Schwingungen spielen dabei eine der wichtigsten Rollen moderne Welt. Es gibt sogar eine sogenannte String-Theorie, die besagt, dass alles um uns herum nur aus Wellen besteht. Es gibt aber auch andere Möglichkeiten, dieses Wissen zu nutzen, und eine davon ist ein Quarzresonator. Es kommt einfach so vor, dass Geräte regelmäßig ausfallen, und das ist keine Ausnahme. Wie kann man sicherstellen, dass es nach einem negativen Vorfall noch so funktioniert, wie es soll?

Lassen Sie uns noch ein Wort zum Quarzresonator sagen

Ein Quarzresonator wird als Analog bezeichnet Schwingkreis, basierend auf Induktivität und Kapazität. Es gibt jedoch einen Unterschied zugunsten des ersten. Zur Charakterisierung eines Schwingkreises wird bekanntlich der Begriff des Gütefaktors verwendet. In einem Resonator auf Quarzbasis erreicht er sehr hohe Werte – im Bereich von 10 5 –10 7 . Darüber hinaus ist der Wirkungsgrad des gesamten Stromkreises bei Temperaturänderungen höher, was sich in einer längeren Lebensdauer von Teilen wie Kondensatoren niederschlägt. Bezeichnung Quarzresonatoren Im Diagramm ist es in Form eines vertikal angeordneten Rechtecks ​​ausgeführt, das auf beiden Seiten von Platten „eingeklemmt“ wird. Äußerlich ähneln sie in den Zeichnungen einem Hybrid aus einem Kondensator und einem Widerstand.

Wie funktioniert ein Quarzresonator?

Aus einem Quarzkristall wird eine Platte, ein Ring oder ein Stab geschnitten. Darauf sind mindestens zwei Elektroden, bei denen es sich um leitfähige Streifen handelt, aufgebracht. Die Platte ist feststehend und hat eine eigene Resonanzfrequenz mechanischer Schwingungen. Wenn Spannung an die Elektroden angelegt wird, kommt es aufgrund des piezoelektrischen Effekts zu Kompression, Scherung oder Biegung (je nachdem, wie der Quarz geschnitten wurde). Der Schwingkristall funktioniert in solchen Fällen tatsächlich wie ein Induktor. Wenn die Frequenz der zugeführten Spannung ihren natürlichen Werten entspricht oder diesen sehr nahe kommt, ist bei erheblichen Unterschieden weniger Energie erforderlich, um den Betrieb aufrechtzuerhalten. Jetzt können wir dazu übergehen, das Hauptproblem hervorzuheben, weshalb dieser Artikel über einen Quarzresonator geschrieben wird. Wie kann man die Funktionalität überprüfen? Es wurden 3 Methoden ausgewählt, die diskutiert werden.

Methode Nr. 1

Hier übernimmt der KT368-Transistor die Rolle eines Generators. Seine Frequenz wird durch einen Quarzresonator bestimmt. Sobald Strom zugeführt wird, beginnt der Generator zu arbeiten. Es erzeugt Impulse, die der Frequenz seiner Hauptresonanz entsprechen. Ihre Folge durchläuft einen Kondensator, der mit C3 (100r) bezeichnet wird. Es filtert die Gleichstromkomponente und überträgt dann den Impuls selbst an einen analogen Frequenzmesser, der auf zwei D9B-Dioden und den folgenden passiven Elementen aufgebaut ist: Kondensator C4 (1n), Widerstand R3 (100k) und ein Mikroamperemeter. Alle anderen Elemente dienen dazu, die Stabilität des Stromkreises zu gewährleisten und sicherzustellen, dass nichts durchbrennt. Abhängig von der eingestellten Frequenz kann sich die Spannung am Kondensator C4 ändern. Dies ist eine ziemlich ungefähre Methode und ihr Vorteil ist die Einfachheit. Und je höher die Spannung, desto höher ist dementsprechend die Frequenz des Resonators. Es gibt jedoch gewisse Einschränkungen: Sie sollten es auf dieser Schaltung nur versuchen, wenn sie im ungefähren Bereich von drei bis zehn MHz liegt. Das Testen von Quarzresonatoren, die über diese Werte hinausgehen, fällt normalerweise nicht in die Amateurfunkelektronik, aber im Folgenden betrachten wir eine Zeichnung, deren Bereich 1-10 MHz beträgt.

