Générateurs RF
Ainsi, le bloc le plus important de tout émetteur est le générateur. La stabilité et la précision du fonctionnement du générateur déterminent si quelqu'un peut capter le signal transmis et le recevoir normalement.
Il y a une tonne de choses qui traînent sur notre Internet bien-aimé. divers schémas bugs qui utilisent différents générateurs. Maintenant, nous classons un peu ce lot.
Les valeurs nominales des pièces de tous les circuits donnés sont calculées en tenant compte du fait que la fréquence de fonctionnement du circuit est de 60...110 MHz (c'est-à-dire qu'il couvre notre gamme VHF préférée).
"Classiques du genre".
Le transistor est connecté selon le circuit avec base commune. Le diviseur de tension à résistance R1-R2 crée un décalage du point de fonctionnement sur la base. Le condensateur C3 shunte R2 à haute fréquence.
R3 est inclus dans le circuit émetteur pour limiter le courant circulant dans le transistor.
Le condensateur C1 et la bobine L1 forment un circuit oscillant de réglage de fréquence.
Conder C2 fournit la rétroaction positive (POF) nécessaire à la génération.
Mécanisme de génération
Un schéma simplifié peut être représenté comme suit :
Au lieu d'un transistor, nous mettons un certain "élément à résistance négative". Il s’agit essentiellement d’un élément de renforcement. Autrement dit, le courant à sa sortie est supérieur au courant à l’entrée (c’est donc délicat).
Un circuit oscillant est connecté à l'entrée de cet élément. De la sortie de l'élément au même circuit oscillatoire est alimenté Retour(via Conder C2). Ainsi, lorsque le courant à l'entrée de l'élément augmente (le condensateur de boucle est rechargé), le courant à la sortie augmente également. Grâce au feedback, il est renvoyé au circuit oscillatoire - une « alimentation » se produit. En conséquence, les oscillations non amorties s'installent dans le circuit.
Tout s'est avéré plus simple que des navets cuits à la vapeur (comme toujours).
Variétés
Sur le vaste Internet, vous pouvez également trouver l'implémentation suivante du même générateur :
Le circuit est appelé « trois points capacitif ». Le principe de fonctionnement est le même.
Dans tous ces schémas, le signal généré peut être retiré soit directement du collecteur VT 1, soit utiliser une bobine de couplage connectée à une bobine de boucle à cet effet.
J'ai choisi ce schéma et vous le recommande.
R1 – limite le courant du générateur,
R2 – définit le décalage de base,
C1, L1 – circuit oscillant,
C2 – PDV Conder
La bobine L1 possède une prise à laquelle est connecté l'émetteur du transistor. Cette prise ne doit pas être située exactement au milieu, mais plus près de l'extrémité « froide » de la bobine (c'est-à-dire celle qui est connectée au fil d'alimentation). De plus, vous ne pouvez pas du tout faire de robinet, mais enrouler une bobine supplémentaire, c'est-à-dire réaliser un transformateur :
Ces schémas sont identiques.
Mécanisme de génération :
Pour comprendre le fonctionnement d'un tel générateur, regardons le deuxième circuit. Dans ce cas, l'enroulement gauche (selon le schéma) sera le secondaire, le droit - le primaire.
Lorsque la tension sur la plaque supérieure de C1 augmente (c'est-à-dire que le courant dans l'enroulement secondaire circule « vers le haut »), une impulsion d'ouverture est appliquée à la base du transistor via le condensateur de rétroaction C2. Cela amène le transistor à appliquer un courant à l'enroulement primaire, ce courant entraîne une augmentation du courant dans l'enroulement secondaire. Il y a une reconstitution d'énergie. En général, tout est aussi assez simple.
Variétés.
Mon petit savoir-faire : on peut mettre une diode entre le commun et la base :
Le signal dans tous ces circuits est extrait de l'émetteur du transistor ou via une bobine de couplage supplémentaire directement du circuit.
Générateur push-pull pour les paresseux
Le plus circuit simple générateur, qui est le seul que j'ai jamais vu :
Dans ce circuit on peut facilement voir la similitude avec un multivibrateur. Je vais vous en dire plus, c'est un multivibrateur. Ce n'est qu'au lieu de circuits à retard sur un condensateur et une résistance (circuit RC) que des inductances sont utilisées ici. La résistance R1 définit le courant traversant les transistors. De plus, sans cela, la génération ne fonctionnera tout simplement pas.
