Gerador de RF em quartzo de baixa frequência. Esquema, descrição

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Devido à falta de quartzo de alta frequência, para obter oscilações altamente estáveis nas bandas HF e VHF, os radioamadores costumam recorrer à multiplicação das oscilações de baixa frequência do excitador. Isso complica o esquema do dispositivo, reduz sua eficiência, aumenta o tamanho e o peso. Essas deficiências podem ser eliminadas pela excitação direta do quartzo de baixa frequência em harmônicos mecânicos ímpares.

Ao excitar quartzo em harmônicos mecânicos, deve-se levar em conta o efeito nocivo da capacitância estática (suporte de quartzo e elementos do circuito) desviando o quartzo. Devido a essa capacitância, a atividade do ressonador de quartzo diminui rapidamente com o aumento do número harmônico. Portanto, a excitação em harmônicos acima da quinta só é possível com compensação ou neutralização da capacitância estática.

Gerador de RF em quartzo de baixa frequência

Devido à tendência à auto-excitação e à complexidade da reestruturação ao alterar o número harmônico, os circuitos de compensação dos geradores não são de interesse particular para os radioamadores. É mais conveniente aplicar a neutralização da capacitância estática colocando quartzo em um dos braços de uma ponte balanceada. Os osciladores de cristal harmônico em ponte têm várias características interessantes. Eles têm propriedades de alcance - eles permitem excitação em vários harmônicos mecânicos ímpares. Para tal ajuste, basta alterar a frequência do circuito. Ao neutralizar a capacitância estática, o fator de qualidade do quartzo aumenta com o aumento do número harmônico, atinge um máximo e depois diminui gradualmente. A potência das oscilações geradas muda ligeiramente com o aumento do número de série harmônico. Os geradores em ponte têm uma estabilidade de alta frequência das oscilações geradas em relação às mudanças nas tensões de alimentação.

As frequências do gerador em harmônicos mecânicos não são exatamente um múltiplo da frequência fundamental do quartzo, portanto, no caso de uma frequência de oscilação precisamente dada do gerador que está sendo projetado, a frequência do quartzo deve ser especialmente selecionada.

Os ressonadores de quartzo feitos de matérias-primas artificiais têm um fator de baixa qualidade e, portanto, são excitados (em circuitos em ponte) em harmônicos não superiores à sétima. O quartzo de alta qualidade pode ser excitado em harmônicos acima da décima quinta.

A figura mostra um circuito prático de um oscilador de cristal harmônico em um transistor. Quando os braços da ponte são iguais e o circuito está sintonizado em frequências diferentes da principal ou de uma das harmônicas mecânicas ímpares do quartzo, os circuitos de base e coletor do gerador são desacoplados. Quando o circuito é ajustado para um dos harmônicos mecânicos ímpares, o equilíbrio da ponte é perturbado devido ao aumento acentuado da condutividade piezoelétrica do quartzo, e uma tensão de feedback será aplicada à base do transistor.

Ao usar quartzo e uma frequência de 5,6-5,7 MHz, o gerador pode ser sintonizado na frequência da banda amadora de 10 metros, enquanto o quartzo é excitado no quinto harmônico mecânico. A bobina é enrolada em um quadro do filtro IF da TV Rubin e contém 12 voltas com toques a cada três voltas. Enrolamento - camada única, volta a volta, com fio PEL 0,5.

O funcionamento do gerador pode ser monitorado por meio de um miliamperímetro incluído no circuito de alimentação, que, sempre que sintonizado em um dos harmônicos, mostrará uma mudança de corrente.

Autor: V. Lensky, Krasnodar; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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