У радіоаматорський практиці актуальна задача одержання високостабільних по частоті коливань. Зазвичай для цих цілей використовують кварцові генератори. Промисловість випускає кварци до частот принаймні 100 МГц. При наявності у радіоаматора кварцу на частоту, наприклад, 27 МГц або 45 МГц - це зовсім не гарантує, що вийде саме така частота генерації. У більшості випадків кварци на частоти вище 20...25 МГц - гармониковые (найчастіше це 3-я гармоніка). Це означає, що кварц, на якому є напис 27 МГц, реально буде генерувати з частотою 9 МГц, а кварц з написом 45 МГц - з частотою 15МГц.

Тому в багатьох схемах, що розглядаються в літературі, використовується резонансний LC-контур, настроєний на частоту 27 або 45 МГц. Зазвичай такий LC-контур включають в колектор (або в стік для польового) транзистора.

Крім складності настройки самого LC-контура, в цьому випадку його необхідно екранувати, оскільки на таких частотах він є джерелом перешкод. Крім того, при роботі LC-контуру на низькоомну навантаження потрібен ще хороший буферний каскад.

Внаслідок цього, в [1] пропонувалося обійтися без LC-контуру при роботі з гармониковыми кварцами. Однак перевірка працездатності схеми [1] показала, що жоден з випробуваних кварцу (випробуванню піддавався більше десятка різних гармониковых кварцу) не збуджувався на 3-й гармоніці. Мало того, у цій схемі не працюють навіть ті кварци (на 1-й гармоніці), які надійно працюють в інших схемах. У зв'язку з цим, автор не рекомендує використовувати схему [1] радіоаматорський практиці.

Разом з тим, детально аналізуючи численні схеми портативних радіостанцій на 27 МГц, можна помітити, що при використанні мікросхеми К174ПС1 (К174ПС4) і кварцу на 27 МГц, без LC-контуру можна взагалі обійтися. Цей важливий висновок автор ефективно використовував при розробці схеми генератора, що працює за таким же принципом, але на дискретних елементах, оскільки використовувати зазначені мікросхеми досить незручно через неможливість отримання 50-омного виходу без застосування буферних каскадів.

У запропонованій схемі вихідний опір становить приблизно 50 О м.

Бесконтурный кварцовий генератор

Робота кварцу ZQ1 в схемі можлива як на основний, так і на 3-й гармоніці - в залежності від ємності конденсатора між емітером транзисторів (С4).

При ємності близько 100 пФ (ємність слід підібрати) більшість кварцу працює на основній гармоніці, тобто кварц, на корпусі якого написано, наприклад, 27 МГц, генерує на частоті 9 МГц. Однак при ємності близько 10 пФ спостерігається генерація безпосередньо на 3-й гармоніці, тобто отримуємо ту частоту, яка написана на корпусі кварцу.

У запропонованій схемі при такій малій ємності С4 на 3-й гармоніці генерують навіть негармониковые кварци, тобто призначені для роботи тільки на 1-й гармоніці. Особливо це стосується кварцу з частотами нижче 20...25 МГц. Так, наприклад, кварц з написом на корпусі 6 МГц при С4"100 пФ нормально генерував цю частоту (6 МГц), але при зменшенні С4 до 10 пФ він же починав генерувати з частотою 18 МГц! Як виявилося, принаймні третина таких негармониковых кварцу можна змусити генерувати з частотою у 3 рази вище, ніж вказано на їх корпусі.

Варто також відзначити, що в запропонованій схемі нормально збуджуються навіть ті кварци (як на 1-й, так і на 3-й гармоніці), які в інших схемах зазвичай не генерують (малоактивні).

Налаштування схеми при справних елементах полягає тільки в підборі С4 для отримання необхідної частоти генерації. Для цього через 50-омний аттенюатор до виходу схеми підключаємо частотомір, і підбираємо ємність С4. На 50-омному навантаженні схема при Uж=12 видає ВЧ-напруга близько 200 мВ. Існують, на жаль, кварци, які "не хочуть" працювати на 3-й гармоніці (з тією частотою, що написана на корпусі). Це, в основному, імпортні мініатюрні кварци, де, ймовірно, в якості робочого матеріалу використовується не сам кварц, а спецкерамика.

Література

1. Поляків Ст. Стабільний кварцовий генератор. - Радіо, 1999, №6, С. 62.

Автор: Ст. Артеменко (UT5UDJ), г. Київ; Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru

Add comment

Навігація

Інструкції з експлуатації

Copyright © 2019 Електричні принципові схеми.