Как снизить частоту кварца и чем
Как снизить частоту кварца и чем
Красим… кварц, или как изменить частоту кварцевого резонатора в домашних условиях
Это, пожалуй, всё, что потребуется для этой тонкой операции. Сперва я осторожно поставил на поверхность кристалла маленькую чернильную точку. Генерация прекратилась, но возобновилась, как только чернила высохли. Всё получилось, как было задумано: частота понизилась! (Люблю, когда теория совпадает с практикой). Правда, не совсем. Прошло немного времени, и я замазал всю поверхность пластины несмываемыми чёрными чернилами, но частота так и не дотянула до значения 3,558 МГц. Я положил второй слой чернил и опустил частоту кварца до 3,553 МГц (В статье же сказано, что сразу угодить на нужную частоту тяжело).
После обустройства нового корпуса вокруг резонатора, его частота сдвинулась на несколько сот герц, она ещё немного сдвинулась, при установке в передатчик, так как ёмкости (в том числе и паразитные) в схеме передатчика оказались другими, нежели у микросхемы проверочного генератора. Коррекцию частоты в передатчике можно осуществить по шкале приёмника, частотомера или методом нулевых биений с ГСС или с сигналом гетеродина приёмника, учтя ПЧ. Для этого, сразу не запечатывайте резонатор намертво, оставьте съёмной крышку. Доводку частоты до нормы производите также, как указано выше: с помощью чернил, каждый раз пробуя устанавливать крышку на место. 
Я уже провёл много QSO на и вблизи частоты 3,558 МГц, используя описываемый кварц. Как хорошо иметь ещё одну запасную частоту, на которую можно, при случае, убежать, если на частоте 3,560 МГц, вдруг, появятся помехи. Каких либо неприятных явлений от наличия сухих чернил на поверхности кварца я не обнаружил. Выходная мощность передатчика осталась прежней, как и до перестройки на частоте 3,560 МГц. Стабильность частоты осталась той же, а диапазон увода частоты немного увеличился. Я получил много похвал за чистоту передаваемого сигнала, как до, так и после изменения частоты.
Большое спасибо Richard’у Wells’у G0RXH за его статью в SPRAT, также Radovan’у Vlacilik»у OM2ZZ, который подсказал мне, что такая статья существует.
Как снизить частоту кварца и чем
Изменение частоты кварцевых резонаторов
О наиболее рациональных способах изменения частоты кварцевых резонаторов, не требующих применения сложных приспособлений, рассказыватся в предлагаемой подборке.
Методы разгерметизации резонатора
Изменение частоты ВЧ резонаторов срезов АТ и БТ
 |  |  |
| Рис. 1 | Рис. 2 | Рис. 3 |
|---|
Пластину при обработке надо положить на край чистой стеклянной поверхности или держать навесу, не загрязняя ее руками. Если пластина все же загрязнилась, ее надо промыть в спирте, вытереть чистой марлей и высушить в вертикальном положении при температуре 25. 40°C. Эту операцию следует проводить и при окончании обработки пластины. При частотах кварцевых резонаторов 1. 5, 5. 15 и 30. 60 МГц практически удавалось повысить их частоту соответственно на 70, 250 и 350 кГц.
Для понижения частоты можно мягким карандашом нанести на обе стороны пластины легкие штрихи ( рис.2 ). После нанесения каждого очередного штриха пластину надо встряхнуть и проверить частоту и активность резонатора. Частоту можно также понизить, увеличивая массу клея БФ с обеих сторон ( рис.3 ). Этот метод наиболее пригоден для кварцев, использующихся на подвижных объектах, так как карандашные штрихи при вибрации осыпаются. Практически удавалось понижать частоту кварцев на 1-5, 5-15 и 30-60 МГц соответственно на 5-15, 20-50 и 75-150 кГц.
