О допустимой мощности кварцевых резонаторов

**Антон-73** · 26.04.2012, 17:18

Доброго всем. Подскажите пожалуйста, как можно прикинуть допустимую рассеиваемую мощность для кварцев типа HC-49? В частности, интересует возможность длительной работы кварца без разрушения кристалла в ламповом генераторе. Раньше, не заморачиваясь, использовал резонаторы в корпусах Б-1, везде, где оно требуется. Сейчас похоже что выпускаются только вот эти самые НС-49. И даже самые крупногабаритные из них, вызывают сомнения в своей пригодности для работы в ламповых генераторах. Было дело, даже в транзисторном генераторе, пластинка резонатора треснула, при попытке настройки в резонанс колебательного контура в цепи коллектора.

**kamysh** · 26.04.2012, 17:41

Антон-73, что , сегодня от магнитных бурь ,- продолжение ветки про ГУ-23А 14 пост <<Просто навеяло темой про итальянский дурдом на 14 мГц, пошутить захотелось.>>

**Антон-73** · 26.04.2012, 19:31

Сообщение от kamysh

от магнитных бурь

От развала СССР. Проблема "неожиданно" вырубившегося кварца наверняка встречалась не только у меня. Потому, хотелось бы хоть как-то научиться учитывать допустимую электрическую - механическую нагрузку для кварцевых резонаторов.

**KulibinV** · 27.04.2012, 11:24

Сообщение от Антон-73

От развала СССР. Проблема "неожиданно" вырубившегося кварца наверняка встречалась не только у меня. Потому, хотелось бы хоть как-то научиться учитывать допустимую электрическую - механическую нагрузку для кварцевых резонаторов.

Про мощность не скажу . Но сомнения в возможности
использования корпусов HC-49 в ламповых схемах
есть . Как минимум , по пробойному напряжению между ножкой и корпусом .
Могу поделится инфой , что из 1000 кварцев (упаковка)
корейского (китайского?) производства как минимум 2
( а иногда - значительно больше) приезжают разбитыми
- собственно кристалл внутри корпуса тупо пересыпается . Говорят , что они ставят держатели с большим механическим напряжением , которое при тряске разрушает кристалл . Или плохо обезжиривают
перед напылением электродов .

**UN7CI** · 27.04.2012, 12:10

Всё дело не в пробойном напряжении и не в качестве партии.
Всё дело в ВЧ колебательной мощности прикладываемой к обкладкам кварцевого резонатора.

Кварцевый резонатор является электромеханической колебательной системой. Как известно, любая колебательная система обладает своей резонансной частотой. У кварцевого резонатора также есть своя номинальная резонансная частота. Если приложить к кварцевой пластине переменное напряжение, которое совпадает с резонансной частотой самой кварцевой пластины, то происходит резонанс частот и амплитуда колебаний резко возрастает.

При резонансе электрическое сопротивление резонатора уменьшается. В результате получается эквивалент последовательной колебательной системы. Поскольку потери энергии в кварцевом резонаторе очень малы, то он фактически представляет собой электрический колебательный контур с очень большой добротностью.

Если превысить допустимую мощность, которая будет колебать кварцевую пластину в резонанс с частотой переменного напряжения, то при определённых физических условиях произойдёт её механическое разрушение.

В этой связи важен тот факт, что выпускаемые современные кварцевые резонаторы - искусственно выращенные.
Более того, номинальная мощность прикладываемая к пластине прямо пропорционально зависит от геометрических размеров и от типа среза кварца.
В любом случае тип Б1 по размеру и по рассеиваемой мощности значительно больше чем НС-49!

Кварцевые резонаторы имеют предельно допустимую мощность рассеяния, которая невелика — от 1—3 мкВт для «часовых» кварцев в цилиндрических корпусах 6×2 или 8×3 мм, до 30—50 мкВт в низких прямоугольных корпусах (HC-49S) и 1—2 мВт для кварцев в стандартных прямоугольных корпусах типа HC-49U. Превышение допустимой мощности еще не означает выхода резонатора из строя (хотя может случиться и такое: смотря насколько превысить), но стабильность генератора снижается. Значение рассеиваемой мощности на кристалле W можно грубо прикинуть, исходя из падения напряжения на резонаторе: W= Uк/к, где /к — ток через резонатор.
Таким образом, в зависимости от того в какой цепи схемы электронного генератора стоит кварцевый резонатор и какого он типа, нетрудно определиться с периодом жизни кварцевой пластины.

http://www.promelec.ru/catalog_info/54/126/246/70/

**Антон-73** · 27.04.2012, 13:18

Еще нашел сведения, что импортные кварцевые резонаторы имеют паспортный параметр drive level max, то есть, максимальная допустимая мощность кварца. Получается, что для конкретного типа резонатора узнать его допустимую мощность, не такая уж и проблема, если только резонатор не "серокитайский".
Подсчитать мощность, которая рассеивается на кварце можно еще и по формуле I^2 x R, где I - ток через кварц, R - эквивалентное последовательное сопротивление кварца.
Конкретно, резонаторы HC-49 - вроде как аналогичны РК169, выпускавшимся во времена СССР, или я не прав?

**KulibinV** · 27.04.2012, 14:08

Сообщение от Антон-73

Подсчитать мощность, которая рассеивается на кварце можно еще и по формуле I^2 x R, где I - ток через кварц, R - эквивалентное последовательное сопротивление кварца.

Не факт . Это - активные потери .
А вот какая мощность имеется в паспорте -реактивная или активная - это отдельная тема . Если добротность выше единицы , то реактивная мощность больше .

**UN7CI** · 27.04.2012, 14:24

Осталось только умудриться замерить ток через кварц.

Однако, из http://www.promelec.ru/catalog_info/54/126/246/70/ взять значения Rк на резонансной частоте и замерить ВЧ напряжение на электродах, вычислив при этом мощность рассеиваемую на резонаторе.

Сообщение от KulibinV

. Если добротность выше единицы

У кварцевого резонатора добротность: 10в4степени ÷ 10в5степени.

**KulibinV** · 27.04.2012, 18:08

Сообщение от UN7CI

Осталось только умудриться замерить ток через кварц.

Однако, из http://www.promelec.ru/catalog_info/54/126/246/70/ взять значения Rк на резонансной частоте и замерить ВЧ напряжение на электродах, вычислив при этом мощность рассеиваемую на резонаторе.

У кварцевого резонатора добротность: 10в4степени ÷ 10в5степени.

Гениально !!! Только про то , что циркулирующая
в резонаторе энергия (а именно удельная (отнесенная к весу самого кусочка кварца)) на 4-5 порядков выше ,
вы забыли . А именно она и будет вызывать в кристалле разрушающие мех. напряжения.

А вот ток в кварце легко измерить . Надо лишь поставить доп. последовательный резистор , например
в 1 [Ом] и посмотреть амплитуду на нем