Methode Nummer 2

Um die Genauigkeit zu erhöhen, können Sie einen Frequenzmesser oder ein Oszilloskop an den Generatorausgang anschließen. Dann wird es möglich sein, den gewünschten Indikator anhand von Lissajous-Zahlen zu berechnen. Beachten Sie jedoch, dass in solchen Fällen der Quarz sowohl bei Harmonischen als auch bei der Grundfrequenz angeregt wird, was wiederum zu einer erheblichen Abweichung führen kann. Schauen Sie sich die Diagramme unten an (dieses und das vorherige). Wie Sie sehen, gibt es welche verschiedene Wege Suchen Sie nach der Frequenz, und dann müssen Sie experimentieren. Die Hauptsache ist, die Sicherheitsvorkehrungen zu befolgen.

Überprüfung von zwei Quarzresonatoren gleichzeitig

Mit dieser Schaltung können Sie feststellen, ob zwei Quarzwiderstände, die im Bereich von eins bis zehn MHz arbeiten, betriebsbereit sind. Dank dessen können Sie auch die Schocksignale erkennen, die zwischen den Frequenzen wechseln. So können Sie nicht nur die Leistung bestimmen, sondern auch Quarzwiderstände auswählen, die hinsichtlich ihrer Leistung am besten zueinander passen. Die Schaltung ist mit zwei Master-Oszillatoren implementiert. Der erste von ihnen arbeitet mit einem ZQ1-Quarzresonator und ist auf einem KT315B-Transistor implementiert. Um den Betrieb zu überprüfen, muss die Ausgangsspannung größer als 1,2 V sein und die Taste SB1 drücken. Der angezeigte Indikator entspricht einem Signal mit hohem Pegel und einer logischen Eins. Abhängig vom Quarzresonator kann der für die Prüfung erforderliche Wert erhöht werden (die Spannung kann bei jeder Prüfung um 0,1 A bis 0,2 V auf den empfohlenen Wert erhöht werden). offizielle Anweisungenüber die Verwendung des Mechanismus). In diesem Fall ist der Ausgang DD1.2 1 und DD1.3 0. Außerdem leuchtet die HL1-LED auf, um den Betrieb des Quarzoszillators anzuzeigen. Der zweite Mechanismus funktioniert ähnlich und wird von HL2 gemeldet. Wenn Sie sie gleichzeitig starten, leuchtet auch die HL4-LED.

Beim Vergleich der Frequenzen zweier Generatoren werden deren Ausgangssignale von DD1.2 und DD1.5 an DD2.1 DD2.2 gesendet. An den Ausgängen der zweiten Wechselrichter erhält die Schaltung ein Signal von Pulsweitenmodulation um dann die Ergebnisse zu vergleichen. Optisch erkennen Sie dies am Blinken der HL4-LED. Um die Genauigkeit zu verbessern, wird ein Frequenzmesser oder Oszilloskop hinzugefügt. Wenn sich die tatsächlichen Indikatoren um Kilohertz unterscheiden, drücken Sie die Taste SB2, um einen Quarz mit höherer Frequenz zu bestimmen. Dann verringert sich der Wert des ersten Resonators und der Ton der Lichtsignalschläge wird schwächer. Dann können wir mit Sicherheit sagen, dass ZQ1 eine höhere Frequenz hat als ZQ2.

Merkmale von Schecks

Bei der Kontrolle immer:

1. Lesen Sie die dem Quarzresonator beiliegende Anleitung.
2. Befolgen Sie die Sicherheitsvorkehrungen.

Mögliche Fehlerursachen

Es gibt eine ganze Reihe von Möglichkeiten, Ihren Quarzresonator zu deaktivieren. Es lohnt sich, sich mit einigen der beliebtesten vertraut zu machen, um künftige Probleme zu vermeiden:

1. Stürzt aus großer Höhe. Der beliebteste Grund. Denken Sie daran: Sie müssen immer behalten Arbeitsplatz in perfekter Ordnung und überwachen Sie Ihre Aktionen.
2. Vorhandensein einer konstanten Spannung. Im Allgemeinen haben Quarzresonatoren keine Angst davor. Aber es gab Präzedenzfälle. Um die Funktionsfähigkeit zu überprüfen, schalten Sie einen 1000-mF-Kondensator in Reihe. Durch diesen Schritt wird er wieder in Betrieb genommen oder negative Folgen vermieden.
3. Die Signalamplitude ist zu groß. Entscheiden dieses Problem kann auf unterschiedliche Weise erfolgen:

