Кварцовий калібратор.

Простий калібратор.

Довелось якось мені ремонтувати старий радянський радіоприймач. Зробив я там все по електричній частині. Та от біда, у того приймача була розбита скляна шкала. Отже довелося виготовляти її самостійно. Я не прагнув до абсолютної автентичності, тому дозволив собі внести деякі конструктивні зміні. До того ж, позначки на старій шкалі були у метрах, а я хотів у мегагерцах.

Зараз на практиці, як джерела стандартних сигналів, використовуються різноманітні генератори на основі DDS та PLL. Але мені захотілось чогось простого та "олдскульного"... Для градуювання я зібрав кварцовий калібратор. Як не дивно, кварцові калібратори, активно використовувались в тому числі у військовій радіоприймальній апаратурі радянських часів.

Схема калібратора.

Принцип роботи кварцового калібратора полягає в наступному. Прямокутні сигнали від генератора на DD1.1 стабілізованого кварцовим резонатором через буферний каскад DD1.2 подаються на двійковий лічильник-дільник DD2. На виходах лічильника отримуємо сигнал з частотою меншою в 2^N разів. Сигнали з частотами 1 МГц та 500 кГц подаються на десяткові лічильники на DD3 та DD4. За допомогою перемикача SW1 обирається частота гармонік калібратора. Далі вибраний сигнал подається на формувач коротких імпульсів вибраної частоти на елементах DD1.3 та DD1.4. Тривалість імпульсу буде визначатись швидкодією використаних логічних елементів та складатиме одиниці наносекунд.

Причому спектр таких коротких імпульсів буде складатись з великої кількості гармонік з близькими за значенням амплітудами та плавно розподіленими по частоті. Для прикладу, взявши резонатор з частотою 4 МГц, поділивши її на 40, на виході приладу отримаємо гармоніки з частотами 100 кГц, 200 кГц, 300 кГц і далі через кожні 100 кГц. А, отже, окремі гармоніки можна прослуховувати за допомогою радіоприймача та градуювати його шкалу. Джерела стверджують, що гармоніки з частотами 10-50 кГц можна почути в усьому КХ діапазоні, а мітки в 5 МГц навіть до частот в сотні мегагерц.

Кілька слів треба сказати про точність такого приладу. Враховуючи те, що використовуються дешеві кварцові резонатори без додаткових повірок, підбору резонатора, заходів термокомпенсації тощо, то відносну похибку я би оцінив в межах від 10^-5 до 10^-4. До того ж похибка матиме накопичувальний характер для гармонік вищих порядків. Але такої точності цілком досить для градуювання шкали побутового радіоприймача.

Конструкція.
Конденсатори С1-С2 можливо доведеться підібрати у випадку відсутності генерації з конкретним екземпляром резонатора. Мікросхеми можливо замінити аналогічними з інших серій.
В оригінальній конструкції було внесено деякі зміни, не позначені на схема. Оскільки перемикання частоти імпульсів відбувається за допомогою джампера, тому я додав кілька резисторів для уникнення перевантаження виходів мікросхем. Якщо ж перемикач буде таким, де випадково закоротити нічого не вийде, то ставити їх немає потреби. Також додав захисний діод від переполюсовки живлення.
Готовий калібратор бажано помістити у підходящий металевий корпус.

Фото готового приладу.

Фото у середині.

Калібратор готовий до роботи.

Література.

1. Нечаев И.А. Конструкции на логических элементах цифровых микросхема. - М.: Радио и связь, 1992. (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1172).
2. Бунин С.Г., Яйленко Л.П. Справочник радиолюбителя-коротковолновика. - 2-е. изд. - К.: Техніка, 1984.
3. Бормотов М. Кварцевые калибраторы. - "Радио", 1985, №8
4. Бормотов М. Кварцевые калибраторы. - "Радио", 1985, №9
5. http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?20793-%CA%E2%E0%F0%F6%E5%E2%FB%E9-%EA%E0%EB%E8%E1%F0%E0%F2%EE%F0