PDA

Просмотр полной версии : кварцевый генератор



misha_globus
24.04.2010, 22:17
Здравствуйте, уважаемые радиолюбители!

Хочу задать вопрос.
Имеем схему кварцевого генератора, представленного на рисунке. Представим, что этот генератор без проблем обеспечивает генерацию на 1 гармонике кварца. Может ли одновременно с этим возникать генерация на 3, 5 гармониках кварца?

А также вариант, когда генератор запущен на 3 гармонике кварца (генерации 1 гармонике однозначно нет). Может ли одновременно с этим возникать генерация, например, на 5 гармонике?

Вопрос возник в связи с тем, что на данный момент имею возможность замерить только небольшую частоту (измерить гармоники не получается).

С уважением.

Vadim
24.04.2010, 22:50
Одновременно не может! Но может возбудиться не на частоте кварца!
К тому же на эмиттере форма сигнала будет не чистой синусоидой, поэтому в этой "не синусоиде" соответственно будут гармоники!...
А если не чем измерить сделайте простейший "волномер" - колебательный контур с переменной емкостью, детектор и микроамперметр 100мка. Перекрывает от 1 до 30мгц! Ручку переменной емкости проградуируйте. Для определения "на какой гармонике - в самый раз!

RU9CA
24.04.2010, 22:52
Этот генератор будет генерировать только на 1й гармонике.
Чтобы заставить его генерировать на 3, 5 ... гармониках - надо изменить его схему.

RK6AUY
25.04.2010, 01:59
этот генератор будет генерировать "где-то", если кварц поврежден. было такое на практике.

misha_globus
25.04.2010, 08:12
Этот генератор будет генерировать только на 1й гармонике.
Чтобы заставить его генерировать на 3, 5 ... гармониках - надо изменить его схему. У меня прекрасно генерит на третьей! Сигнал есть и очень сильный и чистый. Правда форму сигнала не на чем померить.
этот генератор будет генерировать "где-то"А "где-то" это, например, кварц на 10 МГц будет генерить на 17 МГц? Разве такое возможно?
Одновременно не может! Но может возбудиться не на частоте кварца!
К тому же на эмиттере форма сигнала будет не чистой синусоидой, поэтому в этой "не синусоиде" соответственно будут гармоники!...
А если не чем измерить сделайте простейший "волномер" - колебательный контур с переменной емкостью, детектор и микроамперметр 100мка. Перекрывает от 1 до 30мгц! Ручку переменной емкости проградуируйте. Для определения "на какой гармонике - в самый раз! Ответ вполне удовлетворяющий. Но проблема в том, что на кварце написано 57,9996 МГц. А покупал я его, чтобы возбудить на 34,801 МГц. Мужик, который мне его продал, когда-то давно весь свой арсенал кварцев на каком-то своем генераторе проверял на запуск на нечетных гармониках (вплоть до 5). Так вот 57,9996 - это 5 гармоника, 34,801 - третья. Основная моя проблема, что я имею чудесный сигнал на 34,801, то есть то, что надо. А есть ли генерация на 57,9996 - проверить не на чем.

И наоборот, на кварце написано 11,5 МГц. Я его запустил на 34,495- 3 гармоника. Прекрасно работает. Сигнала с частотой 11,5 МГц нету. А есть ли 5 гармоникапри этом? Измерить не на чем.

Vadim
25.04.2010, 09:07
[quote=RU9CA]Так вот 57,9996 - это 5 гармоника, 34,801 - третья. Основная моя проблема, что я имею чудесный сигнал на 34,801, то есть то, что надо. А есть ли генерация на 57,9996 - проверить не на чем.

И наоборот, на кварце написано 11,5 МГц. Я его запустил на 34,495- 3 гармоника. Прекрасно работает. Сигнала с частотой 11,5 МГц нету. А есть ли 5 гармоникапри этом? Измерить не на чем.

