Vorrichtung zum Testen von Quarzresonatoren. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Der zur Wiederholung durch Funkamateure vorgeschlagene Entwurf ist zum Testen von Quarz- und Piezokeramik-Resonatoren sowie eines gesteuerten Frequenzgenerators bis 80 MHz vorgesehen.

Ein Master-Oszillator ist auf einem integrierten Schaltkreis DD1 vom Typ KR531GG1 aufgebaut. Diese Mikroschaltung besteht aus zwei gesteuerten Oszillatoren, deren Betriebsfrequenz durch Quarze, piezokeramische Resonatoren oder Kondensatoren eingestellt wird, die an ihre Ausgänge C1, C2 angeschlossen sind. Dieses Gerät verwendet nur einen Oszillator dieses Chips. Der an die Pins C1, C2 angeschlossene Widerstand R1 erleichtert das Starten eines Generators mit Resonatoren mit einer Betriebsfrequenz von weniger als 4 MHz. Alle getesteten Resonatoren werden mit der Frequenz der Hauptresonanz – der ersten Harmonischen – angeregt.

Dies sollte bei der Prüfung von Resonatoren berücksichtigt werden, die für den Einsatz in Funkempfangs- und Funksendegeräten vorgesehen sind. Beispielsweise werden harmonische Kristalle mit einer Frequenz von 27 MHz (dritte Harmonische) mit einer Frequenz von 9 MHz angeregt. Auf dem DD2-Chip ist ein Frequenzteiler durch 2 und 4 montiert. Ein Hochfrequenzsignal vom Ausgang F von DD1.1 über den Widerstand R1 wird dem Eingang C des D-Triggers DD2.1, dem Frequenzteiler durch 2, zugeführt eingeschaltet wird, wird vom Ausgang dieses Triggers ein Signal mit der halben Frequenz des Masteroszillators dem zweiten D-Trigger DD2.1 zugeführt, der auf ähnliche Weise eingeschaltet wird. Dadurch erzeugt der Ausgang des Frequenzteilers ein Signal mit einer Frequenz, die viermal niedriger ist als die Frequenz des Hauptoszillators. Die HL4-LED signalisiert durch ihr Leuchten, dass der zu prüfende Resonator erregt ist. Als Pufferelemente wird der DD2-Chip verwendet, wodurch der Einfluss der angeschlossenen Last auf die Stabilität von DD3, DD1 eliminiert wird.

An das Frequenzüberwachungsgerät kann ein Frequenzmesser angeschlossen werden, der Signale mit einer Frequenz von mindestens 80 MHz messen kann. Der Frequenzmesser kann mit einem Signal entweder auf der Betriebsfrequenz des Hauptoszillators DD1 oder mit einer Frequenz um die Hälfte oder das Vierfache niedriger versorgt werden, was bei Verwendung einer externen Frequenzmessersonde und eines Verbindungskabels mit unzureichender Bandbreite nützlich sein kann. Alle verwendeten integrierten digitalen Schaltkreise werden von einer stabilen Spannungsquelle gespeist, die auf dem DA1-Stabilisator basiert. Wenn der Generator mit einer Frequenz von 48 MHz angeregt wird, verbraucht das Gerät einen Strom von etwa 90 mA aus der Stromversorgung. Die LED HL1 signalisiert das Vorhandensein der Versorgungsspannung. Die Diode VD1 schützt das Gerät vor der Versorgung mit Spannung mit umgekehrter Polarität.

In der Version des Autors werden die Elemente im Scharnierverfahren mit einem dünnen Montagedraht montiert, während die gesamte Folienschicht als gemeinsamer Draht verwendet wird. Es ist zu beachten, dass die Verkabelung von Strom- und Signalkreisen Sorgfalt und Verständnis erfordert, da die Mikroschaltungen der Serien KR531, 74F sehr hochfrequent sind und bei falscher Installation Störungen über einen weiten Frequenzbereich erzeugen können.