Mécanisme de génération :
Disons que VT1 s'ouvre, le courant du collecteur VT1 traverse L1. En conséquence, VT2 est fermé et le courant de base d'ouverture VT1 traverse L2. Mais comme la résistance des bobines est 100...1000 fois inférieure à la résistance de la résistance R1, au moment où le transistor est complètement ouvert, la tension à leurs bornes chute à une très petite valeur et le transistor se ferme. Mais! Étant donné qu'avant de fermer le transistor, un courant de collecteur important traversait L1, au moment de la fermeture, il y a une surtension (fem d'auto-induction), qui est fournie à la base de VT2 et l'ouvre. Tout recommence, mais avec un bras générateur différent. Et ainsi de suite…
Ce générateur n'a qu'un seul avantage : la facilité de fabrication. Le reste est contre.
Comme il ne dispose pas de liaison temporelle claire (circuit oscillant ou circuit RC), il est très difficile de calculer la fréquence d'un tel générateur. Cela dépendra des propriétés des transistors utilisés, de la tension d'alimentation, de la température, etc. De manière générale, il vaut mieux ne pas utiliser ce générateur pour des choses sérieuses. Cependant, dans le domaine des micro-ondes, il est utilisé assez souvent.
Générateur push-pull pour les travailleurs acharnés
L’autre générateur que nous considérerons est également un générateur push-pull. Cependant, il contient un circuit oscillatoire qui rend ses paramètres plus stables et prévisibles. Bien que, en substance, c'est aussi assez simple.
Que voit-on ici ?
On voit le circuit oscillatoire L1 C1,
Et puis nous voyons une paire de chaque créature :
Deux transistors : VT1, VT2
Deux condensateurs de rétroaction : C2, C3
Deux résistances de polarisation : R1, R2
Un œil averti (et peu expérimenté) trouvera dans ce circuit des similitudes avec un multivibrateur. Eh bien, c'est comme ça !
Quelle est la particularité de ce dispositif ? Oui, car grâce à l'utilisation de la commutation push-pull, il permet de développer une double puissance, par rapport aux circuits de générateurs à 1 cycle, à la même tension d'alimentation et à condition d'utiliser les mêmes transistors. Ouah! Eh bien, en général, elle n'a presque aucun défaut :)
Mécanisme de génération
Lorsque le condensateur est rechargé dans un sens ou dans l’autre, le courant traverse l’un des condensateurs de rétroaction jusqu’au transistor correspondant. Le transistor s'ouvre et ajoute de l'énergie dans la « bonne » direction. C'est toute la sagesse.
Je n'ai pas vu de versions particulièrement sophistiquées de ce schéma...
Maintenant, un peu de créativité.
Générateur d'éléments logiques
Si l’utilisation de transistors dans un générateur vous semble dépassée ou encombrante, ou inacceptable pour des raisons religieuses, il existe une issue ! Des microcircuits peuvent être utilisés à la place des transistors. La logique est généralement utilisée : les éléments NON, ET-NON, OU-NON, moins souvent - OU exclusif. D'une manière générale, seuls PAS d'éléments sont nécessaires, le reste sont des excès qui ne font qu'aggraver les paramètres de vitesse du générateur.
Nous voyons un plan terrible.
Les carrés avec un trou sur le côté droit sont des inverseurs. Eh bien, ou – « éléments NON ». Le trou indique simplement que le signal est inversé.
Quel est l'élément NON du point de vue de l'érudition banale ? Eh bien, du point de vue de la technologie analogique ? C'est vrai, il s'agit d'un amplificateur avec une sortie inversée. C'est quand en augmentant Tension à l'entrée de l'amplificateur, la tension de sortie est proportionnelle à diminue. Le circuit inverseur peut être représenté comme ceci (simplifié) :
C'est bien sûr trop simple. Mais il y a du vrai là-dedans.
Cependant, cela n’est pas si important pour nous pour l’instant.
Alors, regardons le circuit du générateur. Nous avons:
Deux onduleurs (DD1.1, DD1.2)
Résistance R1
Circuit oscillant L1 C1
Notez que le circuit oscillant de ce circuit est en série. C'est-à-dire que le condensateur et la bobine sont situés l'un à côté de l'autre. Mais il s'agit toujours d'un circuit oscillatoire, il est calculé selon les mêmes formules et n'est ni pire (ni meilleur) que son homologue parallèle.
