Усилитель высокой частоты схема: Простые усилители высокой частоты (УВЧ) для приемников

Содержание

Усилитель — высокая частота — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Усилитель — высокая частота

Cтраница 3

Усилитель высокой частоты ( УВЧ) применяется в тех случаях, когда к чувствительности и избирательности радиоприемника предъявляются повышенные требования. В радиоприемниках высшего класса иногда используются даже два каскада усиления сигналов высокой частоты.  [31]

Усилители высокой частоты бывают апериодические и резонансные. Нагрузкой апериодического УВЧ может быть резистор или высокочастотный дроссель. Такие УВЧ усиливают как принимаемый сигнал, так и помехи. В резонансном УВЧ нагрузкой является резонансный контур, который улучшает избирательность приемника по зеркальному каналу.  [32]

Усилитель высокой частоты выполнен на транзисторе 1 / 7 /, включенном по схеме с общим эмиттером. В качестве нагрузки транзистора используется резонансный перестраиваемый П — образный контур.  [33]

Усилитель высокой частоты в диапазоне 80 м состоит из двух каскадов — апериодического на транзисторе.  [34]

Усилители высокой частоты предназначены для усиления напряжения колебаний высокой частоты и обеспечения необходимых избирательных свойств приемника. На вход усилителя высокой частоты подается напряжение, которое может находиться в пределах от единиц до сотен микровольт. Если принять во внимание, что нормальная работа детектора возможна при воздействии на его вход напряжения высокой частоты порядка единиц вольт, то необходимое усиление до детектора будет характеризоваться величиной в миллион и более раз. Такое усиление может быть обеспечено только при использовании нескольких каскадов усиления, которые в настоящее время выполняются как на электронных лампах, так и на транзисторах.  [35]

Усилители высокой частоты

на транзисторах различаются по характеру нагрузки цепи коллектора и по способу включения транзистора. В диапазонах длинных, средних и коротких волн транзистор включают по схеме с общим эмиттером, и лишь в диапазонах СВЧ иногда применяют включение по схеме с общей базой.  [36]

Усилитель высокой частоты ( УВЧ) усиливает поступающие из входной цепи полезные сигналы и осуществляет дальнейшее ослабление сигналов мешающих станций.  [37]

Усилитель высокой частоты апериодический, он собран на транзисторе Tt типа П422 по схеме с общим эмиттером.  [38]

Усилитель высокой частоты апериодический.  [39]

Усилитель высокой частоты в диапазоне 80 м состоит из двух каскадов — апериодического на транзисторе.  [40]

Усилители высокой частоты ( УВЧ) улучшают чувствительность и избирательность приемника. При наличии в приемнике УВЧ ослабляется связь гетеродина с антенной, что способствует уменьшению излучения антенной его колебаний.  [42]

Усилители высокой частоты предназначены для усиления определенного узкого спектра частот и повышения отношения напряжений полезного сигнала к шуму. Напряжение собственных шумов УВЧ меньше, чем у преобразовательного каскада, и, следовательно, усиленное в УВЧ напряжение сигнала превышает напряжение шумов, создаваемое преобразователем, поэтому последнее уже не влияет а качество воспроизведения сигнала на выходе приемника.  [43]

Усилители высокой частоты могут быть собраны на точечных и плоскостных триодах с использованием последовательного или параллельного резонансного контура. При применении точечных триодов наиболее стабильной является схема с общим основанием. Эта схема включения применяется и для плоскостных триодов на частотах, превышающих предельное значение / а. На частотах, меньших / а, целесообразнее применять схему с общим эмиттером, так как в этом случае обеспечивается большее усиление.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

УСИЛИТЕЛИ НА ОДНОМ ТРАНЗИСТОРЕ

УСИЛИТЕЛИ НА ОДНОМ ТРАНЗИСТОРЕ На главную

 

На рис. 1, а приведена схема УВЧ для портативного супергетеродинного приемника, работающего в диапазонах длинных (ДВ), средних (СВ) и коротких (KB) волн. Как показано на рис. 1, а, эту приставку включают в радиоприемнике между катушкой связи LCB магнитной антенны МА и входом преобразователя частоты. Тем самым в радиоприемнике обеспечивается дополнительное (в 5 — 6 раз) усиление принимаемых сигналов.