Изменение частоты электролитическим методом
Схема устройства для электролитической обработки кварцевой пластины показана на рис.4 . Перед погружением в раствор центральные обкладки пластины кварца надо покрыть защитным слоем (например, гусиным маслом) так, как это показано черным цветом на рис.5 .
 |  |
| Рис. 4 | Рис. 5 |
|---|
Для повышения частоты электроды пластины подключают к плюсу батареи. Ориенировочные значения для изменения частоты резонатора за определенное время электролиза при заданном токе приведено в табл.1 .
| Частота кварца | Ток, мА | Время выдержки под током, сек | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 5 | 8 | до 60 | ||
| Повышение частоты, кГц | ||||||
| 1-5 | 2-2,2 | 1-2 | 2-5 | 3-8 | 4-10 | до 15 |
| 5-15 | 1,2-1,5 | 1-5 | 3-10 | 5-20 | 10-50 | до 200 |
| 30-60 | 0,35-0,5 | 10-15 | 12-25 | 20-50 | 30-100 | до 350 |
Для понижения частоты электроды пластины соединяют с минусом батареи. Ориентировочные значения для изменения частоты резонатора, в зависимости от времени электролиза, приведены в табл.2 .
| Частота кварца | Ток, мА | Время выдержки под током, сек | ||
|---|---|---|---|---|
| 1 | 5 | 20-60 | ||
| Понижение частоты, кГц | ||||
| 1-5 | 2-3,5 | 1-2 | 2-20 | до 100 |
| 5-15 | 1,5-2 | 1-5 | 20-100 | до 300 |
| 30-60 | 0,5-1 | 10-15 | 70-200 | до 600 |
Как снизить частоту кварца и чем
Объясняется это тем, что проведенная калибровка на заводе-изготовителе в одной схеме будет действительна только для данной схемы и ее температурного режима. Этот же кварц, установленный в другую схему, не может обеспечить номинальной частоты из-за других емкостей монтажа, приложенных напряжений, окружающей температуры. Отклонение от номинала достигает иногда 1. 2 кГц. Поэтому вновь устанавливаемый кварц нужно корректировать в схеме того генератора, где он будет работать.
В том случае, когда кварц имеет повышенную частоту, обычно корректируют путем подключения параллельно кварцу небольшой постоянной емкости 3. 25 пФ.
Но с увеличением емкости увеличивается затухание, амплитуда переменного напряжения уменьшается, и кварц часто вообще отказывается работать или работает неустойчиво. Если кварц имеет пониженную частоту, корректировка производится уменьшением слоя серебра с обеих сторон, снимая его шкуркой высших номеров; после этого кварц промывается в спирте и работает нормально.
Как быть, когда кварц имеет повышенную частоту и его нельзя скорректировать емкостью? Если при пониженной частоте слой серебра нужно уменьшать, то при повышенной частоте его нужно наращивать.
Наращивание слоя серебра производится электрохимическим способом, а это не везде и не всегда возможно.
Хорошие результаты наращивания слоя серебра можно получить втирая припой ПОС-40. Для этой цели кварцевая пластина кладется на чистый лист бумаги, а бумага на стекло. Палочкой припоя (на обязательно круглой), круговыми движениями, с легким нажимом наносится слой припоя. Он прочно держится и чтобы снизить частоту кварца на 3. 4 кГц требуется 1. 3 минуты работы. После втирания припоя с кварца нужно ватой удалить металлические крошки и пыль во избежания короткого замыкания. После этого кварц генерирует весьма устойчиво, без снижения амплитуды переменного напряжения.
Сам этот процесс несложен и вполне может быть проведен любителем-коротковолновиком. Степень точности корректировки зависит от качества измерений. Кварцы на частоты 3. 5 МГц можно «доводить» до +/-20 кГц.
П.Маслов. «Радио» №1/1961 год
Вас может заинтересовать:
Комментарии к статьям на сайте временно отключены по причине огромного количества спама.
Реклама: Безболезненное удаление зуба мудрости dentist-stom.ru/zubmudrosti.
При перепечатке материалов ссылка на первоисточник обязательна.
Записки программиста
Изменение частоты кварцевого резонатора при помощи медного купороса
Недавно я наткнулся на видео Lowering the frequency of a quartz crystal by electroplating, снятое Phil, M1GWZ. Phil рассказывает, что частоту кварцевого резонатора можно снизить примерно на 100-200 кГц путем меднения его электродов. Таким образом, из обычных кварцев можно получить, например, кварцы на телеграфные участки радиолюбительских диапазонов. Было решено проверить, действительно ли это работает.
Последовательность шагов такая. Берем кварц в корпусе HC-49U и вскрываем его при помощи Dremel’я. Внутри нас ждет примерно следующее:
Дотрагиваться руками до кристалла внутри корпуса не допускается. После вскрытия корпуса проверяем, что кварцевый резонатор еще работает, при помощи генератора по схеме G3UUR. Далее готовим раствор медного купороса (пентагидрата сульфата меди, CuSO4·5H2O):
Примечание: Сульфат меди не опаснее хлорного железа. При работе с ним соблюдайте обычные меры предосторожности. Носите защитные очки. При попадании раствора на руки как следует помойте их с мылом.
