Frekvensinställningselement i odampade oscillatorer kan vara oscillerande kretsar, RC-kedjor, kvarts- och keramikresonatorer och avstämningsgafflar. På en gång försökte vi använda tuning-gaffelgeneratorer i klockor (skriv "tuning-klocka" i Yandex, du kommer att få reda på mycket intressanta saker), eftersom de fungerar med ljudfrekvenser och inte kräver avdelare. Men då var det möjligt att göra frekvensdelaren miniatyr och billig, varför kvartsurar var utbredda och stämgafflarna glömdes bort. Författaren till Instructables under smeknamnet WilkoL bestämde sig för att skapa en stämgaffel och känns som en experimentell urmakeri på sextiotalet. Stämgaffeln tas av befälhavaren, den visas på bilden nedan:
Från hans handtag klipps befälhavaren av bollen, och på den återstående delen skär den yttre tråden, varför - se senare. För att erhålla obetydliga svängningar är det nödvändigt att säkerställa energiförsörjningen till avstämningsgaffeln från utsidan. Men inte så hemskt, men i synk med de redan befintliga fluktuationerna, för vilka vi behöver en feedbacksensor. Befälhavaren experimenterade med lindningar, Hall-sensorer, men varje gång fick han ett parasitiskt inflytande av magnetfältet från en elektromagnet som svängde en avstämningsgaffel. Slutligen valde han en optokopplare med en öppen kanal. Det ser ut så här:
Nu måste du ansluta alla komponenter i generatorn: en återkopplingssensor, en spänningsförstärkare, en effektförstärkare och en elektromagnet:
IR-lysdioden för optokopplaren drivs genom ett 470 ohm-motstånd. Fototransistorbelastningen på samma optokopplare är ett 2,2 kΩ-motstånd. Genom en kondensator som endast passerar den variabla komponenten och motståndet kommer signalen från sensorn in i spänningsförstärkaren. Befälhavaren bestämde sig för att använda MCP602-chipet i det - en dubbel op-förstärkare med enfältström. Trots det faktum att det är dubbelt, har det ett åtta ledarmål. Var och en av de två op-amparna har tre slutsatser, två till - plus kraft och en gemensam tråd, det var möjligt att uppfylla exakt åtta slutsatser. Den första av op-förstärkarna ingår som en inverterande förstärkare, den andra som en Schmitt-trigger.
Efter en spänningsförstärkare behövs en effektförstärkare, den är tvåstegs, med direktanslutning och görs på diskreta transistorer. Dess belastning är en elektromagnet, vars spindata inte visas, endast det aktiva motståndet indikeras - 22 ohm. Parallellt behöver en elektromagnet en diod i omvänd polaritet, som befälhavaren beslutade att inte ställa in.
Kedjan för två dioder belägna mellan spännings- och effektförstärkarna är ett tröskelelement som inte sänder signaler med en spänning mindre än 1 V. Motståndet efter det begränsar basströmmen för den första transistorn. I princip, efter Schmitt-utlösaren, är tröskelelementet valfritt, det är inställt för fall. Allt detta gjorde det möjligt att göra kraftförstärkningsnyckeln, utdela kylflänsen på den andra transistorn.
Befälhavaren genererar generatorn på ett skiva av skivbrädan, optokopplaren och elektromagneten är placerade på bitar av samma kort som är vinkelrätt mot den huvudsakliga. För att fixera avstämningsgaffeln, skruvas ett metallhörn fast på brädet, och en avstämningsgaffel skruvas fast på den för tråden som tidigare skurits på handtaget.
Justeringen av generatorn reduceras till valet av positionen för optokopplaren så att vid en av maxima för amplituden hos tuninggaffelsvängningarna öppnas dess optiska kanal, och i den andra stängs den. Formen på de genererade svängningarna vid utgången från Schmitt-avtryckaren visas i skärmdumpen från oscilloskopet:
Stämgaffeln ställdes 1,5 Hz under standardfrekvensen 440 Hz. Detta kan fixas med en fil. Författaren var bara intresserad av stämgaffelgeneratorn i dess rena form, han började inte bygga en klocka. Det vanligaste sättet att para en generator med en klocka är att använda en växel med ett mycket stort antal små tänder. Den är placerad så att vid varje vibration trycker avstämningsgaffeln tanden närmast den och roterar hjulet i en liten vinkel, varigenom nästa tand kommer till avstämningsgaffeln. Stämgaffelklockorna kommer bara med en jämn körning, de kryssar inte, men beroende på resonansfrekvensen för avstämningsgaffeln surrar de eller gnissar.