在設(shè)計(jì)晶體濾波器時(shí),晶體的運(yùn)動(dòng)電感和運(yùn)動(dòng)電容非常重要.例如,人們可能希望測(cè)量一組晶振的參數(shù)并選擇緊密匹配的晶體以構(gòu)造石英晶體濾波器.DavidGordon-SmithG3UUR開(kāi)發(fā)了一種測(cè)量運(yùn)動(dòng)參數(shù)的簡(jiǎn)便方法,其中使用了Colpitts振蕩器,并且當(dāng)已知的串聯(lián)電容進(jìn)出晶體電路時(shí)測(cè)量的頻率變化.本頁(yè)描述了對(duì)50個(gè)10.14MHz晶體的測(cè)量.

關(guān)于這一主題的一個(gè)很好的參考資料是JackSmithK8ZOA的CrystalMotionalParameters,AMeasurementofMeasurementApproach.G3URR的方法也在RF設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法一書(shū)中有所描述(參見(jiàn)ARRL書(shū)店).運(yùn)動(dòng)電感Lm和運(yùn)動(dòng)電容Cm的公式顯示在右側(cè).在這些等式中：

Co是晶體支架電容.認(rèn)為這意味著不在電路中時(shí)測(cè)得的石英晶振電容.

Cs是串聯(lián)電容,包括電路布線和開(kāi)關(guān)的雜散電容.

f是開(kāi)關(guān)閉合時(shí)的振蕩頻率(串聯(lián)電容短路).

Df(Deltaf)是開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)振蕩頻率的變化.

電路原理圖

G3UUR使用了Colpitts振蕩器,但想構(gòu)建一個(gè)Butler,因?yàn)樗窍胍囉煤荛L(zhǎng)時(shí)間的OSC晶振振蕩器拓?fù)?做出了(也許是錯(cuò)誤的)相同方程適用的假設(shè).的巴特勒振蕩器電路圖如下所示.

感謝OMJohnVK6JY提供計(jì)算機(jī)繪制的圖表.也可以點(diǎn)擊原來(lái)的手繪圖(左)和VK6JY(右)的計(jì)算機(jī)繪圖.

嘗試了許多不同的晶振,它們都運(yùn)行良好.2N2222,BC108等都應(yīng)該是一個(gè)很好的替代品.2N2369只是手放在垃圾箱里的第一個(gè).使用小型SIL簧片繼電器來(lái)切換電容器的原因,而不是直接用手動(dòng)開(kāi)關(guān)直接切換它們,認(rèn)為這樣可以讓更加精確地控制電容,而不會(huì)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)電容或手的電容變化接近它等等.使用了T37-6環(huán)形線圈,因?yàn)樵诶渲信銮捎幸粋€(gè).可以在這個(gè)尺寸的環(huán)形線圈上安裝30匝,因此電容的大小相應(yīng)：諧振回路由100pF固定電容器和并聯(lián)30pF微調(diào)器組成,以及晶體管集電極和正電源電壓之間的初級(jí)25匝部分.30pF微調(diào)器的調(diào)諧非常清晰.

測(cè)量

巴特勒振蕩器產(chǎn)生超過(guò)3Vpp的正弦波到100歐姆負(fù)載電阻(11mW功率).見(jiàn)上面的HP1741A示波器圖像,其中水平刻度為0.05us/div,垂直刻度為0.5V/div.的AADELC儀表用于測(cè)量電容,Co為3.5pF,Cs為43.4pF.頻率測(cè)量是在Racal9911頻率計(jì)數(shù)器上進(jìn)行的.該儀器于12-Mar-04進(jìn)行了測(cè)試和校準(zhǔn),時(shí)基振蕩器設(shè)定在環(huán)境溫度19℃.在進(jìn)行測(cè)量之前,允許預(yù)熱一段時(shí)間(7小時(shí)).無(wú)法確定絕對(duì)頻率測(cè)量,因?yàn)闊o(wú)法測(cè)量環(huán)境溫度,也無(wú)法保證校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性.因此,頻率測(cè)量可能是不準(zhǔn)確的.