Кварцевые генераторы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Узлы радиолюбительской техники. Генераторы, гетеродины

 Комментарии к статье

Генератор, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором, является обязательным узлом для большинства современных приемников и трансиверов, а также для измерительных приборов. В этом обзоре приведены варианты возможного исполнения подобных генераторов на частоты от единиц до десятков мегагерц.

Прежде чем переходить к практическим схемам, отметим, что для широко распространенных кварцев основная рабочая частота обычно не превышает 10... 15 МГц. Обусловлено это трудностями в изготовлении (при серийном производстве) очень тонких кварцевых пластин с высокой степенью параллельности рабочих сторон. Последнее, в частности, сильно влияет на моночастотность резонатора (отсутствие паразитных резонансов, особенно вблизи основной рабочей частоты).

Применительно к генераторам наличие таких резонансов может привести к возбуждению резонатора не на той частоте, что указана на его корпусе, или к скачку частоты генератора при изменении внешних условий (температура, сопротивление нагрузки и т.п.). Если частота, указанная на корпусе кварцевого резонатора, выше 15 МГц, то с высокой степенью вероятности этот резонатор гармониковый, и его основная частота в три или даже в пять раз ниже "номинала".

В генераторе, схема которого показана на рис.1, кварцевый резонатор возбуждается на основной частоте [1]. Для его устойчивой работы сопротивление нагрузки (входное сопротивление следующего каскада) должно быть не менее 1 кОм. При этом высокочастотное напряжение на выходе генератора будет не менее 0,5 В (здесь и далее - эффективное значение).

Рис.1

Номиналы конденсаторов С3, С4 и резистора R4 зависят от рабочей частоты кварцевого резонатора. Для полосы частот 1...3 МГц они должны быть соответственно 270 пФ, 180 пФ и 3,3 кОм; для 3...6 МГц - 180 пФ, 120 пФ и 3,3 кОм; для 6...10 МГц - 180 пФ, 120 пФ и 2,2 кОм; для 10...18 МГц - 150 пФ, 68 пФ и 1,2 кОм; для 18...21 МГц - 68 пФ, 33 пФ и 680 Ом.

Как принято говорить в таких случаях, при исправных деталях и безошибочном монтаже генератор настройки не требует (за исключением, быть может, некоторой коррекции рабочей частоты подстройкой конденсатора С2). Если при выполнении двух названных выше условий генератор все же не заработал, то единственной причиной этого может быть невысокая активность кварцевого резонатора. В этом случает его следует либо заменить на другой, либо попытаться "поиграться" с номиналами конденсаторов C3 и С4. В частности, может помочь изменение в ту или иную сторону отношения их емкостей.

На рис. 2 приведена схема генератора, в котором кварцевый резонатор возбуждается на нечетных гармониках его основной рабочей частоты [2]. Как и в предыдущем варианте, входное сопротивление следующего каскада должно быть не менее 1 кОм. Выходное напряжение - примерно 0,5 В. Для полосы частот 15...25 МГц емкости конденсаторов С2, C3 и С4 должны быть соответственно 100, 100 и 68 пФ; для 25...55 МГц - 100, 68 и 47 пФ; для 50...65 МГц - 68, 33 и 15 пФ.

Рис. 2

Катушку L1 наматывают проводом диаметром 0,3 мм на каркасе диаметром 5 мм. Она имеет подстроечник из карбонильного железа (диаметр - 4 мм). Для трех указанных выше полос рабочих частот число витком должно быть соответственно 15, 10 и 7.

Налаживают генератор подстройкой катушки 1.1 но устойчивой генерации на третьей гармонике основной частоты кварцевого резонатора. Если этого не происходит при любом положении подстроечника, то следует подобрать число витков катушки или попробовать провести эту операцию, установив конденсатор С2 с большим или меньшим номиналом. Если же и эта операция не поможет, то скорее всего причиной является низкая активность кварцевого резонатора (см.выше). Следует заметить, что далеко не все резонаторы, устойчиво генерирующие на основной частоте, также устойчиво работают и на гармониках.

