|
|
  |
Стабильный кварцевый генератор |
|
|
|
Jan 22 2008, 12:02
|
Гуру
     
Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250

|
Цитата(Stanislav @ Jan 22 2008, 14:57)  Обычная "часовая" подходит неплохо. Амплитуда напряжения непосредственно на кристалле должна быть маленькой - менее вольта. В упомянутом справочнике посмотрите. Можно сделать и на транзисторах. Кстати, в некоторых кварцах есть отдельный отвод для цепи ОС генератора.
Там, скорее всего, происходит возбуждение паразитных мод при большой амплитуде напряжения на кварце, отсюда и "уширение"... Кажется для часовых кварцев допустимая мощность без потери точности - 1 мквт, поэтому для сопротивления хорошей вилки в 10 - 15 Ком размах должен быть 100 мВ. ВРоде они (моды) довольно узкие и выделяются в сигнале в виде отдельных пиков на спектре. Во всяком случае, в тех, что я видел.
--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
|
|
|
|
|
Jan 22 2008, 16:24
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 129
Регистрация: 11-12-07
Из: Россия, Москва
Пользователь №: 33 198

|
То, что одним транзистором дело не кончится - это понятно, но поставить такой же 2C1815 следом или даже операционник - это не проблема. Цитата Если ввести в этот генератор подстройку, кроме ручной с помощью качественного конденсатора, его стабильность рухнет на порядок, а то и больше. Какой конденсатор Вы предлагаете заменить на подстроечный (или руками подбирать номинал, перепаивая каждый раз элементы)? Я хочу добиться максимальной точности от генератора эмперическим путем, а дальше осуществить программную коррекцию. Все дело в том, что я не уверен в номиналах C1, C2 и R1. Они были взяты из документашки, описывавшей подобную схему, но расчитанную на 9 - 12 В (правда, по плюсу питания там шел стоомник), к тому же на другом транзисторе (КТ312В, хотя я не думаю что его замена на 2C1815 негативно скажется на генераторе). Так что оперировать тремя переменными мне сложновато. Насколько скажется на стабильности введение варикапа? Ведь это по сути управляемый напряжением конденсатор. Мало имел дела с подобными элементами и, тем более, моточными изделиями.
Сообщение отредактировал cz0 - Jan 22 2008, 16:38
|
|
|
|
|
Jan 22 2008, 17:10
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 129
Регистрация: 11-12-07
Из: Россия, Москва
Пользователь №: 33 198

|
Цитата(DS @ Jan 22 2008, 19:31)  Например, несколько пф параллельно кварцу. Параллельно? Никогда не видел что бы кондеры подключали параллельно. Видел много схем, где конденсатор 2 - 25 пик поключали последовательно. Видел схемы, где последовательно подключен варикап и катушка.
|
|
|
|
|
Jan 22 2008, 17:46
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(DS @ Jan 22 2008, 15:02)  Кажется для часовых кварцев допустимая мощность без потери точности - 1 мквт, поэтому для сопротивления хорошей вилки в 10 - 15 Ком размах должен быть 100 мВ. Размах для 1 мкВт и 10 кОм всё-таки будет примерно 0,3В.  Кстати, размах на выходе собственно "часового" генератора может быть при этом существенно бОльшим. Цитата(DS @ Jan 22 2008, 15:02)  ...ВРоде они (моды) довольно узкие и выделяются в сигнале в виде отдельных пиков на спектре. Во всяком случае, в тех, что я видел. Для таких кварцев они могут располагаться рядом с основной, и их ещё надо "разрешить" по частоте. Поэтому я "уширение" и взял в кавычки - при недостаточном частотном разрешении анализатора они будут выглядеть именно как размытие основной моды.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Jan 22 2008, 19:11
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 129
Регистрация: 11-12-07
Из: Россия, Москва
Пользователь №: 33 198

|
C1, C2 и R1, как я понимаю, не влияют на частоту, только на форму сигнала? P.S. В симуляторе удалсь запустить при питании 3В с C1 = 220п, C2 = 150п (видимо, зависимость C1/C2 = 1.5) и R = 1к2. Работает во всем диапазоне эквивалентного динамического сопротивления от 50 до 500 (разница лишь в том, когда оно входит в режим). Осталось попробовать собрать в железе и проверить. Вопрос с подстройкой для данной схемы пока открыт. З.Ы. То, что получилось для 1 МГц и 10 МГц на 3 и 5 В в симуляторе Micro-Cap 9 аттачем, кому не лень - посмотрите, хотелось бы услышать коментарии.
Сообщение отредактировал cz0 - Jan 22 2008, 19:29
|
|
|
|
|
Jan 23 2008, 06:23
|
Гуру
     
Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250

|
Цитата(cz0 @ Jan 22 2008, 22:11)  C1, C2 и R1, как я понимаю, не влияют на частоту, только на форму сигнала? С1 и С2 еще как влияют. Они же в контур кварца включены. Так что шесть нулей после мегагерца будет затруднительно получить. Кстати, хотя при таком соотношении конденсаторов и будет хорошо генерить, стабильность упадет. По идее надо иметь отношение около 5. Т.е. частота генерации сдвинется от последовательно резонанса за счет того, что эквивалентной емкости кварца последовательно включается C1 и C2 с параллельно включенной физической емкостью кварца и проводников. При Ваших параметрах надо еще и влияние транзистора учесть. Цитата(Stanislav @ Jan 22 2008, 20:46)  Размах для 1 мкВт и 10 кОм всё-таки будет примерно 0,3В.  Кстати, размах на выходе собственно "часового" генератора может быть при этом существенно бОльшим. Для таких кварцев они могут располагаться рядом с основной, и их ещё надо "разрешить" по частоте. Поэтому я "уширение" и взял в кавычки - при недостаточном частотном разрешении анализатора они будут выглядеть именно как размытие основной моды. Да, да, если точно посчитать, то конечно. Еще 10 Ком-ные кварцы редки, поэтому реально еще раза в полтора больше можно. На выходе, естественно, можно получить сколь угодно много вольт. Кстати, по нынешним временам гереатор лучше на ОУ делать. Если цифровой спектроанализатор низкочастотный есть, можно покопить, тогда видно. А вообще надо бы понять для чего оно надо - по нынешним временам кварцевые НЧ генераторы уступают вылизанным на диапазон 10 - 15 Мгц пожалуй что по всем параметрам.
--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
|
|
|
|
|
Jan 25 2008, 10:45
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 129
Регистрация: 11-12-07
Из: Россия, Москва
Пользователь №: 33 198

|
Во-первых генератор завелся в железе. По крайней мере на 1МГц при питании 3В. Осцилл показывает практически тоже самое, что и Микрокап, разница только в том, что в реальном генераторе размах составил приблизительно 1В от нуля. Сразу попробовал нагородить усилитель (схема аттачем), прокомментируйте пожалуйста, я не силен в таких вещах и мог не предусмотреть всего. Напряжение питания V2 - это общее питание схемы (хотел добиться соответсвующего размаха в случае питания от 5В и от 3.6В) и подключать это добро дальше к делителям на HC390, V1 3В - это напряжение с ИОНа (или линейного стабилизатора), скорее ИОНа, потребление генератора позволяет питать его от чего-нить малоточного (0.25мА). Теперь что касается ёмкостей. Уважаемый Stanislav был пророчески прав. Наилучшых (по Микрокапу) результатов удалось добиться при С1=1500п, С2=68п. Именно при таких номиналах форма сигнана наиболее близка с синусу, отсутсвует выбег в минус и, что более важно, между пиками амплитуды двух сосендних колебаний ровно 1000 нс (впрочем, при С1=220б С2=150 я получил тоже значение). Пока я эксперементирую с емкостями и буду пробовать собрать усилитель, остается дождаться ИОНа на 3В, приладить делитель на двух HC390 и попробовать подключить все это добро к часам что бы посмотреть насколько точно оно рботать. З.Ы. Я так понял что все-таки для подобного генератора использовать кварц на 10 МГц и поделить его до 100 Гц т.к. он более точноый/стабильный?
Сообщение отредактировал cz0 - Jan 25 2008, 10:51
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Jan 25 2008, 10:58
|
Гуру
     
Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250

|
Сейчас начнете измерять частотомером и увидите, что частота ушла вверх. И ее стабильность определяется теперь стабильностью 68 пикового конденсатора. Так что он маловат для 1 Мгц - не забывайте, что он у Вас включен в частотозадающую цепь. Да, еще иногда улучшает режим работы смена номиналов между R2 и R3 - т.е. вверху 33 Ком. 10 Мгц - 16 Мгц лучше, если это специально сделанный кварц. Если Вы купите за 3 рубля кварц в магазине, он скорее всего окажется хуже Вашего на 1 Мгц.
--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
|
|
|
|
|
Jan 25 2008, 11:31
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 129
Регистрация: 11-12-07
Из: Россия, Москва
Пользователь №: 33 198

|
Цитата(DS @ Jan 25 2008, 13:58)  Сейчас начнете измерять частотомером и увидите, что частота ушла вверх. И ее стабильность определяется теперь стабильностью 68 пикового конденсатора. Так что он маловат для 1 Мгц - не забывайте, что он у Вас включен в частотозадающую цепь. Да, еще иногда улучшает режим работы смена номиналов между R2 и R3 - т.е. вверху 33 Ком. 10 Мгц - 16 Мгц лучше, если это специально сделанный кварц. Если Вы купите за 3 рубля кварц в магазине, он скорее всего окажется хуже Вашего на 1 Мгц. Спасибо за совет насчет емкостей. Точного частотомер у меня попросту нет (только в мультиметре, но он годится только что бы померить частоту в розетке). Буду эксперементировать. На 10 МГц (точнее, как на нем написано 10000 КГц) у меня есть совковый РГ-05. Может он получше чем "за 3 рубля"?
|
|
|
|
|
  |
3 чел. читают эту тему (гостей: 3, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|