Рис. 1. Схемы однотранзисторных усилителей высокой частоты:

а — без корректирующих элементов; б — с корректирующим дросселем- в — вариант применения микросхемы К2УС242 в качестве УВЧ с апериодической нагрузкой; г — микросхема К2УС242

 

УВЧ собран на транзисторе T1 по схеме с коллекторной нагрузкой — резистором R3. Режим работы транзистора обеспечивается резисторами Rl, R2 и R4. Усиленный сигнал снимается с резистора R3 и через разделительный конденсатор С4 подается на вход преобразователя частоты.

Для обеспечения равномерного усиления сигнала во всем диапазоне рабочих частот приемника нагрузка усилителя (резистор R3) имеет малое сопротивление. Резистор R5 и конденсатор С2 образуют в цепи питания УВЧ развязывающий фильтр. Напряжение смещения на базу транзистора

Т2 преобразовательного каскада приемника поступает через резистор R6.

УВЧ монтируют на гетинаксовой плате размером 30 X X 20 мм и размещают в корпусе приемника вблизи преобразовательного каскада. Налаживание приставки сводится к подбору такого сопротивления резистора R1, при котором сила тока в цепи коллектора транзистора Т1 составляет 0,8 — 1 мА.

В усилителе желательно использовать транзисторы типа ГТ322А, ГТ322Б, ГТ322В и им подобные.

В заключение отметим, что аналогичные усилители используются в промышленных приемниках «Банга», «Космонавт», «Альпинист» и др.

Усилитель, рассмотренный выше, обеспечивает сравнительно равномерное усиление в полосе частот 100 кГц — 15 МГц. На частотах же выше 15 МГц усиление падает из-за влияния в основном входной цепи преобразовательного каскада, сопротивление которой приобретает на этих частотах емкостный характер. Для уменьшения этого влияния применяют различные корректирующие эЛемен-ты и цепи. Наиболее простым и эффективным решением является включение последовательно с нагрузкой УВЧ — резистором

R3 — корректирующего дросселя. На рис. 1, б приведена схема такого усилителя, обеспечивающего практически постоянный коэффициент усиления, равный шести (15 дБ) в полосе частот 100 кГц — 30 МГц. Здесь корректирующий дроссель Др1 с индуктивностью около 2 мкГ содержит 30 витков провода ПЭВ-1 0,15, намотанных на резисторе типа МЛТ-0,5 сопротивлением 100 кОм. В этом УВЧ, как и в предыдущем, можно использовать резисторы МЛТ-0,25, конденсаторы КПС, КДС, КТ-la и транзисторы ГТ322 групп А, Б, В, Г, Д или Е.

Рис. 2. Схема УВЧ на полевом транзисторе для простого KB приемника

 

Приставка УВЧ может быть выполнена также на базе интегральной микросхемы (ИМС) К2УС242, как показано, например, на рис. 1, в. Для пояснения схемотехнического построения этого устройства обратимся к принципиальной схеме ИМС К2УС242, представленной на рис. 1, г..Как видно, резистор R2 используется в УВЧ в качестве сопротивления нагрузки; резистор R3 стабилизирует режим работы транзистора Т1 по постоянному току, а элементы R4, СЗ включены как развязывающий фильтр в цепи коллекторного питания. Напряжение смещения на базу, транзистор а Т1 следует подавать через развязывающий фильтр (R2C1 на рис. 1, в) от стабилизатора 2,5 — 3 В. Эту цепь можно использовать и для подачи напряжения автоматической регулировки усиления (АРУ). Описанный УВЧ целесообразно сконструировать как приставку к автомобильнцм приемникам, где общий провод соединен, как правило, с минусовой шиной источника питания — аккумулятора. Конструктивные данные дросселя
Др1
те же, что и для схемы на рис. 1, б. Для налаживания приставки достаточно подобрать такое сопротивление резистора R2, при котором сила тока коллектора транзистора Т1 (ток в цепи вывода 9 ИМС) составит 1 — 1,2 мА.

Подключение описанных приставок к приемнику может быть выполнено по схеме рис. 1, а либо другой, в зависимости от построения последующего каскада приемника.

