Нужен стабильный LC. Смысл стабильности в том чтобы какой при включении частота была такой и оставалась. Пока эксперимент показывает, что после включения частота уплывает потихоньку. Относительно устоявшейся она оказывается спустя 20-30 мин работы. Мне как раз нужно чтобы она была стабильной хотябы 2-3 мин после включения. Сабильной это уход не более 10-15 Гц в минуту. Есть идеи как сделать? Пробовал разные конденсаторы, с чем-то лучше с чем-то гуляет в обе стороны. Катушка без сердечника. Частота около 100 кГц, точность не принципиальна. Подскажите куда копать. Спасибо.

По-моему, наименее стабильное звено в LC-генераторе - это генератор (активный элемент). Применяйте более высокочастотные транзисторы и транзисторы с бОльшим усилением. Подбирайте режимы и номиналы компонентов так, чтобы емкости транзистора по минимуму вносились в контур.

А чисто цифровой генератор, например, на МК с простейшим ЦАПом, вам не подойдет ?
Не конденсатор будет "плыть", так размеры катушки с температурой будут меняться. Можно в старых книгах поискать, как раньше делали задающие генераторы для передатчиков. Если мне не изменяет память, их старались делать на лампах-нувисторах, а катушку выполняли методом вжигания проводящего покрытия в керамический каркас. Вот только не знаю, насколько сейчас это оправдано. Затактировать МК хорошим кварцем, термостатировать, если нужно - и всего делов.
Или вместо контура кварц использовать, если нужна именно аналоговая схема на транзисторах. Опять же, в литературе такие схемы неоднократно описывались. Например:

http://www.chipinfo.ru/literature/radio/199906/p62.html

Может сделать Фапч?

ФАПЧ тут - это лишнее имхо. Кварцевый генератор и делитель частоты. Если нужен именно синус, то аналоговый фильтр в помощь.

Используйте высокостабильный конденсатор, или сделайте термокомпенсированный, из набора разных ТКЕ. Так в старинных ламповых приемниках делали. Но подобная работа - не для ленивых)))))

А вообще присоединяюсь к совету с кварцем и делителем. Учитывая, что после делителя на 3, смешивая на резисторах можно получить ступенчатую синусоиду, которую потом легко сгладить. Это оптимальный путь, когда нужна стабильность и нет требований к коэффициенту гармоник.

А зачем делитель, если есть кварцы на 100 кГц?

Что-то мне подсказывает, что LC здесь не случайно. И именно индуктивность должна определять частоту. Этот случай никаким кварцованным генератором не заменишь.
Но плыть будет однозначно. Для такой техники раньше нормировался параметр, называемый "выбег частоты". Связисты знают. Так что, или "колдовство", или другой метод.

Тогда нужно где-то найти индуктивность с добротностью 10^6..

В добротности ли дело? Вообще, добротность - свойство контура.
Сдается мне, что просто нагрева катушки после включения вполне достаточно для ухода индуктивности (хотя бы из-за изменения геометрии).

Существуют еще и добротности отдельно для L и C. Их определение можно посмотреть в англ. версии wiki.
Там же есть и формула для добротности контура через сумму обратных величин добротностей L и С.
Необходимое ТС значение добротности контура можно оценить, использовав указанную ТС нестабильность частоты: (10..15)/6 ~= 2 ppm.
Считая, что L и C имеют примерно одинаковое качество (Q-factor), можем оценить добротность L как 10^6.
Понятно, что нагруженная добротность будет и того меньше..

Представив, как у колебательного контура разогрелась катушка, долго смеялась.

Это не всегда смешно. У индукционных ТВЧ-нагревателей катушка-индуктор тоже входит в состав колебательного контура.

Если исключить индукционные и прочие нагреватели, то о нагреве и уходе параметров контура действительно говорить смешно. Греется и уходит в подавляющем большинстве случаев активный элемент.

Если бы от сугрева дело было, то частота плыла бы в одну сторону, т.е. имел бы место некий тренд. Вот кварц по сравнению с колебательным контуром правильно плывет - если плата греется, то и частота падает. А если этот кварц ... феном погреть , то его частота совсем быстро смещаться начнет. Тут все понятно и объяснимо.

Другое дело колебательный контур, который ведет себя, как пьяный водитель на дороге, "по велению души" перемещаясь с одной полосы на другую. Очень похоже на то, как радиостанция "плавает" - чу, громкость уменьшилась и плохо слышно стало, но если чуть подкрутить ручку настройки, то громкость и четкость речи восстанавливается. А если приметить, как на протяжении радиопередачи эту ручку крутишь, то оказывается, что не в одну сторону, а туда-сюда возле некоторого среднего положения. Так что, зачастую и "перетерпеть" можно, если разборчивости еще хватает - знаешь, что скоро частота назад пойдет и снова громко будет слышно.