• Verschieben Sie die Erzeugungsfrequenz leicht zur Seite, damit sie sich vom Hauptindikator der mechanischen Quarzresonanz unterscheidet. Dies ist eine komplexere Option.
• Reduzieren Sie die Voltzahl, die den Generator selbst antreibt. Dies ist eine einfachere Option.
• Prüfen Sie, ob der Quarzresonator wirklich außer Betrieb ist. Der Grund für den Aktivitätsabfall können also Flussmittel oder Fremdpartikel sein (in diesem Fall ist eine gründliche Reinigung erforderlich). Es kann auch sein, dass die Isolierung zu aktiv genutzt wurde und ihre Eigenschaften verloren hat. Für Kontrollkontrolle An dieser Stelle können Sie einen „Dreipunkt“ an den KT315 anlöten und ihn mit einer Achse überprüfen (gleichzeitig können Sie die Aktivität vergleichen).

Abschluss

In dem Artikel wurde erläutert, wie die Funktionalität solcher Elemente überprüft werden kann elektrische Diagramme, wie die Frequenz eines Quarzresonators, sowie deren Eigenschaften. Es wurden Methoden zur Ermittlung der notwendigen Informationen sowie mögliche Gründe für deren Ausfall im Betrieb diskutiert. Aber um negative Folgen zu vermeiden, arbeiten Sie immer mit klarem Kopf – dann wird der Betrieb des Quarzresonators weniger störend sein.

Der Grund für die Entwicklung dieses Geräts war eine beträchtliche Anzahl angesammelter Quarzresonatoren, die sowohl von verschiedenen Platinen gekauft als auch gelötet wurden und von denen viele keine Markierungen aufwiesen. Als wir durch die Weiten des Internets reisten und versuchten, verschiedene zusammenzustellen und auf den Markt zu bringen, beschlossen wir, uns etwas Eigenes auszudenken. Nach vielen Experimenten mit verschiedenen Generatoren, sowohl mit unterschiedlicher digitaler Logik als auch mit Transistoren, habe ich mich für den 74HC4060 entschieden, obwohl es auch nicht möglich war, Eigenschwingungen zu eliminieren, aber wie sich herausstellte, verursacht dies keine Störungen beim Betrieb des Geräts .

Quarzzählerschaltung

Das Gerät basiert auf zwei CD74HC4060-Generatoren (74HC4060 gab es nicht im Laden, aber laut Datenblatt sind sie sogar „cooler“), einer arbeitet mit niedriger Frequenz, der zweite mit hoher. Die Modelle mit der niedrigsten Frequenz, die ich hatte, waren Stundenquarze, und die höchste Frequenz war nichtharmonischer Quarz bei 30 MHz. Aufgrund ihrer Neigung zur Selbsterregung wurde beschlossen, die Generatoren einfach durch Umschalten der Versorgungsspannung zu schalten, was durch entsprechende LEDs angezeigt wird. Nach den Generatoren habe ich einen Logik-Repeater installiert. Es könnte besser sein, Kondensatoren anstelle der Widerstände R6 und R7 einzubauen (ich habe es selbst nicht überprüft).

Wie sich herausstellte, betreibt das Gerät nicht nur Quarz, sondern auch alle Arten von Filtern mit zwei oder mehr Beinen, die erfolgreich an die entsprechenden Anschlüsse angeschlossen wurden. Bei 4 MHz wurde ein „Zweibeiner“ ähnlich einem Keramikkondensator auf den Markt gebracht, der später erfolgreich anstelle eines Quarzresonators eingesetzt wurde.

Die Fotos zeigen, dass zum Testen von Funkkomponenten zwei Arten von Steckverbindern verwendet werden. Das erste besteht aus Teilen von Platten – für herausführende Teile, und das zweite ist ein Fragment der Platte, das durch die entsprechenden Löcher an die Leiterbahnen geklebt und gelötet wird – für SMD-Quarzresonatoren. Zur Anzeige von Informationen wird auf dem Mikrocontroller PIC16F628 oder PIC16F628A ein vereinfachter Frequenzmesser verwendet, der die Messgrenze automatisch umschaltet, d kHz oder in MHz.