Recommencer. Pourquoi avons-nous besoin d’une résistance ?
La résistance crée une rétroaction négative (NFB) entre la sortie et l'entrée de l'élément DD1.1. Ceci est nécessaire pour garder le gain sous contrôle - c'est un, et aussi - pour créer une polarisation initiale à l'entrée de l'élément - c'est deux. Nous verrons comment cela fonctionne en détail quelque part dans le didacticiel sur la technologie analogique. Pour l'instant, comprenons que grâce à cette résistance, en sortie et en entrée de l'élément, en l'absence de signal d'entrée, une tension égale à la moitié de la tension d'alimentation s'installe. Plus précisément, la moyenne arithmétique des tensions du « zéro » et du « un » logiques. Ne nous inquiétons pas de ça pour l'instant, il nous reste encore beaucoup à faire...
Ainsi, sur un élément, nous avons un amplificateur inverseur. C’est-à-dire un amplificateur qui « renverse » le signal : s’il y en a beaucoup à l’entrée, il y en a peu à la sortie, et vice versa. Le deuxième élément sert à rendre cet amplificateur non inverseur. Autrement dit, il inverse à nouveau le signal. Et sous cette forme, signal amplifié fourni à la sortie, au circuit oscillatoire.
Eh bien, regardons attentivement le circuit oscillatoire ? Comment est-il activé ? Droite! Il est connecté entre la sortie et l'entrée de l'amplificateur. Autrement dit, cela crée une rétroaction positive (POF). Comme nous le savons déjà en examinant les générateurs précédents, le POS est nécessaire pour un générateur comme la valériane l'est pour un chat. Sans POS, pas un seul générateur ne peut faire quoi ? C'est vrai - soyez excité. Et commencez à générer...
Tout le monde sait probablement cette chose : si vous connectez un microphone à l'entrée d'un amplificateur et un haut-parleur à la sortie, alors lorsque vous amenez le microphone au haut-parleur, un méchant « sifflement » commence. Ce n'est rien de plus qu'une génération. Nous transmettons le signal de la sortie de l'amplificateur à l'entrée. Un point de vente apparaît. En conséquence, l'amplificateur commence à générer.
Eh bien, en bref, au moyen d'une chaîne LC, un PIC est créé dans notre générateur, conduisant à une excitation du générateur à la fréquence de résonance. circuit oscillatoire.
Eh bien, est-ce difficile ?
Si(difficile)
{
on gratte (navet);
lire à nouveau;
}
Parlons maintenant des types de tels générateurs.
Premièrement, au lieu d'un circuit oscillant, vous pouvez allumer le quartz. Le résultat est un générateur stabilisé fonctionnant à la fréquence du quartz :
Si vous incluez un circuit oscillant au lieu d'une résistance dans le circuit OS de l'élément DD1.1, vous pouvez démarrer un générateur utilisant des harmoniques à quartz. Pour obtenir une harmonique, il faut que fréquence de résonance le circuit était proche de la fréquence de cette harmonique :
Le générateur proposé fonctionne dans la gamme de fréquences de 26 560 kHz à 27 620 kHz et est destiné au réglage des équipements CB. La tension du signal de la « Sortie 1 » est de 0,05 V dans une charge de 50 Ohm. Il existe également "Out.2". auquel vous pouvez connecter un fréquencemètre lors de la configuration des récepteurs. Le générateur offre la possibilité d'obtenir des oscillations modulées en fréquence. Pour cela, utilisez le « Mod d'entrée », auquel un signal basse fréquence est fourni par un générateur externe. fréquence audio. Le générateur est alimenté par une source stabilisée de +12 V. La consommation de courant ne dépasse pas 20 mA. L'oscillateur maître est réalisé à l'aide de transistors à effet de champ VT1. VT2. connectés selon le circuit "source commune - porte commune".
