Дешевый, стабильный кварцевый генератор

\р.л. конструкции\трансиверы\...

Дешевый, стабильный кварцевый генератор

В конвертерах на 1296 МГц радиолюбители часто используют умножение частоты 96 МГц на 12 (1296 - 96 х 12 = 144 мгЦ). В генераторе желательно использовать высококачественные, поэтому и дорогие кварцы. Предлагается заменить такие дорогие, высокостабильные кварцы на широко распространенные, изготовляемые серийно, генераторы (PXO) тактовой частоты от материнских и других плат компьютеров. К сожалению, нужные нам генераторы на 96 МГц практически не встречаются, вместо них используются генераторы на 32 МГц. Авторы статьи испытали образцы нескольких поставщиков и находили, что частота образцов отличается от номинала на 1-2 КГц. Сначала пытались изменением емкостной нагрузки подогнать частоту, что дает возможность на несколько десятков Гц менять частоту. После этого меняли питающее напряжение, что привело к положительному результату. Эксперименты с ними выявили, что они вполне удовлетворительно работают и вне объявленного диапазона 5В +/- 0.5В. Большинство из них работали при питающим напряжении 3В. Увеличивать питающее напряжение следует осторожно, больше 6В нежелательно подавать, такое увеличение может вывести из строя генератор. При использовании БП с регулируемым выходным напряжением удалось у 90% образцов установить выходную частоту 1152 МГц с точностью +/- 100Гц !!! Остальные 10% тоже давали более точную и стабильную частоту, чем широкоизвестные трансвертеры фирмы SSB Electronic.

Схема генератора показана на Рис. 1.

Подстроечный резистор позволяет установить частоту генератора в пределах +/- 100 Гц. Конденсаторы фильтра должны быть высококачественные.

Печатная плата генератора на Рис. 2.

Изготовленную схему следует калибровать в лаборатории, где имеется точный частотомер. Чтобы исключить влияние разной нагрузки, на выходе генератор имеет нагрузку 50 Ом. Подстроечным конденсатором С4 устанавливается уровень сигнала на выходе. Установка частоты простая процедура. После 4-5 мин прогрева подстроечным резистором устанавливается необходимая частота и цифровым мультиметром замеряется напряжение на 14 выводе РХО. Значение запишем и впоследствии частоту контролируем по этому напряжению.

На Рис.3 показана зависимость изменения частоты при изменении питающего напряжения (образец от фирмы IQD). У конкретного образца потребляемый ток меняется от 5 мА (3В) до 22 мА (6В).

Стабильность такого генератора выше, чем стабильность генератора, построенного по традиционной схеме на полевом транзисторе и кварце 96 МГц. Для наглядности: положенный на корпус генератора (Траб. около 40°С) кубик льда вызвал уход частоты от 32.000 МГц менее, чем на 1 кГц. На практике не бывают такие сильные изменения, потребляемый рабочий ток в несколько десятков мА разогревает за пару мин. корпус до 30-40 °С, температура корпуса стабилизатора тоже такая примерно.

Схема на Рис.4 показывает модификацию существующего трансвертера на 1296 МГц, построенный с умножением 96 МГц.

Наверху показан обычный генератор 96 МГц, построенный на полевом транзисторе. Точная частота устанавливается изменением индуктивности Lx. Из 5 кварцев у 3 точную частоту 96 МГц не удалость установить. Интересно, что изменение индуктивности L2 от 0,5 до 2,2 мкГн тоже приводит к изменению частоты на несколько кГц.

Измененная схема предлагается внизу. Удаляется кварц и индуктивность Lx. Емкость конденсатора С4 генератора устанавливается на 1/3 емкости, индуктивность L1 настроим на Fвых=96 МГц (на максимальное выходное напряжение). Увеличиваем емкость подстроечного С4, пока растет напряжение на выходе умножителя. Для предупреждения перегрузки уменьшим напряжение на выходе на 10%. Тогда схема будет выдавать примерно такое же напряжение, как до модернизации. Сравнивали спектр шумов на анализаторе спектра при 96 МГц, результаты одинаковые. С новым генератором даже с большими сигналами не получены нежелательные продукты смешивания на частоте 1296 МГц.

У нового генератора отличная долговременная стабильность частоты, поэтому очень подходит для создания эталонных генераторов. Используя РХО на 48 МГц, получим частоты 144.000, 432,000 и 1296 МГц.

Замечание:
Перевод сокращенный, полная статья опубликована на стр. 201-204 ежегодника за 1997 г. венгерского журнала "Radiotechnika". Автор Дюла Нодь HA8ET.

Перевод с венгерского Йосифа Бирова (UX0DL).






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.