Informationen zu Gerätedetails

Ein Teil der Platine ist auf Bleiteilen, ein Teil auf SMD montiert. Die Platine ist für den einzeiligen LCD-Anzeiger WH1601A von Winstar ausgelegt (das ist der mit den Kontakten oben links), die Kontakte 15 und 16, die der Beleuchtung dienen, sind nicht verlegt, aber bei Bedarf können Spuren und Details hinzugefügt werden für sich selbst. Ich habe die Hintergrundbeleuchtung nicht eingeschaltet, weil ich eine nicht hintergrundbeleuchtete Anzeige von einem Telefon auf demselben Controller verwendet habe, aber zuerst gab es eine von Winstar. Zusätzlich zu WH1601A können Sie WH1602B (zweizeilig) verwenden, die zweite Zeile wird jedoch nicht verwendet. Anstelle eines Transistors in der Schaltung können Sie einen beliebigen Transistor mit der gleichen Leitfähigkeit verwenden, vorzugsweise mit einem größeren h21. Das Board verfügt über zwei Stromeingänge, einen über Mini-USB, den anderen über eine Brücke und 7805. In einem anderen Gehäuse ist auch Platz für einen Stabilisator.

Geräte-Setup

Schalten Sie beim Stimmen mit der S1-Taste den Niederfrequenzmodus ein (die VD1-LED leuchtet auf) und schließen Sie einen Quarzresonator mit 32768 Hz an den entsprechenden Anschluss an (vorzugsweise mit Hauptplatine Computer) verwenden Sie den Abstimmkondensator C11, um die Frequenz am Indikator auf 32768 Hz einzustellen. Der Widerstand R8 stellt die maximale Empfindlichkeit ein. Alle Dateien – Platinen, Firmware, Datenblätter der verwendeten Funkelemente und mehr – im Archiv herunterladen. Autor des Projekts - nefedot.

Besprechen Sie den Artikel VORRICHTUNG ZUR ÜBERPRÜFUNG DER QUARZFREQUENZ

Ein Komponentensatz zum Zusammenbau eines Frequenzmessers mit der Funktion eines Quarzresonator-Testers.
Einfach und kostengünstig, basierend auf entwickelt Mikrocontroller PIC mit der Fähigkeit, die Frequenzverschiebung von Superheterodyn-Empfängern mit einem fünfstelligen Wert zu berücksichtigen LED-Anzeige, bequem und intuitiv.

Die Displayauflösung wechselt automatisch, um bei einer 5-stelligen Anzeige maximale Ablesegenauigkeit zu gewährleisten.

Auch die Messdauer (Torzeit), während der die Eingangsimpulse gezählt werden, wird automatisch geändert.
Wenn das Frequenzmessgerät für Messungen an Kurzwellenempfängern oder -sendern verwendet wird, müssen Sie möglicherweise den Frequenzoffsetwert zur gemessenen Frequenz addieren oder davon subtrahieren. Die Offsetfrequenz ist in vielen Fällen gleich der Zwischenfrequenz, da der Frequenzmesser normalerweise an den variablen Frequenzgenerator des Empfängers angeschlossen ist.

Um die Schwingfrequenz eines Quarzes zu messen, schließen Sie ihn einfach an den Anschluss mit der Aufschrift „Crystal under test“ an.

Haupteigenschaften:

Frequenzmessbereich: 1 Hz - 50 MHz
Messung von Quarz für den allgemeinen Gebrauch bei einer Erzeugungsfrequenz im Bereich: 1 MHz – 50 MHz
• Automatische Umschaltung Bereiche
Programmierbare Einstellungen für den addierten und subtrahierten Wert der Frequenzverschiebung während Einstellungen und Messungen in UKW-Empfänger und Sender.
Energiesparmodus bei Stromversorgung über eine autonome Stromquelle
Es besteht die Möglichkeit, 5 V über die USB-Schnittstelle zu nutzen
Minimale Anzahl an Komponenten, einfache Montage und Konfiguration

Funktionen

Die Displayauflösung schaltet automatisch um, um eine maximale Lesegenauigkeit bei 5-10 mm zu gewährleisten.
Ziffernanzeige. Auch die Messdauer (Torzeit), während der die Eingangsimpulse gezählt werden, wird automatisch geändert.

