Кварц в первом гетеродине МС3362

[roman.com]

в данной схеме сам кварц возбуждается на основной гармонике, поэтому его и можно перестраивать...

А если кварц работает не на основной гармонике... а например на третей? Его нельзя перестраивать?

[Денис]

Можно и на гармонике, но перестройка будет на порядок меньше.
На практике в этом случае частоту можно сдвинуть где то на десятки герц.

[roman.com]

...частоту можно сдвинуть где то на десятки герц.

Берём кварц 25.000 Мгц. Отключаем внешний контур в котором выделяются гармоники гетеродина и подключаем осциллограф прям на базу... т.е. прям на вывод кварца (через малую ёмкость... несколько пФ). Видем синусоиду 8,333... Мгц. - 1 гармоника.

Подклучаем катушку в эмиттер. Получили фильтр-пробку, настроенный на 1-гармонику. Видем на экране осциллографа синусоиду 25 Мгц. Т.е. видем 3 -гармонику.

1.jpg

(24.14 KiB) Скачиваний: 781

Подключаем катушку последовательно кварцу и начинаем закручивать сердечник... Видем на экране осциллографа как синусоида 25 Мгц "растягивается"... т.е. частота генератора уменьшается.

Осциллограф врёт ? )))

Рядом стоит FM приёмник... Приёмник поймал 4-ю гармонику генератора - 100 МГц. На других частотах (88...108 Мгц) генератора не слышно, потому что:

1-я - 25 Мгц
2-я - 50 Мгц
3-я - 75 Мгц
4-я - 100 Мгц
5-я - 125 Мгц
...

Крутим катушку последовательно кварцу... Видно как синусоида на осциллографе "растягивается"... На экране примерно 24,9 МГц.
FM приёмник теперь слышит генератор на частоте 99,6 МГц.

Далее зависит от монтажа. При плохом монтаже на экране осциллографа появляется ломанная синусоида. Кварц сошёл с ума)))

При хорошем монтаже FM приёмник ловит генератор на частоте 98,0 МГц... (24,5 МГц x 4 = 98,0 МГц). На других частотах (88...108 Мгц) генератора не слышно, потому что:

1-я - 24,5 Мгц
2-я - 49,0 Мгц
3-я - 73,5 Мгц
4-я - 98,0 Мгц
5-я - 122,5 Мгц
...



На порядок меньше? Всего на десятки герц на гармонике говорите? )))

На самом деле я не знаю почему так получается... в справочниках про это не пишут. Всех кого спрашивал никто не знает. Если Вы сможите прояснить ситуацию... буду благодарен.

[roman.com]

Для интереса проверил диапазон перестройки кварца в тактовом генераторе микроконтроллера...
В МК кварцевый генератор собран по такой схеме:

Кварц гармониковый 25.000 (или 27.000 и т.д.), работает на гармонике. При увеличении конденсаторов частота уменьшается на несколько килогерц. Подключил катушку последовательно кварцу... частота уменьшилась более 30 кГц. На гармонике! Естественно амплитуда уменьшается... до срыва колебаний.

Гармониковый кварц - диапазон перестройки десятки килогерц на гармонике.


Денис По вашей "теории"

1Перестройка кв_ген.doc

(316.5 KiB) Скачиваний: 245

возникает много вопросов...

[Денис]

В МК кварцевый генератор собран по такой схеме:

Кварц гармониковый 25.000 (или 27.000 и т.д.), работает на гармонике.

Приведенная на картинке, это генератор Пирса и на гармонике без контура он работать не может.

[roman.com]

генератор Пирса и на гармонике без контура работать не может.

Чем дальше в лес... тем интересней)))
Берём кварцы: 4.000, 10.000, 12.000, 24.000, 25.000, 27.000...

Кварц 24.000 - точно гармониковый, так как по обычной схеме он возбуждается на 8.000. Это точно.

Все кварцы в МК работают на частотах которые написаны на корпусе кварца. Это точно. Без всяких катушек.

Значит или гармониковые кварцы возбуждаются на гармониках по схеме Пирса ... или генератор в МК собран не по схеме Пирса. )))

Получается несоответствие... или Вы ошибаетесь или разработчики компании Atmel нам врут ))))

Жаль нет логики под рукой на такие частоты (более 24 Мгц)... обычная К155ЛА3 работает до 16 Мгц... Поэтому проверить схему Пирса с гармониковым кварцем на 24 МГц не могу...

К155ЛА3 на 10 Мгц перестройка довольна большая - тоже десятки килогерц.

[Денис]

Жаль нет логики под рукой на такие частоты (более 24 Мгц)... обычная К155ЛА3 работает до 16 Мгц... Поэтому проверить схему Пирса с гармониковым кварцем на 24 МГц не могу...