Un générateur assemblé selon cette conception fonctionne bien à des fréquences de 1 à 100 MHz. car il utilise des transistors à effet de champ avec une fréquence de coupure >100 MHz. Selon les recherches menées. ce générateur présente une instabilité de fréquence à court terme (pendant 10 s) meilleure que les générateurs réalisés à l'aide de circuits à trois points capacitifs et inductifs. La dérive de fréquence du générateur toutes les 30 minutes de fonctionnement après un échauffement de deux heures, ainsi que les niveaux des deuxième et troisième harmoniques, sont inférieurs à ceux des générateurs réalisés selon le circuit à trois points. La rétroaction positive dans le générateur est réalisée par le condensateur C10. Le circuit de porte VT1 comprend un circuit oscillant C5...C8. L1. déterminer la fréquence de génération du circuit. Grâce à une petite capacité C9, une matrice varicap VD1 est connectée au circuit. En lui appliquant un signal basse fréquence, nous modifions sa capacité et effectuons ainsi une modulation de fréquence du générateur. L'alimentation électrique du générateur est en outre stabilisée par VD2. Le signal haute fréquence est supprimé de la résistance R6. inclus dans les circuits sources des transistors. Un émetteur suiveur à large bande sur VT3 et VT4 est connecté au générateur via le condensateur C 11. Les avantages d'un tel répéteur sont présentés. Un diviseur de tension (R14.R15) est connecté à sa sortie via le condensateur C 15. La résistance de sortie à la « Sortie 1 » est de 50 Ohms. donc avec l'aide câble coaxial Avec impédance des vagues 50 Ohms Vous pouvez y connecter un circuit avec une impédance d'entrée de 50 Ohms. par exemple un atténuateur RF. publié dans [Z]. Une source suiveuse sur VT5 est connectée à la sortie de l'émetteur suiveur. Cela a permis d'éliminer complètement l'influence mutuelle des charges. connecté à "Out.1" et "Out.2".
Détails. Condensateurs Sb...S 10 - type KT6. Les condensateurs restants : céramique – type K10-7V. K10-17. électrolytique - type K50-35. La bobine L1 est enroulée sur un cadre nervuré en céramique (taille des nervures - 15 mm) avec du fil argenté d'un diamètre de 1 mm au pas de 2 mm. Le nombre de tours est de 6,75. Le bobinage se fait avec un fil chauffé sous tension. Choke L2 - des téléviseurs à tube noir et blanc (d'autres peuvent être utilisés) avec une inductance de 100 à ZOOmkH. Les résistances sont de type MLT-0.125. Les transistors à effet de champ peuvent être utilisés dans n'importe quelle série KPZOZ. encore mieux - de la série KP307. Connecteurs haute fréquence X1...XZ - type SR50-73FV. Transistor VT3 - tout type prp haute fréquence. VT4 - type RPR haute fréquence.
Littérature
1. Kotienko D.. Turkin N. Générateur LC sur transistors à effet de champ. - Radio. 1990. N5. p.59.
2. Répéteur de tension à large bande. - Radio. 1981. N4. p.61.
3. Atténuateur RF. - Radio-amateur. Ko et VHF. 1996. N10. p.36.
4. Mukhin V. Comportement non standard des inducteurs lorsqu'ils sont chauffés. - Radio-amateur. 1996. N9. p.13. 14.
5. Maslov E. Calcul d'un circuit oscillatoire pour un réglage étendu. - Radioamateur, 1995. N6. Avec. 14-16.
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Nous assemblons un générateur de signaux - un générateur de fonctions. Partie 1.
Dans cette leçon Écoles pour radioamateurs débutants Nous continuerons à remplir notre laboratoire radio avec les instruments de mesure nécessaires. Aujourd'hui, nous allons commencer à collecter générateur de fonctions . Cet appareil est nécessaire dans la pratique d'un radioamateur pour configurer divers circuits radioamateurs– des amplificateurs, appareils numériques, divers filtres et bien d'autres appareils. Par exemple, après avoir assemblé ce générateur, nous prendrons une courte pause pendant laquelle nous fabriquerons un simple appareil de musique légère. Ainsi, afin de configurer correctement les filtres de fréquence du circuit, cet appareil nous sera très utile.
Pourquoi cet appareil est-il appelé générateur de fonctions, et pas seulement générateur (générateur basse fréquence, générateur haute fréquence). L'appareil que nous allons fabriquer génère trois signaux différents à ses sorties : sinusoïdal, rectangulaire et en dents de scie. Comme base de conception, nous prendrons le schéma de S. Andreev, qui est publié sur le site Internet dans la rubrique : Circuits – Générateurs.
Tout d'abord, nous devons étudier attentivement le circuit, comprendre le principe de son fonctionnement et rassembler les pièces nécessaires. Grâce à l'utilisation d'un microcircuit spécialisé dans le circuit ICL8038 qui est précisément destiné à construire un générateur de fonctions, la conception s'avère assez simple.
