Rezonator XT cu patru terminale, de joasa frecventa

[VAX]

Am cumparat de la cineva mai multe rezonatoare cu cuart in tub de sticla, probabil vidat. Doua sunt pe 20KHZ, unul pe 10KHz, unul pe 100KHZ, altele pe frecvente diverse, la nivel de zeci de KHz. Nu sunt clasice, cu doua terminale. Au patru borne, doua la intrare si doua la iesire (cam ca la filtrele cu unda acustica de suprafata).

Sunt asemanatoare cu cele de tipul asta:

http://www.155la3.ru/datafiles/quartz_iiB_tu.pdf

http://www.155la3.ru/datafiles/s1_tc0_338_140_tu_1971.pdf

Are cineva date concrete despre cum se utilizeaza (scheme practice, variante discutate) si cat de bune (precise) sunt in raport cu cuarturile clasice ? Ma intereseaza pentru etaloane de frecventa de mare precizie.

Banuiala mea este ca ar fi mult mai stabile cuarturile care merg pe frecventa mare (5MHz, 10MHz), eventual pe armonica a 3-a. Probabil ca astfel de cuarturi pe frecventa joasa erau la moda inainte de aparitia integratelor divizoare de frecventa.

Eu stiu, in principiu, cum se folosesc, dar ma intereseaza parerea celor care au lucrat cu astfel de cuarturi si cunosc mai multe despre ele.

Editat Iulie 21, 2017 de VAX

[VAX]

Vad ca sunt slabe sperantele sa-mi raspunda cineva. Astfel de rezonatoare cu cuart sunt rare. Ma interesa mai mult cum li se poate ajusta fin frecventa de lucru. La cele clasice, la care se stie schema electrica echivalenta, se ajusteaza frecventa de oscilatie cu condensator sau bobina inseriate (la rezonanta serie).

[nationalistu]

Salut gasesti informatiile necesare in revista TEHNIUM nr,5-6/1990.,paginile 22-23.

[Marele Savant]

Ce mor eu pe raspunsurile astea! Poate colegul nostru nu are revistele respective, nu era mai simplu daca le detineti sa le scanati sau sa-i raspundeti la intrebare?

[nationalistu]

http://peak.biosfarm.ro/~yo4tnv/doc/Tehnium/

 

Asa ca nu mai...muri.

Editat Septembrie 4, 2017 de nationalistu

[VAX]

@nationalistu

 

Va multumesc pentru informatia oferita. Uite ca am ajuns sa regretam ca nu mai exista revista Tehnium. Trebuia sa fi fost subventionata de guvern, sa se vanda cu 2-3 lei, accesibila tinerilor. Este foarte interesant si util articolul scris de ing. S. M. Cabiaglia

 

Am remarcat ca amplificatorul trebuie sa introduca un defazaj de 180 grade. Daca frecventa de rezonanta se regleaza cu condensator trimer inseriat cu prima sectiune a cristalului de cuart, inseamna ca este vorba de o rezonanta serie. La cuarturile de joasa frecventa rezistenta serie este mare (kohmi sau zeci de kohmi). Pentru a nu degrada factorul de calitate al cuartului, trebuie ca amplificatorul sa aiba la iesire impedanta scazuta (cel mult 1/10 din rezistenta serie a cuartului).

A doua pereche de electrozi depusi pe cristalul de cuart capteaza tensiunea piezoelectrica produsa de vibratia mecanica generata de prima sectiune. Sarcina ei trebuie sa aiba impedanta mare (intrare pe grila unui tub electronic sau pe poarta unui FET). Montajele prezentate nu respecta 100% aceste cerinte, dar cu siguranta functioneaza satisfacator.

Asa am dedus eu analizand schemele.

 

 

 

 

Ultima schema are si circuit AGC cu care se stabilizeaza amplitudinea oscilatiilor.

 

M-am gandit la o schema perfectionata, pe care o prezint pentru discutarea ei si pentru cei ce vor sa construiasca un oscilator ceva mai stabil (ca frecventa).

 

 

 

Se observa ca intrarea amplificatorului este cu JFET (Q1) in montaj de repetor de tensiune pe sursa, bootstrapat. Impedanta la intrare depaseste 1 gigaohm si capacitatea este sub 0,1 pF.

Stabilizarea amplitudinii oscilatiilor se face cu un etaj diferential (Q3, Q4), urmat de un repetor de semnal pe emitor (Q5), cu impedanta la iesire scazuta (cativa ohmi), Reglarea amplificarii, cu putin peste pragul intrarii in oscilatie, se face cu rezistorul (trimer) R12.

Intrucat toate etajele de amplificare au defazaj zero, pentru defazarea semnalului cu 180 grade, conditie necesara pentru intretinerea oscilatiilor, se foloseste un transformator pe miez de ferita (T1). Raportul de transformare poate fi 1/1, dar se poate modifica (prin incercari in laborator) astfel incat intrarea in oscilatie sa se produca cand cursorul lui R12 sa fie in pozitie mediana.

Schema ar putea fi completata cu un circuit AGC.

Semnalul se extrage din emitorul lui Q2, prin etaj separator. Valorile la rezistoare si condensatoare sunt orientative. Se pot modifica in functie de tensiunea de alimentare, de curentii prin tranzistoare, etc. Valorile de pe schema sunt corecte (calculate cu Circuit Maker).