Почему не можете?
Можете.
В схеме генератора Пирса инвертор не обязательно делать именно на логике. Можно этот инвертор сделать на транзисторе.



Вот берите эту схему, вместо контура в коллекторе VТ7 ставьте резистор и смотрите на какой частоте в ней заведется кварц.
http://radiokot.ru/circuit/analog/recei ... /30/01.gif
Вот еще генератор Пирса в которой инвертор сделан на транзисторе и в которой кварц запускается только на основной гармонике.



Видим кварц между входом и выходом инвертора и конденсаторы С1 и С3

А это тот же генератор Пирса, но уже с контуром и в которой кварц можно уже запустить на нечетной механической гармонике, что я писал выше.

Вложения

1.JPG

(27.67 KiB) Скачиваний: 8227

2.JPG

(19.31 KiB) Скачиваний: 9852

1.JPG

(19.37 KiB) Скачиваний: 10824

[roman.com]

Все эти схемы на транзисторах... я собирал ещё давно.
Меня интересует как (почему) в микроконтроллере работают гармониковые кварцы... Как разработчики МК этого добились.))

[Денис]

В МК не знаю как, а вот если скорректировать усилитель так, что бы его усиление на частоте гармоники было больше, чем на частоте основной частоты кварца, то кварц само собой возбудится на гармонике.



Колебательный контур настроенный на гармонику тоже по сути это же делает, но скорректировать усилитель можно не обязательно контуром.
Само собой диапазон перестройки такого генератора по частоте будет, как говорил выше, затруднен.

Вложения

1.JPG

(18.91 KiB) Скачиваний: 7787

[roman.com]

Так в том то и дело... ))

Например:
кварц 12.000 - в МК работает на 12.000, а в обычной схеме на транзисторе он работает на 12.000 ...
кварц 24.000 - в МК работает на 24.000, а в обычной схеме на транзисторе он работает на 8.000 ...

Причём от внешних конденсаторов МК не зависит.

Диапазон перестройки такого генератора в МК на 24.000... десятки килогерц. Катушкой спокойно перестраивается (уменьшается более чем на 30 кГц...).

Как всё интересно)) Вот и думай. ))

Единственное что приходит в голову... в МК сделали коррекцию усилителя... т.е. подняли усиление по высоким частотам. При этом схема Пирса может работать на гармониках... типа как в К174ПС1 подбором конденсаторов можно заставить работать кварц как на 1-й так и на 3-й гармонике...
Или если выкинуть из схема Пирса конденсаторы и уменьшить кондёр в эмиттере... то схема будет работать на гармонике:

1.JPG

(22.89 KiB) Скачиваний: 792

Это важный вопрос при выборе кварцев для МК... и вопрос стабильности частоты МК.

Вот нашёл интересную статью где всё это подробно описано: http://useruser.narod.ru/harmonics_xtall_generators.htm

По поводу перестройки. Сделал как в статье (оптимальный кондёр в эмиттере получился 40...50). Действительно работает как написано)) Кстате, я согласен с Вами по поводу малой ёмкости катушки последоваетльно кварцу. Намотал в два слоя - перестройка маленькая. В один слой (виток к витку) перестройка более 30...40 кГц. Амплитуда стабильная...
Нормально))
Ещё. http://radiostorage.net/?area=news/1503

[as478]

получилась такая

годная?

[musor]

хотел бы сказать чтот гармониковые кварки нустойчива заводятся на гармониках и могут возбудится на 1гармонике...
для надежности работы следуерт применят схемы с катушками где дибо подавлена режектором п1 гармоника либо выделена нужная 3(5,7)

[Jemchug]

as478 писал(а):

годная?

Данная схема возбуждения ГАРМОНИКОВОГО кварца на третьей гармонике работает вполне стабильно.
Сам использовал эту схему и не один раз.
Первоисточник здесь выкладывали.
viewtopic.php?p=2204499#p2204499

Спойлер

Только вот "жрет" много.

[Morroc]

Стремно как то. К примеру нужно возбудить на 5й гармонике - подобрали конденсатор, но где гарантия, что при изменении температуры или напряжения питания оно не стартанет на 3й или еще какой ?

[int4880053]

Morroc писал(а):

Стремно как то. К примеру нужно возбудить на 5й гармонике - подобрали конденсатор, но где гарантия, что при изменении температуры или напряжения питания оно не стартанет на 3й или еще какой ?