Если на кварце написано 57мгц, то это означает, что именно на этой частоте его "подгоняли", а на 1 и 3 гармониках частота может немного отличаться от точной кратности. Кроме этого у "гармониковых" кварцев конструкция обеспечивает бОльшую "активность" кварцев на гармониках (меньшие потери и большую амплитуду генератора).
Ваша схема действительно с гармониковым кварцем может генерировать не на 1 а на 3 или 5 гармонике, это происходит, если уменьшить емкости делителя, при этом на более низких частотах не обеспечивается достаточная обратная связь. Но лучше использовать схемы с дополнительным колебательным контуром, который гарантирует генерацию на частоте настройки контура, а обратная связь регулируется не зависимо делителем. К тому же контур дополнительно фильтрует сигнал...
Теперь относительно Вашего вопроса: Если кварц возбужден на любой гармонике или основной частоте, то он не генерит на других частотах! Появление других (более высоких) гармоник возможно из-за искажения синусоиды самим транзистором (из-за его нелинейности и не оптимального режима) как в любом усилителе.
В Вашем случае Вам можно не волноваться. Если Вы уверены, что генерация происходит на частоте кварца (об этом можно судить по стабильности частоты), то если и есть в сигнале 5 гармоника от искажений, то ее уровень очень не велик! Но вообще-то для возбуждения на гармониках лучше использовать другие, специально для этого разработанные схемы с контурами...

RU9CA
25.04.2010, 09:14
У меня прекрасно генерит на третьей!
Ну чтож - допускаю, но тогда это значит, что добротность кварца на 3й гармонике ВЫШЕ чем на 1й.
Хотел бы я взглянуть на него...
Ну да ладно. Я понял то, что Вам нужен генератор, где кварцы работают на гармониках.
Но это совсем другие схемы. В них обязательно должен быть контур, генератор генерит на его частоте, кварц тут просто стоит в цепи обратной связи.
За основу можно взять кв.г. из этой конструкции: http://www.cqham.ru/conv50.htm или кварцевый от трансивера "Радио-76".
Как образец, можно посмотреть диапазонный генератор трансивера UW3DI - все перечисленные и есть генераторы, способные надежно заводить кварцы на высоких гармониках.
Еще про это дело можно почитать у Жутяева - скрин фрагмента схемы ниже.

ua3aoh
25.04.2010, 10:21
Здравствуйте!
Кварцевые резонаторы, сделанные во времена СССР, имели макс. частоту по 1-й гармонике 24 МГц. Соответственно 58 МГц был сделан по 3-й гармонике.
Резонаторы по 3-й гармонике, правильно сделанные, имеют меньшее сопротивление, чем на 1-й, до частоты примерно 50-60 МГц, далее сопротивление увеличивается.
Предполагаю, что резонатор возбудился по 1-й гармонике, а частотомер показал удвоенную частоту из-за формы сигнала, такое бывает.

RU9CA
25.04.2010, 10:28
Предполагаю, что резонатор возбудился по 1-й гармонике, а частотомер показал удвоенную частоту из-за формы сигнала, такое бывает.Вот это и есть одна из вероятных причин.

RN6LKU
25.04.2010, 12:03
На гармониках также, но без моточных, возбуждается такой генератор.

С20 подобрать по номеру гармошки.

ua3aoh
25.04.2010, 12:22
На что еще нужно обратить внимание при изготовлении кв. генераторов.
При использовании резонаторов, сделанных по 1-й гармонике, в схемах возбуждения на механических гармониках (например. с шунтированием резонатора резистором 1кОм) нужно учитывать, что при этом резко изменится вид кривой ТЧХ резонатора.
Так. резонатор, имеющий ТЧХ в интервале 0-70 град. до 5 ppm , при возбуждении по 3-й мех. гармонике имеет ТЧХ в виде практически прямой линии с крутым наклоном, что соответствует датчику температуры.
То же происходит и при обратном применении резонаторов.

misha_globus
07.05.2010, 21:10
И снова всем доброго здоровья!

Вопрос:
Какие примерные номиналы должны иметь конденсаторы С2 и С3 на нижеприведенной схеме, чтобы кварц 11,5 МГц запустить на 3 гармонике (34,5 МГц)?
Я думаю, что около 5 пФ. Практически проверить пока нет возможности, к сожалению.

С уважением.

ex RL7/ A-Ata
22.08.2010, 12:15
Вопрос...Имеется кварц в жёлтом корпусе(пьезо?) миниатюрный,500 кгц.Пробовал его работу...включал в генератор на лампе по схеме опорника ДИ,ничего не получилось,ни генерит.Кто пробовал другие схемы с этими кристаллами?поделите сь опытом или дайте ссылку.Спасибо.

