Dispozitiv pentru testarea rezonatoarelor de cuarț. Tester de rezonator cu cuarț pe un microcontroler

25.07.2020 Toate întrebările

Un frecvențămetru este un dispozitiv util în laboratorul unui radioamator (mai ales în absența unui osciloscop).

Pe lângă frecvențametrul, personal mi-a lipsit adesea un tester cu rezonanță cu cuarț - au început să sosească prea multe produse defecte din China. S-a întâmplat de mai multe ori să asamblați un dispozitiv, să programați microcontrolerul, să înregistrați siguranțe astfel încât să fie tactate de un cuarț extern și atât - după înregistrarea siguranțelor, programatorul nu mai vede MK. Motivul este cuarțul „rupt”, mai rar - un microcontroler „buggy” (sau reetichetat cu atenție de chinezi cu adăugarea, de exemplu, a literei „A” la sfârșit și am găsit până la 5%. lotul cu astfel de cuarțuri defecte Apropo, un set chinezesc de contoare de frecvență destul de cunoscut nu mi-a plăcut deloc testerul de cuarț de pe un microcontroler PIC și un afișaj LED de la Aliexpress, pentru că adesea în loc de frecvență arăta fie. vremea din Zimbabwe sau frecvențele armonicilor „neinteresante” (sau poate am avut ghinion).


4 teste cu rezonatoare cu cuarț
Funcționarea corectă a unui cristal de cuarț poate fi testată conectându-l la un circuit oscilator sau filtru. Figura 1 prezintă o diagramă elaborată de K. Tavernier (Franţa).
Deoarece frecvențele de cristal implicate pot acoperi o gamă foarte largă de la 1 la 50 MHz, circuitul este un oscilator cu gamă largă. Un generator aperiodic este asamblat pe tranzistorul T1.


Dacă cuarțul testat funcționează, atunci un semnal pseudo-sinusoid va fi prezent la emițătorul T1 la frecvența fundamentală a cristalului. Acest semnal este rectificat de diodele D2, D1 și, atunci când tensiunea pe condensatorul C4 atinge o valoare suficientă pentru a deschide tranzistorul T2, LED-ul din circuitul colector T2 începe să se aprindă. Aceasta indică capacitatea de funcționare a cuarțului. Pentru a determina frecvența de oscilație, puteți conecta un frecvențămetru sau un osciloscop în paralel cu rezistența R2.
Cipul 4060 este un contor binar care include un oscilator. Dacă asamblați acest circuit, generarea are loc la frecvența fundamentală a rezonatorului. Divizoarele cipului reduc apoi frecvența la frecvența audio, care poate fi auzită în capul audio cu impedanță scăzută. Prototipul de testare a funcționat cu încredere cu rezonatoare de la 1 la 27 MHz. În acest din urmă caz, frecvența de ieșire a fost de aproximativ 6,6 kHz. Analogul domestic al 4060 este un microcircuit de tip 1051HL2.


Figura 3 arată un tester pe care l-am combinat acum 5-6 ani. Există o mulțime de scheme similare în literatură și pe Internet. În acest circuit, cuarțul 1...30 MHz este pornit. Folosind citirile microampermetrului, poate fi evaluată activitatea cuarțului.
Trebuie avut în vedere faptul că cristalele de cuarț cu o frecvență peste 20 MHz sunt, de regulă, armonice. Prin urmare, la testarea cuarțului la 32 MHz, acesta a „pornit” la frecvența sa principală de 10,67 MHz, ceea ce a arătat frecvențametrul.

Deoarece este lipit, este depozitat într-o cutie, placa și carcasa sunt o dezamăgire.

