TCXO DF9LN


Rozměry 30x30x20 mm

Do transvertoru na 3 cm jsem potřeboval stabilní nízkošumový oscilátor. Kuhne electroctronic ve svých stavebnicích doporučuje oscilátor podle DF9LN. Také jsem se ptal Honzy OK1IA, co používá a také to byl TCXO DF9LN. Takže jsem o tom už moc nepřemýšlel a bylo rozhodnuto. Později jsem narazil na osciátor G3ACE, který je na tom z hlediska signál/šum o něco lépe.

Na internetu lze najít mnoho různých konstrukčních řešení a dokonce se dá oscilátor koupit hotový, nebo jen plošné spoje, ale já jsem si TCXO chtěl postavit sám. Své konstrukce stavím na doma vyráběných plošných spojích, ale na oscilátor stačí velmi malá deska a profi plošné spoje umožňují větší hustotu osazení a prokovené díry. V zapojení jsem udělal několik drobných změn.

V oscilátoru jsem především zvýšil počet blokovacích kondenzátorů. S různým kmitáním stabilizátorů mám dlouhodobé nemilé zkušenosti. Dále jsem do napájení vřadil filtry od Wurth elektronik, které mají impedanci na 100 MHz 1 kohm. Nechtěl jsem, aby mi něco lezlo po napájení, a ovlivňovalo funkci oscilátoru. Paralelně ke krystalu jsem přidal kondenzátor pro případ, že by krystal byl moc vysoko (nakonec zůstal neosazený). Sériově s krystalem jsem přidal kondenzátor, protože si nejsem zcela jistý, jestli každý krystal douhodobě snáší stejnosměrné napětí. K oscilátoru jsem přidal další 8 V stabilizátor, který napájí MMIC zesilovač. Inspiroval jsem se na stránkách OK1EM. Je to z důvodu, aby výstupní signál nebyl modulován kolísáním napájecího napětí. Napětí 8 V je už docela nízké pro mnoho MMIC zesilovačů, ale já jsem ho zvolil z důvodu, že skoro vše napájím z olověných akumulátorů, kde na konci závodu mám např už jen 10 V.

V termostatu jsem se už realizoval mnohem víc. Jako první mě napadlo na topení použít PNP tranzistor, abych ho nemusel izolovat od hliníku, který je spojený se zemí. Dále jsem chtěl použít oba odporové trimry na nastavení teploty hrubě a jemně stejné hodnoty. Je to pouze z důvodu nákupu, kdy se většinou tyto trimry prodávají minimálně po 10 kusech. Další změnou bylo zařazení dalšího oddělujícího operačního zesiovače mezi dělič s čidlem teploty a invertující zesilovač. Dal jsem ho tam proto, že invertující zesilovač má rezistor mezi vstupem a výstupem, přes který teče proud do děliče s teplotním čidle. Přišlo mi, že tento proud musí ovlivňovat nastavení teploty. Docela douho jsem přemýšlel, jestli v tom není nějaký skrytý úmysl, ale nic mě nenapadlo.

Mechanické provedení

Obě desky jsou přišroubované na kousku hliníku (plochá tyč 30 x 10 mm délky 30 mm) šroubky M2x16 mm. Uvnitř je vyvrtaná slepý otvor 5,5 mm pro čidlo teploty. Místo pro krystal jsem odvrtal a dopiloval (šlo to dost špatně a pomalu). Z boku vedle krystalu jsem udělal díru 2 mm pro termočlánek, abych mohl nastavit teplotu. Původně jsem chtěl desky udělat síly 0,8 mm, ale protože jsem je dělalv Pragoboardu Pool servisem, tak jsou síly 1,5 mm. Z tohoto důvodu je BD238 podložený slabým hliníkovým plechem. Všechno je podmazané teplovodivou pastou.

Oživení

Termostat chodí bezproblémů. Stačí jen zatočit trimry a nastavit teplotu. Během oživování oscilátoru jsem si rezistory R21, R22 nahradil hodnotou 2 ohm, abych nemusel dlouho čekat než se TCXO nahřeje. U oscilátoru je potřeba obvod L2+C5 dostat do rezonance na požadovaný kmitočet. Místo Johanson/Teledata trimru je lepší na začátek zapájet obyčejný kapacitní trmr. Já jsem měl kapacitní trimr pouze s velmi malou hodnotou, tak je k němu paralelně C32. U oscilátoru jsem měl problémy, že výstupní kmitočet měl nedostatečnou úroveň. Experimentálně jsem zjistil, že za to může malé Q L2. Když jsem ji nahradil vzduchovou cívečkou 9 závitů na 2,5 mm drátem 0,4 mm, tak byla úroveň dostatečná. Z důvodu větší mechanické stability, jsem tam ale chtěl nechat tu SMD tlumivku. Vyřešil jsem to tak, že jsem zvětšil R6 na 1k. Cívku L1 jsem měl původně 470 nH, ale na feritu a po natopení ztrácela indukčnost. Povedlo se mi sehnat jinou smd, ale s hodnotou 680 nH a opět mi klesla výstupní úroveň. Vyřešil jsem to snížením rezistoru R5 na 240 ohm. Cívečky jsem sehnal pouze velikosti 0805, pokud by se použily správné hodnoty a velikosti 1206, tak by to snad chodilo taky hned na první zapojení. Nakonec jsem nastavil útlumák R9, R10, R11 tak aby na výstupu bylo 0 dBm. Vypadá to všechno jednoduše, ale je to dost pracný, protože cokoliv se změní má hned vliv na frekvenci.

Dokumentace

Dokumentace je určena pro nekomerční použití.

Desky jsem nechal dělat v Pragoboardu Pool servisem. Nechal jsem si u nich udělat panelizaci na 8 ks. Chce si to dát poptávku na cenu. Jak se to zadá dokáže dost změnit celkovou cenu.

Schéma Osazení zhora Gerber data oscilátor Gerber data topení Seznam součástek Seznam materiálu

Radiátor

Výrobu radiátoru je možné si domluvit u Michala OK1LOL.



Pěkně se na to kouká, já jsem to odvrtával a piloval jehlovým pilníkem. Práce na celý víkend.

Odkazy

OCXO DF9LN, OCXO OK1EM, OCXO F6BVA, OCXO F1BZG, OCXO OK1VM, OCXO OK1DFC, Constructional Notes for G8ACE MKII OCXO – January 2013, OCXO OK1DFC, OCXO G8ACE MKII, Pragoboard - POOL servis