта. Там сразу после самого формирователя, идёт такой же КФ. И там на входе пришлось ставить делитель. С одной стороны сигнал на выходе формирователя должен быть как можно выше, что бы получить достаточно большое подавление несущей. А с другой стороны, искажения возникающие в фильтре, которые не должны превысить определённый уровень.

Так на скринах видно, что сигналы на входе КФ имеют искажения за полосой под -70 дБс, в полосе около -60, а на выходе КФ всего -50. Вот уровни реальных сигналов на КФ в момент измерения сейчас не помню. Вход "Гермеса" 50 ом, и подключался он в измеряемую цепь через резистор ом под 500, а может и более. Но сама тенденция думаю понятно. Сигналы за полосой искажаются намного меньше, чем в полосе пропускания КФ.