Вот это что за эффект? Я раньше думала, что это радиоволны в атмосфере "замирают" в зависимости от погоды, но потом, когда электротехнику начала изучать, сильно в этой гипотезе усомнилась, поскольку частота волны - самый устойчивый ее параметр. Искажаться может форма сигнала, смещаться фаза, то частота меняться не должна, какую бы замысловатую цепь из конденсаторов, сопротивлений и катушек индуктивностей я не соорудила. Т.е. скорее всего, это не у радиопередатчика частота плавает, и не прохождение через атмосферу на частоту влияет, а нестабилен контур моего радиоприемника.

Потом еще на глаза попадались статьи из журнала Радио про цифровую автоподстройку частоты (АПЧ), например вот эта: "Цифровая автоподстройка частоты гетеродина", Статья старая, но подход вполне современный: считаем частоту гетеродина счетчиком (счетчик стабилизирован кварцем), и, в зависимости от расхождения с нормой, шевелим варикапом. Только в той статье на рассыпухе все сделано, а нынче МК в этой роли очень хорошо смотрится.

То, что кварц стабильнее колебательного контура - известно всем. Но почему? Ведь если бы это было влиянием температуры, то и на кварц оно так же действовало, т.к. кварц при нагревании тоже расширяется и частоту свою меняет. А в соразмерное увеличение индуктивности катушки за счет термического удлинения проволоки я никак поверить не могу. К тому же, ну никак не похоже, что это колебания температуры виноваты. Я пробовала из вентилятора контур обдувать, но он на это практически не отреагировал. А тут еще и народ смеется, говорит, что у меня "эфирный ветер" эти возмущения вызывает .

Кстати, есть тут радиолюбители? Какая, на их взгляд, причина того, что настройка на радиостанцию плавает? Не сползает все время в одну сторону, а в обе стороны шатается, как будто специально дразнится.

Вероятно катушка обладает индуктивностью рассеяния, те линии магнитного поля выходят за пределы магнитопровода


Часть из низ них пересекает контуры других устройств, или паразитные контуры например стальной лист

Получается система связанных контуров, с нестабильными случайными параметрами

Но это только предположение

Если это обычный несинтезированный УКВ приемник, то обычная аналоговая АПЧ может цепляться за помехи и более сильные станции.
Если это КВ приемник, то имеют место и замирания сигналов, и подавление основного сигнала сильной помехой на соседних каналах.

Кстати, современные китайские УКВ приемники (даже синтезированные) имеют весьма поганую избирательность.

В этом случае изменилась бы добротность контура, но не его частота.


Если бы тот стальной лист медленно раскачивался из стороны в сторону, то я бы с такой гипотезой согласилась.


А вот это интересно. Предположим, что я специально хочу сделать свой контур как можно менее стабильным, что вы мне посоветовали сделать, чтобы у него частота плавала еще сильнее? Т.е. я хотела бы получить эффект в чистом виде, чтобы знать врага в лицо.

Поставьте самые хреновые конденсаторы без нормирования ТКЕ и намотайте катушку внавал на обрывке картона

Прочитал все. Действительно контур принципиальный элемент. С конденсаторами поигрался уже и продолжаю. Сейчас старые советские пробую. Катушка представляет собой 55 витков провода 0,31 мм с внутренним диам. примерно 25 мм. Без сердечника. Клеем и компаундами не заливал. Стянул скотчем. Однако мне кажется что причина ухода не в контуре или не столько в контуре. Использовал две схемы генераторов. Одна транзисторная, другая на компараторе. Так вот если в транзисторной схеме подогреть пальцем один из транзисторов то уход становится интенсивнее. С компаратором получше но думаю что тоже дело в температуре собственно самой схемки внутри корпуса. Есть ли решения не чувствительные к температуре, чтоб частота определялась исключительно контуром?

В колебательных контурах передатчиков тоже циркулируют немалые токи, вполне способные приводить к нагреву. Но это всего лишь аспект. Конечно, активные элементы нагреваются, как правило, сильнее. Но ещё не факт, что этот нагрев сильнее влияет на уход частоты. Впрочем, когда приёмники (и передатчики) были ламповыми, требовалось время на их прогрев.


