Hi,
Zoals beloofd hieronder het schema van een wat opgevoerde xtal oscillator met laag Ohmige buffer.
Het doel van het buffertrapje is de oscillator zo min mogelijk te belasten en een lage impedantie te hebben aan de uitgang bij lage vervorming’s cijfers.
Dit schema gaat dus voor bij aan de toepassing die de TS bedoeld had maar kan er zeker ook voor gebruikt worden.
De vervorming is bij een oscillator voor een mixer minder van belang, daar het signaal daar met opzet vervormd wordt.
Maar goed, omdat ik nu eenmaal toch bezig was, wil ik het trapje hier laten zien dat vrij schoon is aan de uitgang.
Eerst het schema en dan wat uitleg.
.
Als eerste, kan het nog beter? jazeker, maar ik heb wat afwegingen gedaan zodat het tot 10MHz goed werkt.
Die 10MHz heeft te maken met de bandbreedte van mijn versterker trapje met de FET Q2 en de PNP transistor Q3 welke een 2N3906 is.
Bij 10Mhz is de openloop gain al minder geworden en daardoor is ook de vervorming hoger geworden..
OK, we beginnen links, serie xtal oscillator, ik heb C6 en C7 wat groter genomen om de sinus wat mooier te krijgen op de emitter van Q1.
Niet super van belang omdat toch het signaal van het xtal zelf word afgenomen en door de hoge Q van het xtal is de vervorming op dat punt laag.
De uitkoppeling gebeurd door C4 welke in het schema 1pF is maar als er een kleiner signaal nodig is aan de uitgang ga dan naar 0,5pF toe.
Die lagere waarde van C4 maakt de schakeling nog stabieler, maar er wordt wel een nette opbouw verlangt, lange touwen zijn ongewenst, Arduino breadboard manier kan niet!
Met de trimmer C8 kan het niveau op de uitgang worden geregeld.
Het trapje met Q2 en Q3 staat zo ingesteld dat de versterking 1x is, Q3 hangt dus direct aan de Source van Q2.
Een weerstand tussen deze Collector en de Source levert je dus versterking op. (Dit ten koste van de bandbreedte van dit trapje)
De hele instelling van dit trapje heeft te maken met het vermogen dat het trapje kan leveren en het stroomverbruik bij de vervorming cijfers die ik minimaal -40dB wou hebben.
En dat is nog maar één afweging, de bandbreedte kan nog verhoogt worden door in serie met R6 een kleine inductie op te nemen, maar dat had ook weer een aantal negatieve kanten.
Zoals hier aangegeven in het schema vind ik het mooi genoeg.
De uitgang ‘s impedantie is rond de 50Ω, dat is de Ri van het buffer trapje en de serie weerstand R9.
Hoe hoger de frequentie uit het buffer trapje hoe hoger ook de uitgang ’s weerstand wordt, dit omdat er dan steeds minder versterking beschikbaar is voor de tegenkoppeling.
Dit is trouwens geheel gelijk aan het gedrag van een OpAmp of een audio eindversterker.
Twee werstanden in het schema lijken misschien onzinning, dan heb ik het over R3 van 22Ω en R8 van 10Ω, deze houden de schakeling stabiel.
Deze schakeling kan geen 3Vtt leveren aan een 50Ω belasting, dan zou de stroom door het buffertrapje een stuk hoger moeten worden!
Het FFT plaatje dat hieronder zichtbaar is, is gemaakt met een 2:1 trafo gemaakt van een kleine ferriet kern,
gemaakt op de kleinste grijze kern die Baco verkoopt, of iedere andere geschikte ferriet kern, dit is op de laatste foto te zien.
De 2e harmonische is zichtbaar op een niveau van rond de -45dB, 12 en 16MHz zijn nog zwakker en deze zijn ruim beneden de -50dB.
.
Deze meting is met een normale 1:10 scoop probe gemaakt, daar FFT metingen met de Philips Fet probe duidelijk meer ruis opleverde.
Ook heb ik bij deze meting de 20MHz bandbreedte limiter gebruikt en gecontroleerd of dit niet de hogere harmonische dempte in het bereik dat ik hier laat zien, dat was niet het geval.
Er zijn ook nog andere signalen zichtbaar, dat is achtergrond prut van mijn meetomgeving, dit is gecontroleerd door het uitzetten van de schakeling en dan te kijken wat de FFT laat zien.
Zijsprongetje, ben nog steeds blij met deze scoop die ik gebruik voor deze metingen, de FFT is heel goed bruikbaar en de bitdiepte is ook een stuk beter dan de gemiddelde scoop, dit door de zeer goede AD converter in dit model scoop.
Deze FFT vereist wel veel rekenkracht van de scoop, het is dan niet even klik, klik, plaatje uit de web interface getrokken, denk aan 10 seconde voor je het plaatje kan opslaan.
De voeding voor Q1 wordt verzorgt door een standaard uA7805, daar deze direct voor handen was voor deze metingen, beter is een "L" versie te nemen of een of andere "low noise" 5V uitvoering, scheelt ook stroomverbruik.
Dit is een stuk stabieler dan een zener die in de originele schakeling zit, maar daar is het voor het BFO gebruik waar het originele voor bedoeld is, weer wat minder van belang.
En nogmaals wil ik er op wijzen, dat er grote verschillen zijn hoe graag xtallen willen oscilleren, dat geeft grote verschillen in uitgangs amplitude!
Dus C4 en C8 aanpassen voor het gewenste uitgangssignaal.
.
Let op de manier van opbouw, het is een test schakeling maar het is kort en netjes opgebouwd, dit is altijd noodzakelijk bij HF schakelingen!
Heel goed is rechts van het xtal de Philips 1pF uitkoppel condensator te zien die naar de blauwe niveau trimmer gaat.
Net boven de probe aansluiting is het kleine trafotje te zien dat als 2:1 wordt gebruikt.
De probe bij deze foto is hier nog Philips Fet type.
De trimpot voor de DC installing van Q1 staat op "0Ω" en staat ook niet in het schema getekend.
Ik ben er klaar mee!
Groet,
Bram