Daca simulati schema cu Circuit Maker, pentru calcului in curent continuu (valorile rezistoarelor, tensiuni pe tranzistoare), sa eliminati partea cu cristalul de cuart, cu C1, Cx, CT. Circuit Maker nu are in libraria de componente cristale de cuart cu patru terminale.

Circuit Maker nu poate sa simuleze o schema cu doua condensatoare inseriate, sau cu doua bobine puse in paralel. Nu stie cum sa calculeze potentialele in curent continuu. Din acest motiv trebuie sa puneti in paralel cu condensatoarele inseriate niste rezistoare de valoare foarte mare (1000 Megohmi), care nu afecteaza functionarea condensatoarelor in curent alternativ. La bobinele puse in paralel trebuie sa se inserieze rezistoare de valoare mica (0,001 ohmi sau mai putin), altfel programul da erori, nu simuleaza.

 

Daca cineva detine date in plus despre aceste tipuri de rezonatoare cu cuart, il rog sa le prezinte. Ma intereseaza schema echivalenta, scheme de utilizare (diverse variante) si date comparative in raport cu cuarturile obisnuite.

 

 

 

[VAX]

Am dat intamplator peste o pagina de net unde se discuta (putin, dar e mai mult decat nimic) despre oscilatoarele cu cristale de joasa frecventa cu patru terminale.

http://www.hanssummers.com/lfosc.html

http://hanssummers.com/images/stories/td/crystal/lfcrystals.pdf

 

Cei care nu stiu cum este construit un astfel de rezonator cu XT au ocazia sa vada. 

 

 

Astfel de cristale de cuart au fost fabricate si de rusi si se gasesc la unii radioamatori sau la persoane care au lucrat la serviciu cu ele. Nu sunt de aruncat !

[gauss]

Am si eu cateva ... o sa postez foto . Le - am si folosit ... ofera baza de timp cu stabilitate peste cristalele de cuart ( radio ) normale . Chiar si netermostatate sau termocompensate , proprietatile montajelor sant foarte bune . Ma rog , respectand ( macar ) prima regula din domeniu ... cat mai putina energie aplicata rezonatorului . 

[VAX]

38 minutes ago, gauss said:

 ... cat mai putina energie aplicata rezonatorului . 

Se precizeaza si undeva in pdf-ul indicat ca aceste cristale trebuie sa lucreze la puteri foarte mici (uW), pentru ca se distrug sau le creste rezistenta serie (li se desprind metalizarile interne) daca sunt fortate la nivel mare de vibratie.

[gauss]

N - am apucat sa citesc . De fapt , nici n - am intentionat . Regula e valabila la orice rezonator cu cuart ... nu depinde de frecventa . Nu duce numai la efectele mentionate , ci si la deprecierea caracteristicilor de interes la oscilatoare cu cuart . Am aflat ( livresc ) , si prin viu grai , acum 40 si ... de ani . De cateva ori , si practic ... inclusiv la montaje "de fabrica ". Ma rog , nu asta e important  ...

 

P.S. - exemplarele pe care le am eu , au terminale monofilare flexibile pentru conectare prin lipire . Am promis foto ... numai sa ajung la ele !

Editat Septembrie 3, 2018 de gauss

[VAX]

22 minutes ago, gauss said:

N - am apucat sa citesc . De fapt , nici n - am intentionat . Regula e valabila la orice rezonator cu cuart ... nu depinde de frecventa . Nu duce numai la efectele mentionate , ci si la deprecierea caracteristicilor de interes la oscilatoare cu cuart . Am aflat ( livresc ) , si prin viu grai , acum 40 si ... de ani . De cateva ori , si practic ... inclusiv la montaje "de fabrica ". Ma rog , nu asta e important  ...

 

P.S. - exemplarele pe care le am eu , au terminale monofilare flexibile pentru conectare prin lipire . Am promis foto ... numai sa ajung la ele !

M-ar interesa unele pe frecventa aiurea (si evident mai ieftine), doua identice, pentru un experiment de fizica. Pot si trei identice (unul de rezerva), ca unul va merge ca oscilator fortat la nivel ceva mai mare si se poate sparge. 

Ar fi bune si cristale obisnuite, dar cu lamela cat mai groasa (si masa cuartului mare), ceva de genul asta:

 

[Ion_Bumbu]

6 hours ago, VAX said:

 

Astfel de cristale de cuart au fost fabricate si de rusi si se gasesc la unii radioamatori sau la persoane care au lucrat la serviciu cu ele. Nu sunt de aruncat !

 

Se foloseau de 4KHz in sistemele de curenti purtatori cu tuburi rusesti, mari cu soclu octal, am pe undeva ca amintire unu, daca`l gasesc ii fac o foto.

S`a renuntat la ele dupa aparitia divizoarelor de frecventa, se folosea o un generator termostatat  din care se obtineau toate purtatoarele necesare sistemului prin divizare.

[franzm]

" se folosea o un generator termostatat  din care se obtineau toate purtatoarele necesare sistemului prin divizare. "

Nu cumva se obtinea un semnal bogat în armonici prin distorsionare pe miez de ferita si se selectau armonicile dorite prin filtrare? Ca la receptorul Barlow-Wadley?

[Ion_Bumbu]

Ba da, la alea vechi cu baza de 4Khz, cele moderne deja erau alta mincare de peste.

Alea cu armonici erau belea curata la filtre.

 

 

[VAX]