Настолько стабилен аналоговый VFO

1 сентября 2021

Ранее в этом блоге рассматривался генератор переменной частоты на основе кварцевых резонаторов по схеме Super VXO. При этом отмечалось, что можно обойтись и обычным LC-контуром, безо всяких кварцев. Пришло время сделать такой генератор и выяснить, насколько он хорош или плох.

После некоторых расчетов и пары экспериментов, была получена такая схема:

Схема аналогового ГПД

Все транзисторы — 2N3904. Все конденсаторы — NP0, кроме конденсаторов на 0.1 мкФ, которые являются X7R. Резисторы использовались с точностью 1% на 0.25 Вт, но резисторы скорее всего не критичны. Главное, чтобы они были безиндукционными. L1 мотается 17-ю витками на кольце T50-6. Шестая смесь выбрана не случайно. Она отличается особой температурной стабильностью.

Схема представляет собой генератор по схеме G3UUR, где вместо кварцевого резонатора использован последовательный LC-контур. Также генератор является не чем иным, как генератором Клаппа, для которого нам уже известна формула расчета частоты этого генератора. Номиналы компонентов подбирались так, чтобы получить генератор примерно на 5.0-5.5 МГц. Это популярный выбор для ГПД в аналоговых трансиверах.

Схема в моем исполнении:

Самодельный генератор переменной частоты на LC-контуре

КПЕ применен такой же, что ранее использовался в детекторном приемнике и аналоговом телеграфном трансивере. Редуктор к нему вы можете помнить по статье о регенеративном приемнике.

Генератор выдает частоты от 5.060 МГц до 5.430 МГц. Интервала в 370 кГц с запасом хватает для большинства радиолюбительских диапазонов (кроме 15 и 10 метров). Сжимая и растягивая витки катушки, интервал можно сдвинуть на ~50 кГц выше или ниже. При питании от 13.8 В получаем сигнал с уровнем от 0.7 до 1.5 dBm, в зависимости от положения КПЕ. Напряжение может быть снижено до 9 В, генератор при этом продолжает работать.

Частота меняется довольно линейно, на 30-40 кГц на каждые 10 делений редуктора. Характерно, что меньшим значения на шкале редуктора (большей емкости) соответствуют меньшие частоты. Генератор можно подстроить так, чтобы примерно считывать частоту прямо с редуктора.

Что же касается стабильности, судите сами:

Стабильность чисто аналогового VFO

Условия эксперимента те же, что были для Super VXO. Питание от Li-Ion аккумулятора 3S, 10 минут на прогрев, затем один час в режиме Max Hold c RBW 10 Гц. Выглядит так, как если бы в плане стабильности генератор был ничем не хуже Super VXO. Если резко охладить LC-генератор при помощи баллона со сжатым воздухом, то частота точно так же сдвинется на 1 кГц. Только при этом покрывается интервал частот в 3+ раза больше, и для стабильной работы не требуется дополнительное экранирование.

Таким образом, мы убедились, что нормальный генератор переменной частоты можно сделать и без кварцев. Секрет заключается в использовании качественных ферритовых колец, конденсаторов NP0 и механически устойчивых КПЕ.

Метки: , , .