Игорь Соболев
22.08.2010, 13:05
Покупал такие у Тележникова. Написано - кварцы, но почти уверен - пьезо. Запускал без проблем ( пробовал 4 шт.) в схеме ОГ от "Аматора"

Vadim
22.08.2010, 15:07
Вопрос...Имеется кварц в жёлтом корпусе(пьезо?) миниатюрный,500 кгц.Пробовал его работу...включал в генератор на лампе по схеме опорника ДИ,ничего не получилось,ни генерит.Кто пробовал другие схемы с этими кристаллами?поделите сь опытом или дайте ссылку.Спасибо.
Пьезо резонаторы имеют меньшую добротность, чем кварцы, кроме этого сам резонатор нужно проверить на годность... Попробуйте последовательно с пьезорезонатором поставить емкость и поменять соотношение и величину емкостного делителя (в сторону увеличения емкости.

micyaylo
24.08.2010, 19:02
Может пригодится ... http://www.toroid.ru/altshullerGB.html - хорошая книжка. И ещё неплохая

UA6BBX
24.08.2010, 19:58
Вопрос...Имеется кварц в жёлтом корпусе(пьезо?) миниатюрный,500 кгц.Пробовал его работу...включал в генератор на лампе по схеме опорника ДИ,ничего не получилось,ни генерит.Кто пробовал другие схемы с этими кристаллами?поделите сь опытом или дайте ссылку.Спасибо.
По схеме "Радио 76/77" запускал.Работает.

UR3LDO
01.05.2012, 14:32
Здравствуйте всем. Чтобы не создавать новйх тем, решил здесь задать вопрос. Хочу сделать КГ на частоту 123 МГц (для трансвертера). Но точно на эту частоту (основная, 3-я, 5-я, и т.д. гармоники ) очень тяжко найти. Зато преобрел кварци на 61,5 МГц(который врядли на основной гармонике). Так вот, если этот кварц поставить в обычную схему, можно ли получить заветные 123 МГц?

UT5LP
01.05.2012, 14:39
Зато преобрел кварци на 61,5 МГц(который врядли на основной гармонике). Так вот, если этот кварц поставить в обычную схему, можно ли получить заветные 123 МГц?

Че-ж Вы так мучаетесь,пусть работает на своей частоте,а потом обычный удвоитель...

UR3LDO
01.05.2012, 14:53
Дак хотелось без него (удвоителя), все так сказать сразу. Просто посмотрел схему трансвертера UR3LMZ - там стоит кварц на 58 Мгц и генератор выдает уже 116 МГц. Можно канечно взять эту схему за основу, но опытные уквисты говорят, чтобы получить минимум фазовых шумов, надо брать схему, где база транзистора сидит на корпусе и заводить генератори сразу на основной частоте.

pVi
24.05.2012, 14:37
В качестве информации: схема КГ с журнала FA. Там же описание, параметры и печатная плата.
112332P.S. В Киеве можно найти на рынке кварц на 115,25МГц(5гар.) и 122,625МГц(5гар.), со старой кабельной TV аппаратуры. Покупал на 154,625МГц.

ua3aoh
23.02.2016, 11:26
В порядке информации. Свойством импульсной последовательности в виде меандра – отсутствием четных гармоник в спектре (в случае идеальной симметрии) можно воспользоваться для «умножения» частоты кварцевого генератора. Практическая схема гетеродина с выходной частотой 130 мГц для трансвертера с переносом 144 мГц на 14 мГц приведена во вложении. Там же приведен исходный спектр на выходе термокомпенсированно го (ТСХО) генератора 26 мГц (симметрия импульса 52 % , КМОП, нагружен на 50 Ом), и спектр сигнала на выходе гетеродина 130 мГц. Трехконтурный полосовой фильтр на чип-индуктивностях выделяет 5-ю гармонику из спектра генератора 26 мГц с последующим усилением. Кстати, большой выбор TCXO, VCTCXO, а также другой кварцесодержащей продукции можно найти на сайте www.electronic-component.org (http://www.electronic-component.org/) (www.tcxo.narod.ru (http://www.tcxo.narod.ru)) Любопытна эволюция катушек индуктивности – начинал, мотая на бумажный каркас, склеенный на бутылке 0,5 л , а теперь нужен микроскоп, чтобы запаять на плату…

ua3aoh
27.03.2016, 17:01
В продолжение. Еще несколько экспериментальных данных по выделению из спектра импульса нужной гармоники. Во вложении схема, конструктивное исполнение и результаты получения частоты 180,0 мГц на основе тактового генератора 60,0 мГц.

