発振器の設計

Sep 05 2020

送信機の発振器設計(電子的)についての良いチュートリアルを探しています。現在のチュートリアルの問題はほとんどすべて回路図のみを提供し、一部はそれがどのように機能するかを説明しています。しかし、トランジスタ(ベータまたは周波数範囲を選択)、抵抗値(バイアス電圧と出力変調電圧)、またはコンデンサ値などを決定する方法を示す人は誰もいません。送信機について自分で実験して学ぶのは非常に困難です。

次のステージのアンプ、信号に追加される音、フィルターの仕組みについては言うまでもありません(x'tallフィルターについて聞いたので、できるだけ周波数が最も近いx'tallsを選択する必要があります。しかし、理由はわかりません。これに答える必要はありません。)基本的に、実用的ではないため、深く学ぶことはできません。

回答

6 AleksanderAlekseev-R2AUK Sep 05 2020 at 16:00

自家製の送信機だけでなく、理論にも興味を持っていただきたいと思います!私は少し前に自分の受信機と送信機を作り始めました、そしてそれが最初にどれほどイライラすることができるかを完全に理解しました。

ただし、これは広範で複雑なトピックです。送信機用の発振器だけを考えると、LC発振器(Clapp、Colpits、Hartley、その他いくつかの水晶発振器、さまざまなタイプのVFO、PLL、DDS)があります。人々は、単一のチュートリアルではなく、書き込みブックこのテーマに関するを。

さて、少し前にCW送信機で使用した簡単なVXO回路図を紹介します。

これはいわゆるスーパーVXOです。Q2はバッファ、Q1、左側はすべてオシレータです。それはどのように機能しますか?基本的にはクラップ水晶発振器ですが、水晶は2番目の水晶とL1およびVC1でデQされます。「Qとは何か」、「バッファが必要なのは何か」、「R5とC3は何のために」などの質問をもたらすものは、発振器の安定性、増幅についてもあります(出力はわずか4 dBmですが、現在はdBmとは何ですか?そのうち必要なのは...)、フィルタリング、キーイング、およびBarkhausen基準です。この特定の回路図に興味がある場合は、ここにチュートリアルがあります。ロシア語ですが、Google翻訳が役立つはずです。

ただし、目標は、単純な回路図がどのように多くの質問を作成し、それがさらに多くの質問を作成するかを示すことでした。そのため、発振器に関する簡単なチュートリアルを書くだけでは不可能です。

これが私を大いに助けたいくつかの本です:

  1. ARRLハンドブック。それをあなたの将来のプロジェクトのリストとさらなる読み物への参照からの出発点と考えてください。
  2. ハンズオンラジオ実験、第1巻、第2巻、第3巻。同上。第1巻は特に読む価値があります。
  3. 発明者のための実用的な電子機器、第4版。オシレーターやフィルターを除く、さまざまなトピックに関する優れた情報源。特にフィルター。
  4. アマチュア無線トランシーバーのパフォーマンステスト。これは、IMD、MDSなどとは何か、およびそれらを測定する方法を詳細に説明しています。これが必要になります。
  5. アマチュア無線家のためのソリッドステートデザイン。それは1977年頃の新しいものではありません。しかし、それは多くのこと、特にミキサーをよく説明しています。SSDの良いところは、無料で利用できることです。
  6. RF設計の実験方法。SSDの作者による新しい本。それは素晴らしいですが、私はそれから始めることをお勧めしません。理解を深めるには、ある程度のコンテキストが必要です。

私のアドバイスは、少なくとも(1)、(5)、(6)を読むことですが、もっと良いのは、それらすべてです。簡単なプロジェクトから始めます。減衰器または50オームのダミーロードを作成します。それらを測定します。送信機をテストするには、両方が必要になります。次に、単純なLC発振器を作成します。それを測定します。安定していますか?何故なの?水晶発振器を構築します。それは良いですか?周波数を調整することは可能ですか?出力信号はどのくらいきれいですか?それをきれいにすることは可能ですか?フィルタを作成します。何かいいことがあるの?役に立ちましたか?

