石英超级发电机的实验。方案、说明

用石英超级发电机进行实验。无线电电子电气工程百科全书

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图 1 显示了用于实验的方案。研究中石英的频率为 14.218 MHz。实验中改变的主要元件是电感器L。并联了一个22 kΩ 电阻以消除该范围内的频率骤降。发生器中晶体管的截止频率为 80 MHz。作为缓冲级 - 场效应晶体管放大器。第一个晶体管的偏置电阻 Rb 为 100 kΩ（使用该值时，发射极电流为 9 mA）。电容器 C1 和 C2 各为 150 pF。实验结束时，尝试改变Rb、C1和C2的值。可变电容器是板式的，其值从几pF到100pF。变压器T绕在直径为7mm的铁氧体环上。绕组由三根 PELSHO 0.2 线折叠并绞合而成，包含 3...4 匝。每个绕组的末端按照方案连接。

石英超级发电机的实验。方案
Ris.1

图2显示了当TS电容器的电容值从最小值变化到100 pF时发生器频率的调节范围。为了进行测量，我们使用了一组额定值为 5.6、8.2、10、10.39、11 和 12 μH 的电感器 L。为了获得 10.39 μH 的电感，使用了两个串联的 10+0.39 μH 线圈，对于 11 μH，则使用 10+1 μH。为了清楚起见，显示了带有一个石英的发生器的曲线（仅 X1）。从图中可以看出，对于传统发电机，频率随着电感的增加而略有变化。同时，对于超级发电机，频率调节范围迅速增加至 300 kHz (!)，L=12 μH。然而，由于稳定性变差，我们必须小心如此宽的频率调整范围。

石英超级发电机的实验
Ris.2
图2显示了三个电感值L=10、10.39和11 µH的频率漂移。在这种情况下，两个石英并联，可变电容器的电容为TC=100pF。焊接相应电路后 25 分钟进行测量。之后，打开发电机的电源并记录时间。可以看出，L=10 μH 时观察到了可接受的随时间变化的稳定性。对于 L=10.39 和 11 µH 的值，频率漂移范围更广。这主要取决于电感的温度系数。因此，在我的实践中，我确定L的最大值= 10 µg。最终，您可以通过更长的预热时间并使用温度系数小的电感器来获得更好的稳定性。

石英超级发电机的实验
Ris.3

现在我稍微改变一下电容C1和C2。所有其他参数设置如下：Rb=100 kOhm，L=10 µH，X1、X2 并联。图 4 显示了作为电容 C1 和 C2 函数的频率范围。 C1和C2同时变化。该图显示，随着电容的增加，频率范围更宽。不可能用 C1=C2=330pF 进行测量，因为 Vout（计数器的输出电压）太低，如图 5 所示。 1 和 2 pF 的 C100 和 C150 值是该电路实践中最可接受的值。

石英超级发电机的实验
Ris.4

最后，改变基极电阻Rb的值。其他元件为：C1=C2=150pF，L=10uH，X1、X2并联。最初，Rb 设置为 100 kΩ，发射极电流为 9 mA。这次，Rb 设置为 200 kΩ，发射极电流降至 5.2 mA。尽管Vout（输出电压）从0.7V降低到0.3V，但频率范围没有变化。此外，Rb增加到470kΩ，发射极电流降低到2.4mA。然而，Vout 太低，小于 0.1 V。因此，计数器无法测量信号的频率。

石英超级发电机的实验
Ris.5

最后，在L=100 µH、C10=C1=2 pF、X150和X1并联、Rb=2 kΩ时获得约100 kHz的频率范围。稳定性尚可，但随着线圈电感L的增加而恶化。频率范围更宽，因为C1和C2设置为高值但不依赖于偏置电阻Rb。

应该强调的是，这些结果或多或少是具体的，并且取决于本实验中使用的石英。最佳值是针对 L、C1 和 C2 进行估计的，如果石英具有其他参数或其他频率，则可能与本实验中获得的值有所不同。因此，您可以尝试优化石英谐振器的参数。

作者：MINWA，诚，7N3WVM；翻译和出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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