Целесообразность замены конденсаторов кварца RTL-SDR
Поводом для экспериментов послужило сообщение на одном из форумов от пользователя RA3YCI: «…в уходе частоты, виновны конденсаторы в обвязке кварца. Замена на дисковую керамику, % на 80 повышает стабильность. » Утверждение выглядит правдоподобно, т.к. резонанс кварца зависит от его нагрузки. Например, если с конденсаторами 27 пФ отклонение частоты составляет около 70 ppm от номинала, то с 15 пФ превышает 200 ppm.
Испытуемые
а также голубой свисток RTL-SDR в родном корпусе при комнатной температуре.
Результаты
На графиках показан уход частоты в зависимости от времени работы. Тестовым сигналом является несущая изображения 28твк (527,25 МГц). Т.к. абсолютное отклонение частоты от номинала нам не интересно (легко компенсируется в программе), за 0 ppm взята частота в момент включения.
Родные конденсаторы свистка:
SMD конденсаторы 27 пФ типоразмера 0805:
Дисковые керамические конденсаторы 27 пФ:
Дисковые конденсаторы вне корпуса:
В данном случае, конденсаторы через свои выводы послужили небольшим радиатором для кварца, поэтому его разогрев чуть более растянутый.
Для интереса, посмотрим температурную стабильность свистка с родными конденсаторами и вентиляторным обдувом платы:
Идеально! Кстати, полной мощности вентилятора не требуется, в данном случае вентилятор 24 В подключался к 12 В, можно взять вентилятор на 12 В и подключить к 5 В свистка, этого будет вполне достаточно.
И для массовки, TCXO 28,8MHz 0,5ppm:
Сводная таблица:
Выводы
Независимо от типа конденсаторов в нагрузке кварца, графики температурной стабильности частоты практически идентичны. Это говорит о том, что причина ухода частоты кроется не в конденсаторах, и их замена смысла не имеет. Зато есть смысл в установке вентилятора. Если габариты некритичны, то это, пожалуй, самый простой и дешевый способ кардинально улучшить стабильность частоты. Уход на 34 ppb за 50 минут прогрева — очень высокий результат. TCXO также дает хороший результат, с меньшими габаритами и током потребления (по сравнению с вентилятором), но стоимость такой доработки весьма ощутима.
Комментарии