Схеми автогенераторів, в яких кварц виконує роль однієї з індуктивностей. називають «осциляторний» (рис. 14.4).
Мал. 14.4 а - місткість трехточкі, б, в - індуктивні трехточкі.
Роль реактивного елемента X 1 (С 1 - на рис. 14.4, а й L 1 - на рис. 14.4, б) часто виконує паралельний коливальний контур, через індуктивність якого зручно подавати напруга живлення на висновок колектора.
а - місткість трехточкі, б - індуктивна трехточкі.
У схемах рис 14.5 коливальний контур З 1 L 1 повинен бути налаштований так, щоб на генерується частоті його реактивний опір мало ємнісний характер для схеми «а» і індуктивний - для схеми «б». Ця умова виконується, якщо в ємнісний трехточкі контур налаштувати на частоту нижче частоти кварцу, а в схемі індуктивного трехточкі - вище.
Осциляторні схеми автогенераторів, що працюють на механічних гармоніках кварцу
Як будь-яка механічна система, кварц резонує на гармоніках основної частоти. Повна електрична модель кварцу представлена на рис. 14.6. Індуктивності в динамічних гілках практично однакові, а ємності C Кn зменшуються в n 2 разів порівняно з C К1 (n - номер гармоніки). Реактивний опір кварцу поблизу частот, рівних його непарних гармоніках, в залежності від частоти змінюється так само, як показано на рис. 14.2. Ця обставина дозволяє порушити кварцовий автогенератор на частотах, в кілька разів більше його основної частоти. Це дуже цінна якість КР. З ростом частоти товщина кварцової пластини стає менше. При товщині 0,2 мм резона-
тор стає механічно неміцним. При таких розмірах основна частота автоколивань не перевищує 20 МГц. При порушенні КР на гармоніках можна отримати стабільну частоту в кілька сотень мегагерц, використовуючи щодо низькочастотні КР. Порушити кварц можна тільки на непарних гармоніках - третьої, п'ятої, сьомої і т.д. Максимальний номер гармоніки, на якій КР збуджується, залежить від «активності» кварцу, від того, в якому ступені виявляється п'єзоефект у даного екземпляра кварцового резонатора.
Максимальна активність кварцу проявляється на основній частоті, і, якщо не вжити спеціальних заходів, кварцовий автогенератор збудиться на частоті, яка визначається L К1. C К1 і С 0 Для вибору потрібної гармоніки в схему автогенератора вводять селективний елемент, роль якого виконує паралельний коливальний контур. Схема кварцового автогенератора, що працює на гармоніках кварцу, зовні не відрізняється від схеми ємнісний трехточкі, наведеної на рис. 14.5, а. Вибір потрібної гармоніки здійснюється налаштуванням контуру З 1 L 1. Установка резонансної частоти цього контуру ілюструє рис. 14.7.
Для збудження кварцу на третій гармоніці резонансна частота контуру L 1 C 1 має бути вище основної частоти кварцу ω КВ. але нижче частоти 3ω КВ. При такій настройці реактивний опір контуру на основній частоті кварцу має індуктивний характер і коливання на частоті ω КВ неможливі. На потроєною частоті кварцу контур З 1 L 1 еквівалентний ємності. Автоколебания можливі, так як схема являє собою ємнісний трехточкі. для