Oscillateur à cristal sans circuit. Schéma, description

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Oscillateur à cristal sans circuit. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Dans la pratique de la radioamateur, le problème de l'obtention d'oscillations très stables en fréquence est pertinent. Habituellement, des oscillateurs à cristal sont utilisés à ces fins. L'industrie produit du quartz jusqu'à des fréquences d'au moins 100 MHz. Si un radioamateur a du quartz pour une fréquence, par exemple 27 MHz ou 45 MHz, cela ne garantit nullement qu'une telle fréquence de génération sera obtenue. Dans la plupart des cas, le quartz à des fréquences supérieures à 20 ... 25 MHz est harmonique (le plus souvent c'est la 3ème harmonique). Cela signifie qu'un quartz qui a une inscription de 27 MHz générera en fait à une fréquence de 9 MHz, et un quartz avec une inscription de 45 MHz générera en fait à une fréquence de 15 MHz.

Par conséquent, dans de nombreux circuits discutés dans la littérature, un circuit LC résonant est utilisé, accordé sur une fréquence de 27 ou 45 MHz. Typiquement, un tel circuit LC est inclus dans le collecteur (ou drain pour un transistor à effet de champ).

En plus de la complexité du réglage du circuit LC lui-même, dans ce cas, il doit être blindé, car à de telles fréquences, il est une source d'interférences. De plus, lors de l'utilisation d'un circuit LC pour une charge à faible résistance, un bon étage tampon est également nécessaire.

En conséquence, dans [1], il a été proposé de se passer du circuit LC lorsque l'on travaille avec du quartz harmonique. Cependant, la vérification des performances du circuit [1] a montré qu'aucun des quartz testés (plus d'une douzaine de quartz harmoniques différents ont été testés) n'était excité à la 3e harmonique. De plus, même les quartz (sur la 1ère harmonique) qui fonctionnent de manière fiable dans d'autres circuits ne fonctionnent pas dans ce circuit. À cet égard, l'auteur ne recommande pas d'utiliser le circuit [1] dans la pratique de la radio amateur.

Dans le même temps, en analysant en détail de nombreux circuits de stations de radio portables 27 MHz, vous pouvez voir qu'en utilisant la puce K174PS1 (K174PS4) et le quartz 27 MHz, vous pouvez vous passer d'un circuit LC. L'auteur a effectivement utilisé cette conclusion importante lors du développement de son circuit oscillateur, qui fonctionne sur le même principe, mais sur des éléments discrets, car il est plutôt gênant d'utiliser ces microcircuits en raison de l'impossibilité d'obtenir une sortie de 50 ohms sans l'utilisation de tampon. étapes.

Dans le circuit proposé, l'impédance de sortie est d'environ 50 ohms.

Oscillateur à cristal sans boucle

Le fonctionnement du quartz ZQ1 dans le circuit est possible à la fois sur le principal et sur le 3ème harmonique - en fonction de la capacité du condensateur entre les émetteurs des transistors (C4).

Avec une capacité de l'ordre de 100 pF (la capacité doit être choisie), la plupart des quartz fonctionnent sur l'harmonique fondamentale, c'est-à-dire le quartz, sur le corps duquel il est écrit, par exemple, 27 MHz, génère à une fréquence de 9 MHz. Cependant, à une capacité d'environ 10 pF, la génération est observée directement à la 3e harmonique, c'est-à-dire on obtient la fréquence qui est inscrite sur le boîtier de ce quartz.

Dans le schéma proposé, avec une si petite capacité de C4, même le quartz non harmonique est généré à la 3ème harmonique, c'est-à-dire conçu pour fonctionner uniquement sur la 1ère harmonique. Cela est particulièrement vrai pour le quartz avec des fréquences inférieures à 20 ... 25 MHz. Ainsi, par exemple, le quartz avec une inscription sur le boîtier 6 MHz à C4 "100 pF générait normalement cette fréquence (6 MHz), mais lorsque C4 a été réduit à 10 pF, il a également commencé à générer à une fréquence de 18 MHz ! Comme il s'est avéré qu'au moins un tiers de ces cristaux de quartz non harmoniques peuvent être amenés à générer à une fréquence 3 fois supérieure à celle indiquée sur leur boîtier.

Il convient également de noter que même ces quartz (à la fois au 1er et au 3ème harmonique) sont normalement excités dans le schéma proposé, qui ne génèrent généralement pas dans d'autres schémas (faible actif).

L'établissement du circuit avec des éléments utilisables consiste uniquement à sélectionner C4 pour obtenir la fréquence de génération requise. Pour ce faire, à travers un atténuateur de 50 ohms, nous connectons un fréquencemètre à la sortie du circuit et sélectionnons la capacité C4. À une charge de 50 ohms, le circuit à Up \u12d 200 V produit une tension RF d'environ 3 mV. Il existe malheureusement des quartz qui "ne veulent pas" travailler sur la XNUMXème harmonique (avec la fréquence qui est inscrite sur le boîtier). Il s'agit principalement de quartz miniature importé, où, probablement, ce n'est pas le quartz lui-même qui est utilisé comme matériau de travail, mais des céramiques spéciales.

littérature

1. Polyakov V. Oscillateur à quartz stable. - Radio, 1999, n° 6, p. 62.

Auteur : V. Artemenko (UT5UDJ), Kiev ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru

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