¿Cómo comprobar un resonador de cuarzo? Comprobación de resonadores de cuarzo. Dispositivo para verificar la frecuencia de cuarzo Diagrama de dispositivos de medición para verificar resonadores de cuarzo

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 da un 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.


Si sostienes el tablero a contraluz, puedes ver que con la ayuda de un taladro se obtienen puntos limpios; si perforas con un destornillador, quedan casi limpios). En esencia, esta es la misma instalación en los parches, solo que los parches no están pegados, sino perforados.


A continuación se puede ver una foto del simulacro.


Pasemos ahora directamente a comprobar el cuarzo. Primero, tomemos cuarzo a 4,194304MHz.


Cuarzo a 8MHz.


Cuarzo en 14.31818MHz.


Cuarzo a 32MHz.


Me gustaría decir unas palabras sobre los armónicos, Armónicos- oscilaciones a una frecuencia múltiplo de la fundamental, si la frecuencia fundamental de un resonador de cuarzo es de 8 MHz, entonces los armónicos en este caso se denominan oscilaciones a frecuencias: 24 MHz - 3er armónico, 40 MHz - 5to armónico, y pronto. Alguien podría preguntarse por qué sólo hay armónicos impares en el ejemplo, porque ¡¡¡El cuarzo no puede funcionar ni siquiera con armónicos!!!

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.

El motivo de la creación de este dispositivo fue una cantidad considerable de resonadores de cuarzo acumulados, comprados y soldados de diferentes placas, y muchos de ellos no tenían ninguna marca. Viajando por las vastas extensiones de Internet e intentando ensamblar y ejecutar varios circuitos de prueba de cuarzo, decidimos crear algo propio. Después de muchos experimentos con diferentes generadores, tanto en diferentes lógicas digitales como en transistores, elegí el 74HC4060, aunque tampoco fue posible eliminar las autooscilaciones, pero resultó que esto no crea interferencias durante el funcionamiento del dispositivo. .

Circuito medidor de cuarzo.

El dispositivo se basa en dos generadores CD74HC4060 (el 74HC4060 no estaba en la tienda, pero a juzgar por la hoja de datos son aún más "cool"), uno funciona a baja frecuencia y el segundo a alta. Los de frecuencia más baja que tenía eran cuarzo horario y la frecuencia más alta era cuarzo no armónico a 30 MHz. Debido a su tendencia a autoexcitarse, se decidió cambiar los generadores simplemente cambiando la tensión de alimentación, lo que se indica mediante los LED correspondientes. Después de los generadores, instalé un repetidor lógico. Quizás sería mejor instalar condensadores en lugar de resistencias R6 y R7 (no lo he comprobado yo mismo).

Al final resultó que, en el dispositivo no solo funcionan cuarzo, sino también todo tipo de filtros con dos o más patas, que se conectaron con éxito a los conectores adecuados. Se lanzó un "bípedo" similar a un condensador cerámico a 4 MHz, que luego se utilizó con éxito en lugar de un resonador de cuarzo.

Las fotografías muestran que se utilizan dos tipos de conectores para probar componentes de radio. El primero está hecho de partes de paneles, para piezas de salida, y el segundo es un fragmento de placa pegado y soldado a las pistas a través de los orificios correspondientes, para resonadores de cuarzo SMD. Para mostrar información, se utiliza un medidor de frecuencia simplificado en un microcontrolador PIC16F628 o PIC16F628A, que cambia automáticamente el límite de medición, es decir, la frecuencia en el indicador estará en kHz o MHz. Acerca de los detalles del dispositivo Parte de la placa está ensamblada sobre piezas de plomo y otra sobre SMD. La placa está diseñada para el indicador LCD monolínea Winstar WH1601A (este es el que tiene los contactos arriba a la izquierda), los contactos 15 y 16, que sirven para iluminación, no están enrutados, pero quien lo necesite puede agregar pistas y detalles. para ellos mismos. No encendí la luz de fondo porque usé un indicador no retroiluminado de algún teléfono en el mismo controlador, pero al principio había uno de Winstar. Además del WH1601A, puede utilizar el WH1602B, de dos líneas, pero no se utilizará la segunda línea. En lugar de un transistor en el circuito, puede usar cualquiera de la misma conductividad, preferiblemente con un h21 más grande. La placa tiene dos entradas de alimentación, una desde un mini USB, otra mediante puente y 7805. También hay espacio para un estabilizador en otra caja.

