Regolazione frequenza quarzi.

Sep 04, 2005 9 Replies

Inserendo un condensatore e/o un' induttanza variabili in serie ad un quarzo che oscilla in fondamentale si riesce ad ottenere una variazione di frequenza che può andare da qualche kHz ad alcune decine di kHz (VXO). Con quarzi oscillanti in overtone non sono mai riuscito ad ottenere variazioni superiori a qualche centinaio di Hz; qualcuno conosce qualche trucchetto?



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I quarzi overtone hanno un "pulling range" inversamente proporzionale al quadrato del numero di overtone, per cui sono molto difficili da spostare. Lo schema piu' efficace che conosco usa una induttanza Lp in parallelo al quarzo e poi Ls e Cs in serie al gruppo precedente. Lp e' calcolata per risuonare con la capacita' parallelo del quarzo e serve a cancellare approssimativamente quest'ultima. Ls e' opzionale e serve a ridurre (e non solo aumentare) la frequenza. Cs come al solito. Tieni presente che e' comunque utilizzabile solo per escursioni modeste, altrimenti si incorre in risonanze parassite o risonanze in cui il quarzo non c'entra nulla (lavorano solo gli L,C). In ogni caso piu' ci si sposta, piu' si perde in Q, per cui l'oscillatore diventa piu' rumoroso.

Ciao, RoV

"RoV" ha scritto

Di quanto sei riuscito a spostarti? Qualche schema in Fidocad?

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Ciao Dato che i quarzi hanno Q vicino a 100000 , le variazioni che puoi ottenere sono dell'ordine di uno su centomila. Questo si ottiene di solito, con un variabile attorno ai 32 pF in serie al quarzo.

Ciao Giorgio

Lo schema che ti ho descritto e le sue caratteristiche li ho visti sul libro "Oscillator design and computer simulation" di Randall W. Rhea, che riporta anche la relazione col quadrato del numero di overtone. Lo ho visto anche sullo schema di uno strumento HP (sottosistema VCXO overtone a 50MHz circa), ma personalmente non lo ho provato. Credo comunque non sia il caso andare oltre il doppio dello shift che si otterrebbe senza la Lp.

Ciao, RoV

Ciao Aggiungo lo schemetto di un oscillatore a quarzo , dove la variazione di frequenza si ottiene variando il C da 32 pF ....senza esagerare !!!

Ciao Giorgio

[FIDOCAD] MC 60 60 1 0 080 MC 50 55 0 0 080 MC 40 55 1 0 170 MC 40 45 1 0 170 MC 20 50 0 0 140 LI 20 70 20 65 LI 40 65 40 70 LI 50 55 40 55 LI 60 60 60 55 LI 20 45 20 50 LI 40 45 45 45 SA 40 70 SA 40 45 SA 40 55 SA 60 55 SA 60 40 SA 60 70 MC 60 20 0 0 010 MC 60 25 1 0 080 LI 60 25 60 20 MC 70 40 2 0 170 TY 45 35 5 3 0 0 0 * 2n708 MC 40 25 1 0 080 LI 40 45 40 35 LI 40 25 40 20 LI 40 20 60 20 SA 60 20 PP 29 60 31 60 30 64 LI 40 55 30 55 LI 30 55 30 60 TY 22 28 5 3 0 0 0 * 100 K. TY 63 28 5 3 0 0 0 * 100 ohm TY 67 17 5 3 0 0 0 * +5/9 V TY 63 63 5 3 0 0 0 * 1 K. TY 41 62 5 3 0 0 0 * 39pF TY 60 42 5 3 0 0 0 * 0.1uF LI 31 45 20 45 MC 29 45 0 0 170 SA 74 70 LI 70 40 74 40 LI 74 40 74 70 LI 60 55 64 55 PP 64 56 64 54 68 55 TY 63 56 5 3 0 0 0 * OUT1 LI 74 70 20 70 MC 74 70 0 0 020 TY 43 47 5 3 0 0 0 * 22pf MC 45 45 0 0 280 TY 28 37 5 3 0 0 0 * 32pf TY 9 79 5 3 0 0 0 * OUT 2 serve per prelevare un TY 25 65 5 3 0 0 0 * OUT 2 TY 10 85 5 3 0 0 0 * segnale debole ma indistorto. TY 45 55 5 3 0 0 0 * 470 TY 10 70 5 3 0 0 0 * Da 2 a 24 Mhz

"giorgiomontaguti" ha scritto

Si, ma questo è un oscillatore in fondamentale e non ci sono problemi. Il mio quesito riguardava l' oscillatore in overtone. Ad ogni modo, mi è sconosciuto lo scopo della resistenza da 470 ohm sull' emittore. Il C da 32 p(33?) l' ho sempre visto fra quarzo e massa per evitare l' effetto "cacciavite".

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Ciao Effettivamente e' un oscillatore in fondamentale ,ma era solo un esempio per vedere dove si deve mettere il condensatore per variare la frequena. Il 32 pF e' il valore che forniscino i costruttori di quarzi, per centrare la frequenza di targa.

La resistenza da 470 ohm e' un mio sistema per poter calcolare tutto il circuito piu' sicuramente. Il transistor , usato come ripetitore, vede una impedenza ben definita e abbastanza alta perche' non alteri assolutamente il guadagno unitario del ripetitore. La perdita di 6 dB introdotta da questa resistenza e' poi compensata dal guadagno in tensione introdotto dal quarzo col partitore capacitivo, in salita . Inoltre questa resistenza riduce lo smorzamento del Q del quarzo, che introdurrebbe la bassa impedenza di uscita del ripetitore. Ho tutto il calcolo teorico di questo oscillatore e se ti interessa mandami un mail ricordandomi C:\giflis\osc11......osc17 .gif

Ciao Giorgio

"giorgiomontaguti" ha scritto

Sarà anche come dici tu, ma non l' ho mai vista in nessuno schema di apparecchiature commerciali (avro' ad occhio e croce un 500 schemi...).

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Ciao Hai perfettamente ragione, infatti RIVENDICO questa soluzione. Lo scopo ,come ti ho detto , e' quello di rendere il calcolo indipendente dalle caratteristiche del transistor e facilitarne la simulazione del loop di reazione ad anello aperto, per verificarne le due condizioni per l'innesco. Altro vantaggio e' quello di ottenere forme d'onda poco distorte. Comunque di solito anche senza questa R funziona ugualmente, come si vede negli schemi normali, ma in produzione, i mille oscillatori con quella R, funzionavano tutti !!! Ciao Giorgio

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