Generatorul de bandă largă este, desigur, versatil și, în majoritatea cazurilor, util. Cu toate acestea, cuarțul slab activ poate să nu înceapă în el. Dar nu ar trebui să te grăbești să-l arunci. În acest caz, puteți ajusta valorile condensatoarelor C1 și C2, așa cum se recomandă în [Radiohobby 1999№3s22-23]. Pentru cele mai bune condiții de excitare, C1 ar trebui să fie aproximativ egal numeric cu lungimea de undă în metri generată de cuarț (la prima armonică fundamentală). De exemplu, dacă cuarțul este la 1 MHz, atunci C1 = 300 pF. Pentru o mai bună autoexcitare, C2 poate fi selectat de 1,5...2 ori mai puțin decât capacitatea C1. Pentru C3, capacitatea este aproximativ egală cu C2 (Fig. 4)


  • 08.10.2014

    Controlul stereo pentru volum, echilibru și ton de pe TCA5550 are următorii parametri: Distorsiune neliniară scăzută nu mai mult de 0,1% Tensiune de alimentare 10-16V (12V nominal) Consum de curent 15...30mA Tensiune de intrare 0,5V (câștig la o tensiune de alimentare) de unitatea de 12V) Domeniu de reglare a tonului -14...+14dB Domeniu de ajustare a echilibrului 3dB Diferența dintre canale 45dB Raport semnal/zgomot...

  • 29.09.2014

    Schema schematică a transmițătorului este prezentată în Fig. 1. Transmițătorul (27 MHz) produce o putere de aproximativ 0,5 W. Un fir de 1 m lungime este folosit ca antenă. Transmițătorul este format din 3 trepte - un oscilator principal (VT1), un amplificator de putere (VT2) și un manipulator (VT3). Frecvența oscilatorului principal este setată pătrat. rezonatorul Q1 la o frecvență de 27 MHz. Generatorul este încărcat pe circuit...

  • 28.09.2014

    Parametrii amplificatorului: Gama totală de frecvențe reproduse 12...20000 Hz Puterea maximă de ieșire a canalelor de frecvență medie-înaltă (Rn=2,7 Ohm, Up=14V) 2*12 W Puterea maximă de ieșire a canalului de joasă frecvență (Rn=4 Ohm , Up=14V) 24 W Putere nominală medie canale HF la THD 0,2% 2*8W Puterea nominală a canalului LF la THD 0,2% 14W Consum maxim de curent 8 A În acest circuit, A1 este un amplificator HF-MF și ...

  • 30.09.2014

    Receptorul VHF funcționează în intervalul 64-108 MHz. Circuitul receptor se bazează pe 2 microcircuite: K174XA34 și VA5386 în plus, circuitul conține 17 condensatoare și doar 2 rezistențe; Există un circuit oscilator, heterodin. A1 are un VHF-FM superheterodin fără ULF. Semnalul de la antenă este furnizat prin C1 la intrarea cipului IF A1 (pin 12). Postul este reglat pe...

Motivul creării acestui dispozitiv a fost un număr considerabil de rezonatoare de cuarț acumulate, atât achiziționate, cât și lipite de la diferite plăci, iar mulți nu aveau niciun marcaj. Călătorind prin vastele întinderi ale Internetului și încercând să asamblam și să rulăm diverse circuite de testare cu cuarț, s-a decis să venim cu ceva al nostru. După multe experimente cu generatoare diferite, atât pe logici digitale diferite, cât și pe tranzistoare, am ales 74HC4060, deși nici nu a fost posibilă eliminarea auto-oscilațiilor, dar după cum s-a dovedit, acest lucru nu creează interferențe în timpul funcționării dispozitivului. .

Circuit contor cu cuarț

Dispozitivul se bazează pe două generatoare CD74HC4060 (74HC4060 nu era în magazin, dar judecând după fișa tehnică sunt chiar mai „cooler”), unul funcționează la o frecvență joasă, al doilea la una înaltă. Cele cu cea mai joasă frecvență pe care le-am avut au fost cuarțul orar, iar cea mai mare frecvență a fost cuarțul nearmonic la 30 MHz. Datorită tendinței lor de a se autoexcita, s-a decis comutarea generatoarelor prin simpla comutare a tensiunii de alimentare, care este indicată de LED-urile corespunzătoare. După generatoare, am instalat un repetor logic. Ar putea fi mai bine să instalați condensatori în loc de rezistențele R6 și R7 (nu l-am verificat eu).

