無調整トランジスタ水晶発振回路


無調整トランジスタ水晶発振回路のデータを取ってみました。

C1、C2の関係は、C1≧C2に選ばれます。通常はC1=C2(減電圧に強い)からC1/5=C2(波形が良くなる)の 範囲です。(定本・発振回路の設計と応用、CQ出版社、P180)
電源、アース間に10μFの電解コンデンサを入れた方が出力電圧は高いです。

結果を見ると、まずわかることは、Reが小さい方が出力電圧が高い。

測定データよりC1、C2の値は
500KHz付近では --> C1 = C2 = 2200PF
2MHz付近では --> C1 = C2 = 500PF
10MHz付近では --> C1 =C2 = 100PF
のようです。

出力波形の汚いのは(写真)、同調回路を通せば良くなると思います。
出力電圧は電源電圧を上下する事で可変可能です。

発振周波数を調整するには、XTALとアース間に可変容量を入れます。

32.768KHzの水晶振動子は、この回路では発振しませんでした。


無調整トランジスタ水晶発振回路 (@電源電圧 = 5V)
Re (KΩ)発振周波数 (MHz)C1 (PF)C2 (PF)出力 (Vp-p)
1 0.455 (セラミック) 10000 10000 1.0
1 0.64 (セラミック) 10000 10000 0.3
1 1.8432 10000 10000 ×
1 2 10000 10000 ×
1 3 10000 10000 ×





1 0.455 (セラミック) 3300 3300 4.1
1 0.64 (セラミック) 3300 3300 2.7
1 1.8432 3300 3300 ×
1 2 3300 3300 ×
1 3 3300 3300 ×





1 0.455 (セラミック) 2200 2200 4.1
1 0.64 (セラミック) 2200 2200 3.5
1 1.8432 2200 2200 ×
1 2 2200 2200 ×
1 3 2200 2200 ×





1 0.455 (セラミック) 1000 1000 4.2
1 0.64 (セラミック) 1000 1000 4.2
1 1.8432 1000 1000 0.6
1 2 1000 1000 0.5
1 3 1000 1000 0.8
1 4.096 1000 1000 0.5
1 6 1000 1000 0.3
1 8 1000 1000 0.2
1 9.8304 1000 1000 0.2
1 10 (セラロック) 注21000 1000 0.2
1 12 1000 1000 ×
1 15 1000 1000 ×
1 20 1000 1000 ×





1 0.455 (セラミック) 500 500 ×
1 0.64 (セラミック) 500 500 ×
1 1.8432 500 250 注1 3.7
1 2 500 250 注1 3.5
1 3 500 500 2.7
1 4.096 500 500 1.8
1 6 500 500 1.3
1 8 500 500 0.7
1 9.8304 500 500 0.7
1 10 (セラロック) 注2500 500 0.7
1 12 500 500 0.1
1 15 500 500 0.2
1 20 500 500 ×





1 0.455 (セラミック) 250 250 ×
1 0.64 (セラミック) 250 250 ×
1 1.8432 250 250 ×
1 2 250 250 3.4
1 3 250 250 3.7
1 4.096 250 250 3.4
1 6 250 250 3.6
1 8 250 250 2.3
1 9.8304 250 250 2.2
1 10 (セラロック) 注2250 250 1.9
1 12 250 250 0.7
1 15 250 250 0.8
1 20 250 250 ×





1 0.455 (セラミック) 100 100 ×
1 0.64 (セラミック) 100 100 ×
1 1.8432 100 100 ×
1 2 100 100 ×
1 3 100 100 4.0
1 4.096 100 100 3.8
1 6 100 100 3.6
1 8 100 100 3.3
1 9.8304 100 100 3.2
1 10 (セラロック) 注2100 100 3.1
1 12 100 100 2.4
1 15 100 100 2.3
1 20 100 100 1.0





0.33 0.455 (セラミック) 3300 3300 5.2
0.33 0.640 (セラミック) 3300 3300 4.4
0.33 1.8432 3300 3300 ×
0.33 2 3300 3300 ×
0.33 3 3300 3300 0.2
0.33 4.096 3300 3300 ×





0.33 0.455 (セラミック) 2200 2200 5.2
0.33 0.640 (セラミック) 2200 2200 4.8
0.33 1.8432 2200 2200 ×
0.33 2 2200 2200 ×
0.33 3 2200 2200 0.5
0.33 4.096 2200 2200 0.3
0.33 6 2200 2200 ×
0.33 8 2200 2200 ×





0.33 0.455 (セラミック) 1000 1000 ×
0.33 0.640 (セラミック) 1000 1000 5.0
0.33 1.8432 1000 1000 2.1
0.33 2 1000 1000 1.9
0.33 3 1000 1000 2.2
0.33 4.096 1000 1000 1.6
0.33 6 1000 1000 1.1
0.33 8 1000 1000 0.5
0.33 9.8304 1000 1000 0.5
0.33 10 (セラロック) 注21000 1000 0.5
0.33 12 1000 1000 ×
0.33 15 1000 1000 ×
0.33 20 1000 1000 ×





0.33 0.455 (セラミック) 500 500 ×
0.33 0.640 (セラミック) 500 500 ×
0.33 1.8432 500 500 4.0
0.33 2 500 500 3.6
0.33 3 500 500 4.1
0.33 4.096 500 500 3.6
0.33 6 500 500 2.8
0.33 8 500 500 1.6
0.33 9.8304 500 500 1.6
0.33 10 (セラロック) 注2500 500 1.6
0.33 12 500 500 0.6
0.33 15 500 500 0.6
0.33 20 500 500 ×





0.33 0.455 (セラミック) 250 250 ×
0.33 0.64 (セラミック) 250 250 ×
0.33 1.8432 250 250 ×
0.33 2 250 250 ×
0.33 3 250 250 4.5
0.33 4.096 250 250 4.2
0.33 6 250 250 3.9
0.33 8 250 250 3.5
0.33 9.8304 250 250 3.0
0.33 10 (セラロック) 注2250 250 3.0
0.33 12 250 250 2.0
0.33 15 250 250 1.9
0.33 20 250 250 0.6





0.33 0.455 (セラミック) 100 100 ×
0.33 0.640 (セラミック) 100 100 ×
0.33 1.8432 100 100 ×
0.33 2 100 100 ×
0.33 3 100 100 ×
0.33 4.096 100 100 4.5
0.33 6 100 100 4.3
0.33 8 100 100 4.1
0.33 9.8304 100 100 4.0
0.33 10 (セラロック) 注2100 100 3.8
0.33 12 100 100 3.4
0.33 15 100 100 3.1
0.33 20 100 100 2.0

注1:500PFですと1MHz付近で発振するため、結合を弱くしました。
注2:セラロックの中点はアースしても、しなくても大差ありません。


xtal_tr_osc.gif

回路図


sin_455khz.jpg

出力波形 (455KHz(セラミック), C1=C2=2200PF, 1V/DIV, 1μs/DIV)


真空管
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