Frequenzverschiebung addieren oder subtrahieren. Wenn das Frequenzmessgerät für Messungen an Kurzwellenempfängern oder -sendern verwendet wird, müssen Sie möglicherweise den Frequenzoffsetwert zur gemessenen Frequenz addieren oder davon subtrahieren. Die Offsetfrequenz ist in vielen Fällen gleich der Zwischenfrequenz, da der Frequenzmesser normalerweise an den variablen Frequenzgenerator des Empfängers angeschlossen ist.
Zu diesem Zweck ist in der Frequenzmesser-Firmware ein Programmiermodus (Setup-Modus) implementiert. Der Aufbau des Frequenzmesser-Menüs ist links dargestellt und zeigt, wie

Gehen Sie in das Programmiermenü und wählen Sie die gewünschte Funktion aus.
Um in den Programmiermodus zu gelangen, halten Sie die Taste am Gerät gedrückt, bis die Anzeige „ProG“ anzeigt.
Drücken Sie dann die Taste erneut. Sie befinden sich im ersten Menüpunkt. Um weiter durch das Menü zu navigieren, drücken Sie kurz die Taste (nicht länger als 1 Sekunde). Um einen Menüpunkt auszuführen, halten Sie die Taste länger (mehr als eine Sekunde) gedrückt.

Menüfunktionen:

· „Beenden“: Beenden, ohne die Einstellungen zu speichern.
· „Hinzufügen“: speichert den gerade gemessenen Frequenzwert, der zum Hinzufügen weiterer Messungen verwendet wird.
· „Sub“: speichert den gerade gemessenen Frequenzwert, der zur Subtraktion bei weiteren Messungen verwendet wird.
· „Null“: Setzt die Offset-Frequenz auf Null, sodass der Indikator die gemessene Frequenz ohne Offset anzeigt.
Vorher Wert einstellen Die Schicht geht verloren.
· „Tabelle“: Ermöglicht die Auswahl eines voreingestellten Offsetwerts aus der Tabelle. Die Tabelle befindet sich bereits im nichtflüchtigen Speicher des Mikrocontrollers, Sie können darin mehrere gemeinsame Werte finden. Ihnen werden nacheinander 455,0 (kHz), 4,1943 (MHz), 4,4336 (MHz), 10,700 (MHz) angeboten. Nach der Auswahl gewünschter Wert Drücken Sie lange auf die Taste - Sie kehren zu zurück
Hauptmenü mit der Möglichkeit, „Hinzufügen“ oder „Unter“ auszuwählen.
· „PSave“ / „NoPSV“: Aktiviert oder deaktiviert den Energiesparmodus. Im Energiesparmodus schaltet sich die Anzeige nach 15 Sekunden aus, wenn sich die Frequenz nicht ändert, und schaltet sich automatisch ein, wenn sich die Frequenz um mehr als den niedrigsten Wert geändert hat.

Was zur Montage benötigt wird

Der Bausatz wird als Satz von Komponenten geliefert. Leiterplatte und Montageanleitung, Sie benötigen also:
Lötkolben und etwas Lot mit Flussmittel oder alkoholischer Kolophoniumlösung
Pinzette und Seitenschneider
Multimeter
Schutzbrille
ein bis zwei Stunden Freizeit

Montagereihenfolge

Es gibt nur wenige Bauteile, ihre Plätze auf der Platine sind markiert, der Zusammenbau sollte keine Schwierigkeiten bereiten
Ordnen Sie die Komponenten in Gruppen an, beginnen Sie mit der Installation mit den kleinsten und niedrigsten Komponenten und gehen Sie dann schrittweise zu den größeren über
Die Einbauorte der Komponenten auf der Platine sind genauso gekennzeichnet wie die Komponenten selbst, alle Komponenten sind auf einer Seite verbaut – der Oberseite der Platine
Bei Buchsen für Mikroschaltungen und den Mikroschaltungen selbst müssen Sie bei der Installation die Installationsrichtung des „Schlüssels“ beachten – einer kleinen Aussparung oder Spitze an einer der Seiten
Führen Sie das Löten sorgfältig durch, ohne den Lötbereich und die Komponenten selbst zu überhitzen, und sparen Sie nicht an Kolophonium. Das Lötmittel sollte gleichmäßig und gleichmäßig um die Beine der Komponenten fließen.
Entfernen Sie überschüssige Teile der Bauteilbeine mit einem Seitenschneider von der Rückseite der Platine und waschen Sie die Platine nach Möglichkeit mit Alkohol.