După cum s-a dovedit, dispozitivul rulează nu numai cuarț, ci și tot felul de filtre cu două sau mai multe picioare, care au fost conectate cu succes la conectorii corespunzători. Un „biped” similar cu un condensator ceramic a fost lansat la 4 MHz, care a fost ulterior folosit cu succes în locul unui rezonator cu cuarț.

Fotografiile arată că două tipuri de conectori sunt folosite pentru a testa componentele radio. Primul este realizat din părți de panouri - pentru părțile de ieșire, iar al doilea este un fragment de placă lipit și lipit de șine prin găurile corespunzătoare - pentru rezonatoare cuarț SMD. Pentru a afișa informații, pe microcontrolerul PIC16F628 sau PIC16F628A se utilizează un frecvențămetru simplificat, care comută automat limita de măsurare, adică frecvența de pe indicator va fi fie în kHz, fie în MHz. Despre detaliile dispozitivului O parte a plăcii este asamblată pe piese de plumb, iar o parte pe SMD. Placa este proiectata pentru indicatorul LCD cu o singura linie Winstar WH1601A (acesta este cel cu contactele din stanga sus), contactele 15 si 16, care servesc pentru iluminare, nu sunt cablate, dar oricine are nevoie poate adauga piste si detalii pentru ei înșiși. Nu am aprins lumina de fundal pentru că am folosit un indicator neiluminat de la un telefon de pe același controler, dar la început a existat unul Winstar. Pe lângă WH1601A, puteți utiliza WH1602B - cu două linii, dar a doua linie nu va fi folosită. În loc de un tranzistor în circuit, puteți utiliza oricare din aceeași conductivitate, de preferință cu un h21 mai mare. Placa are două intrări de alimentare, una de la un mini USB, cealaltă printr-un bridge și 7805. Există și spațiu pentru un stabilizator în altă carcasă.

Configurarea dispozitivului

Când reglați cu butonul S1, porniți modul de joasă frecvență (LED-ul VD1 se va aprinde) și inserând un rezonator de cuarț la 32768 Hz în conectorul corespunzător (de preferință de pe placa de bază a computerului), utilizați condensatorul de reglare C11 pentru a seta frecvența indicatorului la 32768 Hz. Rezistorul R8 setează sensibilitatea maximă. Toate fișierele - plăci, firmware, fișe de date pentru elementele radio utilizate și multe altele, descărcate în arhivă. Autorul proiectului este nefedot.

ARHIVĂ:

Oferim spre considerare un alt dispozitiv care a fost realizat acum câteva zile. Acesta este un tester cu rezonator de cuarț pentru verificarea eficienței (operabilității) cuarțului utilizat în multe dispozitive, cel puțin la ceasurile electronice. Întregul sistem este extrem de simplu, dar tocmai aceasta este simplitatea necesară.

Testerul este format din mai multe componente electronice:

  • 2 tranzistoare NPN BC547C
  • 2 condensatoare 10nF
  • 2 condensatoare 220pF
  • 2 rezistențe 1k
  • 1 rezistor 3k3
  • 1 rezistor de 47k
  • 1 LED

Alimentat de 6 baterii AA de 1,5 V (sau Krona). Corpul este realizat dintr-o cutie de bomboane și acoperit cu bandă colorată.

Schema schematică a unui tester de cuarț

Diagrama arată astfel:

A doua versiune a schemei:

Pentru a verifica, introduceți cuarț în SN1, apoi comutați comutatorul în poziția ON. Dacă LED-ul se aprinde puternic, rezonatorul de cuarț funcționează. Și dacă după pornire LED-ul nu se aprinde sau se aprinde foarte slab, atunci avem de-a face cu un element radio deteriorat.

Desigur, acest circuit este mai mult pentru începători, reprezentând un simplu tester de cuarț fără a determina frecvența de oscilație. T1 și XT au format generatorul. C1 și C2 - divizor de tensiune pentru generator. Dacă cuarțul este viu, atunci generatorul va funcționa bine, iar tensiunea sa de ieșire va fi rectificată de elementele C3, C4, D1 și D2, tranzistorul T2 se va deschide și LED-ul se va aprinde. Testerul este potrivit pentru testarea cuarțului 100 kHz - 30 MHz.