Configuración de dispositivo

Al sintonizar con el botón S1, encienda el modo de baja frecuencia (el LED VD1 se encenderá) e insertando un resonador de cuarzo a 32768 Hz en el conector correspondiente (preferiblemente de la placa base de la computadora), use el condensador de sintonización C11 para configurar la frecuencia en el indicador a 32768 Hz. La resistencia R8 establece la sensibilidad máxima. Todos los archivos: placas, firmware, hojas de datos de los elementos de radio utilizados y más, descárguelos en el archivo. El autor del proyecto es nefedot.

ARCHIVO:

El motivo de la creación de este dispositivo fue una cantidad considerable de resonadores de cuarzo acumulados, tanto comprados como soldados de diferentes placas, y muchos de ellos no tenían ninguna marca. Viajando por las vastas extensiones de Internet e intentando ensamblar y lanzar varios, decidimos crear algo propio. Después de muchos experimentos con diferentes generadores, tanto en diferentes lógicas digitales como en transistores, elegí el 74HC4060, aunque tampoco fue posible eliminar las autooscilaciones, pero resultó que esto no crea interferencias durante el funcionamiento del dispositivo. .

Circuito medidor de cuarzo.

El dispositivo se basa en dos generadores CD74HC4060 (el 74HC4060 no estaba en la tienda, pero a juzgar por la hoja de datos son aún más "cool"), uno funciona a baja frecuencia y el segundo a alta. Los de frecuencia más baja que tenía eran cuarzo horario y la frecuencia más alta era cuarzo no armónico a 30 MHz. Debido a su tendencia a autoexcitarse, se decidió cambiar los generadores simplemente cambiando la tensión de alimentación, lo que se indica mediante los LED correspondientes. Después de los generadores, instalé un repetidor lógico. Quizás sería mejor instalar condensadores en lugar de resistencias R6 y R7 (no lo he comprobado yo mismo).

Al final resultó que, en el dispositivo no solo funcionan cuarzo, sino también todo tipo de filtros con dos o más patas, que se conectaron con éxito a los conectores adecuados. Se lanzó un "bípedo" similar a un condensador cerámico a 4 MHz, que luego se utilizó con éxito en lugar de un resonador de cuarzo.

Las fotografías muestran que se utilizan dos tipos de conectores para probar componentes de radio. El primero está hecho de partes de paneles, para piezas de salida, y el segundo es un fragmento de placa pegado y soldado a las pistas a través de los orificios correspondientes, para resonadores de cuarzo SMD. Para mostrar información, se utiliza un medidor de frecuencia simplificado en el microcontrolador PIC16F628 o PIC16F628A, que cambia automáticamente el límite de medición, es decir, la frecuencia en el indicador será kilociclos o en megahercio.

Acerca de los detalles del dispositivo

Parte de la placa está ensamblada sobre piezas de plomo y otra sobre SMD. La placa está diseñada para el indicador LCD monolínea Winstar WH1601A (este es el que tiene los contactos arriba a la izquierda), los contactos 15 y 16, que sirven para iluminación, no están enrutados, pero quien lo necesite puede agregar pistas y detalles. para ellos mismos. No encendí la luz de fondo porque usé un indicador no retroiluminado de algún teléfono en el mismo controlador, pero al principio había uno de Winstar. Además del WH1601A, puede utilizar el WH1602B, de dos líneas, pero no se utilizará la segunda línea. En lugar de un transistor en el circuito, puede usar cualquiera de la misma conductividad, preferiblemente con un h21 más grande. La placa tiene dos entradas de alimentación, una desde un mini USB, otra mediante puente y 7805. También hay espacio para un estabilizador en otra caja.