RA4FIX
13.04.2016, 09:54
Очень интересно и познавательно, спасибо! На 400МГц из 80-ти мегагерцовых генераторов я делал. Фильтровал SAW-ами из мобилок. А вот на 500МГц из 100 возможно такое сделать? Я понимаю, что емкости будут сравнимы с монтажными. Или индуктивности. Попробовал бы, но АЧХ-метра такого нет.

Алексей2009
13.04.2016, 10:21
Не нравится мне - у вас на основной частоте генератор закорочен...
Напрашивается повторитель с активной нагрузкой и последовательный контур для пропуска нужного номера гармоники.

RA4FIX
13.04.2016, 12:46
Не нравится мне - у вас на основной частоте генератор закорочен...Так она нам и не нужна. Принимаем как аксиому, что она вредная компонента и не паримся:smile:

Алексей2009
13.04.2016, 12:57
Так она нам и не нужна. П
Замечательно, но зачем при этом генератор ЗАМЫКАТЬ на основной частоте...он не предназначен для этого, ему НОРМАЛЬНАЯ нагрузка нужна.

RA4FIX
13.04.2016, 13:04
Тупо пишем на корпусе генератора вместо 100.00, 500.00 и совесть чиста. С паразитами боремся жоска:ржач:

RA4FIX
26.09.2016, 16:14
Попробовал выделить 5-ю гармонику 100МГц. По схеме простого полосового фильтра
243816243817243818
Посмотреть правда не чем:oops: "Свисток" видит 500МГц на 10дб сильнее чем 100МГц. Гармоники 300 и 600МГц ослаблены на 20-30дб. 200 и 400МГц слабее на 30-40дб. Но это всё по воздуху, нужны хорошие приборные измерения. Думаю, для тактирования AD9958-59 покатит.

UR3IQO
26.09.2016, 18:17
Посмотреть правда не чем
ГСС есть на этот диапазон? Берете звуковуху, смеситель, ГСС и меряете :):
243825
Притом уровни весьма точно получается замерить 8-)

По поводу фильтра - если выход генератора это логический элемент, то для фильтра начинающегося с параллельного звена нужно будет ограничить выходной ток резистором, это также уменьшит мощность гармоник. Если же фильтр начинается с последовательного контура, то резистор можно не ставить и выходная мощность будет повыше, что благоприятно скажется на шумах после умножения.


Гармоники 300 и 600МГц ослаблены на 20-30дб. 200 и 400МГц слабее на 30-40дб. Но это всё по воздуху, нужны хорошие приборные измерения. Думаю, для тактирования AD9958-59 покатит.
Вообще-то для ДДСов лучше делать клок как можно чище, а то мусора на выходе может прилично добавиться.

RA4FIX
26.09.2016, 18:42
UR3IQO, Олег, был бы хоть ГСС (и анализер), вопросов не было:smile: Но от "церкви" отлучили заразврат:crazy:

если выход генератора это логический элементСпасибо за ЦУ. По моим наблюдениям, выходное сопротивление подобных генераторов, почему то побольше 50Ом. Но возможно я не верно истолковал резалты.

Вообще-то для ДДСов лучше делать клок как можно чищеТак это только половина схемы. После фильтра будет стоять SiGe-товый драйверок и ещё один фильтр с усилителем. На выходе АТТ с необходимым затуханием. Ну и конечно все тонкости монтажа: вырезка полигона под фильтрами, VIA-сы по кругу и возможно экраны.

