Quarzoszillator für niederaktive Resonatoren. Schema, Beschreibung

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Quarzoszillator für wenig aktive Resonatoren. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funkamateur-Designer

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Quarzoszillatoren bieten die größte Frequenzstabilität. Es scheint, dass es einfacher wäre, Quarz in den Stromkreis beispielsweise eines kapazitiven Dreipunkts einzubeziehen und die notwendigen Schwingungen zu erhalten. Aber es klappt nicht immer so einfach. Früher wurde sogar der Begriff „Aktivität“ eines Quarzresonators verwendet. Mit „Aktivität“ meinten wir die Fähigkeit eines Quarzresonators, in dem einen oder anderen Stromkreis angeregt zu werden, und die Höhe der Signalamplitude am Ausgang. Um die Aktivität zu überprüfen, wurden abwechselnd verschiedene Quarze in den kapazitiven Dreipunktkreis einbezogen und anhand des Signalpegels am Ausgang des Kreises geschlossen, welcher Quarz aktiver war.

Eine Analyse kapazitiver Dreipunktschaltungen in der Amateurfunkliteratur ergab, dass diese ungerechtfertigterweise überhöhte Kapazitätswerte aufweisen. Dies führt dazu, dass bei Kristallen mit geringem Verlustwiderstand die Verlustleistung deutlich über der für Resonatoren empfohlenen liegt. Eine Überschreitung der Verlustleistung (2 mW) führt zu Frequenzdrift und beschleunigter Alterung des Resonators

Es wurde experimentell festgestellt, dass bei Quarzresonatoren mit Dickenscherschwingungen des Schnitts AT im Frequenzbereich 1...25 MHz mit einer Verlustleistung von 1...2 mW die Serienresonanzfrequenz von der Verlustleistung abhängt und ändert sich mit einem positiven Koeffizienten (0,5...2)*109 μW-1. Daher ist es ratsam, die Leistungsmenge um eine Größenordnung zu reduzieren und möglichst kleine Kapazitäten zu verwenden. Aber in diesem Fall sind nicht alle Quarze erregt.

Es gibt also keinen Ausweg aus dieser Situation? Essen! In einem Zertifikat des Autors wurde eine Generatorschaltung vorgeschlagen, die es ermöglichte, Quarz mit geringer Aktivität anzuregen. Auf der Grundlage dieses Urheberrechtszertifikats biete ich meinen Generator an. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, handelt es sich um eine modifizierte kapazitive Dreipunktschaltung mit gemeinsamem Kollektor. Die Transistoren VT1 und VT2 sind für Gleichstrom in Reihe und für Wechselstrom parallel geschaltet. Durch die Wahl des Widerstands R1 stellen sich die gleichen Spannungsabfälle an R1 und R2 ein. In diesem Fall arbeiten die Transistoren im optimalsten Modus. Theoretisch sollte die berechnete Kapazität C2 innerhalb von 0,3...1,0 der Kapazitäten C3, C4 liegen. Dann kommt die Form der Ausgangsschwingungen der Harmonischen am nächsten. Für den „eichigsten“ Quarz kann C2 auf 10C3 erhöht werden. Natürlich ist die Schwingungsform in diesem Fall alles andere als ideal.

Quarzoszillator für niederaktive Resonatoren

Die Schaltung wurde mit Quarz mit niedriger Aktivität (Markierung URC) bei Frequenzen von 4.43 bis 16 MHz getestet, die eine hohe Verlustfestigkeit und einen niedrigen Qualitätsfaktor aufweisen. Für Quarz bei einer Frequenz von 10,230 MHz gilt also C2 = 33 pF, C3 = C4 = 100 pF. Für Quarze mit niedrigerer Frequenz wird empfohlen, C3 und C4 auf 220 pF zu erhöhen. Je nachdem, was benötigt wird, um die größte Frequenzstabilität oder einen höheren Ausgangssignalpegel zu erreichen, wird der Wert von C2 experimentell ausgewählt.

Autor: O. Belousov, Tscherkassy.

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