кврц на высшей гармонике

[AndreyN]

Так бы сразу и сказали, что резонанс контура считаете... Сразу-то не сообразишь, откуда 25330 взялось.

Покопался в книгах, есть мнение, что параллельно кварцу ставится индуктивность из соображения Xc=XL, где Xc - емкостная составляющая импеданса кварца, XL - импеданс индуктивности. Смысл - что-то вроде: создать такой фазовый cдвиг в цепи ПОС, который разрушает условия самовозбуждения на частоте первой гармоники. До конца еще не разобрался. Жду Ваши мнения...

Покопался в схемах, последоваетльно с кварцем иногда ставят последовательный контур - для него, очевидно, приведенные выше формулы справедливы.

[AndreyN]

[RZ3ASM]

Андрей, здравствуйте.
Формулы эти вообще-то широко распространены, чтобы не возиться с ПИ и размерностью.
Суть введения индуктивности в Вашу схему такая.
Кварц является элементом положительной обратной связи. На частоте последовательного резонанса кварца его Z резко падает и происходит замыкание цепи обр. связи. Такой резонанс, как,впрочем, и параллельный, где Z велико, существует как для 1-й гармоники, так и для нечетных гармоник, т.е. условия генерации выполняются для ряда частот. Если заменить кварц емкостью, получится обычная емкостная трехточка с общей базой. Правильно настроив контур в коллекторе на нужную механическую гармонику, обеспечиваем генерацию этой частоты. Так как наиболее активной является 1-я, нежелательная гармоника, часто схема заводится на ней, и не реагирует на настройку коллекторного контура. Чтобы этого не было, нужно поварьировать емкостью параллельной эмиттерному резистору и соотношением L/C коллекторного контура, хотя в Вашем случае тут не разбежишься (как я понимаю, 144МГц).
Катушка параллельно кварцу образует с его статической емкостью параллельный контур, который служит фильтром- пробкой в цепи обратной связи на нежелательной частоте.
Вообще, посмотрите на СКР книгу С. Жутяева. Там есть схема маячка, у меня хорошо работала. Получить на одном транзисторе сразу 144 - задача проблематичная.
Успехов!

[AndreyN]

Здесь есть одна тонкость. Эквивалентная схема кварца (упрощенно) это параллельный LC контур. Его резонансную частоту можно изменить включив паралельно емкость C или индуктивность L.
Так вот, при настройке кварца на высшую гармонику, почему-то обязательно ставится L. Это связано с необходимостью коррекции не только резонансной частоты но и фазы.
Так написано в книгах, но в голове никак не появиться ясная механистическая картина сего процесса.

PS: Рабочая частота 137.5 МГц (27.5 на 5-ой гармонике)

[RZ3ASM]

Андрей, эквивалентная схема кварца - это не просто параллельный контур. Это именно двухрезонансная схема.Упрощенно - "динамическая" индуктивностьLд, последовательно с ней - динамическая емкость Сд, и параллельно этой цепи - "статическая емкость" т.е. емкость конденсатора, состоящего из электродов, и кварцевой пластины. Lд и Сд физически не существуют, только их эквивалентные значения. При этом Lд имеет порядок десятков-сотен миллигенри, Сд- тысячные - сотые доли пикофарады, Сст- единицы- десятки пик. Есть еще экв. сопротивление потерь, но не в нем суть. Для кварца характерно гигантское соотношение L/C, и след. характеристическое сопротивление.
Кварц имеет две резонансных частоты последовательную и параллельную. На первой - малое значение Z, на второй -большое. В Вашей схеме используется последовательный резонанс. Относительно "коррекции фазы", что-то здесь не так - ведь Lд имеет гигантскую величину для этих частот, и
добавка небольшой внешней катушки не изменит сильно ФЧХ.
И о земном. Возможно, 27.5 МГц - уже частота 3-ей механ. гармоники, и Вы пытаетесь заставить генерить пластину,фактически на 15 гармонике, в этом случае вряд ли что- нибудь выйдет. Проверить это легко, запустив кварц в осцилляторной схеме без контура, если получится 9.16, так оно и есть и стоит подумать о схеме с умножением, или выделением нужной гармоники фильтром - из нескольких вольт "искаженки" вполне получатся десятки микровольт, достаточные для настройки Вашего аппарата.
Успехов!

[AndreyN]

Здравствуйте Александр!
Во-первых спасибо за обсуждение, чтобы проще было общаться дальше, скажу, что я по образованию радиофизик т.е. пояснять что внутри кварца нет LC элементов - не надо. Да и кварц у меня стеклянный :-). Речь-то о том, что вблизи каждого из резонансов ФЧХ кварца можно рассматривать как ФЧХ LC контура.

А докопаться я хочу вот до чего. Паралельно кварцу ставиться шунтирующая L. Это факт, см. схемы р/ст РСД-70, РН-12 ("Транспорт"), справочник по ВЧ схемотехнике (кажется автор Кауфман), книгу Альтшуллера Г.Б.,... Кварцевые генераторы. Причем, в радиостанциях L довольно большая (витков где-то 20-50 на резисторе).
Такие схемы встречаются там, где кварц работает на высших гармониках (до 17-ой!). Описание везде довольно краткое приводится условие Xc=XL и все, но речь везде идет именно о коррекции фазы.

По поводу того, что 27 -эот гармоника проверю, но на кварце частота написана в кГц, если верить такой маркировке, то это частота первой гармошки.

[RU3AX]

Первоначальное сообщение от AndreyN
...Речь-то о том, что вблизи каждого из резонансов ФЧХ кварца можно рассматривать как ФЧХ LC контура.