Bien entendu, le prix du produit dépend du fabricant, des capacités du magasin et de nombreux autres facteurs, mais dans ce cas, nous poursuivons un seul objectif : trouver le composant radio nécessaire qui serait de qualité acceptable et , et surtout, abordable. Vous avez sans doute remarqué que le prix d'un microcircuit dépend grandement de son marquage (AC, BC et SS). Plus la puce est bon marché, plus ses performances sont mauvaises. Je recommanderais de choisir la puce « BC ». Ses caractéristiques ne sont pas très différentes de celles du « AS », mais bien meilleures que celles du « SS ». Mais en principe, bien entendu, ce microcircuit fonctionnera également.
Nous assemblons un générateur de fonctions simple pour le laboratoire d'un radioamateur novice
Bonne journée à vous, chers radioamateurs ! Aujourd'hui, nous continuerons à collecter nos générateur de fonctions. Pour que vous ne sautiez pas dans les pages du site, je le posterai à nouveau diagramme schématique générateur de fonctions, que nous assemblons :
Je publie également la fiche technique ( description technique) Microcircuits ICL8038 et KR140UD806 :
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J'ai déjà rassemblé les pièces nécessaires pour assembler le générateur (j'en avais quelques-unes - résistances constantes et condensateurs polaires, le reste a été acheté dans un magasin de pièces radio) :
Les pièces les plus chères étaient le microcircuit ICL8038 - 145 roubles et les interrupteurs à 5 et 3 positions - 150 roubles. Au total, vous devrez dépenser environ 500 roubles pour ce programme. Comme vous pouvez le voir sur la photo, l'interrupteur à cinq positions est à deux sections (il n'y avait pas une seule section), mais ce n'est pas effrayant, mieux vaut plus que moins, d'autant plus qu'on peut avoir besoin de la deuxième section. À propos, ces interrupteurs sont absolument identiques et le nombre de positions est déterminé par une butée spéciale, que vous pouvez régler vous-même sur le nombre de positions requis. Sur la photo, j'ai deux connecteurs de sortie, même si en théorie il devrait y en avoir trois : commun, 1:1 et 1:10. Mais on peut mettre un petit switch (une sortie, deux entrées) et switcher la bonne sortie par connecteur. De plus, je souhaite attirer l'attention sur la résistance constante R6. Il n'y a pas de valeur nominale de 7,72 MOhm dans la gamme des résistances mégohms ; la valeur nominale la plus proche est de 7,5 MOhm. Afin d'obtenir la valeur souhaitée, vous devrez utiliser une deuxième résistance de 220 kOhm, en les connectant en série.
Je voudrais également attirer votre attention sur le fait que nous ne terminerons pas l'assemblage et le réglage de ce circuit pour assembler un générateur de fonctions. Pour travail confortable avec un générateur, nous devons savoir quelle fréquence est générée dans ce moment travail, ou nous devrons peut-être définir une certaine fréquence. Afin de ne pas utiliser d'appareils supplémentaires à ces fins, nous équiperons notre générateur d'un simple fréquencemètre.
Dans la deuxième partie de la leçon, nous étudierons une autre méthode de fabrication de circuits imprimés : la méthode LUT (laser-fer). Nous allons créer le tableau lui-même dans une radio amateur populaire programme pour créer des cartes de circuits imprimés – DISPOSITION DU SPRINT.
Je ne vais pas encore vous expliquer comment travailler avec ce programme. Dans la prochaine leçon, dans un fichier vidéo, je vais vous montrer comment créer notre carte de circuit imprimé dans ce programme, ainsi que l'ensemble du processus de fabrication d'une carte à l'aide de la méthode LUT.
L'idée de fabriquer un générateur VHF peu coûteux à utiliser sur le terrain est née du désir de mesurer les paramètres d'antennes auto-assemblées. compteur SWR fait maison. Il était possible de fabriquer un tel générateur rapidement et facilement à l'aide de blocs modulaires remplaçables. Plusieurs générateurs déjà assemblés pour : diffusion 87,5 - 108 MHz, radio amateur 144 - 146 MHz et 430 - 440 MHz, y compris les gammes PRM (446 MHz), gamme terrestre télévision numérique 480-590 MHz. Un appareil de mesure aussi mobile et simple tient dans votre poche et, à certains égards, il n'est pas inférieur aux appareils professionnels. instruments de mesure. La barre d'échelle peut être facilement complétée en modifiant plusieurs valeurs dans le circuit ou la carte modulaire.