Подобный генератор может обеспечить напряжение около 2 В на высокоомной нагрузке (например, смесительный каскад на тразисторе с изолированным затвором) на более высокой частоте, если в цепь коллектора транзистора VT1 ввести полосовой фильтр, настроенный, например, на вторую гармонику рабочей частоты генератора (т.е. это будет генератор - удвоитель частоты на одном транзисторе). Катушки индуктивности L2 и L3 такого фильтра наматывают проводом диаметром 0,6 мм на каркасе диаметром 5 мм с двумя подстроечниками из карбонильного железа (диаметр 4 мм). Расстояние между катушками - 5 мм. Для полосы частот 60...90 МГц число витков должно быть 9, а для 90...130 МГц - 6. Номиналы конденсаторов С6, С7 фильтра - 33 и 22 пФ соответственно.

Генератор, схема которого показана на рис.3 [3], чуть посложнее - он содержит колебательный контур. Это даст сразу два преимущества. Во-первых, он имеет более высокую спектральную чистоту выходного сигнала. Во-вторых, он обеспечивает более широкий уровень выходного сигнала (около 1 В на нагрузке 100 Ом).

Рис.3

Для полосы частот 1...3 МГц емкости конденсаторов С2, С5 и С6 соответственно равняются 470, 270 и 2000 пФ; для З...10 МГц - 330. 150 и 1500 пФ; для 10...30 МГц - 180. 47 и 330 пФ. Катушка L1 должна иметь при среднем положении подстроечника такую индуктивность. чтобы обеспечить с конденсатором С5 резонанс на рабочей частоте. Налаживают этот генератор по устойчивой генерации на основной частоте кварцевого резонатора или на ее третьей гармонике.

Литература

1. Detlef Lechner, Peter Fink. Kurzwellen sender. - Militarverlag der DDR, 1979.
2. G.RJessop. VHF/UHF manual. -RSGB, 1983.
3. J-Pavlovec, J.Samur. Krystalove jednotky a oscilatory. - Amaterske Radio (B), 1987. №2, p. 42-61.
4. КВ-журнал №1, 1992

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Узлы радиолюбительской техники. Генераторы, гетеродины.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Навигатор Garmin Speak 22.10.2017 Компания Garmin представила свой новый продукт под названием Speak. Это компактное устройство для автомобилистов, представляющее собой некий гибрид навигатора и умного помощника. Новинка для многих пользователей полноценной заменой навигатора стать не сможет, так как дисплей устройства имеет диагональ всего 0,78 дюйма при разрешении 144 х 64 пикселя (панель OLED). Но кроме функций навигации Speak может и многое другое, так как в него интегрирован голосовой помощник Alexa, а уж у него возможности весьма широки. То есть устройство может рассказать новости, погоду, ответить на различные вопросы, оформить заказ на какой-то товар в каком-нибудь магазине и так далее. Кроме того, посредством Speak можно удаленно управлять системами умного дома. К примеру, включить электрочайник или кофеварку за 10 минут до приезда домой. К сожалению, аккумулятора у новинки Garmin нет, так что ее придется подключать посредством кабеля. Стоимость устройства составляет 150 долларов.

Другие интересные новости:

▪ Стекло для отталкивания воды

▪ Texas Instruments TLV9x - новое семейство ОУ общего назначения

▪ Ультрабуки нового поколения от Intel

▪ Сенсоры имплантируют людей и создут единую сеть

▪ Больные деревья меняют мировой климат

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудио и видеонаблюдение. Подборка статей

▪ статья Расчет винтов. Советы домашнему мастеру

▪ статья Какое отношение к России имеет популярная в Тунисе марка газированной воды Boga? Подробный ответ

▪ статья Кровавая рвота. Медицинская помощь

▪ статья Электротехнические материалы. Провода. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Фазовый регулятор мощности на ключевом полевом транзисторе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026