Как кварцевый резонатор стабилизирует частоту в автогенераторе?

Answer 1

За счет обратной связи. Автогенератор отличается тем, что не принудительно навязывает какую-то частоту, а "слушается" одного время-задающего элемента.
Напряжение подается на кристалл - кристалл деформируется.
Деформация кристалла создает ответный электрический импульс.
Этот импульс усиливается транзистором и подается СНОВА на кристалл.
Тот снова деформируется.
И так дале. Обратная связь - обмен импульсами между транзистором и кристаллом туда-обратно. Такая связь в принципе не имет собственной частоты, и могла бы происходить с бесконечной частотой. Т. е. в идеале такая схема просто мгновенно уравновесилась бы при "полуоткрытом" состоянии транзистора - и на этом все остановилось бы.
Но кварцевый кристалл, помимо своего пьезо-эффекта, обладает еще и ИНЕРЦИЕЙ. Он имет массу, поэтому не способен деформироваться с бесконечной частотой. Он деформируется с такой скоростью, которая определяется его массой, упругостью и приложенным напряжением. Поэтому свои "ответные импульсы" он отдает обратно не мгновенно, а именно со своей задержкой - из-за чисто механической инерции.
А поскольку ни упругость, ни размеры кристалла во времени не изменяются, то и задержка каждого импульса получается всегда одной и той же. Поэтому вся схема начинает "колебаться" с очень стабильной частотой, и при всем желании не может е изменить, или уравновеситься в среднем положении.
Кратко такой сценарий называется "резонансом".

Answer 2

Очень просто: у кварцевой пластины есть механический резонанс и частота его зависит исключительно от геометрических размеров пластинки кварцевого стекла. Изменить частоту можно только механически. Например, стачивая тонкой шкуркой грани пластины. И то изменить частоту можно лишь на доли процента от номинальной частоты. Это и есть главное достоинство кварцевого резонатора- высокая стабильность частоты после изготовления.

Answer 3

Кварцевый резонатор выглядит как последовательный колебательный контур с колоссальной индуктивностью, чрезвычайно малой емкостью и пренебрежимым активным сопротивлением. В результате он имет колоссальную добротность (до 10