Кварцевый генератор - маломощный генератор электрических колебаний высокой частоты, в котором роль резонансного контура играет кварцевый резонатор — пластинка, кольцо или брусок, вырезанные определённым образом из кристалла кварца.

При деформации кварцевой пластинки на её поверхностях появляются электрические заряды, величина и знак которых зависят от величины и направления деформации. В свою очередь, появление на поверхности пластины электрических зарядов вызывает её механическую деформацию. В результате этого механические колебания кварцевой пластины сопровождаются синхронными с ними колебаниями электрического заряда на её поверхности и наоборот. Кварцевые генераторы характеризуются высокой стабильностью частоты генерируемых колебаний: Δν/ν, где Δν — отклонение (уход) частоты от её номинального значения ν составляет для небольших промежутков времени 10^-3—10^-5%, что обусловлено высокой добротностью (10⁴—10⁵) кварцевого резонатора (добротность обычного колебательного контура ~ 10²).

Частота колебаний генератора (от нескольких кГц до нескольких десятков МГц) зависит от размеров кварцевого резонатора, упругости и пьезоэлектрической постоянных кварца, а также от того, как вырезан резонатор из кристалла. Например, для X-среза кристалла кварца частота (в МГц) ν=2,86/d, где d — толщина пластинки в мм.

На боковые поверхности кварцевой пластинки наносится слой серебра (электроды) либо её помещают в специальный держатель, представляющий собой обкладки конденсатора. Для получения высокой добротности резонатор помещают в вакуум и поддерживают постоянной его температуру с точностью до 0,001 °С. Мощность кварцевого генератора не превышает нескольких десятков Вт. При более высокой мощности кварцевый резонатор разрушается под влиянием возникающих в нём механических напряжений.

Кварцевый генератор с последующим преобразованием частоты колебаний (делением или умножением частоты) используются для измерения времени (кварцевые часы, квантовые часы) и в качестве стандартов частоты.

Существует множество разновидностей кварцевых генераторов. Ниже представлены некоторые из них:

1. Тактовый кварцевый генератор – генератор, стабилизированный кварцем, формирующий на выходе периодический цифровой сигнал, предназначенный для управления логическими схемами.

2. Кварцевый генератор, управляемый напряжением (ГУН) – генератор, стабилизированный кварцем, частоту которого в определенных пределах можно изменить воздействием управляющего напряжения согласно определенной зависимости.

3. Термокомпенсированный кварцевый генератор – генератор, который имеет высокую температурную стабильность за счет аналогового или цифрового метода компенсации температурно-частотной характеристики кварцевого резонатора.

4. Термокомпенсированный кварцевый генератор, управляемый напряжением – термокомпенсированный кварцевый генератор, частоту которого в определенных пределах можно изменить воздействием управляющего напряжения согласно определенной зависимости.

В процессе конструирования радиолюбительской аппаратуры часто возникает потребность в кварцевом генераторе на одну или несколько частот. Схема одного из таких генераторов, на три частоты, приведена на рисунке. Он выполнен на четырех элементах "2И-НЕ". При генерировании сигнала в нем одновременно работают только два логических элемента: D1.4 (постоянно) и D1.1 (или D1.2 и D1.3, в зависимости от положения переключателя S1). Резисторы R1-R4 обеспечивают линейный режим усиления элементов "2И-НЕ". На выходе элемента D1.4 - прямоугольные импульсы, амплитуда которых - около 3 В.

Для получения синусоидального напряжения торы С4 - C6 служат для подгонки частоты генерации, а резисторы R5 - R7 - для установки и выравнивания между собой амплитуд входных напряжений.

Данный генератор авторы использовали в формирователях SSB в CW сигналов при создании трансивера на базе радиоприемника Р-250М2. Его можно использовать и на других частотах, применяя кварцы с резонансной частотой 75...3000 кГц. Причем кварцы могут иметь невысокую добротность.

При монтаже генератора резисторы R1-R3 следует располагать как. можно ближе к соответствующим выводам микросхемы.