言い換えれば、次々と少しずつ進んでいきます。そしてすぐにあなたはあなたの最初のQRPリグで放送されるでしょう。73s de R2AUK

1 BrianK1LI Sep 07 2020 at 13:54

発振器に関するこれらの電子チュートリアルは非常に有益だと思います。アナログ・デバイセズの無料の電子シミュレーターであるLTSpiceには、クラップ、コルピッツ、ハートレー発振器の回路例が含まれています。例の回路の要素の値を摂動させると、それぞれが発振器の性能パラメータにどのように影響するかをより完全に理解するのに役立ちます。

TonyStewartSunnyskyguyEE75 Sep 13 2020 at 02:47

良いニュースは、エンジニアが設計方法を学ぶ前に、仕様の読み取りと書き込みを学ぶ必要があることを知っておく必要があるということです。だから、試してはいけません。あなたは良いスペックから始めなければなりません!!! (多くの測定可能な値)

それは何をするためのものか?[ppm、ppm / 'C、Rs、並列、直列、または高調波(倍音)など?許容範囲?/安定性?/経年変化?サインまたはスクエアアウト?

何が必要かがわかったら、すべての小さな回路で「作成または購入」するオプションがあります。ディスクリート、IC、モジュール、または最終製品?何がラジオを悪くしたり良くしたりしますか?

幸いなことに、XOは現在安価であるため、本の価値のある情報を学ぶ必要はありません。既製の水晶発振器を購入するだけで、水晶以上のものはありません。しかし、どのような仕様ですか?

X =水晶またはXtal(xは十字形のように見えます)
XO =水晶発振器
VCXO =電圧制御
XOTCXO =温度。補正されたXO(多くの場合-40〜 + 70'Cまたは0〜70'C)は、許容誤差(ppm)、室温での100万分の1(エラー)、25'C、安定性= Vccおよび温度以上で等級分けされます。範囲。
VCTCXOボルト 制御されたTCXO(これらは無効にすることができます)
OCXO(オーブン化されたSCカットクリスタルは1e-11タイプの精度で約1000倍安定し、200倍高価です。上記の他はすべてATカットXです。もちろん、DIYATカットOCXOは安価です。ノウハウですが、それには最低3次の2ステージサーマルデザインと2ステージヒーターが必要です
。DTXOPLでXOをデジタル調整し、ストリングを不揮発性メモリにシリアルプログラムするので、1つのxtalで多くの周波数を実行できます。

私はおそらくいくつかの頭字語を省略しましたが、あなたはそれを理解するでしょう。

Digikeyにはこれらすべてがあります。

クリスタルとは

理解しなければならない共通の属性は何ですか?
https://www.changpuak.ch/electronics/Quartz_Crystal_Filter_Designer_1.php

XのQは〜> 10kですが、
Rとのインピーダンス比に基づくLC共振器のQは、適度に安定するために100になる可能性があります。

学部生で、まるでガラス張りの目でARRLハンドブックを読んでいたのを覚えています。まるでベクトル経済学の本を読んでいて、30年後、サンディエゴにいたときにフィラデルフィアの大学院生に「クリスタルとは何ですか」と尋ねました。そして彼は何も認めなかった。しかし、EEを卒業すると、データシートと回路図の読み方を理解するために必要な理論と独学のスキルがあり、最初の仕事でドップラーRx用の2ステージXtalVLFフィルターをいくつか設計しました。

フィルタ仕様とは何ですか?

繰り返しますが、仕様が見つかるまで設計について考えないでください。

最高のフィルター仕様は何ですか?短時間でその方法を学ぶことは可能ですか?各ステージ、RF、IF、アンテナ、PS、ステージ数、群遅延、BW、Q阻止帯域は?

https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=crystal+filter+design+calculator

必読

https://en.wikipedia.org/wiki/Crystal_oscillator

補遺

フィルターを簡単に理解する方法。スライダー上のすべての変数を使用したインスタントデザイン。回路を選択>より大きな受動フィルター>次数7を選択>スペクトルを増加>中心周波数、BWチェビシェフ、リップルdBを選択、位相応答、極-零点プロットを追加し、任意の仕様に変更します。2.4GHz BW 30MHz 5次または12次..(ランダム)