KRYSTALOVÝ OSCILÁTOR

V článku http://ok1ike.c-a-v.com/soubory/krystaly_1.htm který byl zde nedávno uveden, jsme si řekli něco o použití krystalových rezonátorů, zkráceně krystalů. Jejich nejčastější použití je například pro stabilizaci kmitočtu oscilátoru. Jedno takové zapojení již bylo v uvedeném článku popsáno, a zde se podíváme na další. Na obrázku je uvedeno schématické zapojení oscilátoru typu Colpitts. Takovéto obvody jsou používány v mnoha amatérských vysílačích domácí výroby. Tento konkrétní obvod je navržen tak, aby pracoval při kmitočtech od 1,5 MHz do 8 MHz. Aby jej bylo možno použít i při nižších kmitočtech, bylo by nutno zvýšit hodnoty kondenzátorů C1 a C2.

C1 – 100 pF  keramický nebo slídový

C2 – 680 pF keramický nebo slídový

C3 – 10n keramický

C4 – 1n keramický

R1 – M22

R2 – 1k

T1 – libovolný vf křemíkový NPN

Návod pro začátečníka.

Pokud jste naprostý začátečník, a ještě nikdy jste nestavěl žádné zapojení podle schématu, je nejvyšší čas, aby jste s tím začal. Můžete použít dva způsoby montáže, jednodušší a odbornější. Ten jednodušší spočívá v tom, že si před sebe položíte dva kousky silnějšího holého měděného drátu, jeden si označíte jako plus a druhý jako mínus, no a mezi ně pak sázíte všechny součástky, jako je ve schématu, jako příklad viz http://ok1ike.c-a-v.com/soubory/pokus.htm. Je to skvělý způsob, jak experimentovat s obvody a naučit se princip jednotlivých zapojení.

No a ten odbornější způsob je montáž na plošný spoj, jak je uvedeno na obrázku.

Již to máte zapojeno? tak nyní vesměte asi 25 cm dlouhý vodič a připájejte jen na výstup oscilátoru. Poblíž umístíme radiopřijímač naladěný na kmitočet krystalu a zapneme napájení. Pokud je vše správně provedeno, uslyšíte z přijímače nosnou vlnu (carrier) nebo mlčení jí způsobené. No a co nyní – vše, co by jste ještě mohli zkusit, je připojit modulační nf zesilovač, výkonový zesilovač na výstup oscilátoru, filtr potlačující harmonické kmitočty (dolní propust) a máte k dispozici stabilní AM vysílač J.


Dále je uvedena zase jiná verze tohoto obvodu, s několika vylepšeními. Mezi krystal a zem je připojen proměnný kondenzátor, který umožňuje v malých mezích měnit kmitočet (větší kapacita se rovná nižšímu kmitočtu). Tranzistor T2 slouží jako oddělovací zesilovač, který omezuje vliv dalších obvodů na oscilátor, a tím stabilizuje kmitočet a také zvyšuje výstupní výkon. Tento obvod používá odlišné hodnoty proti minulému zapojení pro R1, C1 a C2, ale nenechte se těmito rozdíly vylekat.

C1, C4, C5 – 1nF

C2 – 3n3

C3 – 20 až 50 pF, proměnný

C6 – M1

T1, T2 – BF241

(VF tranzistor NPN - Ic = 0,025 A, Pd = 0,3 W, pouzdro TO92

Parametry: Ic = 0,025 A Uce0 = 40 V, Ucb0 = 40 V, Pd = 0,3 W, h21E = 35-125)

R1 – 22k

R2, R6 – 1k

R3 – 18k

R4 – M27

R5 – M47


Další variace krystalového oscilátoru typu Colpitts má paralelně ke krystalu přidán odpor, ale proč tomu tak je – to se mně neptejte, nevím. Vysvětlení ani v dostupné literatuře nemůžu najít. Zapojení bylo testováno a výtečně pracuje na kmitočtech od 1,5 do 20 MHz.


Závěrem ještě ukážu klasické zapojení krystalového oscilátoru, podle jeho autora se mu říká oscilátor Pierce. Zde uvádím dvě jeho verze, s použitím polem řízených tranzistorú (FET). Prvé zapojení pochází z učebnice elektroniky, druhé je obkresleno z „Grenade“, pirátského krátkovlnného rozhlasového vysílače, podle "Radio Animal."