Принципиальная схема другого варианта УВЧ, предназначенного для работы совместно с простым коротковолновым приемником супергетеродинного типа, приведена на рис. 2. Усилитель собран на полевом транзисторе Т1 с р — n переходом и каналом n типа. Полевые транзисторы отличаются высоким входным сопротивлением и малым уровнем шумов, что позволяет значительно улучшить характеристики всего приемного устройства, работающего с подобной приставкой.

Сигнал принимаемой радиостанции с внешней антенны через гнездо Гн1 поступает в. катушку связи L1, с которой индуктивно связан колебательный контур, образованный катушкой L2 и конденсатором переменной емкости С1. С помощью этого конденсатора лсонтур можно настроить на любую радиостанцию, работающую в диапазоне частот от 6 до 12 МГц (25 — 50 м). В таком же диапазоне частот работает и приемник.

Применение индуктивной свя§и контура L2C1 с антенной позволяет подобрать оптимальную связь между ними. Как видно из схемы, колебательный контур полностью подключен к транзистору, что дает возможность получить от такого УВЧ значительное усиление сигнала и повысить избирательность всего приемного устройства по зеркальному каналу. В среднем дополнительное улучшение избирательности по зеркальному каналу в такой приставке может быть 10 — 20 дБ, особенно это важно для уменьшения помех от радиостанций, частоты которых отличаются от принимаемых сигналов на две промежуточные частоты.

Необходимый режим работы транзистора Т1 обеспечивается включением в цепь истока резистора R1. Последний по переменной составляющей напряжения заблокирован конденсатором СЗ. Нагрузкой транзистора является дроссель Др1, включенный в цепь стока. Выделенное на дросселе усиленное напряжение сигнала через конденсатор С2 и коаксиальное гнездо Гн2 подается на вход приемного устройства.

При повторении конструкции в -ней можно использовать полевые транзисторы КПЗОЗВ, 2ПЗОЗВ, КПЗОЗГ, 2ПЗОЗГ, конденсаторы КЛС, переменный конденсатор С1 любого типа, но -желательно с воздушным диэлектриком. Катушки LI, L2 наматывают последовательно друг за другом на фарфоровом каркасе диаметром 12 мм проводом ПЭВ-1 0,35. Катушка L1 содержит 21 виток, L2 — 5 витков. Дроссель Др1 должен иметь индуктивность около 2,5 МГц. Для изготовления такого дросселя можно использовать резистор типа МЛТ-2 с сопротивлением более 50 кОм, намотав на него 40 витков провода ПЭЛШО 0,2.

Питание приставки, потребляющей ток всего 5 мА, можно производить от отдельной батареи «Крона». Однако не исключается и использование источника питания приемника, если минусовый вывод его соединен с общим проводом. Приставку монтируют на плате из гетинакса или стеклотекстолита. Габариты платы определяет тип переменного конденсатора, используемого в приставке. Плату размещают в экране из листовой меди толщиной 0,5 — 0,7 мм. На передней стенке экрана располагают ручку настройки (С1) и выключатель питания (В1). Гнезда Гн1 и Гн2 укрепляют на боковых стенках экрана.

Налаживание приставки начинают с установки тока стока транзистора 77, уточняя сопротивление резистора R1. Миллиамперметр со шкалой 10 мА подключают параллельно разомкнутым контактам BL При этом следует соблюдать все предосторожности, необходимые при работе с полевым транзистором.

Затем к приставке присоединяют антенну и вход приемника (отрезком коаксиального кабеля длиной 30 — 40 см). Как правило, приставка сразу начинает работать после включения. Ручку переменного конденсатора С1 вращают до совпадения настроек усилителя и приемника на данном диапазоне. Этот момент характерен увеличением шумов, прослушиваемых в громкоговорителе приемника. Затем приемник настраивают на радиостанцию и подстраивают приставку точнее по наибольшей громкости- Действие приставки проверяют на всем диапазоне частот. Если на крайних частотах диапазона приставка не настраивается и добиться увеличения шумов не удается, следует более точно подобрать число витков катушки контура L2.