Думаю, нет таких решений. В своё время занимался похожей задачей. Релаксационные генераторы следует откинуть сразу, только гармонические. Я делал двухтранзисторный, на сборке, чтобы оба транзистора находились в тех же условиях. Представлял он собой дифкаскад с перекрёстными связями, в коллекторе одного - резистор, другого - контур. Т.о., минимум реактивных компонентов. Подбирал режим по постоянному току. Но выбег всё равно был. Величину уже не помню, давно было. Да меня и не выбег больше беспокоил, а долговременная стабильность.
А катушка у Вас намотана виток к витку? Какой каркас? Попробуйте готовую примерно той же индуктивности (лучше проклеенную), сравните со своей.

Добротность катушки порядка 9, если виток к витку и 12, если с шагом в диаметр провода. (грубая прикидка - 1 Ом на постоянке, 4 Ома за счет скин-эффекта и прочей лабуды) Нда. Ужос. Емкость конденсатора порядка 82нанФ? У такой катушки (которая не на керамике вгорячую внатяг намотана) ТКИ порядка +100ppm на градус. Значит, емкость должна иметь ТКЕ М100 - надо набирать из разных ТКЕ. Чтобы транзистор не влиял - он должен быть правильным. Не с емкостью Скб в 100пФ, а хотябы пару пик. Но мне кажется у Вас системный глюк. Контур на 100кГц в таких габаритах. Да и кратковременная нестабильность (температурный уход - это одна из разновидностей долговременной нестабильности) при такой добротности катушки хуже Вашего допуска. ИМХО.

По моему опыту, из-за малой механической жесткости конструкции. Не у всех под рукой был цех токарно-фрезерными станками. Да, и качеству источников питания не всегда уделялось достаточно внимания.

В радиостанциях военного назначения используется прием изготовления катушки, выполненной в виде вжигания серебра в спиральные канавки в каркасе из керамики высокой стабильности.

Любительским аналогом ( худшим) по стабильности является изготовление катушки на керамическом каркасе (сильно охлажденном) путем наматывания нагретого провода с шагом внятяг.

Если это синоним нужности именно синуса, то его гораздо легче получить правильным путём — например, озвученным выше каким-либо другим, однозначно стабильным генератором и ФАПЧ.

Но с такими вольностями, как мотание изоленты и археология советских залежей, гораздо логичней смотрится замена синуса треугольником подачей обыкновенного меандра с первого попавшегося генератора.

А вот у меня вопрос - что происходит когда условие самовозбуждения выполняется сразу на двух частотах

Какова в этом случае динамика выходного сигнала

Я просто вспомнил как один обезумевший от перегрузок коллега по работе
собирался включить контур с двумя обратными связями чтобы создать возбуждение параллельно на двух частотах

и получать стабильную частоту как разность этих двух частот

Там правда был пьезоэлектрических резонатор

Разве что связанные генераторы, не вспомню, в рамках какого курса проходили, там достаточно муторная теория, "захват", "удержание", "затягивание", а сама идея проста, один генератор маломощный а второй шипит и плавиться, при этом частота работы системы определяется маломощным генератором. Только не знаю, подойдет-ли это автору, мне почему-то кажется, что у него катушка - это датчик.


Думаю, будет просто негармонический сигнал на выходе генератора.



2 Xenia. Среди радиолюбителей есть сообщество чудаков, которые день за днем мониторят шумы эфира. Точно уже не помню, но, кажется в эфире присутствуют низкочастотные составляющие, которые и могут вызывать более-менее регулярное модулирование самого сигнала, который оказывается в полосе пропускания контура. То есть, я думаю, что это не контур плавает а суммарный сигнал радиостанция + НЧ шум.

Абсолютно равных условий не существует, так что возбудится, скорее всего, на "более равном". Возможно, от включения к включению частота скакать будет, но двухчастотного колебания вряд ли добьетесь.


НЧ составляющие, понятно, есть всегда, но они не пускаются в приемник входными контурами. А модулирование - это перемножение: в воздухе перемножения не происходит, бо воздух линейный. Если говорим о перемножении в нелинейных входных каскадах - см. первое предложение о входных фильтрах.
Еще говорят, что ржавчина является источником нелинейности, так что, вероятно, Ксении надо почистить антенну от ржавчины.

