Пожалуй можно продолжить дальше описание.
Аналоговая плата. Её несложная доработка.
Здесь скринов будет побольше. .Будут показаны 2 типа плат 134-10 и 134-12.
Они конечно разняться. В 134-12 конечно хорошо что включена более менее приличная
стабилизация. Если бы в этой серии не меняли бы воздушный подстроечный конденсатор на многооборотный резистор для установки частоты то это бы
была мечта киргиза.
Пока есть как есть. Будем писать.
Скрины двух плат:
-134-10
В этой серии будем убирать штатный стабилизатор , менять его и добавлять ещё один
для питания управления печкой. Возможность есть.
Получится следующее: один стабилизатор на питание платы ВЧ, второй на питание контроля нагрева.
Будем разделять питание RF модуля от питания печки. В этом случае появляется возмож
ность организовать постоянный подогрев резонатора в дежурном режиме. В результате
которого прибор будет практически сразу при включении выходить на рабочий режим.
Но перед этим я хочу отметить качество работы узла контроля за нагревом.
Я дам его схему. Несмотря на его простоту он полностью реализует свои функции.
Немножко его изменим. Вынесем и подберём резистор установки рабочей температуры
резонатора на крышку генератора. В последующем будим им устанавливать рабочую
температуру кварца при настройке генератора.
Наперёд забегая хочу сказать, что необходимо тщательно вымыть плату в районе
высокоомной цепи контроля нагрева. Не менять SMD керамический конденсатор С4
без надобности. Если будет замена то только на достойный!
Идём дальше! Доработка. Если интересно!
Снимаем с медного контейнера плату.
1- отпаиваем силовой транзистор (обязательно) и не перегреваем отводы.
2- отпаиваем термосенсор.
3- отвинчиваем по периметру 4 винта.
диаметр втулки от температуры немножко садиться. В этом случае желательно при
отвинчивании винтов зажать втулку пинцетом. В противном случае она не даст
винту легко выйти и угол платы будет коробить!
Снимаем плату.
Я покажу скрины платы где будет видно какие и сколько отверстий необходимо
будет сделать дополнительно для установки новых компонентов и их монтажа.
Это скрин полностью доработанной платы.
В принципе если положить больше скринов после доработки то будет
всё понятно. Только не забудьте разрезать отмеченные места дорожек.
Это даст Вам в последующем разделить на крышке питание.
Ревизию 134-12 я показал выше скринами.
Выложу ещё немного.
На скрине выше сразу видно отличительную особенность ревизии с резистором для регулировки выходной частоты.
Отверстие для регулировки в медном корпусе смещено в бок от центра.
[
Для предварительной регулировки.
Выше на скрине где схема-это схема участка термостабилизации.
Не закончил.
Будет продолжение.
Привет ребята!
Решил немножко добавить скринов для большего понимания процесса изменений.
На этом скрине цветными линиями продублирована разводка проводников
обратной стороны платы. Указаны номиналы компонентов печки согласно схемы
( скрин выше в тексте) Макетирован 8-и вольтовый стабилизатор и показана разводка.
Обратите внимание на R11. Это резистор подгонки температуры нагрева.
В последующем он здесь будет удалён и на проводах перенесён в виде двух резисторов
на крышку генератора . Этот резистор будет составлен из двух резисторов.
Один металофольговый С2-14 и второй многооборотный. В боковой стенке генератора
при закрытой крышке предусмотрено отверстие для отвёртки.
Тонкая регулировка даст вам возможность подгонки рабочей температуры кварцевого
резонатора убрать дрейф частоты установкой рабочей точки.
В процессе длительной работы кварцевого резонатора прошли в его структуре изменения (старение).
Поэтому родной резистор R11 необходимо скорректировать. Номиналы этих резисторов
необходимо подобрать так чтобы на многооборотнике от родного номинала было плюс - минус 5кОм .
Я устанавливал 10кОм.
После таких изменений появляется возможность реализовать дежурный режим
нагрева резонатора. Работает только печка. На старте прибл. 600мА.
Прогретый прибл. 250-280мА.
Для питания RF на крышке как контакт устанавливаем проходной конденсатор.
GND RF берём штатный контакт.
Для питания подогрева на крышке как контакт устанавливаем проходной конденсатор.
GND подогрева – устанавливаем сквозь бусинку дополнительный контакт.