На 100 мл воды нужно
12.5 г медного купороса. Вода обычная, из под крана. В соседний сосуд наливаем еще 100 мл воды. На блоке питания ставим напряжение 2 В и ограничение по току 20 мА. Плюс подключаем в кусочку фольгированного стеклотекстолита. Его сразу опускаем в раствор медного купороса. Минус подключаем к обоим электродам кварцевого резонатора.
Опускаем кристалл в раствор на 3-5 секунд. Убеждаемся, что при этом есть ток. По прошествии времени достаем кристалл и ополаскиваем его в чистой воде. Сушим при помощи фена. Помещаем кристалл в генератор и замеряем частоту. Она должна стать меньше номинальной. Повторяем до тех пор, пока не достигнем желаемой частоты, или пока резонатор не выйдет из строя, смотря что произойдет раньше.
Если частота стоит на месте, можно увеличить ток или время пребывания резонатора в растворе. В оригинальном видео Phil рекомендует ток 50 мА и время 30 секунд. Но для моего раствора, блока питания и кварцев пришлось уменьшить время и ток, поскольку кварцы сразу приходили в негодность.
Были использованы кварцы на 7.159 МГц и 12.0 МГц. Их частота уменьшалась до тех пор, пока генератор не переставал стартовать при питании от 9 В. При увеличении напряжения до 13.8 В генератор все еще стартовал. Частоту кварца на 7.159 МГц удалось уменьшить до 7.092 МГц (-67 кГц), а на 12.0 МГц — до 11.878 МГц (-122 кГц).
Интересно, что при этом происходит с параметрами кварцевого резонатора. Для кварца на 12.0 МГц было:
Расплачиваться за изменение частоты приходится добротностью резонатора. Если добротность кварца изначально была невысока, то сильно изменить частоту не выйдет. В остальном же методика прекрасно работает.
Как снизить частоту кварца и чем
Красим… кварц, или как изменить частоту кварцевого резонатора в домашних условиях
Это, пожалуй, всё, что потребуется для этой тонкой операции. Сперва я осторожно поставил на поверхность кристалла маленькую чернильную точку. Генерация прекратилась, но возобновилась, как только чернила высохли. Всё получилось, как было задумано: частота понизилась! (Люблю, когда теория совпадает с практикой). Правда, не совсем. Прошло немного времени, и я замазал всю поверхность пластины несмываемыми чёрными чернилами, но частота так и не дотянула до значения 3,558 МГц. Я положил второй слой чернил и опустил частоту кварца до 3,553 МГц (В статье же сказано, что сразу угодить на нужную частоту тяжело).
После обустройства нового корпуса вокруг резонатора, его частота сдвинулась на несколько сот герц, она ещё немного сдвинулась, при установке в передатчик, так как ёмкости (в том числе и паразитные) в схеме передатчика оказались другими, нежели у микросхемы проверочного генератора. Коррекцию частоты в передатчике можно осуществить по шкале приёмника, частотомера или методом нулевых биений с ГСС или с сигналом гетеродина приёмника, учтя ПЧ. Для этого, сразу не запечатывайте резонатор намертво, оставьте съёмной крышку. Доводку частоты до нормы производите также, как указано выше: с помощью чернил, каждый раз пробуя устанавливать крышку на место.
Я уже провёл много QSO на и вблизи частоты 3,558 МГц, используя описываемый кварц. Как хорошо иметь ещё одну запасную частоту, на которую можно, при случае, убежать, если на частоте 3,560 МГц, вдруг, появятся помехи. Каких либо неприятных явлений от наличия сухих чернил на поверхности кварца я не обнаружил. Выходная мощность передатчика осталась прежней, как и до перестройки на частоте 3,560 МГц. Стабильность частоты осталась той же, а диапазон увода частоты немного увеличился. Я получил много похвал за чистоту передаваемого сигнала, как до, так и после изменения частоты.
Большое спасибо Richard’у Wells’у G0RXH за его статью в SPRAT, также Radovan’у Vlacilik»у OM2ZZ, который подсказал мне, что такая статья существует.