Ксения, это - многолучевость. Частота остается на месте. Но из-за отражения сигнала от разных заборов и прихода в точку приема с разной фазой, вплоть до почти полной противофазности, получаются локальные минимумы на некоторых участках спектра звукового диапазона. Когда Вы крутите ручку - просто пытаетесь отстроиться так, чтобы в ухо попало что-то более разборчивое. Свой первый СДР сделал в далеком 1996. Они еще тогда и СДР не назывались. На четверке ДХ2-66. Но спектр сразу вывели. Прикольно было наблюдать, как воронка подавления из-за многолучевости гуляет по звуковому спектру. Глубиной до 20дБ.
А чтобы сделать кратковременно нестабильный генератор - посмотрите формулу Лиизона http://en.wikipedia.org/wiki/Leeson's_equation . Там все есть. И мощность на резонаторе, и его добротность, и коэффициент шума активного компонента, и температура, и фликкерная граница резонатора и активного компонента. Ну и вспомнить взаимоотношение фазы и частоты. Т.е. надо сделать все наоборот здравому смыслу, что советуют в большинстве радиолюбительских книжек - сделать минимальную связь с резонатором (чтобы мощность на нем была поменьше и поближе к тепловым шумам), загнать активный компонент в максимальное насыщение, использовав каскад с большим усилением на рабочей частоте (увеличить Кш каскада) и применить полевик с изолированным затвором (у него фликкерная граница из-за максимальной близости канала к поверхности - скачок в решетке - дополнительные уровни-ловушки в зонной структуре - находится на сотнях килоГерц, а не на сотнях Герц, как в полевике с p-n переходом или единицах килоГерц у хороших биполяров). Ну и очевидное - намотать 4м провода диаметром 0.31мм (а еще лучше 0.031мм) в катушку с добротностью не более 10 - чуть лучше, чем у резистора. Неплохо еще включить "крутой" (по характеристике управления) варикап через 100кОмный резистор (а не через дроссель с ферритовой бусиной) - чтобы максимизировать шумовую замодуляцию от помех и тепловых шумов высокомного резистора в цепи управления. А, и обязательно применить АРУ по активному компоненту генератора. Для успешного преобразования амплитудных шумов в петле в частотные.

И что ему помешало? Я думаю, идея не так уж безумна.

Действительно интересная информация, спасибо.

Мы тут типа вдоволь поржали над идеей, что индуктивность меняется от нагрева, а как насчет посчитать? Заявлена точность 10-6. Коэффициент расширения меди 16*10-6 на градус. Кто-то может сказать, что температура не уйде на десятую градуса просто из-за включения колебаний в контуре?
Когда-то очень давно я ремонтировал электронные весы и заменил по дури один из четирех тензодатчиков моста на постоянный резистор (ну, коэфф. усиления увеличил как надо). Был сильно удивлен, когда десятые грамма бежали почти как десятые секунды. Потом прикинул мощность в мосте (милливатты, однако), прогрев, ТКС - и понял, что все как положено.


Так ведь кварц колеблется механически (пьезоэлектрика тоже работает, но все это вопрос анализа). Кроме того, термоуход кварца зависит от его состава - кто сказал, что нельзя правильными примесями добиться термокомпенсации, ведь пьезоэффект сильно влияет на упругость.
А вот с катушкой проще: индуктивность впрямую зависит от геометрии. Нвпример, индуктивность просто прямого провода зависит от его диаметра - с температурой он расширяется, индуктивность падает. Причем, для частот ниже тех, где хорошо работает скин-эффект, это падение будет слабее, а при скин-эфекте оно усиливается. Про геометрию самой катушки и не говорю (тут TSerg написал очень хорошую информацию)


Да, Вы правы, спасибо. Но ведь добротность определяет зависимость ухода от внешней нагрузки. Но если есть уход самих основных параметров контура, добротность не поможет.

Не от состава а от отклонения буквально в минутах угла от срезов по решетке.
У обычного семейства АТ среза можно получить ТКЧ как S на боку, с экстремумом на, скажем, 50-60 градусах - применяется в термостатах - OCXO, так и небольшой горизонтальный участок в НУ - в дешевых кварцах, работающих при комнатных температурах.

Но не совсем правильную. Катушка с вожженным проводящим составом с последующим серебрением тоже имеет весьма немалый ТКИ. Порядка +30-50ppm на градус, в зависимости от керамики. Но он стабилен и детерминирован в широком диапазоне температур, ибо определяется только ТКЛР керамики и легко компенсируется подбором ТКЕ конденсаторов - и я об этом писал (группа ТКЕ М47 как раз часто встречается в таких генераторах, если они неперестраиваемые, иначе, например, воздушные КПЕ добавляют свои +200ppm на градус к ТКИ индуктивностей, или варикапы - +500 - +2000 ppm на градус - у них ТКЕ емкостезависимая). В случае горячей намотки проводом, а еще хуже - простой намотки на суррогатный каркас - происходят и соскальзывания провода с шероховатостей с микроскачками индуктивности, и сложная зависимость ТКИ из-за наложения ТКЛР каркаса и меди, обычно в пределах +100 - +200 ppm на градус при адекватных материалах каркаса.