Для удобства работы в приставке желательно предусмотреть шкалу, а ручку переменного конденсатора С1 снабдить указателем настройки. На шкале отмечают положения ручки, соответствующие наибольшему усилению для того или иного диапазона (25, 31, 41, 49 м). Налаживание приставки значительно упрощается при наличии сигнал-генератора (СГ) и высокочастотного вольтметра.

 


 

И.И.Андрианов
Сайт создан в системе uCoz

Усилители напряжения низкой частоты 250, 254 — Схемы

Усилители напряжения низкой частоты на транзисторах по сравнению с усилителями на электронных лампах отличаются некоторыми особенностями. Транзистор управляется не напряжением, как радиолампа, а током его параметры и усилительные свойства — функции рабочих токов, а токи эти зависят от температуры транзистора. Поэтому стабилизация режима транзистора по постоянному току (стабилизация тока коллектора) — непременное условие хорошей работы схемы. В зависимости от того, какой электрод транзистора является общим для входной и выходной цепей усилителя, различают три схемы включения транзистора с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК). Параметры транзистора и усилителя для каждой из этих схем различны. Схема с ОЭ, имеющая наибольшее усиление по мощности и средние значения величин входного и выходного сопротивлений, применяют в усилителях чаще других.  [c.251]
Усилители напряжения низкой частоты 250, 254 — Схемы 252  [c.1002]

На рис. 1 показана блок-схема прибора. Она включает в себя следующие элементы кварцевый генератор /, усилитель мощности высокой частоты 2, высокочастотный индуктивный преобразователь 3, амплитудный детектор 4, низкочастотный катодный повторитель 5, аттенюатор 6, усилитель напряжения низкой частоты 7, выходной каскад 8, ламповый вольтметр постоянного тока 9, калибратор 10, измеритель амплитуды перемещения 11.  [c.449]

Усилители напряжения низкой частоты на транзисторах по сравнению с усилителями на электронных лампах отличаются некоторыми особенностями. Транзистор управляется не напряжением как радиолампа, а током его параметры и усилительные свойства — функции рабочих токов, а токи зависят от температуры транзистора, поэтому стабилизация режима транзистора по постоянному току (стабилизация тока коллектора) — непременное условие для хорошей работы схемы. В зависимости от того, какой электрод транзистора является общим для входной и выходной цепей усилителя, различают три схемы  [c.157]

Рнс. 3.15. Схема шумового термометра на основе метода равных сопротивлений [21]. 1 — усилитель с низким уровнем собственных шумов 2, 5 — фильтры 3 — аттенюатор 4 — частотная компенсация аттенюатора 6 — низкочастотный усилитель, демодулятор и преобразователь напряжения в частоту 7 — тактовый генератор 8 — детектирующая цепь и управляющий триггер 9 — устройство для отключения счетчика и остановки тактового генератора 10 — реверсивный счетчик Сь — запоминающие конденсаторы 51—5б — управляемые синхронные переключатели, аналогичный переключатель входит в низкочастотный усилитель.  [c.116]

В измерительной схеме рис. 3.17 чувствительный усилитель напряжения с высоким входным импедансом и чувствительный усилитель тока с низким входным импедансом подключаются к одному и тому же источнику шума. Эффективная полоса пропускания системы составляет около 40 кГц при среднем значении частоты 45 кГц. Точность определения температуры зависит от стабильности усилителей, особенно от их внутренних  [c.118]


ПТ (р — п — р) П-5А, П-5Д предназначены для использования в усилителях низкой частоты (УНЧ) и измерительной аппаратуре. Конструктивное оформление — стеклянная оболочка, покрытая светонепроницаемой краской. Коэффициент усиления по току в схеме с заземленной базой при короткозамкнутом выходе 0,95 максимальное напряжение на коллекторе 10 е максимальная мощность, рассеиваемая коллектором, 25 мет.  [c.564]

В области низких звуковых и инфразвуковых частот трансформаторный выход -при питании моста постоянным током трудно осуществить из-за уменьшения индуктивного сопротивления холостого хода трансформатора с понижением частоты Напряжение с мостовой схемы подается в этом случае непосредственно на высокоомный вход усилителя. Рассматривая постоянное сопротивление плеча моста ( 2, рис 5.10) как нагрузку для чувствительного элемента приходим к выводу, что в соответствии с (5.37)  [c.226]

