В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

8.7.8. Пробник для проверки кварцевых резонаторов[23]

Часто необходимо оперативно проверить работоспособность кварца и хотя бы приблизительно определить его резонансную частоту. Это бывает нужно при покупке кварцев на рынке с рук, при ремонте или конструировании аппаратуры, где используются старые кварцы.

Пробник собран на одной микросхеме типа K155ЛA3 (рис. 8.25), он имеет контрольный выход на частотомер или к антенне приемника для точного определения частоты кварца и светодиод, который указывает на наличие генерации кварца. С помощью переключателя SA1 и конденсаторов С2—С5 можно грубо определить диапазон частот, где «генерит» кварц.

Рис. 8.25. Схема пробника для проверки кварцевых резонаторов

Работает пробник следующим образом. При подключении кварцевого резонатора генератор на D1.1 DD1.2 возбуждается. При этом светодиод HL1 светится. По силе его свечения можно грубо определить диапазон генерации кварца и активность кварцевой пластины (конечно, при некотором опыте работы с прибором). Чем ниже частота генерации и чем активнее кварц, тем ярче будет светиться светодиод. Затем с помощью переключателя SA1 параллельно светодиоду подключаются шунтирующие емкости С2—С5. Емкость С2 «гасит» светодиод, когда генератор работает на частоте выше 14 МГц. Если на кварце указана другая частота, а в положении «1» светодиод не светится, значит, кварц не возбуждается, а генератор работает только за счет паразитной емкости кварца. Такой кварц неисправен. В положении «2» переключателя SA1 светодиод гаснет, если частота генерации выше 7 МГц. В положении «3» переключателя SA1 максимальная частота индикации — 2 МГц, а в положении «4» — 500 кГц. Емкости С2—С5 могyт немного отличаться от приведенных здесь номиналов из-за того, что различные типы конденсаторов имеют различное индуктивное сопротивление.

Пробник хорошо «генерит» с кварцами от 100 кГц до 18 МГц. Ниже 100 кГц «генерят» лишь отдельные экземпляры очень активных кварцев. Выше 18 МГц все кварцы гармониковые, поэтому их частоты генерации следует искать на частотах в 3-5-7 раз ниже, чем указано на корпусе кварца.

Пробник может уверенно работать в диапазоне напряжений от 3,5 до 6 вольт, а реально, при снижении границ диапазонов генерации до 300 кГц и 12 МГц — ив диапазоне напряжений 3–6,5 В, что вполне позволяет пользоваться им при автономным питании длительное время.

Конструкция прибора может быть любой, важно лишь обеспечить минимальную длину выводов блокировочных конденсаторов С2—С5. Прибор может быть выполнен в корпусе, спаянном из фольгированного стеклотекстолита размером 120х50х65 мм. В этом же корпусе можно поместить и питание — элемент ЦНК-0,45. Для подключения кварцев можно использовать монтажные стойки, размещенные на расстоянии 10 мм друг от друга. К ним можно подключить кварц в корпусе Б, а также кварцы старых типов — начиная от карболитовых корпусов от РСИУ и кончая американскими военными кварцами из аппаратуры, поставленной по ленд-лизу. Для подключения кварцев иных типов можно использовать зажим «крокодил».

8.7.9. Полезные советы

1. При намотке катушки индуктивности проводом в эмалевой изоляции необходимо учитывать, что загрязненность рук может значительно снизить добротность катушки, поэтому проводить намотку следует через лоскут хлопчатобумажной ткани. Еще лучше производить намотку в тонких хлопчатобумажных перчатках.

2. Чтобы предупредить образование «барашков» на проводе при намотке катушек, нужно перед намоткой надеть на провод полихлорвиниловую трубку диаметром 45 и длиной 100…150 мм. Под тяжестью трубки обмоточный провод натягивается, что не дает ему скручиваться и в то же время не мешает намотке.

3. Для фиксации карбонильных сердечников в катушке можно использовать полоску из полиэтиленовой пленки подходящей толщины, опустив ее в каркас перед ввинчиванием сердечника. Пленка заполнит зазор в резьбе и не позволит сердечнику самопроизвольно перемещаться.

1. В схеме усилителя с коэффициентом усиления К = 110 имеется цепь положительной обратной связи с коэффициентом передачи b = 0,01. Возникнут ли в схеме незатухающие колебания?

2. Определить минимальный коэффициент усиления усилителя с положительной обратной связью b = 0,02, при котором схема усилителя самовозбуждается.

3. Как настраивается контур LC-автогенератора при включении кварцевого резонатора между затвором и истоком транзистора (рис. 8.26, а )?

Рис. 8.26. Генераторы синусоидальных колебаний с кварцевой стабилизацией частоты

4. Как настраивается контур LC-автогенератора при включении кварцевого резонатора между коллектором и базой (рис. 8.26, б )

5. В схеме генератора (рис. 8.27) произошло короткое замыкание: а) резистора R к; б)резистора R э1. В каком случае схема сохраняет свою работоспособность?

Рис. 8.27. Схема RC — генератора

6. Принцип действия автоколебательного мультивибратора на операционном усилителе (рис. 8.28, а ) состоит в следующем. При подаче питающих напряжений на операционный усилитель в начальный момент времени инвертирующий вход 1 заземлен ( U 1= 0), а на неинвертирующем входе 2 U 2= U max R 2/( R 1+ R 2), так как в схеме действует положительная обратная связь, переводящая ОУ в режим насыщения, когда напряжение на выходе постоянно и равно максимальному значению U вых. max= U нac. Конденсатор заряжается с постоянной времени t= RC, и напряжение на нем изменяется, стремясь к значению + U нac. При U c= U R2выходное напряжение скачком изменяется, достигая своего отрицательного предела — U нac ;. Напряжение U R2становится отрицательным и удерживает устройство в состоянии насыщения, когда U вых= — U нac. Конденсатор С перезаряжается, а напряжение на нем стремится к значению — U нa. При U c= U R2снова происходит изменение выходного напряжения до положительного предела. Покажите с помощью временных диаграмм (рис. 8.28, б ), что частота мультивибратора увеличивается, если: а) уменьшить глубину положительной обратной связи (увеличить сопротивление резистора R1); б) уменьшить постоянную времени заряда конденсатора.

7. В схеме (рис. 8.28) случайно «закоротили» резистор R2. Потеряет ли схема работоспособность?