Medidor resonador de cuarzo. Cómo comprobar un resonador de cuarzo. Comprobación de dos resonadores de cuarzo a la vez

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Un conjunto de componentes para montar un frecuencímetro con función de tester. resonadores de cuarzo.

Sencillo y económico, desarrollado en base a PIC del microcontrolador con la capacidad de tener en cuenta el cambio de frecuencia de los receptores superheterodinos durante las mediciones con un indicador LED de cinco dígitos, conveniente e intuitivo.

Funciones

• La resolución de la pantalla cambia automáticamente para garantizar la máxima precisión de lectura con una pantalla de 5 dígitos.
  La duración de la medición (tiempo de puerta) durante la cual se cuentan los pulsos de entrada también cambia automáticamente.
• Si el frecuencímetro se utiliza para mediciones en receptores o transmisores de onda corta, es posible que deba sumar o restar el valor de compensación de frecuencia de la frecuencia medida. La frecuencia de compensación es en muchos casos igual a la frecuencia intermedia, ya que el frecuencímetro suele estar conectado al generador de frecuencia variable del receptor.
• Para medir la frecuencia oscilante del cuarzo, simplemente conéctelo al conector rotulado “Cristal bajo prueba”

información adicional

Principales características:

Rango de medición de frecuencia: 1 Hz - 50 MHz

Medición de cuarzo para uso general en frecuencia de generación en el rango: 1 MHz - 50 MHz

Cambio automático de banda

Configuraciones programables para el valor de cambio de frecuencia agregado y restado durante ajustes y mediciones en Receptores VHF y transmisores.

Voltaje máximo de entrada 5 voltios

Modo de ahorro de energía cuando se alimenta desde una fuente de corriente autónoma

Es posible utilizar 5V desde la interfaz USB.

Número mínimo de componentes, montaje y configuración sencillos.

Preguntas y respuestas

• Hola, ¿puedo pedir este producto en cantidad de 1 pieza?
  • ¡Sí por supuesto que puedes!
• Hola. ¿Qué rango de voltaje de la frecuencia medida se permite en la entrada en el modo frecuencímetro?
  • Nivel lógico TTL, hasta 5 Voltios
• Hola. ¿Cuál es el voltaje de entrada máximo para este frecuencímetro?
  • 5 voltios
• Hola, ¿cuándo saldrá a la venta este juego de construcción, en particular en la tienda Chip and Dip?
  • Buenas tardes Actualmente el producto está siendo aceptado en el almacén. productos terminados, Creo que dentro de una semana estará disponible para pedidos a través de nuestra tienda en línea. Con respecto a Chip y Dip, esta pregunta se les debe hacer directamente a ellos.
• ¡Buen día! Dime cuál es el problema. El frecuencímetro muestra el mismo número todo el tiempo. 65.370
  • Esta es la primera vez que escuchamos sobre un problema de este tipo. Cuando se ensambla correctamente, el dispositivo comienza a funcionar inmediatamente y no requiere configuración. Ver la instalación y garantizar la correcta instalación de todos los componentes. El valor de las resistencias constantes debe verificarse con un multímetro antes de la instalación.

Las oscilaciones son una de las más roles importantes V mundo moderno. Así, existe incluso la llamada teoría de cuerdas, que afirma que todo lo que nos rodea son sólo ondas. Pero existen otras opciones para utilizar este conocimiento, y una de ellas es un resonador de cuarzo. Da la casualidad de que cualquier equipo falla periódicamente y ellos no son una excepción. ¿Cómo puedes asegurarte de que después de un incidente negativo siga funcionando como debería?

Digamos unas palabras sobre el resonador de cuarzo.