Configuración de dispositivo

Al sintonizar con el botón S1, encienda el modo de baja frecuencia (el LED VD1 se encenderá) e insertando un resonador de cuarzo a 32768 Hz en el conector correspondiente (preferiblemente de la placa base de la computadora), use el condensador de sintonización C11 para configurar la frecuencia en el indicador a 32768 Hz. La resistencia R8 establece la sensibilidad máxima. Todos los archivos: placas, firmware, hojas de datos de los elementos de radio utilizados y más, descárguelos en el archivo. Autor del proyecto - nefedot.

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4 probadores de resonadores de cuarzo


El correcto funcionamiento de un cristal de cuarzo se puede comprobar conectándolo a un oscilador o circuito de filtro. La Figura 1 muestra un diagrama desarrollado por K. Tavernier (Francia).
Dado que las frecuencias del cristal involucradas pueden cubrir un rango muy amplio de 1 a 50 MHz, el circuito es un oscilador de amplio rango. Se ensambla un generador aperiódico en el transistor T1.
Si el cuarzo bajo prueba funciona, entonces habrá una señal de onda pseudosinusoidal en el emisor T1 a la frecuencia fundamental del cristal. Esta señal es rectificada por los diodos D2, D1 y, cuando el voltaje en el condensador C4 alcanza un valor suficiente para abrir el transistor T2, el LED en el circuito colector T2 comienza a encenderse. Esto indica la capacidad de servicio del cuarzo. Para determinar la frecuencia de oscilación, puede conectar un frecuencímetro u osciloscopio en paralelo con la resistencia R2.


La figura 2 muestra un sonómetro de la sección “extranjero” de la revista RADIO No. 12, 1998.
El chip 4060 es un contador binario que incluye un oscilador. Si ensambla este circuito, la generación se produce a la frecuencia fundamental del resonador. Luego, los divisores del chip reducen la frecuencia a la frecuencia de audio, que es audible en el cabezal de audio de baja impedancia. El prototipo de prueba funcionó con confianza con resonadores de 1 a 27 MHz. En el último caso, la frecuencia de salida fue de aproximadamente 6,6 kHz. El análogo doméstico del 4060 es un microcircuito del tipo 1051HL2.


La Figura 3 muestra un probador que preparé hace 5 o 6 años. Hay muchos esquemas similares en la literatura y en Internet. En este circuito se pone en marcha cuarzo 1...30 MHz. Mediante lecturas de microamperímetro se puede evaluar la actividad del cuarzo.
Hay que tener en cuenta que los cristales de cuarzo con una frecuencia superior a 20 MHz son, por regla general, armónicos. Por lo tanto, al probar el cuarzo a 32 MHz, “arrancó” en su frecuencia principal de 10,67 MHz, que es lo que mostró el frecuencímetro.

Como está soldado, se guarda en una caja, la placa y la carcasa son una pena.

El generador de banda ancha es, por supuesto, versátil y, en la mayoría de los casos, útil. Sin embargo, es posible que el cuarzo poco activo no se forme en él. Pero no debes apresurarte a tirarlo. En este caso, puede ajustar los valores de los condensadores C1 y C2, como se recomienda en [Radiohobby 1999№3s22-23]. Para mejores condiciones de excitación, C1 debe ser aproximadamente numéricamente igual a la longitud de onda en metros generada por el cuarzo (en el primer armónico fundamental). Por ejemplo, si el cuarzo está a 1 MHz, entonces C1 = 300 pF. Para una mejor autoexcitación, C2 se puede seleccionar 1,5...2 veces menos que la capacidad C1. Para C3, la capacidad es aproximadamente igual a C2 (Fig.4)


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Conjunto de componentes para el montaje de un frecuencímetro con función de probador de resonador de cuarzo.

Sencillo y económico, desarrollado sobre la base de un microcontrolador PIC con la capacidad de tener en cuenta el cambio de frecuencia de receptores superheterodinos en 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 sumado y restado del cambio de frecuencia durante ajustes y mediciones en receptores y transmisores VHF.

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 El producto se encuentra ahora en la etapa de aceptación en el almacén de 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.