А докопаться я хочу вот до чего. Паралельно кварцу ставиться шунтирующая L. Это факт, см. схемы р/ст РСД-70, РН-12 ("Транспорт"), справочник по ВЧ схемотехнике (кажется автор Кауфман), книгу Альтшуллера Г.Б.,... Кварцевые генераторы. Причем, в радиостанциях L довольно большая (витков где-то 20-50 на резисторе).
Такие схемы встречаются там, где кварц работает на высших гармониках (до 17-ой!). Описание везде довольно краткое приводится условие Xc=XL и все, но речь везде идет именно о коррекции фазы.

По поводу того, что 27 -эот гармоника проверю, но на кварце частота написана в кГц, если верить такой маркировке, то это частота первой гармошки.

И АЧХ и ФЧХ можно рассматривать, но вроде смысл проще. Для того чтобы резонатор возбудился на механической гармонике - на последовательном "контуре" кварца - надо минимизировать пролезание мимо этого контура сигналов других частот (в первую очередь частоты основного резонанса - "первой гармоники"). Пролезание это идет через емкость конденсатора, образованного кварцевой пластиной (несколько пикофарад). Убирают его подключением катушки индуктивности - параллельный контур, снижающий обратную связь на частоте первой гармоники. Поскольку емкости маленькие, то и индуктивность получается заметная. И, поскольку этот контур настроен в резонанс, то Xc=XL. Думаю, что главное - это все-таки подавление по амплитуде, а не изменение фазы. Хотя она тоже имеет место быть.

[RZ3ASM]

Андрей, здравствуйте.
Жаль, что все приходится излагать на словах. Попробуйте прикрепить файл со схемой, хотя из изложения и номиналов я себе представил. Вообще, эта схема, где кварц между коллектором и эмиттером, не самая удачная. По моему нелегкому 37-летнему р/л опыту, лучше работает схема,где кварц включен между базой и землей, на частоте последовательного резонанса кварца "заземляя "ее и образуя схему емкостной трехточки с общей базой по ВЧ.
Насчет L параллельно кварцу, возможно,имеется в виду мостовая нейтрализация статической емкости кварца. Видел такие схемы, но надо припомнить, как это строилось.
Андрей, какими приборами Вы располагаете? Как я понял, гармониковый генератор Вы делаете потому, что у него настройка вполне определенная, и число "промашек" ограничено числом активных мех.гармоник, не то, что у фильтра на конкретную гармонику. Хорошо, если есть КВ приемник. С помощью простейших приспособ он позволяет настраивать генераторы и умножители на сотни МГц.
Насчет генератора на высокие мех. гармоники с нейтрализацией сегодня посмотрю и отпишу.
И вообще, если есть желание, напишите, что конкретно получается и не получается.
Успехов.

[RZ3ASM]

Андрей, посмотрел я схему "Транспорта", там с катушками L1-L9 параллельно кварцам КР1-КР5, более-менее ясно. Схема генератора реализованная на ИС304 генерит, когда импеданс кварца имеет индуктивный характер, то есть в промежутке между частотой последовательного и параллельного резонанса кварца. В этом промежутке достаточно просто реализуется коррекция частоты внешними эл-тами( посл контуры, см. схему). У кварца резонансный интервал узкий- единицы килогерц, и для его расширения включают индуктивность, нейтрализующую статическую емкость кварца. Довольно распространенное решение. Кстати, параллельно кварцам другой группы с такими же обозначениями подключены только подстроечные кондеры, но там и построение генератора другое, видно есть какая-то специфика.
Схему с мостовой нейтрализацией нашел, могу выложить, но помню, помучился с выполнением катушки связи ;делал ее по работе в конце 80-х для генератора меток скоростного осциллографа.

[AndreyN]

Добый день!

Пролезание это идет через емкость конденсатора, образованного кварцевой пластиной (несколько пикофарад). Убирают его подключением катушки индуктивности

включают индуктивность, нейтрализующую статическую емкость кварца.

Вот, это то что я немог понять! Спасибо! Нейтрализуют именно статическую емкость, то есть, можно сказать, к самой колебательной системе шунтирующая L отношения не имеет. L имеет отношение к технологическим особенностям кварца.

Схему не надо, я уже "в железе генератор сделал". На будующее учту, что схема капризная.
По поводу оборудования, дома только осциллограф и телевизор :-) для грубого определения частоты (жена говорит что телевизор еще для чего-то используют :-). Раньше в НИИ работал - все было под рукой. Так что, домашняя лаборатория немного недоразвитой осталась.

К стати, Александр, по Вашему совету, заменил кварц емкостишкой (150пФ) и подстроил коллекторный контур по частотамеру. Без кварца кратковременная (~10мин.) нестабильность 7-10 кГц при частоте 122 МГц, мне кажется это хорошо для 1-го транзистора.

Кстати, параллельно кварцам другой группы с такими же обозначениями подключены только подстроечные кондеры, но там и построение генератора другое, видно есть какая-то специфика.

Сейчас схемы нет под рукой, но по памяти - с "L" кварцы на 5-ой гармонике а с "C" кварцы на 3-й гармонике работают. Вечером проверю.

[RZ3ASM]

Андрей, рад, что вопрос выяснился. Вообще с самого начала речь шла об этой самой нейтрализации , дело здесь оказалось в терминологии. В Транспорте катушки и LC стоят в гетеродине приемника, где требуется подстройка на частоты передатчика при наладке и хорошо ее иметь пошире, а в зг передатчика частота жестко задана и требуется лишь небольшая подгонка. Вот и специфика.
Успехов!