Vorbereitung für den Einsatz

Wenn die Montage fehlerfrei abgeschlossen ist, beginnt das Gerät sofort mit der Arbeit

Vorsichtsmaßnahmen

Tragen Sie während der Installation eine Schutzbrille, um Ihre Augen vor Verletzungen durch Beinschnitte oder heißes Lot zu schützen
Überhitzen Sie die Lötstellen nicht über den angemessenen Grenzwert hinaus, der für hochwertiges Löten erforderlich ist. Verwenden Sie Kolophonium oder dessen Alkohollösung, um einen besseren Lotfluss zu gewährleisten
Im eingeschalteten Zustand muss das Gerät auf einer dielektrischen Fläche, beispielsweise auf einem Karton, liegen, um einen Kurzschluss durch die leitende Fläche zu vermeiden

4 Quarzresonator-Tester


Die korrekte Funktion eines Quarzkristalls kann durch den Anschluss an einen Oszillator oder eine Filterschaltung getestet werden. Abbildung 1 zeigt ein von K. Tavernier (Frankreich) entwickeltes Diagramm.
Da die beteiligten Quarzfrequenzen einen sehr weiten Bereich von 1 bis 50 MHz abdecken können, handelt es sich bei der Schaltung um einen Weitbereichsoszillator. Auf dem Transistor T1 ist ein aperiodischer Generator montiert.
Wenn der zu prüfende Quarz funktioniert, liegt am T1-Emitter ein Pseudosinuswellensignal mit der Grundfrequenz des Kristalls an. Dieses Signal wird durch die Dioden D2, D1 gleichgerichtet und wenn die Spannung am Kondensator C4 einen ausreichenden Wert erreicht, um den Transistor T2 zu öffnen, beginnt die LED im Kollektorkreis T2 zu leuchten. Dies zeigt die Gebrauchstauglichkeit des Quarzes an. Um die Schwingfrequenz zu bestimmen, können Sie parallel zum Widerstand R2 ein Frequenzmessgerät oder Oszilloskop anschließen.

Abbildung 2 zeigt einen Klangtester aus der Rubrik „Ausland“ der RADIO-Zeitschrift Nr. 12, 1998.
Der 4060-Chip ist ein Binärzähler, der einen Oszillator enthält. Wenn Sie diese Schaltung aufbauen, erfolgt die Erzeugung bei der Grundfrequenz des Resonators. Dann senken die Chipteiler die Frequenz auf die Audiofrequenz ab, die im niederohmigen Tonkopf zu hören ist. Der Testprototyp funktionierte souverän mit Resonatoren von 1 bis 27 MHz. Im letzteren Fall betrug die Ausgangsfrequenz etwa 6,6 kHz. Das inländische Analogon von 4060 ist eine Mikroschaltung vom Typ 1051HL2.


Abbildung 3 zeigt einen Tester, den ich vor 5-6 Jahren zusammengebastelt habe. In der Literatur und im Internet gibt es zahlreiche ähnliche Schemata. In dieser Schaltung wird Quarz 1...30 MHz gestartet. Mithilfe von Mikroamperemeter-Messwerten kann die Aktivität von Quarz beurteilt werden.
Es ist zu beachten, dass Quarze mit einer Frequenz über 20 MHz in der Regel harmonisch sind. Beim Testen von Quarz bei 32 MHz „startete“ er daher bei seiner Hauptfrequenz von 10,67 MHz, was auch das Frequenzmessgerät anzeigte.

Da es verlötet ist, wird es in einer Box aufbewahrt, die Platine und das Gehäuse sind ein Mist.

Der Breitbandgenerator ist natürlich vielseitig und in den meisten Fällen nützlich. Es darf jedoch sein, dass Quarz mit geringer Aktivität darin nicht startet. Aber Sie sollten es nicht überstürzen und wegwerfen. In diesem Fall können Sie die Werte der Kondensatoren C1 und C2 anpassen, wie in [Radiohobby 1999№3s22-23] empfohlen. Für optimale Anregungsbedingungen sollte C1 ungefähr numerisch der vom Quarz erzeugten Wellenlänge in Metern entsprechen (bei der ersten Grundschwingung). Wenn der Quarz beispielsweise 1 MHz hat, dann ist C1 = 300 pF. Für eine bessere Selbsterregung kann C2 1,5...2 mal kleiner als die Kapazität C1 gewählt werden. Für C3 entspricht die Kapazität ungefähr der von C2 (Abb. 4).