Schéma structurel est le même pour toutes les gammes utilisées.
Ce oscillateur maître(sur le transistor T1) avec stabilisation paramétrique de fréquence, qui détermine la plage de chevauchement requise. Pour simplifier la conception, un réglage de la gamme est effectué condensateur réglable. En pratique, un tel circuit de commutation, avec des valeurs nominales appropriées, sur des inductances et des condensateurs sur puce standardisés, a été testé jusqu'à fréquence 1300 MHz.
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| Photo 2. Générateur avec filtre passe-bas pour les gammes 415 - 500 MHz et 480 - 590 MHz. |
Filtre passe-bas (LPF) supprime les harmoniques supérieures de plus de 55 dB, réalisées sur des circuits avec inductances L 1, L 2, L 3. Les condensateurs parallèles aux inductances forment des filtres coupe-bande accordés sur la deuxième harmonique de l'oscillateur local, ce qui assure une suppression supplémentaire des harmoniques supérieures du oscillateur local.
Amplificateur linéaire sur le microcircuit a une impédance de sortie normalisée de 50 Ohms et pour ce circuit de commutation, il développe une puissance de 15 à 25 mW, suffisante pour le réglage et la vérification des paramètres de l'antenne, qui ne nécessite pas d'enregistrement. C'est exactement la puissance de sortie du générateur haute fréquence G4-176. Pour simplifier le circuit, il n'y a pas de filtre passe-bas à la sortie du microcircuit, donc la suppression des harmoniques supérieures du générateur à la sortie s'est détériorée de 10 dB.
La puce ADL 5324 est conçue pour fonctionner à des fréquences de 400 MHz à 4 GHz, mais la pratique a montré qu'elle est assez efficace à plus basses fréquences Bande VHF.
Alimentation pour générateurs effectué à partir de batterie au lithium avec une tension jusqu'à 4,2 volts. L'appareil dispose d'un connecteur pour alimentation externe et recharger la batterie et un connecteur haute fréquence pour connecter un compteur externe, et un compteur SWR fait maison peuvent servir d'indicateur de niveau.
Plage du générateur 87,5 – 108 MHz.
Possibilités. Le réglage de fréquence réel était de 75 à 120 MHz. Tension d'alimentation V p = 3,3 – 4,2 V. Puissance de sortie jusqu'à 25 mW (V p = 4 V). Résistance de sortie Rout = 50 Ohm. Suppression des harmoniques supérieures à 40 dB. L'irrégularité dans la gamme de fréquences 87,5 – 108 MHz est inférieure à 2 dB. La consommation de courant ne dépasse pas 100 mA (V p = 4 V).
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| Riz. 1. Plage du générateur 87,5 - 108 MHz. |
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| Riz. 2. |
Générateur de la gamme radioamateur 144 - 146 MHz.
Possibilités. Le réglage de fréquence réel était de 120 à 170 MHz. Tension d'alimentation V p = 3,3 – 4,2 V. Puissance de sortie jusqu'à 20 mW (V p = 4 V). Résistance de sortie Rout = 50 Ohm. Suppression des harmoniques supérieures à 45 dB. L'inégalité dans la gamme de fréquences est inférieure à 1 dB. La consommation de courant ne dépasse pas 100 mA (V p = 4 V).
Dans le générateur, la bobine inductrice est réduite à 10 tours (diamètre du mandrin 4 mm, diamètre du fil 0,5 mm). Les valeurs des condensateurs du filtre passe-bas ont diminué.
Générateur de la gamme radioamateur 430 - 440 MHz.
Possibilités. La plage de réglage réelle aux valeurs nominales indiquées était de 415 à 500 MHz. Tension d'alimentation V p = 3,3 – 4,2 V. Puissance de sortie jusqu'à 15 mW (V p = 4 V). Résistance de sortie Rout = 50 Ohm. Suppression des harmoniques supérieures à 45 dB. L'irrégularité dans la gamme de fréquences 430 – 440 MHz est inférieure à 1 dB. La consommation de courant ne dépasse pas 95 mA (V p = 4 V).
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| Photo 6. Conception du générateur pour la gamme 415 - 500 MHz et 480 - 590 MHz. |
Générateur de la gamme de télévision numérique terrestre 480 – 590 MHz.