Un resonador de cuarzo es un análogo de un circuito oscilatorio basado en inductancia y capacitancia. Pero hay una diferencia entre ellos a favor del primero. Como es sabido, el concepto de factor de calidad se utiliza para caracterizar un circuito oscilatorio. En un resonador de cuarzo alcanza valores muy altos, en el rango de 10 5 -10 7 . Además, es más eficiente para todo el circuito cuando cambia la temperatura, lo que se traduce en una mayor vida útil de piezas como los condensadores. La designación de los resonadores de cuarzo en el diagrama tiene la forma de un rectángulo ubicado verticalmente, que está "intercalado" en ambos lados por placas. Externamente, en los dibujos se parecen a un híbrido de condensador y resistencia.

¿Cómo funciona un resonador de cuarzo?

Se corta una placa, un anillo o una barra de un cristal de cuarzo. Se le aplican al menos dos electrodos, que son tiras conductoras. La placa es fija y tiene su propia frecuencia de resonancia vibraciones mecánicas. Cuando se aplica voltaje a los electrodos, se produce compresión, cizallamiento o flexión debido al efecto piezoeléctrico (dependiendo de cómo se cortó el cuarzo). El cristal oscilante en tales casos funciona como un inductor. Si la frecuencia del voltaje que se suministra es igual o muy cercana a sus valores naturales, entonces se requiere menos energía con diferencias significativas para mantener el funcionamiento. Ahora puedes pasar a la iluminación. problema principal, razón por la cual, de hecho, se escribe este artículo sobre un resonador de cuarzo. ¿Cómo comprobar su funcionalidad? Se seleccionaron 3 métodos, que serán discutidos.

Método número 1

Aquí el transistor KT368 desempeña el papel de generador. Su frecuencia está determinada por un resonador de cuarzo. Cuando se suministra energía, el generador comienza a funcionar. Crea impulsos que son iguales a la frecuencia de su resonancia principal. Su secuencia pasa a través de un condensador, denominado C3 (100r). Filtra el componente de CC y luego transmite el pulso a un frecuencímetro analógico, que está construido sobre dos diodos D9B y los siguientes elementos pasivos: condensador C4 (1n), resistencia R3 (100k) y un microamperímetro. Todos los demás elementos sirven para garantizar la estabilidad del circuito y para que nada se queme. Dependiendo de la frecuencia configurada, el voltaje en el condensador C4 puede cambiar. Este es un método bastante aproximado y su ventaja es la facilidad. Y, en consecuencia, cuanto mayor sea el voltaje, mayor será la frecuencia del resonador. Pero existen ciertas limitaciones: debes probarlo en este circuito sólo en los casos en que esté dentro del rango aproximado de tres a diez MHz. Las pruebas de resonadores de cuarzo que van más allá de estos valores generalmente no se incluyen en la electrónica de radioaficionados, pero a continuación consideraremos un dibujo cuyo rango es de 1 a 10 MHz.

Método número 2

Para aumentar la precisión, puede conectar un frecuencímetro u osciloscopio a la salida del generador. Entonces será posible calcular el indicador deseado utilizando las cifras de Lissajous. Pero hay que tener en cuenta que en tales casos el cuarzo se excita tanto en armónicos como en la frecuencia fundamental, lo que, a su vez, puede dar una desviación significativa. Mire los diagramas a continuación (este y el anterior). Como puedes ver, hay diferentes caminos busca la frecuencia y luego tienes que experimentar. Lo principal es seguir las precauciones de seguridad.

Comprobación de dos resonadores de cuarzo a la vez

Este circuito le permitirá determinar si dos resistencias de cuarzo que operan dentro del rango de uno a diez MHz están operativas. Además, gracias a él, podrás reconocer las señales de choque que van entre frecuencias. Por lo tanto, no solo es posible determinar el rendimiento, sino también seleccionar las resistencias de cuarzo que sean más adecuadas entre sí en términos de rendimiento. El circuito se implementa con dos osciladores maestros. El primero de ellos funciona con un resonador de cuarzo ZQ1 y está implementado sobre un transistor KT315B. Para comprobar el funcionamiento, la tensión de salida debe ser superior a 1,2 V y pulsar el botón SB1. El indicador indicado corresponde a la señal. nivel alto y unidad lógica. Dependiendo del resonador de cuarzo, se puede aumentar el valor requerido para la prueba (el voltaje se puede aumentar en cada prueba en 0,1 A-0,2 V al recomendado en las instrucciones oficiales para usar el mecanismo). En este caso, la salida DD1.2 será 1 y DD1.3 será 0. Además, indicando el funcionamiento del oscilador de cuarzo, se encenderá el LED HL1. El segundo mecanismo funciona de manera similar y será informado por HL2. Si los inicia simultáneamente, el LED HL4 también se iluminará.