UR3IQO
26.09.2016, 19:24
По моим наблюдениям, выходное сопротивление подобных генераторов, почему то побольше 50Ом.
У меня максимум выходной мощности наблюдался при нагрузке около 30Ом (лог. элемент NL27WZU04, питание 3.3В). С другой логикой возможно будет по-другому. Но сильно насиловать их не стоит - я несколько штук таки замучал :roll:

UR5EIN
26.09.2016, 22:32
...нужны хорошие приборные измерения. Думаю, для тактирования AD9958-59 покатит...
Метод на первый взгляд примитивный, но при отсутствии приборов иногда приходится приблизительно "доверять " и такому. Смотрите частоту 500мгц частотомером. Если показания устойчивые, то сигнал относительно чистый, т.е. входные устройства ч-мера отрабатывают вполне корректно. В Вашем ДДС физически -такие же входные устройства, как и в частотомере. 73!

EW3LN
26.09.2016, 22:52
Интересные схемы обнаружились! Может и мне кто подскажет, как разрешить мою проблему. Никак не получается запустить генератор с кварцами от "Катрана" с частотами примерно 213 и 217кГц. В родном варианте используется микросхема 235-ой серии с контуром. Что только не пробовал! И на микросхемах, и на транзисторах. Даже в схеме кварцевого калибратора Р-250, где запускаются практически любые кварцы от 100Гц до Мгц не генерят! Может кто делал, чего- нибуть попроще, желательно без катушек индуктивности? Дайте пожалуйста ссылку или может готовую схему здесь

Alex9591
26.09.2016, 23:02
Работает!
243884

RA4FIX
26.09.2016, 23:06
EW3LN, если генератор на биполярнике, попробуйте кардинально увеличить эмиттерный резистор. Килоом до 10-20-30.
243885
Вот, такой у меня от 6В загенерил, спасибо DLX-у

UR5EIN
26.09.2016, 23:14
...Дайте пожалуйста ссылку или может готовую схему...
К сожалению сейчас пользуюсь смартфоном, могу только по памяти - журнал "Радио " - конец. 80-х или начало 90-х, на обложке фото р/ст РБМ. В журнале схема частотомера на 561 серии. Генератор на 3-х элементах логики 561ЛА7. Кварц 256Кгц - тоже были проблемы. Собрал именно по этой схеме. Вдальнейшем генераторы на НЧ кварцах собирал только по такой схеме. Вообще задача не простая - в некоторых случаях приходилось решать только LC схемами. Особенно это "интересно " при запуске кварцев на 8 кГц...

EW3LN
26.09.2016, 23:21
Александр, большое спасибо! В свободное время испытаю Вашу схему. Я пробовал на 651 серии, но схемы были другие и питал от 9В. Может поэтому у меня и не работали?

UR3IQO
26.09.2016, 23:23
Если показания устойчивые, то сигнал относительно чистый
Та ну, о какой чистоте можно судить частотомером...для примера у меня используется утроитель в синтезаторе, поскольку он делает подставку для петли ФАПЧ требования по подавлению мусора который достаточно далеко от утроенной частоты (180МГц) очень слабые, например, основной сигнал давится всего на 10дБ, тем не менее частотомер все показывает очень стабильно. Теперь представьте что будет на выходе ДДС при таком тактировании :crazy:

UR5EIN
27.09.2016, 00:15
Добавлено через 34 минут(ы):

... основной сигнал давится всего на 10дБ, тем не менее частотомер все показывает очень стабильно...
К сожалению, у меня с точностью до наоборот... При малейшем сбое или неустойчивости в показаниях я знаю, что с моим сигналом проблемы

UR3IQO
27.09.2016, 08:53
При малейшем сбое или неустойчивости в показаниях я знаю, что с моим сигналом проблемы
Ну и какого размера проблемы отлавливает Ваш частотомер? Большинство счетчиков будет нормально работать, если палки (не являющиеся гармониками) подавлены более 10..15дБ, при подавлении в 20..30дБ будет стабильно работать любой частотомер. Но это ж не качество, если речь идет о тактировании ДДС.

ES7TR
27.09.2016, 10:14
К сожалению сейчас пользуюсь смартфоном, могу только по памяти - журнал "Радио " - конец. 80-х или начало 90-х, на обложке фото р/ст РБМ. В журнале схема частотомера на 561 серии. Генератор на 3-х элементах логики 561ЛА7. ....... Вдальнейшем генераторы на НЧ кварцах собирал только по такой схеме. .......
„Радио” №4 1990, стр. 28. Знакомая схема.

http://ra3ggi.qrz.ru/UZLY/r900428_1.gif (http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?34021 )
http://ra3ggi.qrz.ru/UZLY/r900428.htm

Вот моя тема тоже:
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?34021
(http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?34021 )
(http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?34021 )

UR5ZQV
27.09.2016, 13:48
UR3IQO,
если выход генератора это логический элемент, то для фильтра начинающегося с параллельного звена нужно будет ограничить выходной ток резистором, это также уменьшит мощность гармоник. Если же фильтр начинается с последовательного контура, то резистор можно не ставить и выходная мощность будет повыше, что благоприятно скажется на шумах после умножения.


