석영 과급기를 이용한 실험. 계획, 설명

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그림 1은 실험에 사용된 계획을 보여줍니다. 연구에서 석영의 주파수는 14.218MHz였습니다. 실험에서 변경된 주요 요소는 인덕터 L입니다. 범위 내에서 주파수 딥을 제거하기 위해 22kΩ 저항이 병렬로 추가되었습니다. 발전기의 트랜지스터의 차단 주파수는 80MHz입니다. 버퍼 스테이지 - 전계 효과 트랜지스터 증폭기. 첫 번째 트랜지스터의 바이어스 저항 Rb는 100kΩ입니다(이 값에서 이미 터 전류는 9mA임). 커패시터 C1 및 C2는 각각 150pF입니다. 실험의 마지막에 Rb, C1, C2의 값을 변경하려는 시도가 있었다. 가변 커패시터는 판형이며 수 pF에서 100 pF 사이의 값을 가집니다. 변압기 T는 직경 7mm의 페라이트 링에 감겨 있습니다. 권선은 세 개의 와이어 PELSHO 0.2를 접고 꼬아서 만들고 3...4회 감습니다. 각 권선의 끝은 계획에 따라 연결됩니다.

석영 과급기를 이용한 실험. 계획
Pic.1

그림 2는 TS 커패시터의 커패시턴스가 최소값에서 100pF로 변경될 때 발전기 주파수 조정 범위를 보여줍니다. 측정을 위해 5.6, 8.2, 10, 10.39, 11 및 12μH 등급의 인덕터 L 세트를 사용했습니다. 10.39μH의 인덕턴스를 얻기 위해 직렬로 연결된 두 개의 10+0.39μH 코일이 사용되었고 11μH의 경우 10+1μH가 사용되었습니다. 명확성을 위해 하나의 석영이 있는 발전기에 대한 곡선(X1만 해당)이 표시됩니다. 그래프에서 알 수 있듯이 기존 발전기의 경우 인덕턴스가 증가함에 따라 주파수가 약간 변경됩니다. 동시에 슈퍼제너레이터의 경우 주파수 조정 범위는 L=300μH에서 최대 12kHz(!)까지 급격히 증가합니다. 하지만 이렇게 넓은 주파수 조정 범위는 안정성 저하로 인해 주의해야 합니다.

석영 과급기 실험
Pic.2
그림 2는 세 가지 인덕턴스 값 L=10, 10.39 및 11µH에 대한 주파수 드리프트를 보여줍니다. 이 경우 두 석영은 병렬로 연결되며 가변 커패시터의 정전 용량은 TC=100pF입니다. 측정은 해당 회로를 납땜한 후 25분 후에 수행되었습니다. 그 후 발전기의 전원을 켜고 시간을 기록하였다. 알 수 있는 바와 같이, L=10μH에 대해 시간 경과에 따른 허용가능한 안정성이 관찰되었다. L=10.39 및 11µH인 값의 경우 주파수가 더 넓은 범위에서 드리프트됩니다. 이것은 인덕턴스의 온도 계수에 가장 많이 의존합니다. 따라서 실습에서는 L = 10µg의 최대값을 정했습니다. 궁극적으로 워밍업 시간이 길고 온도 계수가 작은 인덕터를 사용하면 더 나은 안정성을 얻을 수 있습니다.

석영 과급기 실험
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이제 커패시턴스 C1과 C2를 약간 변경합니다. 다른 모든 매개변수는 Rb=100kOhm, L=10µH 및 X1, X2(병렬 연결)로 설정됩니다. 그림 4는 커패시턴스 C1 및 C2의 함수로서 주파수 범위를 보여줍니다. C1과 C2가 동시에 변경되었습니다. 그래프는 커패시턴스가 증가함에 따라 주파수 범위가 더 넓어짐을 보여줍니다. C1=C2=330pF에서의 측정은 그림 5와 같이 Vout(카운터의 출력 전압)이 너무 낮기 때문에 불가능했습니다. 1 및 2pF의 C100 및 C150 값은 이 회로에서 실제로 가장 적합합니다.

석영 과급기 실험
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그리고 마지막으로 베이스 저항 Rb의 값을 변경하였다. 다른 요소는 C1=C2=150pF, L=10uH 및 X1, X2 병렬입니다. 처음에 Rb는 100mA의 이미 터 전류로 9kΩ으로 설정되었습니다. 이번에는 Rb를 200kΩ으로 설정하고 이미터 전류를 5.2mA로 줄였습니다. Vout(출력 전압)이 0.7V에서 0.3V로 감소했지만 주파수 범위는 변경되지 않았습니다. 또한 Rb는 470kΩ으로 증가했으며 이미터 전류는 2.4mA로 감소했습니다. 그러나 Vout은 0.1V 미만으로 너무 낮았습니다. 따라서 카운터는 신호의 주파수를 측정할 수 없었습니다.

석영 과급기 실험
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마지막으로 약 100kHz의 주파수 범위는 L=10µH, C1=C2=150pF, X1과 X2가 병렬로 연결되고 Rb=100kΩ에서 얻어졌습니다. 안정성은 무난하나 코일 인덕턴스 L이 커질수록 나빠지고, C1과 C2를 높은 값으로 설정하였지만 바이어스 저항 Rb에 의존하지 않았기 때문에 주파수 범위가 넓어졌다.

이러한 결과는 다소 구체적이며 이 실험에 사용된 석영에 따라 다르다는 점을 강조해야 합니다. 최적은 L, C1 및 C2에 대해 추정되었으며 석영에 다른 매개 변수 또는 다른 주파수가 있는 경우 이 실험에서 얻은 값과 다를 수 있습니다. 따라서 석영 공진기에 대한 매개변수를 최적화하기 위해 실험할 수 있습니다.

저자: 미노와, 마코토, 7N3WVM; 번역 및 출판: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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