Cuando se comparan las frecuencias de dos generadores, sus señales de salida de DD1.2 y DD1.5 se envían a DD2.1 y DD2.2. En las salidas de los segundos inversores, el circuito recibe una señal de modulación de ancho de pulso para luego comparar los resultados. Puede ver esto visualmente haciendo parpadear el LED HL4. Para mejorar la precisión, se agrega un frecuencímetro u osciloscopio. Si los indicadores reales difieren en kilohercios, para determinar un cuarzo de mayor frecuencia, presione el botón SB2. Entonces el primer resonador reducirá sus valores y el tono de las señales luminosas será menor. Entonces podemos decir con confianza que ZQ1 tiene una frecuencia más alta que ZQ2.

Características de los cheques.

Al comprobar siempre:

1. Lea las instrucciones que vienen con el resonador de cuarzo;
2. Siga las precauciones de seguridad.

Posibles causas del fallo.

Hay bastantes formas de desactivar su resonador de cuarzo. Vale la pena familiarizarse con algunos de los más populares para evitar problemas en el futuro:

1. Caídas desde alturas. La razón más popular. Recuerda: debes mantener siempre lugar de trabajo V en perfecto orden y monitorear tus acciones.
2. Presencia voltaje CC. En general, los resonadores de cuarzo no le temen. Pero había precedentes. Para verificar la funcionalidad, conecte un capacitor de 1000 mF en serie; este paso lo devolverá a funcionar o le permitirá evitar consecuencias negativas.
3. La amplitud de la señal es demasiado grande. Decidir este problema se puede hacer de diferentes maneras:

• Mueva la frecuencia de generación ligeramente hacia un lado para que difiera del indicador principal de la resonancia mecánica del cuarzo. Esta es una opción más compleja.
• Reduzca la cantidad de voltios que alimentan el generador. Esta es una opción más fácil.
• Compruebe si el resonador de cuarzo está realmente averiado. Entonces, el motivo de la disminución de la actividad puede ser un fundente o partículas extrañas (en este caso, es necesario limpiarlo a fondo). También puede ser que el aislamiento se haya utilizado de forma demasiado activa y haya perdido sus propiedades. Para comprobar este punto, puedes soldar un “tres puntos” en el KT315 y comprobarlo con un eje (al mismo tiempo puedes comparar la actividad).

Conclusión

El artículo analiza cómo comprobar la funcionalidad de dichos elementos. diagramas electricos, como la frecuencia de un resonador de cuarzo, así como sus propiedades. Métodos para establecer Información necesaria, y posibles razones por qué fallan durante la operación. Pero para evitar consecuencias negativas, trabaje siempre con la cabeza despejada y así el funcionamiento del resonador de cuarzo será menos perturbador.

Me gustaría decir de inmediato que No es posible comprobar el resonador de cuarzo con un multímetro.. Para comprobar un resonador de cuarzo con un osciloscopio, debe conectar la sonda a uno de los terminales de cuarzo y el cocodrilo de tierra al otro, pero este método no siempre funciona resultado positivo , a continuación se describe por qué.
Una de las principales razones del fallo de un resonador de cuarzo es una caída banal, por lo que si el mando a distancia del televisor o el llavero de la alarma del coche deja de funcionar, lo primero que hay que hacer es comprobarlo. No siempre es posible comprobar la generación en la placa porque la sonda del osciloscopio tiene una determinada capacitancia, que suele ser de unos 100pF, es decir, al conectar la sonda del osciloscopio conectamos un condensador con un valor nominal de 100pF. Dado que los valores de capacitancia en los circuitos osciladores de cuarzo son decenas y cientos de picofaradios, con menos frecuencia nanofaradios, la conexión de dicha capacitancia introduce un error significativo en los parámetros de diseño del circuito y, en consecuencia, puede provocar una falla en la generación. La capacitancia de la sonda se puede reducir a 20 pF configurando el divisor en 10, pero esto no siempre ayuda.