Теперь при такой развязке можно питать подогрев от не очень мощного отдельного
трансформатора. Uвых стаб. 12 - 16в. Ток 0.6А. От качества стабилизации в небольших пределах зависит
дрейф температуры а следовательно и частота на выходе.
Скрин крышки. родной и с изменениями выше в тексте.
Отвод RF кабеля с платы на SMA сажаем на общий только на крышке! Шумы проклятые.
SMA на корпус не сажаем.! Всё в одной точке. Шумы проклятые!
На первом скрине видно подсоединение на плате RFкабеля 50ohm
Обратите внимание! Общие проводники генератора не идут на его корпус!
На крышке виден установленный из 2-х R11.
На последнем скрине показана аналоговая плата от 134-12.
В этой плате уже предусмотрена та стабилизация , которую мы делали сами немногим
раньше. Потом увидели в 134-12.
Что в этой плате ещё хорошо это то, что они на мониторинг полного прогрева
поставили логику. Она уже даёт сигнал на индикатор или исполнительное
устройство без лишней мороки.
Да. И ёмкость С4 на печке здесь приличнее. При нагреве как вкопаная.
Описывать в принципе нечего. Кажется, уже всё описал.
Напишу одно. Если бы была на сегодня потребность в
этих генераторах то я предпочел 134-10 только за
RF модуля с подстроечным конденсатором.
С последующей доработкой стабилизации на аналоговой плате.
В случае если куплен б/у 134-12, резистор на старте менять
и выносить за борт экранированным проводом.
Немножко вернусь назад в текст.
Я обещал показать не рабочий генератор .
И почему он умер?
Опишу, а затем выложу пару скринов.
Летальный исход видимо не был мгновенный.
Силовой транзистор (подогреватель) производитель посадил
не медный контейнер через слюдяную изолирующую прокладку
теплопроводным компаундом. Но фланец транзистора закрепил
с головкой в потай винтом 2.0мм . Использовав при этом
пластиковую втулку с проходным отверстием и конической посадкой
под винт в потай. Тело стенок практически очень тонкое.
От прогрева и времени втулка лопнула (раскрошилась).
Транзистор оторвался вместе с термодатчиком и компаундом.
Грел видимо долго. Я думаю больше 100*С.
Всё.
Продолжу. Я выше в тексте сделал акцент на сделанное нами отверстие
в кольце радиатора кварцевого резонатора. Оно необходимо как
китайцам рис. Как его сделать.?
Их будет три соосно. В плате, медном контейнере и кольце на резонаторе.
До всех переделок ещё не снимая плат необходимо в той точке которую
я указываю на первом ниже скрине сделать сверление диаметром 1-1.5мм
сверлом на пролёт через плату до медного контейнера. При этом на
контейнере должна остаться отметка ценра сверла.
Затем отпаиваем силовой транзистор, термодатчик и только тогда
отвинчиваем плату.
Далее аккуратно продолжаем сверлить уже отдельно контейнер вместе
с RF платой внутри его. Сверлить до тех пор пока не зайдём в алюминиевое
кольцо радиатора резонатора. Это будет видно по стружке. Как только дойдём
до этого момента- останавливаемся и разбираем всю конструкцию.
Сверление по возможности делать строго вертикально.
Очень маленькие допуски, можно испортить.
Снимаем кольцо радиатора с RF платы. Если сделана на ней хорошая
засечка (керн) от сверла , то в кольце, в этом месте, на глубину 2мм делаем сверление
сверлом диаметром 3.0мм. Для зонда термосенсора при настройке
температурной рабочей точки кварцевого резонатора.
В медном контейнере этим же сверлом проходим по сделанному вами отверстию
Здесь необходимо сделать небольшую направляющую фаску.
С фаской сенсор легче попадает на своё место.
В плате я вам рекомендую доводить сделанное Вами отверстие круглым
надфилем дабы сверлом не задеть рядом стоящий конденсатор!
Это всё по поводу этого отверстия. При сборке необходимо в него положить
до заполнения термопасту убрав воздушные пузыри.
Наперёд забегу. В это отверстие можно поместить новый (другой)
терморезистор с 5% и ниже отклонением. Не использовав штатный
хуже по точности. После этой процедуры 9 разряд не волнуется.
(NTC 100кОм 5% капля в стекле)
Это идеальное место для установки терморезистора!
Терморезистор здесь , если установите, не заливайте компаундом.
Вы не сможете в дальнейшем извлечь RF модуль.
Была практика....
