Experimentos com um supergerador de quartzo. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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A Figura 1 mostra o esquema que foi usado para os experimentos. As frequências do quartzo nos estudos foram de 14.218 MHz. O principal elemento que foi alterado no experimento é o indutor L. Um resistor de 22 kΩ foi adicionado em paralelo a ele para eliminar quedas de frequência dentro da faixa. O transistor no gerador tem uma frequência de corte de 80 MHz. Como um estágio de buffer - um amplificador de transistor de efeito de campo. O resistor de polarização Rb para o primeiro transistor é de 100 kΩ (com este valor, a corrente do emissor é de 9 mA). Capacitores C1 e C2 150 pF cada. Ao final do experimento, tentou-se alterar os valores de Rb, C1 e C2. O capacitor variável é do tipo placa e tem um valor de alguns pF a 100 pF. O transformador T é enrolado em um anel de ferrite com diâmetro de 7 mm. O enrolamento é feito de três fios PELSHO 0.2 dobrados e torcidos e contém 3...4 voltas. As extremidades de cada enrolamento são conectadas de acordo com o esquema.

Figura.1

A Figura 2 mostra as faixas de ajuste de frequência do gerador quando a capacitância do capacitor TS muda do valor mínimo para 100 pF. Para medições, usamos um conjunto de indutores L com classificações de 5.6, 8.2, 10, 10.39, 11 e 12 μH. Para obter uma indutância de 10.39 μH, foram utilizadas duas bobinas de 10+0.39 μH conectadas em série, e para 11 μH, 10+1 μH. Para maior clareza, a curva (somente X1) para um gerador com um quartzo é mostrada. Como pode ser visto no gráfico, para um gerador convencional, a frequência muda ligeiramente com o aumento da indutância. Ao mesmo tempo, para o supergerador, a faixa de ajuste de frequência aumenta rapidamente até 300 kHz (!) com L=12 μH. No entanto, devemos ter cuidado com uma faixa de ajuste de frequência tão ampla devido à deterioração da estabilidade.

Figura.2
A Figura 2 mostra o desvio de frequência para três valores de indutância L=10, 10.39 e 11 µH. Nesse caso, ambos os quartzos são conectados em paralelo e a capacitância do capacitor variável é TC=100 pF. As medições foram realizadas 25 minutos após a soldagem do circuito correspondente. Depois disso, a energia do gerador foi ligada e o tempo foi registrado. Como pode ser visto, uma estabilidade aceitável ao longo do tempo foi observada para L=10 μH. Para valores com L=10.39 e 11 µH, a frequência varia em uma faixa mais ampla. Isso é mais dependente do coeficiente de temperatura das indutâncias. Portanto, na minha prática, estabeleci o valor máximo de L = 10 µg. Por fim, você pode obter melhor estabilidade com tempos de aquecimento mais longos e usando indutores com coeficientes de temperatura pequenos.

Figura.3

Agora mudo um pouco as capacitâncias C1 e C2. Todos os outros parâmetros são definidos da seguinte forma: Rb=100 kOhm, L=10 µH e X1, X2 em conexão paralela. A Fig.4 mostra a faixa de frequência em função da capacitância C1 e C2. C1 e C2 mudaram simultaneamente. O gráfico mostra que a faixa de frequência é mais ampla com o aumento da capacitância. Medições com C1=C2=330pF não foram possíveis porque Vout (tensão de saída no contador) era muito baixa conforme mostrado na Fig.5. Os valores de C1 e C2 em 100 e 150 pF são os mais aceitáveis ​​na prática neste circuito.

Figura.4

E, finalmente, o valor do resistor de base Rb foi alterado. Os outros elementos foram: C1=C2=150pF, L=10uH, e X1, X2 em paralelo. Inicialmente, Rb foi ajustado para 100 kΩ com uma corrente de emissor de 9 mA. Desta vez, Rb é ajustado para 200 kΩ, com a corrente do emissor reduzida para 5.2 mA. A faixa de frequência não mudou, embora Vout (tensão de saída) tenha diminuído de 0.7 V para 0.3 V. Além disso, Rb foi aumentado para 470 kΩ, a corrente do emissor diminuiu para 2.4 mA. No entanto, Vout estava muito baixo, menos de 0.1 V. Portanto, o contador não conseguiu medir a frequência do sinal.

Figura.5

Finalmente, uma faixa de frequência de cerca de 100 kHz foi obtida com L=10 µH, C1=C2=150 pF, X1 e X2 conectados em paralelo e Rb=100 kΩ. A estabilidade era aceitável, mas piorava à medida que aumentava a indutância da bobina L. A faixa de frequência era mais ampla porque C1 e C2 eram ajustados para valores altos, mas não dependiam do resistor de polarização Rb.

Deve-se enfatizar que esses resultados são mais ou menos específicos e dependem do quartzo usado neste experimento. O ótimo foi estimado para L, C1 e C2 e pode diferir dos valores obtidos neste experimento caso o quartzo possua outros parâmetros ou outras frequências. Portanto, você pode experimentar para otimizar os parâmetros do seu ressonador de quartzo.

Autor: MINOWA, Makoto, 7N3WVM; Tradução e publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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