Possibilités. La plage de réglage réelle aux valeurs nominales indiquées était de 480 à 590 MHz. Tension d'alimentation V p = 3,3 – 4,2 V. Puissance de sortie jusqu'à 15 mW (V p = 4 V). Résistance de sortie Rout = 50 Ohm. Suppression des harmoniques supérieures à 45 dB. L'inégalité dans la gamme de fréquences est inférieure à 1 dB. La consommation de courant ne dépasse pas 95 mA (V p = 4 V).
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| Fig. 3 Plage du générateur 480 - 490 MHz. Gamme de générateur 415 -500 MHz. Lg = 47 nH. C3, C4 -5,6 pF. |
Le générateur de signaux haute fréquence proposé est attrayant en raison de sa simplicité de conception et permet une stabilisation de la tension de sortie sur une large bande de fréquences.
Les exigences relatives à un générateur de signaux à large bande sont bien connues. Tout d'abord, il s'agit d'une valeur suffisamment petite de l'impédance de sortie, qui permet de faire correspondre sa sortie avec l'impédance caractéristique du câble coaxial (généralement 50 Ohms), et la présence réglage automatique amplitude de la tension de sortie, maintenant son niveau presque constant quels que soient les changements de fréquence du signal de sortie. Pour la gamme micro-ondes (au-dessus de 30 MHz) grande importance avoir une commutation de gamme simple et fiable, ainsi qu'une conception de générateur rationnelle.
Le signal haute fréquence du générateur traverse le condensateur C4 jusqu'à la porte transistor à effet de champ VT3. Cela garantit une isolation presque parfaite de la charge et du générateur. Pour régler la tension de polarisation des transistors VT3 et VT4, les résistances R7, R8 sont utilisées et le mode de courant de la cascade est déterminé par les résistances R12 - R 14. Pour augmenter le degré d'isolation, la tension haute fréquence de sortie est supprimée de le circuit collecteur VT4.
Pour stabiliser le niveau, le signal RF est fourni via le condensateur C9 à un redresseur en doublant la tension réalisée sur les éléments VD1, VD2, C10, C11, R15. Proportionnelle à l'amplitude du signal de sortie, la tension redressée est encore amplifiée dans le circuit de commande à VT5 et VT6. En l'absence de signal RF, le transistor VT6 est complètement ouvert ; dans ce cas, la tension d'alimentation maximale est fournie à l'oscillateur maître. En conséquence, les conditions d'auto-excitation du générateur sont facilitées et, au moment initial, une grande amplitude de ses oscillations s'établit. Mais cette tension RF ouvre VT5 à travers le redresseur, tandis que la tension à la base de VT6 augmente, ce qui entraîne une diminution de la tension d'alimentation du générateur et in fine une stabilisation de l'amplitude de ses oscillations. L'état d'équilibre est établi lorsque l'amplitude du signal RF au niveau du collecteur VT4 est légèrement supérieure à 400 mV.
La résistance variable R17 (représentée sous la forme d'un potentiomètre) est en fait un atténuateur RF et lorsqu'il n'y a aucune charge à sa sortie, la tension maximale atteint un quart de l'entrée, c'est-à-dire 100 mV. Lorsque le câble coaxial est chargé d'une résistance de 50 Ohms (ce qui est nécessaire pour son adaptation dans la gamme de fréquences de 50 à 160 MHz et plus), une tension RF d'environ 50 mV s'établit à la sortie du générateur, qui peut être réduite au niveau requis en ajustant l’atténuateur.
Un atténuateur de 50 ohms de Prech a été utilisé comme régulateur R17 dans le circuit générateur. Si certaines applications spécifiques ne nécessitent pas d'ajustement du niveau de tension de sortie, l'atténuateur R17 peut être remplacé par une résistance fixe de 50 ohms.
Cependant, même dans ce cas, il reste possible d'ajuster le niveau de tension RF dans certaines limites : pour cela, le condensateur C9 est connecté non pas au collecteur VT4, mais à son émetteur, et il faut prendre en compte un léger changement (diminution) du niveau du signal aux fréquences plus élevées de la plage de fonctionnement. Ensuite, la charge pour VT4 est formée par l'atténuateur R17 et les résistances R11, R12. Une augmentation de l'amplitude de la tension haute fréquence de sortie peut être obtenue en court-circuitant la résistance R11 avec un cavalier; s'il est nécessaire de réduire l'amplitude de la tension de sortie, la résistance R11 est laissée dans l'appareil et les condensateurs C7, Les C8 sont soudés. Une réduction encore plus importante du niveau du signal de sortie peut être obtenue en réduisant la valeur de la résistance R17, mais dans ce cas il n'y aura plus de coordination avec le câble, et aux fréquences supérieures à 50 MHz c'est inacceptable !
