为了做好这个频率计，DIY了两个版本的恒温晶振。

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频率计的其他部分，就是来自本版坛友翻译的那个韩国人的8位LED显示的频率计。

那个帖子里有全部的资料，我这里就不再啰嗦了。

一个频率准确与否，是由它的基准频率决定的，基准频率准确度越高，测出的结果就越准确，这个玩基准的坛友，应该都有体会。

具体到这个频率计，基准频率用的是24mhz，也就是89C51的工作时钟。原始设计的是一个普通的24mhz的有源晶振。

普通晶振的准确度不高，尤其是受温度变化影响较大，这个大家都知道。

最牛的频率基准是铯原子钟，这个太贵玩不起，GPS驯服钟的稳定度也高，一是带标准频率输出的GPS模块价格也不菲，二是使用起来不方便，需要实时接收GPS信号，来同步。

能选择的唯有恒温晶振，问题是找遍淘宝也没有24mhz的恒温晶振出售，所以决定自己动手DIY一个。可是手头没有这方面的资料，百度上也只是只言片语，没有一个可以借鉴的方案，为这个我也在本版发过帖子需求帮助，也许是大家对这个频率基准不太感兴趣，所以关注的人很少。

只好自己动手来试验，第一个，振荡器用的是标准的电容三点式晶振电路加场效应管缓冲输出，恒温部分用的是LM393比较器，10K空调管温感温头，电脑主板上拆的场效应管控制加热电阻通断，来维持恒温。

做好以后发现，用电子五十四所的成品10mhz的恒温晶振做测试。效果不是太理想，工作一下午显示频漂50多HZ，而且频率显示随着加热电路的启动，缓慢上升，加热停止后又缓慢下降，如此反复，频率变化10多HZ




虽说一下午频漂50hz左右，已经比较高的精度了，但是我觉得应该还能比这更好，尤其是频率随加热的启停漂移，我始终觉得不满意。


放这一个多星期，没有好的办法，观察手头的两个成品的恒温晶振（我还以一个13mhz的外国佬生产的），都是初始时启动加热电流比较大，温度平衡后电流逐步下降到一个稳定值，不是周期性波动的，我恍然大悟，成品恒温晶振绝对不是用的比较器来控制加热电阻的通断来恒温的，应该是温度平衡后，维持一个比较小的电流，来补偿散失的热量。

前后构思，又一个方案出炉，振荡器用74HC14来担当，加热电路用三极管来实现，三极管代替电阻来做加热，热敏电阻检测三极管温度来反馈控温，不搞通断式。反复试验修改后，最终做了出来。

试验一下午，相频漂10多HZ，我很满意。


原理很简单，V3是一个中功率三极管，如果不考虑热敏电阻的变化，它是其实是一个简单的恒流源，加上热敏电阻，他就是一个电流随温度上升而减小的控制器。
一开始我想当然，直接把偏置加在这个三极管上，却发现，不工作，思来想去，才发现理论与实践是有差距的，三极管不可能是理想的三极管，放大倍数不可能无限大， 于是在前面加了V1.V2两级缓冲，工作正常了，

这两天气温下降了，每次冷机开机时，发现加热电流超过1A了，考虑到冬季气温低时电流可能会更大，于是加上了V4做限流，使冷机启动时电流最大不超过600mA。先是想控制V3基极，结果和想得总是有差距，试验发现电流不降反升，一直升到2A多稳压电源保护，换了N多三极管，试验了N种办法，最好发现控制V2基极，可以实现目标。

唉敲了这么多字，也不知有没有人喜欢看。


补充内容 (2017-3-22 17:54):
遗漏了最关键的一张结构图，在11楼补上。

补充内容 (2017-3-22 18:17):
6AJ8坛友翻译的频率计的原帖子在这里：http://www.crystalradio.cn/thread-71539-1-1.html

补充内容 (2017-3-22 18:19):
另外：74HC14做晶体振荡器，要在晶体两端并1兆欧的电阻，才能容易起振。

补充内容 (2017-3-23 14:28):
今天又给他校准了一下，等频率完全不漂了之后，又调了一下可变电容，终于几个小时频率都不再变化了。

hotdll

赞一个。话说，弄恒温槽需要单片机实现PID算法，这样温度才能恒定。

yjgg

FT-180里面也有个恒温电路

bnm

最后的电路呢？

wong123

不知道能否修改电路，选择带金属散热的三极管，和晶振金属外壳焊接，热敏电阻一端也焊上C极，HC14改用贴片，然后又把三极管C极散热压上，这样传热快，同时可降低工作电流，以上个人简单的想法。

bobjams

成品山寨频率计的恒温电路是用个三极管发热，同晶振和热敏电阻一起安装在一片铝或者铜片上，三者互相并不紧密贴合而是有点距离。

xiaolaba

除了溫控, 熱源熱容體積大一點不好嗎
90度到100度如何

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aojieage 发表于 2017-3-22 16:46
不知晶振加锁相环能都提高稳定度。

锁相环也需要频率基准的，关键就是这个基准。

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bnm 发表于 2017-3-22 16:24
最后的电路呢？

最后的电路在倒数第二张图片，铅笔手绘的就是最后的电路。

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最后还有一张最关键的结构图，没传上，这里补上

恒温大约45-50度。

三极管做加热，后面加有铝散热片，感温头通过铜接线鼻子，固定在加热三极管上，保证加热三极管温度能被感温头立即感知。提高控温反应速度。

铝散热片下面压着晶振，74HC14等，对这些元件同时加热。

两张图放在一起，就可以看出端倪来了。

66718

wong123 发表于 2017-3-22 16:34
不知道能否修改电路，选择带金属散热的三极管，和晶振金属外壳焊接，热敏电阻一端也焊上C极，HC14改用贴片 ...

最重要的实物结构图，传图片时遗漏了，在11楼，和你说的基本差不多。

还有一个问题，我发现并不是升温越快越好，整个结构，要有一定的热惯性才好。也就是升温和降温慢一些，对频率稳定有好处。

成品的恒温晶振，升温是很慢的，大约需要五至十分钟，才能达到平衡。

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bobjams 发表于 2017-3-22 16:55
成品山寨频率计的恒温电路是用个三极管发热，同晶振和热敏电阻一起安装在一片铝或者铜片上，三者互相并不紧 ...

最关键的实物结构，传图片时搞漏了。补充在11楼。

第二次DIY的和你说的结构，基本是一致的，是用三极管做加热源的，不是用电阻，电阻只是限流用的。

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xiaolaba 发表于 2017-3-22 17:01
除了溫控, 熱源熱容體積大一點不好嗎
90度到100度如何

这个不行，第一且不说，电子元件能否长时间在此温度下正常工作。
          其二，晶体有个温度拐点，在此温度时，频率最稳定，一般晶体的温度拐点在40-60度。

所以恒温晶振一般恒温选择在45-60度之间。

大孔景元

没有24m去小马那里找个12m恒温倍频也行啊，自己折腾恒温太麻烦，效果也不见得有多好