На низких частотах из-за резонансов камеры диффузность поля получается хуже, чем на высоких, поэтому измерения на частотах ниже 100 Гц дают повышенную ошибку измерений. У этого типа камеры звукоизоляция ниже, чем у заглушенной камеры, примерно на 25 дБ [см. (7.25)], но для измерений в диффузном поле этого достаточно, так как проникающие шумы не превышают 40 дБ. В звукомерных камерах размещают только измерительный микрофон и по мере надобности испытуемый микрофон и измерительный громкоговоритель или испытуемый громкоговоритель. Всю остальную измерительную аппаратуру располагают в аппаратной, изолированной от камеры. Измерительные громкоговорители работают от соответствующих генераторов. Так как практически самый лучший громкоговоритель имеет неравномерность частотной характеристики не менее 6 дБ, то обычно применяют автоматическое регулирование чувствительности громкоговорителя с тем, чтобы развиваемое им звуковое давление во всем измерительном диапазоне частот не отклонялось от заданного более чем на 2—3%. Схема авторегулятора показана на рис. 11.2. Для регулировки применяют измерительный микрофон с усилителем, подключаемый к авторегулятору. При изменении звукового давления, создаваемого громкоговорителем, авторегулятор изменяет напряжение на громкоговорителе так, чтобы звуковое давление осталось прежним. Тот же измерительный микрофон входит в состав измерителя звукового давления, дающего возможность отсчета звукового давления непосредственно в паскалях или децибелах.  [c.249]

Практическая схема генератора R (фиг. 6) имеет диапазон частот от 10 гц до 100 кгц, разбитый на четыре поддиапазона первый 10—100 гц второй 100—1000 гц третий 1—10 кгц четвертый 10—100 кгц. Плавное изменение частоты осуществляют сдвоенными потенциометрами R2 — Ri. Положительная обратная связь осуществляется между анодной цепью лампы и цепью сетки лампы через настраиваемую избирательную R -u.e-почку Rg, С5 (или Сд, Ст, g), R , Ri, j (или j, g, 4). Для поддержания постоянства амплитуды колебаний во всем диапазоне частот введена цепь отрицательной обратной связи на катод лампы через нелинейное сопротивление (термистор ТП2/2). Выходное напряжение генератора (2,5—3 в) при необходимости может быть усилено дополнительным усилителем низкой частоты.  [c.162]

На фиг. II. 13 приведена принципиальная электрическая схема одного блока двухканальной тензометрической установки УТ-2, представляющего собой узкополосный усилитель сигналов несущей частоты, которые модулируются по амплитуде деформациями, воспринимаемыми тензодатчиками. На выходе усилителя имеется фазочувствительный детектор, собранный на лампах и Л . Опорное напряжение подается на фазовый детектор в катод лампы Лц с катодного повторителя Л,, питающего одновременно измерительный мост канала. С выхода фазового детектора сигнал попадает на фильтр низкой частоты и далее на выходной индикаторный прибор или шлейф осциллографа типа 1 с максимальным током 100 ма при сопротивлении 1,5 ом.  [c.127]


Конструктивное исполнение барабанов обеспечивает сохранность индукционных преобразователей при входе и выходе труб, а также быструю перестройку (в течение 15 мин) для установки на другой типоразмер. Для бесконтактной передачи информации низкочастотный сигнал индукционного преобразователя предварительно модулируют напряжением несущей частоты. Каждый блок обработки сигнала работает на два входных преобразователя. Он состоит из усилителя высокой частоты, амплитудного детектора, усилителя низкой частоты и ограничителя. Сигналы четырех блоков обработки объединяются с помощью схемы ИЛИ и поступают на пороговое устройство блока автоматики. Последний содержит также реле переключений, устройства блокировки и световой сигнализации.  [c.64]

