Как повысить частоту кварцевого резонатора

Как повысить частоту кварцевого резонатора

В задающих генераторах стабилизированных кварцем, нередко требуется изменить частоту в небольших пределах.

Теоретически в таких генераторах изменение частоты возможно до 2%. На рисунке приводится схема генератора, частота которого изменяется на 70 кГц, что составляет 1% от основной. Параллельный контур, имеющий резонансную частоту выше основной (7 МГц), образован катушкой индуктивности L1 и конденсатором C1.

Контур включен последовательно с кварцем и необходим для поддержания генерации на низших частотах. Характер его сопротивления — индуктивный, тогда как кварцевый резонатор имеет емкостной характер сопротивления. Низшая частота генератора устанавливается подстроечным конденсатором C1. Увеличение частоты достигается изменением емкости конденсаторов C2, C3.

Катушка L1 намотана на керамическом каркасе диаметром 48 и длиной 70 мм проводом 0,8 мм, индуктивность катушки 30 мкГн. Уход частоты генератора составляет 2 Гц. Если исключить контур L1C1, стабильность улучшится на порядок, но при этом изменять частоту возможно только в пределах 0,2%. Индуктивность катушки L2 — 2,5 мГн.

Лампа 6AU6 не имеет отечественного аналога, но в качестве генераторной лампы можно применить, например, лампу 6Ж3П.

«Radioteсhnika», 1968, №5

Вас может заинтересовать:

1. Схема радиотелефонного передатчика на диапазон 144—146 Мгц
2. Транзисторно-ламповый АМ передатчик (28-29 Мгц)
3. Изменение частоты кварцевого генератора. «ЗР»
4. Передатчик с амплитудной модуляцией (6Ж9П 6П3C ГУ-50)
5. Понижение частоты кварцевых резонаторов

Комментарии к статьям на сайте временно отключены по причине огромного количества спама.

При перепечатке материалов ссылка на первоисточник обязательна.

Как повысить частоту кварцевого резонатора

Изменение частоты кварцевых резонаторов

Л. Глюкман

• Пластмассовый корпус можно разгерметизировать на наждачном круге, сточив кольцо у основания. Для герметизации (после изменения частоты) в этом случае используют эпоксидную шпаклевку, которой обмазывают место стыка корпуса и основания. Для затвердевания обмазки, если есть возможность, резонатор помещают на два часа в термостат и выдерживают при температуре +90°С при комнатной температуре требуется сушка в течение суток.

• Металлический корпус разгерметизируют и герметизируют, нагревая место пайки паяльником малой мощности. При этом следует остерегаться попадания флюса внутрь корпуса.

• Вакуумные резонаторы (в стеклянных балонах) вскрывать не рекомендуется, так как заварка стеклянного балона и откачка воздуха без специальной аппаратуры невыполнима.

Рис. 1	Рис. 2	Рис. 3

Понизить частоту проще всего с помощью йода. Он может переходить из твердого состояния непосредственно в газообразное и обратно. Это свойство йода и используется для понижения частоты резонаторов; оседая на металлизированной поверхности пластины, он образует соединение — йодистое серебро, что приводит к увеличению ее массы. Пластину, закрепленную в кварцедержателе, накрывают стеклянным стаканчиком диаметром около 50 и высотой около 90 мм. Кристаллы йода помещают внизу, равномерно по окружности стаканчика.

Чтобы не ухудшились параметры резонатора, йодизацией можно изменять его частоту в пределах от 5 • 10 -5 до 10 -4 от начальной. Время перестройки исчисляется минутами. При повышении частоты обычно удаляют часть серебрянного покрытия кварцевой пластины. В этом случае лучше всего обрабатывать периферийные области, а центральную часть (на рис.1 она показана черным цветом) не трогать; это может привести к нарушению электрического контакта.

Пластину при обработке надо положить на край чистой стеклянной поверхности или держать навесу, не загрязняя ее руками. Если пластина все же загрязнилась, ее надо промыть в спирте, вытереть чистой марлей и высушить в вертикальном положении при температуре 25. 40°C. Эту операцию следует проводить и при окончании обработки пластины. При частотах кварцевых резонаторов 1. 5, 5. 15 и 30. 60 МГц практически удавалось повысить их частоту соответственно на 70, 250 и 350 кГц.

Для понижения частоты можно мягким карандашом нанести на обе стороны пластины легкие штрихи ( рис.2 ). После нанесения каждого очередного штриха пластину надо встряхнуть и проверить частоту и активность резонатора. Частоту можно также понизить, увеличивая массу клея БФ с обеих сторон ( рис.3 ). Этот метод наиболее пригоден для кварцев, использующихся на подвижных объектах, так как карандашные штрихи при вибрации осыпаются. Практически удавалось понижать частоту кварцев на 1-5, 5-15 и 30-60 МГц соответственно на 5-15, 20-50 и 75-150 кГц.