Маленькая заметка. Установку RF модуля в контейнер произведите изначально
без термопасты и обратите внимание при зажатых винтах на присутствие полного
прилегания алюминиевого кольца к внутренней плоскости медного контейнера.
Дело в том, что винты зажима размещены не очень удачно. Они смещены в верхнюю
область кольца. При этом нижняя часть кольца может не поджаться в полной мере.
Разумнее было их сделать на линии диагонали .Если зазор большой то есть решение.
Когда это будет исправлено , только затем приступайте к сборке на термопасту.
Будет продолжение
Ребята привет!
Пост не закончен.
У нас следующее по пунктам Настройка и регулировка.
Но я бы вначале этого добавил немного о кристалле кварцевого резонатора.
У кристалла геометрия формы бывает различная так называемый *срез*.
Он получается при механической обработке кристалла.
В различных случаях применяют свой тип среза.
Я постараюсь написать простыми словами отходя ,где это можно, от академических терминов.
Думаю так будет понятнее.
Только мне нужно будет подготовить или найти пару графиков.
Всё это для того чтобы было понятнее как при поиске на *коленке* в домашних условиях найти и
определить термостабильную точку у кварца. Это то, что многие не могут сделать.
Определив и подогнав рабочую температуру нагрева кристалла резонатора в эту точку,
вы минимизируете дрейф рабочей частоты резонатора до паспортных его режимов.
В свою очередь дрейф будет зависеть от нескольких факторов, в первую очередь от типа среза и
качества его выполнения при механической обработки. Это то, что не под силу нам изменить.
Поэтому я упоминал в тексте о довольно хорошем резонаторе в этом генераторе.
И зелёная задавила когда хотел отправить горелый генератор в утиль.
Существует небольшой ряд типов среза. Но я не углубляясь напишу о двух типах – AT и SC срезе. У каждого из них своя ТЧХ (температурно-частотная характеристика).
И применяются они в различных конкретных случаях.
Если необходима стабильность кв. резонатора не высокая и более дешёвый вариант бытовой - в часах, игрушках и там где достаточно стабильности резонатора порядка приблизительно плюс –минус 20ррм. в диапазоне температуры от -25*С до +75*С (в быту) тогда используют резонатор с АТ срезом.
Применяются резонаторы с таким типом среза в термокомпенсированных генераторах ТСХО (температурная стабильность при применении термокомпенсации составляет 1 – 10 ppm).
С этим срезом я встречал и делал генераторы в термостатированном исполнении. Кристаллы
с этим срезом дешёвые и если их загрузить в термостат , то при определённых условиях
можно получить более - менее приличный генератор. Я постараюсь его найти и сделать
для вас скрины.
Глядя на ТЧХ АТ среза на графике видно два участка с подъёмом и спадом.
На их вершинах можно определить точку где с подъёма идёт на спад и её термостатировать. Но на практике этого не делают. Так как одна при низкой температуре а вторая на том участке, где это делать нецелесообразно и при этом ещё основная резонансная частота в обоих случаях будет термостатирована но со сдвигом. В первом случае около +20ррм во втором случае около -20ррм. При разработке РЭА учитывают покупателей из жарких стран. Где температура окружающей среды с учётом прогрева оборудования уходит далеко за предел на графике второй точки 45*С. Поэтому и не целесообразно.
Всё термостатирование кварцевых резонаторов как правило выполняется в пределах от 75*С до 90*С.
Теперь подойдём к нашему с SC срезом. Вот его мы и будем делать!
Немножко о нём.
Кварцевые резонаторы с SC-срезом имеют на своей ТЧХ узкий участок, на котором частота изменяется в пределах 2 ppm. Применяются такие резонаторы в генераторах с микроконтроллерной стабилизацией MCXO в термостатированных генераторах температурная стабильность составляет 1.1 – 10 ppb а в генераторах в двойным
термостатированием DOCXO температурная стабильность составляет 0.02 – 1 ppb.
Наш вариант ОСХО.
Немножко напишу на перёд. Не только поддержание супер точно температуры
на резонаторе, но и другие факторы влияют на стабильную работу резонатора.
Я уже об этом писал это геометрия кристалла при обработке. Это чистота материала
из которого выращен кристалл.
Для повышения температурной стабильности генератора применяются определённые схемные решения:
1. катушки индуктивности с малыми температурными зависимостями.
