Generator do pomiaru rezonatorów kwarcowych (met. G3UUR)

Pomiar kwarców (met. G3UUR)W amatorskich urządzeniach nadawczo-odbiorczych (TRX) korzysta się z różnych metod formowania sygnału: akustycznego (urządzenia odbiorcze) lub radiowego - SSB (Single Side Band).

Historycznie rzecz ujmując wykorzystywano w tym celu metody: fazowe lub oparte o wąskopasmowe filtry (np. kwarcowe lub elektromechaniczne). Obecnie wiele konstrukcji wykorzystuje metody oparte o cyfrowe techniki przetwarzania sygnału (DSP).

Schemat układu G3UUR

Ze względu na dostęp (bo można zbudować je samemu) do odpowiednich przyrządów pomiarowych oraz oprogramowania komputerowego wykonanie np. kilkukwarcowego filtru jest dostępne dla wielu amatorów. Ważne jest jednak by właściwie określić parametry wykorzystywanych rezonatorów.

Metod tego również jest co najmniej kilka. Każda z nich ma swoich zwolenników.  Jedną z nich jest metodyka pomiarow zaproponowana przez Davida Gordon-Smith'a (G3UUR). Ciekawy opis założeń, na których oparto tę metodę można znaleźć m.in. w artykule Jack'a Hardcastle G3JIR - Quartz Crystal Parameter Measument. Warto zwrócić również uwagę na podkreślone w artykule jej ograniczenia. Metoda zdążyła już "okrzepnąć".

W sieci można znaleźć wiele przykładów jej wykorzystania, opinii. Wydaje mi się, że warto się z nimi zapoznać (np. Andrew Smith, G4OEP - Deriving G3UUR's Equation for Motional Capacitance of a Crystal, Wes Hayward, W7ZOI - An Oscillator Scheme for Quartz Crystal Characterization, Jack R. Smith K8ZOA - Crystal Motional Parameters A Comparison of Measurement Approaches, itd.).

Proponowane są również inne metody pomiaru rezonatorów jak np opisane przez Vasily'a Ivanenko - Crystal Parameters - Experiments with a Tracking Generator + Spectrum Analyzer.

IMO każda z tych metod zasługuje na uwagę i daje zdecydowanie lepsze wyniki niż konstukcje tzw. "intuicyjne". Czyli "na oko". Wiem to z autopsji. ;) Nawet budowa prowizorycznego ("na pająka") generatora pomiarowego (wg. projektu G3UUR) w przypadku pomiaru nim np. ponad 50 rezonatorów stwarzał istotne problemy.

Układ elementów na płytce wersji "pojedynczej"Prasowanka wersji "pojedynczej""Dojrzałem" zatem do zbudowania generatora, który pozwolił mi wyeliminować większość problemów wynikających z niestabilności (np. "mechanicznej") wersji prowizorycznej. Płytkę  wykonałem na laminacie jednostronnym.

Ponieważ w szereg z rezonatorem kwarcowym można włączać kondensatory różnej pojemności toteż jako "uchwyt" do nich zastosowałem kawałek listwy precyzyjnych gniazdek (GOLDPIN). Przykleiłem ją do płytki klejem "na gorąco".

Koszt budowy (wersji "pojedynczej") - poniżej 7-8zł, a "podwójnej" nie przekroczył 11zł. Najistotniejszy wydatek to... gniazda BNC. Po lewej "prasowanka", po prawej "układ elementów (- zielony: widok z góry, niebieski: widok z dołu, od strony elementów SMD). Czas to ok. 1 godzina.

Prasowanka wersji "podwójnej"Powstała też wersja "podwójna" (dwa generatory na jednej płytce). "Kolory" - jak poprzednio.

Pozwala ona (uzupełniona o proste: mieszacz oraz wzmacniacz częstotliwości akustycznej) porównać 2 kwarce metodą dudnieniową. Nawet moje uszy są w stanie zauważyć różnicę. ;)

Układ elementów na płytce w wersji "podwójnej"

Ponieważ dla kwarców o wyższych częstotliwościach (f>20MHz) wartości kondensatorów C3 i C4 (470pF) są zbyt wysokie (generator może się nie wzbudzić) drugi generator można zbudować stosując mniejsze wartości.

Jakkolwiek na płytkach są przełączniki pozwalające zewrzeć kondensator C1 to jednak IMO takie rozwiązanie nie jest praktyczne. Stosuję zworkę z kawałka srebrzanki.

Generator w wersji "podwójnej"

Najpierw (po ponumerowaniu rezonatorów) mierzę je z wpiętym kondensatorem C1. Natępnie w jego miejsce wpinam zworę. I powtarzam pomiary.

IMO nie tylko warto zbudować taki generator, ale również wykorzystać ją jako jedną z kilku metod pomiaru wykorzystywanych rezonatorów.

Jeśli jesteś zainteresowany tym co jeszcze udało mi się zrobić z lutownicą w ręku zapraszam do Warsztatu krótkofalowca.

 

 

Informujemy, iż w celu zebrania informacji o popularności portalu oraz identyfikacji IP odwiedzających korzystamy z informacji zapisanych za pomocą… plików cookies na urzą…dzeniach koń„cowych użytkowników. Pliki cookies użytkownik może kontrolować‡ za pomocą… ustawień„ swojej przeglą…darki internetowej. Dalsze korzystanie z naszego serwisu internetowego, bez zmiany ustawień„ przeglą…darki internetowej oznacza, iż użytkownik akceptuje stosowanie plików cookies. W celu uzyskania więcej informacji zapoznaj się z Polityką prywatności. Akceptuję ciasteczka (cookies) tej strony. By dowiedzieć się więcej o ciasteczkach (cookies) oraz jak je usunąć zajrzyj na stronę o polityce prywatności.

  Akceptuję ciasteczka z tej strony.
EU Cookie Directive Module Information