Изменение частоты электролитическим методом

Схема устройства для электролитической обработки кварцевой пластины показана на рис.4 . Перед погружением в раствор центральные обкладки пластины кварца надо покрыть защитным слоем (например, гусиным маслом) так, как это показано черным цветом на рис.5 .

Рис. 4	Рис. 5

Для повышения частоты электроды пластины подключают к плюсу батареи. Ориенировочные значения для изменения частоты резонатора за определенное время электролиза при заданном токе приведено в табл.1 .

Таблица 1

Для понижения частоты электроды пластины соединяют с минусом батареи. Ориентировочные значения для изменения частоты резонатора, в зависимости от времени электролиза, приведены в табл.2 .

Таблица 2

Частота кварца	Ток, мА	Время выдержки под током, сек
		1	5	20-60
Понижение частоты, кГц
1-5	2-3,5	1-2	2-20	до 100
5-15	1,5-2	1-5	20-100	до 300
30-60	0,5-1	10-15	70-200	до 600

1. «Кварцевые резонаторы», Л. Лабутин. «Радио» №3/1975 с.13

Записки программиста

Изменение частоты кварцевого резонатора при помощи медного купороса

Недавно я наткнулся на видео Lowering the frequency of a quartz crystal by electroplating, снятое Phil, M1GWZ. Phil рассказывает, что частоту кварцевого резонатора можно снизить примерно на 100-200 кГц путем меднения его электродов. Таким образом, из обычных кварцев можно получить, например, кварцы на телеграфные участки радиолюбительских диапазонов. Было решено проверить, действительно ли это работает.

Последовательность шагов такая. Берем кварц в корпусе HC-49U и вскрываем его при помощи Dremel’я. Внутри нас ждет примерно следующее:

Дотрагиваться руками до кристалла внутри корпуса не допускается. После вскрытия корпуса проверяем, что кварцевый резонатор еще работает, при помощи генератора по схеме G3UUR. Далее готовим раствор медного купороса (пентагидрата сульфата меди, CuSO₄·5H₂O):

Примечание: Сульфат меди не опаснее хлорного железа. При работе с ним соблюдайте обычные меры предосторожности. Носите защитные очки. При попадании раствора на руки как следует помойте их с мылом.

На 100 мл воды нужно ~12.5 г медного купороса. Вода обычная, из под крана. В соседний сосуд наливаем еще 100 мл воды. На блоке питания ставим напряжение 2 В и ограничение по току 20 мА. Плюс подключаем в кусочку фольгированного стеклотекстолита. Его сразу опускаем в раствор медного купороса. Минус подключаем к обоим электродам кварцевого резонатора.

Опускаем кристалл в раствор на 3-5 секунд. Убеждаемся, что при этом есть ток. По прошествии времени достаем кристалл и ополаскиваем его в чистой воде. Сушим при помощи фена. Помещаем кристалл в генератор и замеряем частоту. Она должна стать меньше номинальной. Повторяем до тех пор, пока не достигнем желаемой частоты, или пока резонатор не выйдет из строя, смотря что произойдет раньше.

Если частота стоит на месте, можно увеличить ток или время пребывания резонатора в растворе. В оригинальном видео Phil рекомендует ток 50 мА и время 30 секунд. Но для моего раствора, блока питания и кварцев пришлось уменьшить время и ток, поскольку кварцы сразу приходили в негодность.

Были использованы кварцы на 7.159 МГц и 12.0 МГц. Их частота уменьшалась до тех пор, пока генератор не переставал стартовать при питании от 9 В. При увеличении напряжения до 13.8 В генератор все еще стартовал. Частоту кварца на 7.159 МГц удалось уменьшить до 7.092 МГц (-67 кГц), а на 12.0 МГц — до 11.878 МГц (-122 кГц).

Интересно, что при этом происходит с параметрами кварцевого резонатора. Для кварца на 12.0 МГц было:

C0 = 2.5 pF
Lm = 18.183 mH
Cm = 9.678 fF
Rm = 11.3 Ohm
Q = 120_000
C0 = 2.5 pF
Lm = 18.387 mH
Cm = 9.767 fF
Rm = 100 Ohm
Q = 13_700

Расплачиваться за изменение частоты приходится добротностью резонатора. Если добротность кварца изначально была невысока, то сильно изменить частоту не выйдет. В остальном же методика прекрасно работает.

Вы можете прислать свой комментарий мне на почту, или воспользоваться комментариями в Telegram-группе.

Коротко о себе

Меня зовут Александр, позывной любительского радио R2AUK. Здесь я пишу об интересующих меня вещах и временами — просто о жизни.

Вы можете следить за обновлениями блога с помощью RSS и Telegram. Также я являюсь одним из ведущих подкаста DevZen и выкладываю видео на YouTube.

Мой e-mail — af is kon @gmail.com. Если вы хотите мне написать, прошу предварительно ознакомиться с FAQ.

Как повысить частоту кварцевого резонатора

Текущее время: Сб мар 16, 2024 02:32:54

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Запрошенной темы не существует.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y

Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024