Con base en lo escrito anteriormente, podemos concluir que para probar un resonador de cuarzo, se necesita un circuito al que, cuando se conecta, la sonda del osciloscopio no interrumpa la generación, es decir, el circuito no debe detectar la capacitancia de la sonda. La elección recayó en un generador Clapp con transistores y, para evitar que se interrumpiera la generación, se conectó un seguidor de emisor a la salida.

No encontré un resonador de cuarzo con una frecuencia superior a 32 MHz, pero incluso este resultado puede considerarse excelente.
Obviamente, para un radioaficionado novato, es preferible un método sin usar un osciloscopio costoso, por lo que a continuación se muestra un diagrama para verificar el cuarzo usando un LED. La frecuencia máxima de cuarzo que pude probar usando este circuito es de 14MHz, el siguiente valor que tuve fue de 32MHz, pero con él el generador no arrancó, pero hay una brecha larga de 14MHz a 32MHz, lo más probable es que funcione. a 20MHz.

caracteristica principal de este frecuencímetro:
Se utiliza un TCXO (oscilador de referencia con compensación térmica) altamente estable. El uso de la tecnología TCXO le permite garantizar inmediatamente, sin precalentamiento, la precisión de medición de frecuencia declarada.

Características técnicas del frecuencímetro FC1100-M3:

Las características distintivas de los frecuencímetros de la línea FC1100 en particular:

Dimensiones de la placa de circuito impreso del dispositivo FC1100-M3: 83mm*46mm.
Pantalla LCD TFT en color con retroiluminación (diagonal 1,44" = 3,65 cm).
* Sensibilidad según DataSheet MB501L (parámetro "Amplitud de la señal de entrada": -4,4dBm = 135 mV@50 Ohm, respectivamente).
** El límite superior de la señal de entrada está limitado por la potencia de disipación de los diodos de protección B5819WS (0,2 W * 2 unidades).

Reverso del frecuencímetro FC1100-M3

Modo de medición de frecuencia de cuarzo en frecuencímetros FC1100-M2 y FC1100-M3

Circuito comparador/formador para señal de entrada 0...50 MHz.

Circuito divisor de frecuencia para señal de entrada 1...1100 MHz.

Breve descripción del frecuencímetro FC1100-M3:

El frecuencímetro FC1100-M3 tiene dos canales de medición de frecuencia separados.
Ambos canales del contador de frecuencia FC1100-M3 funcionan de forma independiente entre sí y se pueden utilizar para medir dos frecuencias diferentes simultáneamente.
En este caso, ambos valores de la frecuencia medida se muestran simultáneamente en la pantalla.
"Entrada A" - (tipo conector SMA-HEMBRA) Diseñado para medir señales de frecuencia relativamente alta, desde 1 MHz hasta 1100 MHz. El umbral de sensibilidad inferior de esta entrada es ligeramente inferior a 0,2 V y el umbral superior está limitado a 0,5...0,6 V mediante diodos protectores conectados espalda con espalda. No tiene sentido aplicar tensiones importantes a esta entrada, porque las tensiones por encima del umbral de apertura de los diodos de protección serán limitadas.
Los diodos utilizados permiten una disipación de potencia no superior a 200 mW, protegiendo la entrada del chip divisor MB501L. No conecte esta entrada directamente a la salida de transmisores de alta potencia (más de 100 mW). Para medir la frecuencia de fuentes de señal con una amplitud de más de 5 V, o una potencia significativa, utilice un divisor de voltaje externo (atenuador) o un condensador de transición de baja capacidad (unidades de picofaradios) conectados en serie. Si es necesario medir la frecuencia del transmisor, normalmente es suficiente un trozo corto de cable a modo de antena, incluido en el conector del frecuencímetro y ubicado a poca distancia de la antena del transmisor, o se puede utilizar una “goma” adecuada. Antena de banda” de estaciones de radio portátiles conectadas al conector SMA.

