Am citit pe elforum.info mai multe discutii in legatura cu acest subiect si am constatat ca cei care postasera nu le cam aveau cu partea teoretica (principiile de baza). Incercau sa obtina ceva, mai mult pe potriveala, "cu dalta si cu ciocanul".
Sa le luam pe rand:
1. Prima cauza a instabilitatii frecventei de oscilatie este de la circuitul LC. Bobina fara miez magnetic are coeficient de temperatura pozitiv pentru inductanta (se dilata) si prin urmare, din cauza ei scade frecventa cand creste temperatura. La condensatoare coeficientul de temperatura este variabil, de la un tip la altul. Cele cu stiroflex sunt destul de stabile, dar pot fi bune si cele cu mica sau ceramicele (unele). Ma refer la cele care se gasesc usor. Este bine sa se utilizeze termocompensarea, adica sa se foloseasca condensator cu coeficient negativ de temperatura, astfel incat variatia frecventei de rezonanta cu temperatura ambianta sa fie minima.
La bobinele cu miez de ferita situatia stabilitatii cu temperatura este mult mai rea (a se evita miezurile magnetice). Cum se construiesc bobinele de calitate cititi pe net, ca se spune.
2. A doua cauza a instabilitatii de frecventa este de la amplificator. Capacitatile (reactantele, impedanta) de intrare si de iesire variaza cu punctul static de functionare al elementului activ, care depinde de temperatura si de tensiunea de alimentare.
Pentru a se reduce cat mai mult influenta amplificatorului, trebuie sa se procedeze astfel:
a. Se creste impedanta la maxim (zeci, sute de megaohmi) si se reduce capacitatea de la intrare la minim (sub 1pF) prin tehnica numita bootstrapare.
http://www.seekic.com/uploadfile/ic-circuit/s2009625213117153.gif
http://www.ti.com/lit/an/snoa620/snoa620.pdf
http://scipp.ucsc.edu/~johnson/phys160/lecture13.pdf
Obligatoriu se va folosi JFET la intrare (BF245, BF256, J309, etc), de frecventa mare si cu capacitati interne reduse. Mai bune ar fi tranzistoarele MOSFET neprotejate, cele de RF (fabricate pe vremuri de RCA, foarte greu de gasit in aceste vremuri), pentru ca la ele capacitatea de intrare (de ordinul pF) nu depinde de temperatura sau de tensiunile de alimentare.
Tranzistoarele bipolare care sunt asociate JFET-ului trebuie sa aiba Ft si beta cat mai mari (castig mare), sa asigure bootstrapare eficienta.
b. Iesirea amplificatorului sa se faca din colectorul unui tranzistor in conexiunea cu baza la masa. Astfel se obtine o impedanta de iesire de minim cateva sute de kiloohmi si o capacitate de sub 1 pF (la tranzistoare de RF, cum ar fi BF214, BF254, BFX89, etc). Ma refer la componentele mai vechi, care acum se gasesc greu. Echivalentele lor, mai noi, le gasiti dumneavoastra. Colectorul tranzistorului de la iesire se va lega la o priza a circuitului oscilant. Cuplajul se poate face si printr-o bobina cu cateva spire. Se poate utiliza la iesire si tranzistor pnp de RF (de ex. BF450, BF324, BF479, etc). Astfel se simplifica conectarea cu circuitul oscilant. Important este ca acel tranzistor sa aiba capacitatea de iesire (colector-baza) de cel mult 1 pF.
Obligatoriu montajul se va alimenta cu tensiune stabilizata si ceva mai mare (minim 10V), pentru ca pe jonctiunile tranzistoatelor sa se aplice tensiuni inverse mari si capacitatea de bariera sa fie redusa.
Cu aceste "fente" circuitul oscilant nu este amortizat sau influentat de amplificator.
Pentru a se reduce si mai mult influenta amplificatorului asupra frecventei oscilatorului, se mai practica utilizarea de capacitati de acord (in circuitul LC) de valoare relativ mare, cu cel putin doua ordine de marime mai mari decat capacitatile de intrare si de iesire ale amplificatorului.
,
c. Deosebit de importanta este metoda de stabilizare a amplitudinii oscilatiilor. Trebuie sa stiti ca functionarea amplificatorului in regim neliniar (deformant, cu armonice ale semnalului) are ca efect scaderea frecventei de oscilatie, sub cea de rezonanta. Din acest motiv trebuie ca reactia sa fie doar cu putin peste pragul de oscilatie si ar fi bine sa fie controlata de un circuit care asigura si stabilizrea amplitudinii oscilatiilor, prin controlul amplificarii.
Daca se folosesc diode varicap la acordul circuitului LC, atunci trebuie ca amplitudinea oscilatiilor (pe LC) sa fie cat mai mica, sub 100 mV. La nivel mare al oscilatiilor frecventa incepe sa depinda puternic de nivelul tensiunii alernative, pentru ca diodele varicap sunt elemente neliniare.
Trebuie sa mai stiti ca stabilizarea amplitudinii oscilatiilor cu o dioda legata in paralel cu intrarea amplificatorului, este o MARE PROSTIE.
http://mysite.du.edu/~etuttle/electron/circ218.gif
http://www.tradeofic.com/Circuit/1314-JFET_VARIABLE_FREQUENCY_OSCILLATOR.html
http://www.pan-tex.net/usr/r/receivers/vfoaa.gif
Dioda respectiva este o sursa majora de instabilitate a frecventei. Capacitatea ei (dinamica in principal, dar si de bariera) depinde puternic de temperatura si de nivelul oscilatiilor.
Mai corect ar fi ca limitarea semnalului sa se faca cu un element de circuit introdus intre etajul amplificator de la intrare (cel bootstrapat) si etajul de iesire. Nu dau detalii, pentru ca vreau sa brevetez ceva. Si pe om trebuie sa-l ajuti, nu sa-l cari in spinare. Trebuie sa cititi si sa ganditi singuri.
Nu in ultimul rand, trebuie sa amintesc si etajul separator. Acesta este bine sa fie tot cu JFET la intrare (un simplu repetor pe sursa) si sa ia semnalul de la iesirea etajului bootstrapat.
Pentru incepatori, care nu stiu mai nimic in domeniul electronicii (elevi, studenti), recomand o schema simpla, care merge satisfacator.
http://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/radcom/1990/02/page32/fig5.jpg
Nu are separator, dar i se poate pune (un repetor pe sursa cu JFET). Sa se conecteze la sursele celor doua JFET-uri (care trebuie sa fie impereheate). Evident ca se conecteaza prin condensator (cam de 10 pF), nu direct.
O schema buna, dar care poate fi imbunatatita prin bootstraparea etajului de la intrare, si ce am mai zis, este urmatoarea:
http://www.tradeofic.com/Circuit/13832-VACKAR_VFO.html
Principalul avantaj al oscilatorului Vackar este ca nivelul reactiei se mentine constant, chiar daca este variata mult frecventa de oscilatie prin modificarea capacitatii de acord (din condensatorul variabil).