Обычно, для оценки "на вскидку" выходного сопр. логики пользую максимальными параметрами по даташитам, например для НС, 5В, 25мА, т.е. ок 200 Ом, более подробно, по тем же даташитам, по таблицам режима АС при различных нагрузках (получается ок. 1к), ну а если есть графики, совсем точно получается. Потому в КГ на инверторах (по крайней мере мегагерцы из имеемых у меня типов кварцев) доп. гасящий резистор не ставлю, только выходной кондер мало влияет на частоту КС (в данном случае кварца), из за того, что выходное сопр. "обсаживает" реактивность, при уводе приходиться оперировать емкостью на входе и последовательной индуктивностью (которая свои ограничения имеет из за паразитных параметров и добротности, и кварц тоже, из за статической емкости, а компенсировать её на определенных частотах, сильный геморрой получается).

RW3QCF
27.09.2016, 17:55
Может и мне кто подскажет, как разрешить мою проблему. Никак не получается запустить генератор с кварцами от "Катрана" с частотами примерно 213 и 217кГц. В родном варианте используется микросхема 235-ой серии с контуром. Что только не пробовал! И на микросхемах, и на транзисторах. Даже в схеме кварцевого калибратора Р-250, где запускаются практически любые кварцы от 100Гц до Мгц не генерят! Может кто делал, чего- нибуть попроще, желательно без катушек индуктивности? Дайте пожалуйста ссылку или может готовую схему здесь
Я делал так:
Полный набор кварцевых генераторов на "Катрановских" резонаторах (215 KHz, 213,15 KHz, 213,35, 216,65 KHz, 216,85 KHz), но правда с катушками индуктивности. Ёмкость контура (на 215 KHz) 2200 pF индуктивность 250 uH.

Евгений240
27.09.2016, 19:09
Красиво и аккуратно сделано. А вот с названия применённых реле смеялся.:ржач:

RA4FIX
27.09.2016, 19:42
А где 3 КТ315?

RW3QCF
27.09.2016, 20:07
А где 3 КТ315?
Тут: :)

ta1eh
27.09.2016, 22:06
Я делал так:
Полный набор кварцевых генераторов на "Катрановских" резонаторах (215 KHz, 213,15 KHz, 213,35, 216,65 KHz, 216,85 KHz), но правда с катушками индуктивности. Ёмкость контура (на 215 KHz) 2200 pF индуктивность 250 uH.
а где связ с базы первого транзистора

Юрий Михайлов
27.09.2016, 22:40
Хочу поблагодарить RW3QCF. Схема великолепно работает, проверено. Для 500 кГц применил в место контура советский дроссель на 500мкГн, сверху на него намотал около 15 витков ПЭВ-0,2 мм. Емкость около300 рик. Подбирая разделительную емкость и резонансную, можно легко получить амплитуду 1,5...2В.

ta1eh
28.09.2016, 15:35
Извините обратная связь 0.1мф нужно идти на базу может быт ?

Евгений240
28.09.2016, 18:00
На базу шла бы, если бы бралась с коллектора второго транзистора.Ну а раз берётся с эмиттера, то соответственно и подаётся на эмиттер.

ta1eh
30.09.2016, 18:54
На базу шла бы, если бы бралась с коллектора второго транзистора.Ну а раз берётся с эмиттера, то соответственно и подаётся на эмиттер. ...вот так должно быть :

UR5ZQV
25.03.2019, 23:08
Вариант "диапазонного КГ" с раскладкой частот по мотивам UW3DI. Из КГ формируются почти треугольные импульсы с амплитудой гармоник, обратно пропорционально номеру. "Отлавливаются" контурами повышенной добротности. "Соседние" каналы подавлены ок. -17дБ. "Додавливаются" в ограничителе, при формировании меандра.
310405310406310407