Neste artigo, mostrarei como criei um dispositivo simples que permite verificar a integridade dos ressonadores de quartzo e gerar sinais de frequência de referência em uma ampla faixa. E também determine a frequência dos ressonadores de quartzo, se não for conhecido.
Repita o dispositivo não é difícil. Bastante conhecimento básico, habilidades e um mínimo de materiais e ferramentas.
Atualmente, os ressonadores de quartzo podem ser encontrados a cada passo. Eles são usados em relógios, rádios, televisões, computadores, telefones celulares, carros e até mesmo em algumas máquinas de lavar e geladeiras!
Obviamente, os amigos-mestre também usam quartzo em seus designs.
Muitos anos atrás, montei um instrumento primitivo de acordo com um esquema de uma revista. Um ressonador de quartzo foi inserido no soquete e a freqüência exata e estável indicada na caixa de quartzo foi obtida na saída. Ajudou a verificar e configurar receptores e outros dispositivos.
Com o tempo, uma grande seleção de quartzo apareceu e, ao que parece, agora você pode gerar muitas frequências de referência. No entanto, comecei a perceber que nem todo quartzo funciona nesse dispositivo. Além disso, tornou-se necessário verificar os ressonadores de quartzo quanto à operação adequada antes de instalá-los em seus projetos e durante o reparo de vários equipamentos. O dispositivo me decepcionou e eu o vendi ou apenas apresentei a alguém, não me lembro exatamente.
Recentemente, decidi fabricar um dispositivo semelhante, usando o conhecimento e a experiência acumulados. De acordo com minha ideia, o novo dispositivo deve ser muitas vezes melhor, mantendo a simplicidade na fabricação. Foi o que eu consegui.
Este é um diagrama de circuito do dispositivo.
Condicionalmente, eu o dividi em duas partes.
Gerador. Quando um quartzo de teste é conectado, se estiver funcionando, a geração ocorre. A frequência de geração é determinada por um ressonador de quartzo. Acontece um transmissor de baixa potência, no espectro de sinais, no qual, além da frequência fundamental, estão presentes seus harmônicos, ou seja, frequências que são múltiplos do fundamental. Por exemplo, se você conectar o quartzo a uma frequência de 10 MHz, o espectro também incluirá frequências de 20 MHz, 30 MHz e assim por diante. Isso permite verificar e ajustar vários equipamentos.
Indicador Detecta a presença de geração e acende o LED.
As peças do gerador estão sujeitas a requisitos muito rigorosos. A geração deve ocorrer quando você conecta qualquer quartzo reparável, qualquer design. Ao mesmo tempo, a geração "espúria" não deve ocorrer, ou seja, na ausência de quartzo ou quando um ressonador defeituoso estiver conectado.
Decidi não usar um bipolar, como pode ser encontrado na maioria dos dispositivos, mas um transistor de efeito de campo. Portanto, o circuito é mais simples e mais estável em operação. O modo de operação do transistor VT1 DC é definido pelos resistores R1 e R2. O quartzo em teste é conectado através do capacitor C1 à porta e dreno do transistor. Com um ressonador saudável, um feedback positivo é criado e a geração ocorre. Para conectar o quartzo, decidi usar pequenos clipes de crocodilo com fios curtos. Esses grampos facilitam a conexão do quartzo com uma variedade de pinos. Os fios também servem como antena de transmissão. O capacitor C2 provoca um curto-circuito no fio elétrico em um fio comum. A caixa do transistor está conectada a um fio comum.
Parte do indicador.
Para torná-lo o mais simples possível, decidi usar o chamado detector de transistor. Costumava ser chamado de detector triodo. Ocasionalmente, pode ser encontrado em aparelhos de rádio antigos. Ao contrário de um detector de diodo, um detector de triodo não apenas detecta, mas também amplifica o sinal detectado. As oscilações da saída da parte do gerador através de um capacitor de pequena capacidade C3 vão para a base do transistor VT2. Com semi-ciclos positivos das oscilações, o transistor se abre e os pulsos de corrente fluem em seu circuito coletor. Esses pulsos carregam o capacitor C4. Paralelamente ao capacitor através do resistor limitador R4 está conectado o LED HL1, que começa a brilhar. A base do transistor através de um resistor R3 é conectada a um fio comum; portanto, na ausência de um sinal, o transistor é fechado e o LED não acende. Assim, a parte do indicador mostra inequivocamente a presença ou ausência de geração, ou seja, a capacidade de manutenção do ressonador de quartzo em teste.
O circuito da fonte de alimentação do dispositivo consiste em um bloco para conectar uma bateria “Krona” de 9 V, um comutador S1, um diodo VD1 para proteção contra ultrapassagens e um capacitor C5.
Em seguida, vou lhe dizer como fazer este dispositivo.
Detalhes e materiais:
Transistor KP307B
Transistor KT325V
Diodo D310
Capacitor de cerâmica de tamanho pequeno 47 nF - 2 un.
Capacitor de cerâmica de tamanho pequeno 20 pF
Capacitor eletrolítico 47μF x 16V
Capacitor eletrolítico 470μF x 16V
Resistor de 10 MΩ
Resistor MLT-0,125 560 Ohm
Resistor MLT-0.125 100 kOhm
Resistor MLT-0.125 470 Ohm
LED
Interruptor ou botão de trava
Krona Battery Pad
Clipe de crocodilo - 2pcs.