Das möchte ich gleich sagen Eine Überprüfung des Quarzresonators mit einem Multimeter ist nicht möglich. Um einen Quarzresonator mit einem Oszilloskop zu überprüfen, müssen Sie die Sonde an einen der Quarzanschlüsse und das Erdkrokodil an den anderen anschließen Diese Methode führt nicht immer zu einem positiven Ergebnis, im Folgenden wird beschrieben, warum.
Einer der Hauptgründe für den Ausfall eines Quarzresonators ist ein banaler Sturz. Wenn also die Fernbedienung des Fernsehers oder der Schlüsselanhänger der Autoalarmanlage nicht mehr funktioniert, müssen Sie sie zunächst überprüfen. Es ist nicht immer möglich, die Erzeugung auf der Platine zu überprüfen, da der Oszilloskop-Tastkopf eine bestimmte Kapazität hat, die normalerweise etwa 100 pF beträgt. Das heißt, wenn wir den Oszilloskop-Tastkopf anschließen, schließen wir einen Kondensator mit einem Nennwert von 100 pF an. Da die Kapazitätswerte in Quarzoszillatorschaltungen Dutzende und Hunderte von Picofarad, seltener Nanofarad, betragen, führt der Anschluss einer solchen Kapazität zu einem erheblichen Fehler in den Entwurfsparametern der Schaltung und kann dementsprechend zu einem Stromausfall führen. Die Sondenkapazität kann auf 20 pF reduziert werden, indem der Teiler auf 10 eingestellt wird, aber das hilft nicht immer.

Basierend auf dem, was oben geschrieben wurde, können wir schließen, dass man zum Testen eines Quarzresonators einen Schaltkreis benötigt, wenn er an den Oszilloskoptastkopf angeschlossen ist, der die Erzeugung nicht stört, d. h. der Schaltkreis sollte die Kapazität des Tastkopfs nicht erfassen. Die Wahl fiel auf einen Clapp-Generator mit Transistoren, und um eine Unterbrechung der Erzeugung zu verhindern, wurde an den Ausgang ein Emitterfolger angeschlossen.

Wenn man die Platine gegen das Licht hält, sieht man, dass man mit Hilfe einer Bohrmaschine saubere Stellen bekommt; wenn man mit einem Schraubenzieher bohrt, dann sind sie fast sauber. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um die gleiche Montage auf den Flicken, nur dass die Flicken nicht aufgeklebt, sondern gebohrt werden.

Ein Foto der Bohrmaschine ist unten zu sehen.

Kommen wir nun direkt zur Überprüfung des Quarzes. Nehmen wir zunächst Quarz bei 4,194304 MHz.

Quarz bei 8 MHz.

Quarz auf 14,31818 MHz.

Quarz bei 32 MHz.

Ich möchte ein paar Worte über Harmonische sagen, Harmonische- Schwingungen mit einer Frequenz, die ein Vielfaches der Grundfrequenz ist. Wenn die Grundfrequenz eines Quarzresonators 8 MHz beträgt, werden Harmonische in diesem Fall als Schwingungen mit Frequenzen bezeichnet: 24 MHz - 3. Harmonische, 40 MHz - 5. Harmonische und bald. Jemand könnte sich fragen, warum es in dem Beispiel nur ungerade Harmonische gibt, weil Quarz kann bei geraden Harmonischen nicht funktionieren!!!

Ich habe keinen Quarzresonator mit einer höheren Frequenz als 32 MHz gefunden, aber selbst dieses Ergebnis kann als ausgezeichnet angesehen werden.
Offensichtlich ist für einen unerfahrenen Funkamateur eine Methode ohne Verwendung eines teuren Oszilloskops vorzuziehen, daher finden Sie unten ein Diagramm zur Überprüfung von Quarz mithilfe einer LED. Die maximale Quarzfrequenz, die ich mit dieser Schaltung testen konnte, beträgt 14 MHz, der nächste Wert, den ich hatte, war 32 MHz, aber damit startete der Generator nicht, aber es gibt eine lange Lücke von 14 MHz auf 32 MHz, höchstwahrscheinlich wird es funktionieren bis 20 MHz.