Toutes les pièces du générateur sont situées sur un petit circuit imprimé. Les inducteurs du générateur L1 - L3 sont enroulés sur des châssis d'un diamètre de 7,5 mm. Leurs inductances sont ajustées avec des noyaux de ferrite à faibles pertes conçus pour fonctionner dans la gamme VHF. La bobine L3 a 62 tours, L2 - 15 et L1 - 5 tours de fil PEL 0,2 (enroulant toutes les bobines en une seule couche). L'inductance WL1 est réalisée sous la forme d'une boucle, qui est reliée d'un côté au commutateur de plage et de l'autre au condensateur C1. capacité variable. Les dimensions du câble sont indiquées sur la Fig. 2. Il est fait de fil de cuivre plaqué argent d'un diamètre de 1,5 mm ; Pour fixer les distances entre ses conducteurs, on utilise trois plaques de matériau isolant à faibles pertes (par exemple en plastique fluoré), dans lesquelles sont percés deux trous d'un diamètre de 1,5 mm, situés respectivement à une distance de 10 et 2,5 mm (Fig. .2).
L'ensemble de l'appareil est placé dans boîtier métallique dimensions 45x120x75 mm. Si l'atténuateur et le connecteur RF sont installés dans le boîtier du côté opposé à celui sur lequel circuit imprimé, puis à l'intérieur du boîtier de l'appareil, il y a encore suffisamment d'espace pour les blocs d'alimentation : un transformateur de puissance de 1 W avec une réduction de la tension secteur à 15 V, un pont redresseur et un microcircuit 7812 (analogue domestique - KR142EN8B). Un fréquencemètre miniature avec un pré-échelonneur de fréquence peut également être placé dans le boîtier. Dans ce cas, l'entrée du diviseur doit être connectée au collecteur VT4, et non au connecteur de sortie, ce qui permettra de mesurer la fréquence à n'importe quelle tension RF retirée de l'atténuateur R17.
Sous réserve de modifications gamme de fréquences dispositif en modifiant l'inductance de la bobine du circuit ou la capacité du condensateur C1. Lors de l'extension de la gamme de fréquences vers des fréquences plus élevées, les pertes du circuit d'accord doivent être réduites (en utilisant un condensateur avec un diélectrique à air et une isolation céramique comme C1, des inductances à faibles pertes). De plus, les diodes VD1 et VD2 doivent respecter cette plage de fréquence étendue, en sinonÀ mesure que la fréquence augmente, la tension de sortie du générateur augmentera, ce qui s'explique par une diminution de l'efficacité du circuit de stabilisation.
Pour faciliter la mise en place, une connexion supplémentaire est connectée en parallèle avec C 1 condensateur variable petite capacité (vernier électrique) ou utilisez un vernier mécanique pour un condensateur d'accord avec un rapport de démultiplication de 1:3 à 1:10.
De l'éditeur. Dans cette conception, les transistors BF199 peuvent être remplacés par des transistors domestiques - KT339 avec n'importe quelle lettre d'index, et lors de l'extension de la gamme du générateur vers des fréquences plus élevées - KT640, KT642, KT643. Au lieu du transistor à effet de champ BFW11, il est permis d'installer un KP307G ou un KP312, et au lieu d'un transistor BC252S, un KT3107 avec les indices Zh, I, K ou L convient. Diodes de détection micro-ondes, par exemple 2A201, 2A202A , peuvent être utilisés comme diodes. Si le générateur fonctionne à des fréquences ne dépassant pas 100 MHz, alors des diodes de type GD507A (avec correction de la résistance R11) peuvent également être utilisées. Commutateur SA1 - PGK. Puissance de la résistance - 0,125 ou 0,25 W.
Le condensateur C1 doit être doté d'un diélectrique à air et avoir une isolation en céramique ou en quartz des plaques de stator du boîtier et des plaques de rotor de l'axe ; Il vaut mieux limiter sa capacité maximale à 50 pF. Les atténuateurs du type utilisé dans le générateur ne sont pas produits par notre industrie. Au lieu de cela, il est permis d'utiliser un régulateur lisse dans le circuit d'autorégulation et un atténuateur graduel conventionnel avec des liaisons en forme de U ou de T en sortie.