Recipiente transparente de plástico para itens pequenos
Folha de fibra de vidro
Fio trançado
Solda
Rosin
Borracha de espuma
Cola
Solvente 646
Trapos
Ferramentas:
Ferro de soldar 25-40 W
Pinças
Tesoura
Faca
Furador
Pinças
Alicates
Serra de vaivém
Ficheiro
Mini broca com bicos
Marcador permanente
Régua
Lupa
Agulha de costura
Multímetro
Processo de fabricação.
Etapa 1
Fabricação de placas.
Como peça de trabalho, decidi usar uma prancha caseira feita de fibra de vidro, que fiz muitos anos atrás. Foram coletados layouts de vários dispositivos. É bom que haja pequenos círculos de "remendo" cercados por papel alumínio que atua como um fio comum. Esta placa é ideal para a fabricação de dispositivos de RF, que é este dispositivo. Também nesta placa está um cabo de alimentação na forma de uma faixa. Se você não possui uma placa desse tipo, é fácil fazê-la cortando os círculos com uma mini broca com um bico como uma broca dental.Ou usando uma régua e um cortador feito de uma lâmina de serra. Nesse caso, você precisa cortar não os círculos, mas os quadrados.
Etapa 2
Montagem de peças no quadro.
Tendo manchado as conclusões das peças, eu as dessoldei no quadro, como mostrado nas fotografias. Durante a instalação, tentei fazer as conclusões das peças o mais curtas possível, o que é importante para os dispositivos de RF. Em seguida, usando um quebra-cabeças, ele cortou cuidadosamente partes desnecessárias da placa em ambos os lados e processou as bordas com uma lima. Obviamente, isso está errado, essas operações devem ser feitas antes da instalação das peças. Mas o fato é que eu não sabia exatamente quantos detalhes e o que seria necessário para isso caseiro. Determinado no processo. Usando uma lupa, ele examinou a instalação, prestando atenção especial à ausência de curtos-circuitos de "leitões" com a película ao redor. Usando uma agulha de costura e um pano umedecido com solvente, limpei a tábua do resíduo de resina. Como resultado, recebi uma placa medindo 65 x 40 mm.
Aqui, a designação dos terminais dos transistores, na posição em que são soldados na placa. Também são indicados os ânodos do diodo, LED e os terminais positivos dos capacitores eletrolíticos.
Etapa 3
Fabricação de caixas.
No começo, eu queria fazer ou pegar uma caixa de metal acabada. Mas me deparei com um pequeno recipiente de plástico para pequenas coisas. Aqui está.
Eu decidi usá-lo. Possui 4 compartimentos pequeno e um amplo. Imaginei que em um compartimento seria possível colocar uma placa, em outra bateria, no terceiro interruptor, nos quartos grampos com fios e quartzo conectado. No quinto compartimento (grande), você pode colocar um conjunto de ressonadores. Além disso, o gabinete é translúcido, portanto, você não precisa pensar em onde e como posicionar o LED para que fique visível de diferentes ângulos. O estojo passará livremente as ondas de rádio emitidas pelo dispositivo, enquanto será possível fechar a tampa, nenhum fio ficará pendurado para fora e será fácil movê-lo para o lugar certo.
Antes de tudo, marquei com um marcador o local do furo para conectar o interruptor de alimentação e três locais de slots para os fios. Fez um buraco e ranhuras.
Etapa 4
Para que a bateria e um conjunto de quartzo não fiquem no estojo, cortei 4 blocos de espuma.
E colou-os nos lugares apropriados.
Etapa 5
Instalação de todo o dispositivo.
Eu medi a quantidade necessária de fio para conectar a placa com o bloco e o interruptor, bem como os clipes de crocodilo com a placa. Os fios tiveram cores diferentes. Soldado de acordo com o esquema. Fios torcidos entre si.
Etapa 6
Montagem na carcaça.
Ele consertou o interruptor com uma porca, não consertou a placa, ela fica bem em seu compartimento. Coloquei os fios nos slots correspondentes. O dispositivo está pronto!
Etapa 7
Verificando o desempenho do dispositivo.
Resultados do teste.
O dispositivo foi testado com um grande número de ressonadores de quartzo na faixa de frequências de 1.000 MHz a 79.000 MHz, um design muito diferente. Diferentes anos de fabricação, a partir de 1961. O dispositivo identificou claramente ressonadores defeituosos. Além disso, um quartzo reparável foi deliberadamente desativado. Para fazer isso, uma gota de cola foi aplicada à placa. O dispositivo mostrou que o ressonador está com defeito.
O sinal emitido pelo dispositivo (a uma frequência de quartzo de 24.200 MHz) foi gravado por um simples indicador de campo a uma distância de 10 cm e por um receptor de rádio (no terceiro harmônico) a uma distância de pelo menos 15 m.
O desempenho do dispositivo foi mantido quando a tensão da bateria foi reduzida para 4,0 Volts (com uma diminuição no brilho do indicador).
O consumo de corrente a uma voltagem de 9,0 V foi de 10 a 13 mA.
No futuro, pretendo melhorar este produto.
1) Faça uma saída para conectar um medidor de frequência.
2) Faça da modulação selecionável um sinal de frequência sonora (gerador embutido).
Há espaço livre suficiente no caso para isso.
Estou satisfeito com o meu produto caseiro e o uso ativamente. Também deu um tempo para um amador de rádio familiar. O feedback é positivo.
Espero que este artigo seja útil para você.
Ficarei feliz em seus comentários e sugestões.
Atenciosamente, R555.