Oscillateur LC très stable. Schéma, description

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Oscillateur LC très stable. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Oscillateur LC à haute stabilité
Fig. 1

Comme la plupart des autres auto-oscillateurs, un trois points capacitif contient un nombre relativement grand d'éléments réactifs (L1, C1, C2, C3 et C4), qui affectent non seulement la fréquence des oscillations générées, mais déterminent également les conditions de apparition, et surtout, le maintien du processus auto-oscillant dans le générateur. Pour cette raison, la mise en œuvre d'un point capacitif à trois points fournissant le chevauchement de fréquence requis par sélection expérimentale des valeurs des éléments est pratiquement impossible.

À cet égard, des méthodes de calcul simples sont nécessaires, adaptées à toute la famille d'oscillateurs LC basés sur une capacité à trois points. Plus tôt, dans [1], des considérations générales ont été données sur la méthodologie de calcul de tels circuits. Comme l'ont montré les expériences de l'auteur avec divers générateurs « à trois points », les mêmes relations calculées peuvent être utilisées pour toutes leurs variétés.

Le circuit d'un oscillateur LC à trois points capacitif pour une fréquence d'environ 10 MHz est représenté sur la Fig. 2. Si un générateur fonctionnant à une fréquence N fois inférieure est requis, toutes les valeurs nominales des éléments de réglage de fréquence (L1, C1...C6, C10) sont augmentées de N fois. En conséquence, c'est l'inverse. Tous les autres éléments du circuit ont les mêmes valeurs pour les fréquences de 1 à 50 MHz.

La fréquence limite de transmission du courant de tous les transistors utilisés dans le circuit doit être 5 (ou mieux 10) fois supérieure à la fréquence générée. Bien entendu, le transistor KT315A utilisé dans le circuit n'est pas la meilleure option. Pour obtenir une génération stable (surtout lors de l'utilisation d'un transistor à relativement basse fréquence), il peut être nécessaire de remplir la condition

С5/С6=1,2...1,5 (1)

Changement requis dans la capacité KPI (à partir de C1_m. jusqu'à C1_max) nécessaire pour obtenir la couverture de fréquence souhaitée (de f_max à f_m.), est calculé par les formules :

S1_m. = 1/(4*Pi²*L*f_max²) - 2,25*C3 : (2)

S1_max = 1/(4*Pi²*L*f_m.²) - 2,25*C3 : (2)

à С2=С2_max/2 (en pratique, cela implique que le curseur du condensateur trimmer est en position médiane).

Dans les formules (2) et (3), les grandeurs correspondantes sont exprimées en farads, henry et hertz. Si les calculs donnent des valeurs C1 trop faibles_m. et S1_max, ou des valeurs généralement négatives, vous pouvez « emprunter » une certaine quantité de capacité (C_x) à partir de la valeur de C3 puis ajoutez-la à la valeur de C1. Dans ce cas nous aurons :

C3' = C3 - Cx, C1'_m.(C1'_max) = C1_m.(C1)_max) + C_x. (4)

Exemple. Calculer le générateur pour f_m.=14000 kHz, f_max=14350 kHz. Dans ce cas, pour f_m. le facteur d'augmentation de fréquence est obtenu (par rapport à 10 MHz)

K_f= 14000 / 10000 = 1,4

Puis

C2_max\u30d 1,4 / 22 \uXNUMXd XNUMX (pF);

C3 \u60d 1,4 / 43 \uXNUMXd XNUMX (pF);

C4 (C10) \u110d 1,4 / 75 \uXNUMXd XNUMX (pF);

C5 (C6) \u235d 1,4 / 160 \uXNUMXd XNUMX (pF);

L1 = 1,5/1,4 = 1,1 (µH).

Ensuite, en utilisant les formules (2) et (3), nous déterminons

S1_m. =1/(39,44*1,1*10^-6*(14,35*10⁶)²)-2,25*43*10^{- 12}= 1,12 * 10^{- 10}-9,67*10^{- 11} = 1,53-10^{- 11} (F)=15,3(pF);

C1_max=1/(39,44*1,1*10^-6*(14,0*10⁶)²)-2,25*43*10^{- 12}= 1,18 * 10^{- 10}-9,67*10^{- 11} = 2,13 * 10^{- 11} (F) = 21,3 (pF) ;

Lors de la reconstruction du générateur calculé, le moteur du condensateur d'accord C2 doit être en position médiane (C2=C2_max/2). En pratique, certains ajustements de la capacité de boucle peuvent être nécessaires en utilisant C2.

Dans les équipements émetteurs-récepteurs, des générateurs basés sur un point capacitif à trois points sont souvent utilisés comme oscillateurs maîtres. Le schéma général d'un tel générateur est présenté sur la Fig. 1. Comme la plupart des autres auto-oscillateurs, un trois points capacitif contient un nombre relativement grand d'éléments réactifs (L1, C1, C2, C3 et C4), qui influencent non seulement la fréquence des oscillations générées, mais déterminent également les conditions pour l'apparition, et surtout, le maintien du processus auto-oscillant dans le générateur . Pour cette raison, la mise en œuvre d'un point capacitif à trois points fournissant le chevauchement de fréquence requis par sélection expérimentale des valeurs des éléments est pratiquement impossible.

Riz. 2 (cliquez pour agrandir)

С5/С6=1,2...1,5 (1)

Changement requis dans la capacité KPI (à partir de C1_m. jusqu'à C1_max) nécessaire pour obtenir la couverture de fréquence souhaitée (de f_max à f_m.), est calculé par les formules :

S1_m. = 1/(4*Pi²*L*f_max²) - 2,25*C3 : (2)

S1_max = 1/(4*Pi²*L*f_m.²) - 2,25*C3 : (2)

à С2=С2_max/2 (en pratique, cela implique que le curseur du condensateur trimmer est en position médiane).

C3' = C3 - Cx, C1'_m.(C1'_max) = C1_m.(C1)_max) + C_x. (4)

Exemple. Calculer le générateur pour f_m.=14000 kHz, f_max=14350 kHz. Dans ce cas, pour f_m. le facteur d'augmentation de fréquence est obtenu (par rapport à 10 MHz)

K_f= 14000 / 10000 = 1,4

Puis

C2_max\u30d 1,4 / 22 \uXNUMXd XNUMX (pF);

C3 \u60d 1,4 / 43 \uXNUMXd XNUMX (pF);

C4 (C10) \u110d 1,4 / 75 \uXNUMXd XNUMX (pF);

C5 (C6) \u235d 1,4 / 160 \uXNUMXd XNUMX (pF);

L1 = 1,5/1,4 = 1,1 (µH).

Ensuite, en utilisant les formules (2) et (3), nous déterminons

S1_m. =1/(39,44*1,1*10^-6*(14,35*10⁶)²)-2,25*43*10^{- 12}= 1,12 * 10^{- 10}-9,67*10^{- 11} = 1,53-10^{- 11} (F)=15,3(pF);

C1_max=1/(39,44*1,1*10^-6*(14,0*10⁶)²)-2,25*43*10^{- 12}= 1,18 * 10^{- 10}-9,67*10^{- 11} = 2,13 * 10^{- 11} (F) = 21,3 (pF) ;

littérature

Red E. Manuel de référence pour les circuits haute fréquence. - M. : Mir, 1990.

Auteur : V.Fhntvtyrj, UT5UDJ, Kiev

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