Катушки на керамическом основании с жесткой намоткой и катушки,
изготовленные методом вжигания серебряного слоя в керамический
каркас.
2. параллельно конденсатору контура с положительным температурным
коэффициентом емкости (ТКЕ) подключают другой конденсатор с отрицательным ТКЕ. В результате противоположного изменения емкостей параллельно включенных конденсаторов при изменении температуры общая емкость контура не изменяется.
Анализируя это ,если вы помните, зная об этом, я писал выше в тексте о том, надо осмотреться вокруг обвязки кв. резонатора. По возможности при ремонте руководствоваться определёнными правилами. Не навреди!
Индуктивность которая мною была изготовлена на замену сделана по правилам.
На керамике. Плотная намотка проводом 0.06мм с последующей заливкой компаундом.
Это прямо влияет на добротность. А там дело Ваше.
К этому можно ещё добавить -включение цепей термокомпенсации. Термокомпенсация может быть аналоговой с применением терморезисторов и датчиков температуры
или цифровой с применением микроконтроллера.
Термостатирование, т.е. помещение кварцевого резонатора и других
температурно-зависимых элементов генератора в термостат, в котором
поддерживается постоянная температура. Оно может
быть обычным или двойным. Двойное термостатирование – это когда
термостатированный кварцевый генератор помещается в термостат, в
результате чего итоговая температурная стабильность достигает ещё
больших значений. Вот это на нём и делал студент!
Едем дальше!
AT срез превосходит SC срез в широком диапазоне температур -60 *C до +100*C, но с худшими показателями по стабильности.
Но в узком интервале температур в районе 60-80*C уход частоты у SC среза будет гораздо меньше, в пределах ±1 ppm в диапазоне температур шириной приблизительно 20-25 *C.
Теперь ближе к телу!
Здесь на графике показана ТЧХ резонатора с SC срезом. Она будет всегда
одинакова на этом срезе только в идеале, когда соблюдены все геометрические
точности при обработке кристалла. Точнее выдержаны все условия включая чистоту материала.
Соблюдены все углы прирезки и т.д.
Но! На практике такого не бывает и всё это не постоянно, включая длительный режим
работы кристалла (деформация углов относительно кристаллографической оси).
Поэтому со временем необходима коррекция температуры нагрева вследствие смещённой
точки. Сделать их все одинаковые невозможно.
Для этого на производстве они проходят тех.контроль . Где и определяют
как один из параметров рабочую температуру для каждого индивидуально.
Учитывайте это при замене кварцевого резонатора включая тип среза!
В дальнейшем на каждый делают паспорт или сопроводительный лист на всю
партию, но на каждом будет номер. По номеру можно из сопроводительного
листа посмотреть его рабочий температурный режим.
Это видно из моих скринов и раньше на нашем Форуме я уже акцентировал внимание.
Похоже в ветки Ильи о рубидиевом стандарте.
Из графика запомните зелёную точку на спаде к дальнейшему подъёму. Там будет
ооочень небольшой прямой отрезок из этой кривой, который мы на *коленке* будем
искать и устанавливать в этой точке температуру подогрева. Держите этот кусок волны
из графика на уме.
Возможно я написал немножко лишнего, но я посчитал что только так я смогу подвести
к моменту настройки температурного режима кварцевого генератора.
Это осталось в мозгах ещё с 3 или 4 курса. Возможно что то написал не правильно.
Поправьте!
Я позже сброшу для Вас немного скринов с указанием рабочей температуры.
По этому графику немного позже. От него мы будем исходить.
Отвлекусь:
Так организовали термокомпенсацию ТСХО . Термосенсор в виде капли вплотную
с корпусом резонатора.
Очень хороший резонатор. 80.0Мгц основная частота. Я не представляю
насколько тонкий кристалл.
----------
Это скрины двойного термостатирования Morion Double oven ultra precision OCXO MV89A.
Здесь на одном из скринов будет видно как я устанавливил технологический
датчик температуры рядом с родным для определения на тот момент реальной
рабочей точки температуры резонатора.
После длительной работы она сдвинулась.
На сборке этажерки будет написана рабочая температура и соответственно на
корпусе кристалла.
На мой взгляд не очень удачная модель с двойным термостатированием.
Есть гораздо лучше и долговечные.
Если найду файлы, то покажу один из лучших для нас по стабильности и шумам.
Пока всё.
Ещё не закончил.
Вход
Регистрация
Правила
FAQ
Поиск
