Az oszcillátorok frekvenciastabilitása

Az oszcillátorok esetében fontos követelmény a frekvencia vándorlása, eltolódása. A jó minőségű oszcillátoroknál a frekvenciaváltozásnak minimálisnak kell lennie. A frekvenciát az áramköri elemek és a tranzisztor paraméterei határozzák meg, amelyek a hőmérséklettől, a tápfeszültség változásától és a terheléstől függően változnak.

A jóság szerepe

A frekvencia pontosságát a relatív frekvenciastabilitással jellemezzük:
,
ahol, a a frekvenciaváltozás, az pedig a viszonyítási frekvencia. A tervezés során a legnagyobb gondot a tranzisztor paraméterei okozzák, mert ezek a kritikus jellemzők.
Az elsődleges frekvencia- meghatározó elemek (L és C, R és C) jó minőségűeknek kell lenniük, hiszen az oszcillátorkapcsolásnak a stabilitása nem lehet jobb, mint az áramköri elemek stabilitása.
Fontos, hogy a terheletlen rezgőkör jósági tényezője nagy legyen, mert a külső elemek így csak jelentéktelen mértékben befolyásolhatják a rezonanciafrekvenciát.

A kvarc szerepe

Igen jó frekvenciastabilitás érhető el rezgőkvarc alkalmazásával.
A kristály az egymással szemben lévő oldalaira kapcsolt váltak A kristály szerkezete A kristály ozó feszültség hatására bizonyos frekvencián mechanikai rezgést végez. Ezek a rezgések a két oldalon elektromos rezgéseket eredményeznek. A velük elérhető frekvenciastabilitás:s= 10 …10 .

A kristály áramköri jelölése

A hőmérsékletfüggés

A kvarcok frekvenciája hőmérsékletfüggő, ezért hőmérséklet befolyásolja a pontosságot.
A frekvenciastabilitás a kristály hőmérsékletének állandósításával tovább növelhető. A kristály hőmérsékletét termosztát alkalmazásával lehet állandó értéken tartani. A termosztálásnak több lehetséges megoldása is ismert.

A soros és a párhuzamos rezonancia frekvencia

A viselkedésüknek a következő ábrán látható egyszerűsített helyettesítő kapcsolásban az és áramköri elemeket tartalmazó soros rezgőkör felel meg. A rezgőkvarcnak soros és párhuzamos rezonanciája is van.
A kristály helyettesítő képe
A fegyverzetek közötti kristálykapacitás , amely sokkal nagyobb mint a kapacitás, ezért a kristály rezonanciafrekvenciáját az , és értékek határozzák meg.
Ha a kristály jellemzői: , akkor a jósági tényező:
.
A nagy jósági tényező az oka a kvarckristályokkal épített oszcillátorok nagyon nagy frekvenciastabilitásának.

Az oszcillátorok esetében fontos követelmény a frekvencia vándorlása, eltolódása. A jó minőségű oszcillátoroknál a frekvenciaváltozásnak minimálisnak kell lennie. A frekvenciát az áramköri elemek és a tranzisztor paraméterei határozzák meg, amelyek a hőmérséklettől, a tápfeszültség változásától és a terheléstől függően változnak. A frekvencia pontosságát a relatív frekvenciastabilitással jellemezzük.

Olyan eszköz, amelyben a hőmérséklet állandó értékű.