Гетеродины с кварцевой стабилизацией

Значительное повышение стабильности частоты гетеродина может быть достигнуто использованием в них кварцевых резонаторов (или, сокращенно, кварцев), которые представляют собой тонкие пластинки из натурального или синтетического кварца определенной толщины и площади. Две противоположные поверхности пластинок покрыты тонким слоем серебра. К этим посеребренным поверхностям припаяны два вывода, являющиеся электродами кварцевого резонатора. Характерной особенностью кварцевого резонатора является то, что он ведет себя как последовательный резонансный контур с добротностью, исчисляемой десятками и сотнями тысяч. Частота резонанса этого контура зависит только от толщины кварцевой пластинки. Нестабильность частоты последовательного резонанса составляет не более нескольких тысячных долей процента.

 

Известно большое число гетеродинов со стабилизацией кварцами, как простых, так и сложных. В последние годы находят широкое применение подобные гетеродины, не содержащие катушек индуктивности. На рис. 57 приведена простейшая схема гетеродина на одном транзисторе (Т1) где кварцевый резонатор ПЭ1 включен между коллектором и базой транзистора. Фазовый сдвиг в цепи положительной обратной связи корректируется при помощи конденсатора С1, емкость которого для получения неискаженных колебаний подбирают. Колебания снимаются с эмиттера транзистора.

Недостаток гетеродина, выполненного по схеме рис. 57, состоит в том, что емкость конденсатора С1 зависит от конкретного образца кварцевого резонатора. Это усложняет конструкции многоканальных гетеродинов, предназначенных для работы с рядом кварцевых резонаторов различной частоты.

Значительно проще гетеродин, показанный на схеме рис. 58, в котором кварц ПЭ1 включен между эмиттерами двух транзисторов, соединенных последовательно по схеме «общий эмиттер — общий коллектор». Такое включение транзисторов позволяет обойтись без корректирующего конденсатора и тем самым обеспечить устойчивую работу гетеродина при смене кварцев. Гетеродин нормально работает при напряжении питания всего 3 В, потребляет ток около 3 мА и обеспечивает эффективное значение выходного напряжения 1 В. Здесь могут быть использованы транзисторы типа ГТ309 с любым буквенным индексом, а также П422 и П423.

В том случае, когда гетеродин должен работать только с одним кварцевым резонатором, можно применить гетеродин, изображенный на рис. 57, применив в нем транзистор типа КТ312 или КТ315 с любым буквенным индексом. Наилучшие результаты с этим гетеродином получаются при генерировании колебаний с частотой от 1 до 10 МГц. Возможности гетеродина, показанного на схеме рис. 58, значительно шире.

Васильев В. А. Зарубежные радиолюбительские конструкции. М., «энергия», 1977.