Вид для печати
Привет,:beer:
Народ, кто кварцы на высших гармониках запускал, подскажите, как рассчитать (или подобрать) индуктивность, которая параллельно кварцу ставиться? Мне надо аж на 5-й гармонике засвистеть…
Схема вроде, простая: c общей базой, в цепи коллектора контур на резонансную частоту, между коллектором и эмитером стоит кварц, шунтированный катушкой. Свистит, зараза, на первой гармошке….
Схему покажите! Так трудно что-либо конкретное подсказать.
Проблемка-то несложная.
Индуктивность этой катушки, если я не ошибаюсь, вместе с емкостью пластины и корпуса ("параллельная" емкость) должна образовывать контур на ту самую гармонику.Цитата:
Первоначальное сообщение от AndreyN
Привет,:beer:
Народ, кто кварцы на высших гармониках запускал, подскажите, как рассчитать (или подобрать) индуктивность, которая параллельно кварцу ставиться? Мне надо аж на 5-й гармонике засвистеть…
Схема вроде, простая: c общей базой, в цепи коллектора контур на резонансную частоту, между коллектором и эмитером стоит кварц, шунтированный катушкой. Свистит, зараза, на первой гармошке….
Добрый день.
По-моему, при такой схеме генератора контур, образованный статической емкостью кварца+монтажные емкости+емкости транзистора и индуктивностью катушки, должен быть настроен на основную частоту кварца, образуя фильтр-пробку в цепи обр.связи на нежелат. первой гармонике; естественно, нужен еще и разделительный кондер последовательно с катушкой. Вообще, это не самая удачная схема. Можно попробовать схему с включением кварца между базой и землей, а между к. и э. емкость,подобрав ее по уст. генерации.
С УВАЖЕНИЕМ
Александр.
И в догонку.
Проблема была неплохо освещена в известной книге Жутяева
(была выложена в СКР).
1. Индуктивности и емкости к кварцу подвешиваются для коррекции частоты. НО если кварц возбуждается на высшей гармонике, то эта коррекция происходит с большим трудом или вообще не происходит. В случае если коррекция все таки нужна или например если надо организовать частотную модуляцию в кварцевом генераторе, то кварц лучше заводить на основной гармонике, а потом умножать в последующих каскадах.
2. Иногда с генератора удается выделить четные гармоники. Это возможно когда кварц возбуждается на основной частоте, но режим транзистора выбирается таким, чтобы на коллекторе сигнал был "кривой" и контуром выделяется вторая гармоника этого "кривого" сигнала.
TO RA4AJF. Вы наверное, нечетные имели в виду? Нечетные я без проблем выделял, до 5 , больше не надо было.
В связи с Subj'эм читал книгу по кварцам, пишут что у гармониковых кварцев кристалл вырезают так, что он может возбуждаться на _нечетных__механических_ гармониках.
Как узнать какой кварц гармониковый - неизвестно.
По поводу фильтра пробки - похоже на правду, как думаете, какой порядок имеет емкость кварца, сотни пик?
2 rz9ii - RA4AJF имеет в виду, что если sin'ус подвергнуть нелинейному преобразованию, то можно фильтром выделить нужную гармонику. А сам кварц - свистит на первой гармошке.
В этом случае нужен высокодобротный фильтр, чтобы остальные гармошки задавить.
По этому я и хочу кварц на 5-й запустить. Это будет маячок для перестройки радиостанции.
Нарисовал схему, как ее вставить ???
Кнопки не вижу, что написать надо что нибудь вроде \Img=???
Пробую вставить картинку...
R1=8.2k, R2=15k, R3=680, C2=6.8 pF, C3=10 pF, C4=27 pF, Cконтур=1…6 pF.
U пит = 12В , Транзистор КТ 372 (кажется, забыл, блин).
Вопрос, как расcчитать L1.
В общем-то, я подобрал L1, с первой гармоники съехал, теперь не могу понять на какой он свистит то ли на 3-й, то ли на 5-ой. Осциллограф, к сожалению до 20 МГц. : (
Не получилось, извиняйте...
не пойму, куда bmp' шку положить надо, чтобы он приаттачился...
AndreyN,здравствуйте.
Индуктивность катушки можно прикинуть по ф-ле L=25330/CFF, L - мкГн, С - пФ, F- МГц, в знаменателе квадрат частоты. Статическая емкость кварца обычно 4 - 15 пФ, лучше ее померять, остальные составляющие - пик 40, я думаю. Проверьте, правильно ли настроен коллекторный контур.Также попробуйте увеличить емкость кондера,параллельного эмиттерному резистору, возможно,нейтрализация емкости кварца и не понадобится.
О маркировке кварцев. На наших, если частота указана в кГц - не гармониковый, если в МГц - гармониковый. Обычно так. Можноуточнить на chipdip.ru в разделе "резонаторы и фильтры".
Попробуйте сначала добитьсся генерации на требуемойчастоте без кварца,заменив его конденсатором.
Успехов!
Спасибо за формулу, сегодня проверю..
[quote]О маркировке кварцев. На наших, если частота указана в кГц - не гармониковый, если в МГц - гармониковый. Обычно так. [[\quote]]
Это я знаю, немного в другой интерпретации: в кГц пишут частоту первой гармоники, в МГц - не первой. Так что если частота написана в кГц, такой кварц тоже может быть гармониковым.
Formula sleduyushaya:
L = 2,533/(C*F*F), L - uH, C-pf, F-MHz
Евгений, здравствуйте.
Попробуйте подставить в Вашу формулу, например, 2МГц и10пФ.
Правильные формулы с удобной для нас размерностью:
F=159.154/sqrt LC
L=25330/C*F*F
C=25330/L*F*F , везде L - мкГн, С - пФ, F - МГц.
С УВАЖЕНИЕМ.
Vinovat, oshibsya!
U menya L-metr rabotaet po etoj formule,
v nem stoit C=0.01 mkF = 10000 pF
i togda:
L = 25330 / (10000* F * F) = 2.533 / (F * F),
gde L - mkH, F - MHz
tak chto, Vy pravy, Aleksandr!
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.
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!
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)
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!
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.
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.Цитата:
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.
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.
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.
Добый день!
Цитата:
Пролезание это идет через емкость конденсатора, образованного кварцевой пластиной (несколько пикофарад). Убирают его подключением катушки индуктивности
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.Цитата:
включают индуктивность, нейтрализующую статическую емкость 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.
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.Цитата:
Кстати, параллельно кварцам другой группы с такими же обозначениями подключены только подстроечные кондеры, но там и построение генератора другое, видно есть какая-то специфика.
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!
