В среде начинающих радиолюбителей - конструкторов часто возникают проблемы с управлением частотой различных генераторов, в том числе и задающих генераторов (30 радиопередающих устройств. В этой статье предлагаю вашему вниманию несколько вариантов простых схем управления частотой генераторов, которые, на мой взгляд, недостаточно широко описывались в радиолюбительской литературе.
В моем случае удалось до прекращения генерации ввести сердечник внутрь катушки на 10 оборотов. Результаты проведенного мною эксперимента приведены в табл. 1. Каждое из полученных значений частоты соответствует определенной величине индуктивности катушки, заданной положением подстроенного сердечника, и определенной величиной емкости конденсатора С1.
Таблица 1Если вместо постоянного конденсатора величиной 75пФ установить конденсатор переменной емкости 4 75 пФ, то при минимальной емкости этого переменного конденсатора (4 пФ) излучаемая генератором частота будет равна максимально возможной частоте, т.е. очень близкой к частоте в шаге 1 (7.962 МГц для данного случая).
При максимальной частоте переменного конденсатора (75 пФ) частота генерируемых колебаний будет определяться положением подстроенного сердечника внутри катушки. Например, если индуктивность катушки соответствует положению шага 5, то при максимальном емкости переменного конденсатора генерируемые колебания будут иметь частоту 7,957 МГц.
При изменении емкости переменного конденсатора от минимума (4 пФ) до максимума (75 пФ) частота генерируемых кварцевым генератором электромагнитных колебаний будет плавно изменяться от 7,962 до 7.957 МГц, т.е диапазон изменения частоты составляет 7,962 - 7,957 = 0,005 МГц = 5 кГц.
Максимально возможный диапазон перестройки частоты для данного кварца будет иметь место при максимально допустимой индуктивности катушки L1 В данном случае максимально допустимая индуктивность получается в шаге 10. При этом максимально возможный диапазон перестройки частоты получается 7.961 - 7.771 = 0,090 МГц = 90 кГц. Это довольно большой диапазон перестройки, но следует помнить, что с увеличением диапазона перестройки ухудшается стабильность частоты кварцевого генератора.
В каждом отдельном случае нужно находить какую то оптимальную величину диапазона перестройки исходя из допустимой для создаваемого аппарата стабильности генерируемой частоты. Как правило, радиолюбитель использует только какой-то узкий диапазон частот. Например, любитель дальних связей телеграфом постоянно работает только на DX-участке диапазона, владелец пакетной радиостанции станции, работающей постоянно в составе любительской пакетной сети, использует практически одну фиксированную частоту.
Если учесть, что коротковолновый любительский диапазон имеет ширину 100 кГц, то иметь исключительно простой в изготовлении и наладке кварцевый генератор с плавным изменением частоты в пределах 50 кГц это находка для радиолюбителя, не желающего возиться со сложнейшими схемами синтезаторов.
Большие возможности дает принцип плавного изменения частоты кварцевых генераторов при построении УКВ гетеродинов. Дело в том, что в этих гетеродинах используются каскады умножения частоты. При этом диапазон перестройки частоты при переходе от одного каскада к другому увеличивается пропорционально увеличению частоты. Например, после удвоения частоты диапазон перестройки увеличивается в два раза, после утроения частоты - в три раза и т.д.
Дальнейшее расширение диапазона плавной перестройки частоты кварцевого генератора можно получить путем подключения параллельно кварцу Z1 еще нескольких аналогичных кварцев.