HF-Generator auf Basis von NF-Quarz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Knoten von Amateurfunkgeräten. Generatoren, Überlagerungen

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Um hochstabile Schwingungen im HF- und VHF-Band zu erhalten, greifen Funkamateure mangels Hochfrequenzquarz häufig auf die Vervielfachung niederfrequenter Schwingungen des Erregers zurück. Dies verkompliziert das Design des Geräts, verringert seine Effizienz und erhöht seine Größe und sein Gewicht. Diese Nachteile können durch direkte Anregung von Niederfrequenzquarzen mit ungeraden mechanischen Harmonischen beseitigt werden.

Beim Anregen von Quarz auf mechanische Oberschwingungen sollte man die schädliche Wirkung der statischen Kapazität (Quarzhalter und Schaltungselemente) berücksichtigen, die Quarz überbrückt. Aufgrund dieser Kapazität nimmt die Aktivität des Schwingquarzes mit zunehmender Oberwellenzahl schnell ab. Eine Anregung bei Oberschwingungen oberhalb der Quinte ist daher nur mit Kompensation bzw. Neutralisation der statischen Kapazität möglich.

Aufgrund der Neigung zur Selbsterregung und der aufwendigen Umstrukturierung bei Änderung der Oberschwingungszahl sind die Kompensationsschaltungen von Generatoren für Funkamateure nicht von besonderem Interesse. Zweckmäßiger ist es, die statische Kapazität zu neutralisieren, indem Quarz in einen der Arme einer symmetrischen Brücke eingesetzt wird. Brücken-Harmonische Quarzoszillatoren haben eine Reihe interessanter Eigenschaften. Sie haben Bereichseigenschaften – sie ermöglichen eine Anregung bei verschiedenen ungeradzahligen mechanischen Harmonischen. Für eine solche Abstimmung reicht es aus, die Frequenz der Schaltung zu ändern. Beim Neutralisieren der statischen Kapazität steigt der Qualitätsfaktor von Quarz mit zunehmender Oberwellenzahl an, erreicht ein Maximum und nimmt dann allmählich ab. Die Leistung der erzeugten Schwingungen ändert sich geringfügig mit einer Erhöhung der Ordnungszahl der Harmonischen. Brückengeneratoren haben eine hohe Frequenzstabilität der erzeugten Schwingungen gegenüber Änderungen der Versorgungsspannungen.

Die Frequenzen des Generators auf mechanischen Harmonischen sind nicht exakt ein Vielfaches der Grundfrequenz des Quarzes, daher muss bei einer genau vorgegebenen Schwingfrequenz des zu konstruierenden Generators die Frequenz des Quarzes speziell gewählt werden.

Quarzresonatoren aus künstlichen Rohstoffen haben eine geringe Güte und werden daher (in Brückenschaltungen) bei Oberschwingungen maximal der siebten angeregt. Hochwertiger Quarz kann bei Harmonischen oberhalb der fünfzehnten angeregt werden.

Die Abbildung zeigt ein praktisches Diagramm eines harmonischen Kristalloszillators an einem Transistor. Wenn die Brückenzweige gleich sind und die Schaltung auf andere Frequenzen als die Haupt- oder eine der ungeradzahligen mechanischen Harmonischen von Quarz abgestimmt ist, sind die Basis- und Kollektorschaltungen des Generators entkoppelt. Wenn die Schaltung auf eine der ungeradzahligen mechanischen Harmonischen abgestimmt wird, wird das Gleichgewicht der Brücke aufgrund der stark ansteigenden piezoelektrischen Leitfähigkeit des Quarzes gestört und eine Rückkopplungsspannung wird an die Basis des Transistors angelegt.

Bei Verwendung von Quarz und einer Frequenz von 5,6-5,7 MHz kann der Generator auf die Frequenz des 10-Meter-Amateurbandes abgestimmt werden, während der Quarz bei der fünften mechanischen Harmonischen angeregt wird. Die Spule ist auf einen Rahmen aus dem ZF-Filter des Rubin TV gewickelt und enthält 12 Windungen mit Abgriffen ab jeder dritten Windung. Wicklung - einlagig, Windung an Windung, mit PEL 0,5-Draht.

Der Betrieb des Generators kann mit einem im Stromversorgungskreis enthaltenen Milliamperemeter überwacht werden, das immer dann, wenn es auf eine der Harmonischen abgestimmt ist, eine Stromänderung anzeigt.

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

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