Коррекция ухода частоты в LC =генераторах.

=О стабилизации частоты ГПД написано много после того, как Klaas Spaargaren, PA0KSB, опубликовал, примерно 25 лет назад свою первую статью по этой теме. С годами, многие радиолюбители ознакомились с предложенным Klaas#ом способом стабилизации частоты ГПД, применили его у себя. В декабре 1996 года в датском радиолюбительском журнале Electron• была опубликована статья PA0KSB, продолжающая животрепещущую тему и, представляющая модернизированный вариант устройства стабилизирующего частоту в LC генераторах.

==А в это время я как раз пытался минимизировать уход частоты ГПД, работающего в диапазоне частот 5,0+5,5 МГц, в моём самодельном QRP приёмопередатчике.

==К сожалению, тогда я не смог раздобыть печатку• под устройство. Пришлось плату разработать самому, и я привожу её здесь. Коротко объясню, как работает система стабилизации частоты. Напоминаю, что разработка оригинальной схемы не моя, а Klaas#а Spaargaren#а, PA0KSB, который разработал систему в начале 70-х годов прошлого века.

Блок-схема устройства для стабилизации частоты LC генератора.

==Почему же появилась модернизация разработки, что же старая версия не работает? Нет, - работает, да только медленно, а современные микросхемы позволяют увеличить скорость счёта цифровых элементов и повысить качество стабилизации частоты ГПД. Klaas применил D-триггер в качестве цифрового смесителя для преобразования частоты в более низкую ПЧ, используемую далее в схеме стабилизации, с опорным кварцевым генератором (гетеродином). Сигнал ПЧ затем сравнивается с другим низкочастотным этого же порядка сигналом и разница (в случае, если частота ГПД уйдёт•) будет компенсирована подачей соответствующего напряжения на варикап, включенный в цепь ГПД. Этот метод стабилизации работает значительно лучше, чем счётный, применяемый ранее.

=Практическая схема модернизированного варианта стабилизации приведена на рисунке. Два последовательно включенных двоичных счётчика делят частоту ГПД

Монтажная плата устройства стабилизатора частоты. Размеры 52 х 67 мм.

на 32768 15-ю ступенями. В результате получается тактовый сигнал для D-триггера 74HC74. Кварцевый генератор работает на частоте 48 МГц с использованием кварцевого резонатора на частоту 16 МГц. Q1 и Q2 (эквивалентны S1 и S2 на блок схеме) оба номинально выключены, время их включения зависит от постоянной времени дифференцирующей RC цепочки в цепи их баз и составляет менее 1 мсек на импульс. Диапазон изменения выходного напряжения составляет 0+10 В. После включения величина этого напряжения будет находиться в середине указанного диапазона. Чтобы произвести сброс схемы стабилизации, нажмите =на кнопку S3, смонтированную на панели. Регулировочная характеристика изменения частоты варикапом примерно =описывается зависимостью: 1 кГц/ В.

Проверка делителей:

- амплитуда напряжения ГПД, подаваемого на первый делитель должна быть примерно 4 В от пика до пика•

- =амплитуда напряжения кварцевого генератора должна быть тоже 4 В (точка Т) измерение проводится с помощью мультиметра и устанавливается подстроечным конденсатором. Точное значение частоты не важно.

- =на выводах 14 и 15 U2 присутствуют низкочастотные сигналы (152 и 38 Гц при частоте ГПД равной 5 МГц).

==На выходе присутствуют прямоугольные импульсы, поэтому подключенный вольтметр постоянного тока покажет 2,5 В. Если делитель не работает, на выходе

будет присутствовать напряжение 0 или 5 В. Наличие сигнала (короткие резкие щелчки) можно проверить также головными телефонами, включив последовательно с ними токоограничивающий резистор.

Проверка интегратора U4:

- временно отключить резисторы 4М7 (сопротивлением 4,7 МОм)

- для сброса устройства нажать на кнопку S3

- в точке V напряжение постоянного тока должно составлять примерно 5 В

- соедините с корпусом (0 В) точку А на несколько секунд. Конденсатор интегратора ёмкостью 2,2 мкФ будет заряжаться через резистор сопротивлением 10 Мом

- напряжение в точке V должно возрастать на 1 В каждые 4,4 секунды

- освободите точку А, чтобы измерить напряжение на точке V. Теперь оно не должно изменяться.

Проверка схемы сравнения Q1 и Q2:

- снова отключите резистор 4М7 от транзистора Q1

- теперь работает только Q2 и постоянное напряжение в точке V будет уменьшаться на 1 В каждые 100 секунд

- обратно впаяйте резистор 4М7.

Последняя проверка:

Медленно поднесите руку к ГПД, настроенному на калибровочный сигнал, Вы должны услышать работу стабилизатора подстраивающего частоту ГПД.

Готово!!!

Литература:

- VERON's magazine Electron (December 1996, p517-521 and January 1997, p10)

Свободный перевод с английского: ===Виктор Беседин (UA9LAQ) =ua9laq@mail.ru
г. Тюмень ===         январь, 2003 г

P.S. Поскольку вопрос как стабилизировать частоту гетеродина воистину неисчерпаем, читателям и посетителям сайта СКР предоставляется возможность самим посмотреть нижеприведенные ссылки по этой теме. Виктор Беседин, UA9LAQ