Детали

Anstelle der Mikroschaltung KR531GG1 können Sie KR1531GG1, K531GG1P verwenden. Möglicherweise gibt es ein importiertes Analogon aus der 74F124N-Serie. Der importierte MC74F74N-Mikroschaltkreis kann durch jeden der 74F74N-Serie oder den inländischen KR531TM2 ersetzt werden. Durch leichte Änderung des Schaltplans können Sie anstelle dieser Mikroschaltung einen Teiler durch 10 installieren, der beispielsweise auf einer Mikroschaltung KR531IE9, 74F160N mit einem beliebigen Präfix montiert ist. Sie können auch andere TTL- oder CMOS-Frequenzteiler verwenden, die bei einer Frequenz von mindestens 80 MHz und einer Versorgungsspannung von +5 V arbeiten können. Die Mikroschaltung MC74F00N kann durch jede Mikroschaltung der 74F00N-Serie oder die inländischen KR531LAZ, KR1531LAZ ersetzt werden. Bei Verwendung von Haushaltsmikroschaltungen kann der vom Gerät verbrauchte Strom leicht ansteigen. Wenn Sie solche Mikroschaltungen nicht kaufen können, können Sie vorübergehend anstelle von DD2 und DD3 die entsprechenden Mikroschaltungen der KR1533-Serie installieren und der Betriebsfrequenzbereich des Geräts wird auf 50...70 MHz reduziert.

Anstelle eines integrierten Stabilisators für eine feste Ausgangsspannung von +5 V vom Typ L7805ACV können Sie eine beliebige 7805-Serie im TO-220-Gehäuse oder den heimischen IC KR142EN5A, KR142EN5V installieren. Bei Verwendung einiger Stabilisatoren kann sich die Untergrenze der minimalen Versorgungsspannung von 7 V auf 8 V erhöhen. Der Spannungsstabilisatorchip ist auf einem kleinen Kühlkörper installiert. Die Diode 1N4001 kann durch jede der Serien 1 N4001-1 N4007, KD243, KD226 ersetzt werden. Anstelle von 1N4148-Dioden eignen sich auch Dioden der Serien KD503, KD409, 2D419. LEDs eignen sich für jede Art allgemeiner Anwendung.

Oxidkondensatoren K50-35, K53-19, K53-30 oder importierte Analoga. Unpolare Kondensatoren – Keramik K10-17 oder ähnliche importierte. Widerstände jeglicher Art sind klein, zum Beispiel C1-4, C2-23, MLT. Um Resonatoren mit unterschiedlichen Leitungsdurchmessern zu testen, werden zwei unterschiedliche Fassungen eingebaut. Die Länge der Leiter von den Pins C1, C2 von DD1 sollte so kurz wie möglich sein. Wenn anstelle des ZQ1-Resonators ein kleiner variabler Kondensator mit einer Kapazität von 20...540 pF an die Buchsen angeschlossen wird, kann die Betriebsfrequenz des Generators von 12 MHz auf 760 kHz geändert werden.

Das Gerät kann verbessert werden, wenn anstelle von ZQ1 ein Frequenzeinstellkondensator angeschlossen wird, der Eingang E von DD1.2 mit der gemeinsamen Leitung verbunden wird, der Ausgang F von DD1.2 mit dem Eingang Ud oder Uc von DD1.1 verbunden wird, a Ein Kondensator mit einer Kapazität von 12 ist an die Pins 13 und 1 von DD0,22 µF angeschlossen. Nach all dem arbeitet der DD1.2-Generator mit einer Frequenz von 2 kHz und der Ausgang F von DD1.1, Pin 7, wird ein frequenzmoduliertes Signal haben. Darüber hinaus können den Eingängen Ud, Uc gleichzeitig gegenphasige Modulationssignale zugeführt werden, beispielsweise vom Ausgang F von DD1.1 und dem Ausgang des Wechselrichters DD3.1. Zur Reduzierung der Frequenzabweichung können Modulationssignale über Trimmwiderstände mit einem Widerstandswert von 220...470 Ohm zugeführt werden.

Als Resonatoren können nicht nur Quarz- oder Piezokeramik-Resonatoren verwendet werden, auch piezokeramische Filter, beispielsweise ein Oszillator, lassen sich mit Filtern bei 10,7 MHz aus UKW-Radios sehr gut anregen. Das Gerät kann nicht nur zum Testen von Resonatoren, sondern auch als Kalibrator, Mikrotransmitter, Klangeffektgenerator und Kondensatorkapazitätsmesser verwendet werden. Der Anwendungsbereich des Mikroschaltkreises KR531GG1 beschränkt sich nicht nur auf die in diesem Artikel beschriebenen Optionen, sondern die geringen Kosten und die Verfügbarkeit dieses Mikroschaltkreises ermöglichen die Durchführung vieler Experimente damit, was zur Vielfalt des Amateurfunk-Alltags und des Alltags beiträgt Erweiterung der Interessen.

Autor: A. L. Butow, S. Kurba, Gebiet Jaroslawl; Veröffentlichung: cxem.net

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