"Entrada B" - (tipo conector SMA-HEMBRA) Diseñado para medir señales de frecuencia relativamente baja, desde 1 Hz hasta 50 MHz. El umbral de sensibilidad inferior de esta entrada es inferior al de la “Entrada A” y es de 0,6 V, y el umbral superior está limitado por diodos protectores a 5 V.
Si necesita medir la frecuencia de señales con una amplitud de más de 5 V, utilice un divisor de voltaje externo (atenuador). Esta entrada utiliza el comparador de alta velocidad MAX999.
La señal de entrada se suministra a la entrada no inversora del comparador, y aquí se conecta la resistencia R42, lo que aumenta la histéresis del hardware del comparador MAX999 a un nivel de 0,6 V. Se suministra un voltaje de polarización a la entrada inversora del MAX999. comparador, desde una resistencia variable R35, que establece el nivel de respuesta del comparador. Al medir la frecuencia de señales ruidosas, es necesario girar la perilla de la resistencia variable R35 para lograr lecturas estables del frecuencímetro. La mayor sensibilidad del frecuencímetro se logra en la posición media del mango de la resistencia variable R35. La rotación en el sentido contrario a las agujas del reloj reduce y en el sentido de las agujas del reloj aumenta el voltaje umbral del comparador, lo que le permite cambiar el umbral del comparador a una sección libre de ruido de la señal medida.

El botón "Control" cambia entre el modo de medición de frecuencia "Entrada B" y el modo de prueba del resonador de cuarzo.
En el modo de prueba del resonador de cuarzo, es necesario conectar el resonador de cuarzo que se está probando a los contactos extremos del panel “Prueba de Cuarzo”, con una frecuencia de 1 MHz a 25 MHz. No es necesario conectar el contacto medio de este panel, está conectado al cable "común" del dispositivo.

Tenga en cuenta que en el modo de prueba del resonador de cuarzo, en ausencia del cuarzo probado en el panel, se observa una generación constante a una frecuencia relativamente alta (de 35 a 50 MHz).
Además, cabe señalar que al conectar el resonador de cuarzo en estudio, la frecuencia de generación será ligeramente superior a su frecuencia típica (dentro de unos pocos kilohercios). Esto está determinado por el modo de excitación paralelo del resonador de cuarzo.
El modo de prueba de resonador de cuarzo se puede utilizar con éxito para seleccionar resonadores de cuarzo idénticos para filtros de cuarzo multicristalinos en escalera. Al mismo tiempo, el criterio principal para seleccionar resonadores de cuarzo es la frecuencia de generación más cercana posible del cuarzo seleccionado.

Conectores utilizados en el frecuencímetro FC1100-M3:

Fuente de alimentación para el contador de frecuencia FC1100-M3:

El frecuencímetro FC1100-M3 está equipado con un conector Mini-USB estándar con una tensión de alimentación de +5,0 voltios.
Consumo de corriente (no más de 300 mA): garantiza la compatibilidad con la mayoría de las fuentes de alimentación de voltaje USB.
El kit incluye un cable "Mini-USB" "USB A", que le permite alimentar el frecuencímetro desde cualquier dispositivo que tenga dicho conector (computadora personal, computadora portátil, USB-HUB, fuente de alimentación USB, cargador de CA dispositivo USB) etcétera.

Para el suministro de energía autónomo del medidor de frecuencia FC1100-M3, las baterías "Power Bank" ampliamente utilizadas con baterías de polímero de litio incorporadas, que generalmente se usan para alimentar equipos con conectores USB, son óptimas. En este caso, además de la evidente comodidad, como beneficio adicional se obtiene aislamiento galvánico de la red y/o de la fuente de alimentación, lo cual es importante.