Тоже не совсем правильно. Добротность больше определяет кратковременную нестабильность частоты без всякой привязки к нагрузке - просто неправильно подобранная связь с нагрузкой может прибить добротность. Наиболее оптимальной получается связь, при которой добротность резонатора падает где-то в два раза. Я не напрасно давал ссылку на Лиизона. Тем более там добротность в знаменателе в квадрате - оттуда и минус 6дБ оптимум. Температурная, старение компонентов - это долговременные нестабильности, которые, да, от добротности практически не зависят.

Спасибо!

Ой плох тот нагреватель. Войцехович с его игрушками не всчет.
Видел плазменные нагреватели. Там передатчик КВ на 13Мег 1KW, нагружен на небольшую рамку диаметром 10-15см
собственно в самой вакуумной камере. Плюс тьюнер согласование ( довольно впечатляющий девайс ) ибо при возникновении плазмы, там все расстраивается. Да и ценник под миллион, нет не рублей а паундов ( на тот момент самая дорогая валюта в мире да и сейчас ИМХО).
А термостабильность определяется термостабильностью cоставляющих элементов контура, плюс минимум включения транзистора, предпочтительна схема колпица и можно получить где нить 1e-5 c кварцем от 1e-6 до 1e-9 (1e-6=1ppm) и зависит от степени профессионализма . Добротность не является определяющей в термостабильности, но должна быть на уровне, ибо определяет фазовые шумы или джиттер ( для некоторых может это более понятно )
ну не может быть вокинг арея фазовых шумов, быть больше и шире зоны термостабильности. Не правильно это.

Еще раз. Не минимум, а оптимум. Андрей не просто так искал на едаборде малошумящий ММИК с коэффициентом усиления 6-9дБ. Фазовые шумы имеют минимум при связи активного компонента с резонатором на уровне минус 4-6дБ. Это весьма сильная связь. А все потому, что надо как можно выше подняться над тепловыми шумами. Мощность идет с первой степенью, добротность - в квадрате в знаменателе, поэтому оптимум при минус 6, а не при минус 3. Остальные мелочи на компенсацию потерь в петле и на выход тоже что-то надо отдать.
Мне можно не верить, но и Родэ, и Ченакин тоже про это пишут.

Viktor а кто вам не верит покажите мне его. Пусть будет оптимум, но согласитесь для термостабильности, которая впрочем сейчас в эру PLL потеряла былую актуальность, оптимум другой в сторону, минимума связи. Вобще считаю нужно отсертифицировать группу товарищей по этим вопросам. Первый в списке вы, я может быть 3-4. У каждого свои ньюасы.
Вполне устраивает, золотой фонд мона сказать, если кто не вкурсе. Эти знания ушли в песок ( этому никто не учит и завязано на реальную технику высоких достижений), поколение эмбедовки поколение пепси, ничтоже сумняшеся, такие коленца откалывают, что хоть стой, хоть падай.

Да какое. Просто из нормальных генераторщиков здесь только rloc да VCO бывают, Андрей, Бельчиков и Ченакин сюда не заглядывают. Да и тау исчез в стелсе.

Свеженький пример, поколение пепси, есно все на словах, описывало в красках преимущества
одного SiGe транзистора над другим таким же ( сам убедился ибо просимулировал S пар, практически на уровне погрешностей) при прочих равных. Конкретно Infenion BFR 740 http://www.infineon.com/dgdl/Infineon+SiGe...114273ae8030703
и его эквивалента NXP BFU730
http://www.nxp.com/documents/application_note/AN11224.pdf
Типо последний настолько хорош, что дает выигрышь по шумам - чувству 3dB.
На что я резонно ответил, если это соответствует действительности, то надо бить тревогу,
ибо вклад шума транзистора 20-30% на фоне минимум 2-3dB шумов пассива до транзистора ( свичи изоляторы и тп). ИМХО это однозначно означает неработоспособность или ошибку в дизайне предыдущего борда.
Но не убедил у них своя свадьба.

Есть потребность в консультации нормальных генераторщиков Немного связан с областью кварцевого производства, но специалистов нет в досягаемости.
Есть несколько чудесных вопросов по физике процессов в кварцевых генераторах. Где их лучше задать?