Да все там нормально на 5й рботает если ставить контур на эту частоту 5й гармоники да и
варикапом тянется еще +/- 3кгц если делать по Реду там эти схемы опубликованы и если все элементы
подобраны правильно то частота не сильно уходит. У меня например автосторож зимой в -20 уходил
на 10 кгц. Так он работал на частоте 144 мгц(кварц такой подарили) И я не подсчитывал температурные
дела а просто впаивал то что под руку попадалось. Но в военных спутниках стоят такие схемы генераторов и работают в космосе. Во всяком случае это было 25 лет назад. А без контура на гармонике не запустить. Если снять характеристику резонатора прибором АЧХ в последовательном включении то
хорошо видно его основной резонанс, а остальные значительно меньше по амплитуде по этому
в обычной схеме он заведется на основной частоте. Следует при этом помнить что частота механической
гармоники(нечетной) отличается немного и по этому именно она указывается на корпусе резонатора.
Ниже я прикрепил схемы (сырые правда но если пошевелить то работать будут).
Катушки паралельно резонаторам вместе с емкостью обкладок и держателем самого резонатора
образуют контур на рабочую частоту и этот контур обычно сердечником погоняют предварительно настроив его по прибору с небольшой емкостью и полностью ввернутым сердечником
(обычно применяют кабонильный или медный) Если медный загнать то частота будет выше.

Вложения

108.gif

(23.46 KiB) Скачиваний: 391

[Morroc]

Если ставить контур вопросов нет, а вот без не пробовал.

[Jemchug]

Вы совсем не в "ту степь" полезли или читаете невнимательно. Речь здесь идет не о кварце вообще, который нужно запустить на гармонике, а о ГАРМОНИКОВЫХ кварцах.
Не зря же это крупными шрифтом выделеляли.
Я специально для вас еще "красным" выделил.

Jemchug писал(а):

Данная схема возбуждения ГАРМОНИКОВОГО кварца на третьей гармонике работает вполне стабильно.

Если по простому, то про подобные ГАРМОНИКОВЫЕ кварцы здесь уже писали.

Денис писал(а):

мы рассмотрели основную частоту кварца, а реально кварц имеет такие же резонансы и на нечетных гармониках кварца. Т.е. например кварц с основной частотой 1 МГц имеет такую же характеристику на частоте примерно в три, в пять, семь раза и т.д. больше, но на этих частотах величина этих «всплесков» уменьшается пропорционально величине гармонике.



ХХХХХХХХХХХХХХХХХ

Теперь еще об одной тонкости встречающейся на практике, ЭТО ТАК НАЗЫВАЕМЫЕ ГАРМОНИКОВЫЕ КВАРЦЫ. На практике с этим тоже часто возникают недоразумения при изготовлении каких либо схем. Дело в том, что обычно кварцы на частоты больше 20 мгц являются гармониковые, хотя это не всегда, но чаще так.
Т.е. купив кварц на котором написано 27 МГц окажется, что 27 мгц это его третья гармоника, а основная его гармоника 9 МГц, но у подобных кварцев добиваются, что АЧХ его в районе третьей гармонике выглядела так.



Т.е. как то там делают, что бы эти максимумы АЧХ на третьей гармонике были больше, чем у не гармоникового кварца на 9 мгц. Но все равно, если этот кварц на котором написано 27 мгц поставленный в схему генератора по осциляторной схеме, он будет генерировать частоту около 9 мгц, т.е. возбудится на своей основной гармонике.



Что бы такой кварц к примеру на 27 МГц завелся на третьей гармонике все равно придется применять дополнительные меры. Просто такой кварц более легче заводится на гармонике, чем просто например обычный кварц на 9 МГц.
Есть проверенная схема кварцевого генератора без катушек в которой ГАРМОНИКОВЫЙ кварц можно возбудить на третьей гармонике. В Интернете есть несколько разновидностей подобных схем, но на практике они работают неустойчиво в отличии от этой схемы. Настройка на нужную гармонику производится подбором конденсатора С5.



Т.к. в дальнейшем она у нас будет использоваться, то здесь я приведу её описание. Точнее просто выложу скан из статьи.

Спойлер

Статья опубликована в ж. Радиолюбитель 8-2000 год. Я эту схему применял в гетеродине простого АМ приемника на 27 МГц с минимумом катушек.

Пластина ГАРМОНИКОВОГО кварцевого резонатора вырезается под определенным углом к кристаллографическим осям. Такая пластина легче возбуждается на нечетных гармониках и имеет на них бОльшую амплитуду колебаний, чем у обычного НЕ гармоникового кварца.

Обычный НЕ гармониковый кварц на гармонике в данной схеме запустить понятно проблематично, но про это и речи не было и специально крупным шрифтом выделяли ГАРМОНИКОВЫЙ кварц.

У ТС тоже кварц на 26,6 МГц, но он у него ГАРМОНИКОВЫЙ и это его третья гармоника, а основная мода у кварца в три раза меньше.