В емкостных преобразователях скорости вращения используется связь положения вала с изменением диэлектрической проницаемости 8 или геометрической проводимости [см. (ПУ. 12)]. Проще всего для целей тахометрии использовать конденсаторы с воздушным диэлектриком, в которых обкладки перемещаются при сохранении постоянным расстояния между ними. Емкостный преобразователь такого типа может служить реактивным элементом ламповой схемы, состоящей из первичного преобразователя (конденсатора), генератора высокой частоты, детектора и усилителя низкой частоты. Емкостный преобразователь включается таким образом, что всякий раз, когда его емкость возрастает, она шунтирует цепь обратной связи генератора, уменьшая тем самым его выходное напряжение. Затем несущая частота детектируется, а переменная составляющая, вызванная изменениями амплитуды сигнала, усиливается и подается на электронный счетчик. Так как напряжение генератора высокой частоты здесь используется лишь в качестве несущей частоты, то контур генератора не требует настройки. Кроме ламповых или полупроводниковых схем в емкостных тахометрах могут быть использованы трансформаторные или мостовые схемы.  [c.251]

На элементы усилителя низкой частоты (УНЧ), конструкция. и принципиальная схема которого показаны на рис. 19.7, требуется выбрать допуски, при которых с надежностью Рг = 0,99 (у = = 0,86) и коэффициентом запаса I— 1,1 в течение 1000 ч работы с колебаниями температуры окружающей среды от —60 до -+-60° С и изменением относительной влажности до 98% обеспечивался бы эксплуатационный допуск Лд на коэффициент усиления по напряжению на средней частоте К, равный 25%.  [c.728]

В схеме рис. П.44 сравниваются два постоянных напряжения и у и /а- Каждое из напряжений при неизменном потоке света зависит от темпового тока, чувствительности и сопротивления нагрузки соответствующего фотоэлемента. Изменения этих трех величин приводят к погрешностям измерения. Для исключения этих погрешностей можно применить обтюратор, который поочередно прерывает потоки Ф и Ф-2 и направляет их на один фотоэлемент. Поочередная подача на фотоэлемент равных потоков Ф[ и Ф 2 не создает переменной составляющей на его нагрузке. При неравенстве потоков в нагрузке фотоэлемента возникает переменное напряжение, изменяющееся с частотой прерывания. Амплитуда этого напряжения пропорциональна разности потоков Ф[ и Ф-2, а фаза соответствует знаку неравенства. В связи с этим можно применить усилитель низкой частоты, что исключает погрешность из-за дрейфа сравнивающего усилителя.  [c.114]

Измеряемое напряжение снимается с индуктивности и подводится к активному делителю 8 (10 ом) напряжения, откуда оно через усилитель (усиление 5 000) подается на зажимы индикатора (катодный осциллограф, измеритель выхода, измеритель уровня шумов и др.). Усилитель должен иметь фильтр, отсекающий низкие частоты (менее 30 кгц), и обладать полосой пропускания 30—300 кгц. Для оценки чувствительности различных схем может служить минимальное изменение электрического заряда, обнару-  [c.93]

Последняя усиливается усилителем низкой частоты 7 и подается на дискриминатор уровня 8. Назначение последнего — отсечка основной, фоновой составляющей полученного сигнала. В итоге на обработку поступают лишь выбросы («верхушка») сигнала, определяющие его приращение. Величина этого приращения сравнивается с опорным значением напряжения, соответствующим фоновому шуму и устанавливаемым на основе предварительного измерения последнего. Эту операцию выполняет сравнивающее устройство /О, разностный сигнал регистрируется стрелочным измерительным прибором 11. Результаты работы [30], свидетельствуют, что реализуемый с помощью указанной схемы счетный режим, позволяет зарегистрировать весьма малые изменения уровня акустического излучения. Следовательно, даже небольшое повышение уровня акустического шума, обусловленное протечкой газа через  [c.269]

Для измерения распределения капель жидкости с низкой проводимостью и при больших скоростях потока (до 180 м/с) А. С. Федоровым [147, 148] предложена схема с высокочастотной коррекцией (рис. 2.18). Постоянное напряжение or источника подается во входную часть измерительной схемы. При замыкании электродов движущейся каплей в первичной обмотке трансформатора возникает ток. Импульс со вторичной обмотки поступает на вход импульсного усилителя. Усилитель имеет подъем частотной характеристики в диапазоне от 0,1 до 20 МГц. Выходное напряжение усилителя приобретает вид импульсов длительностью 1,5 МКС. Резистор R в этой схеме служит для регулировки полосы пропускания контура, образованного первичной обмоткой трансформатора и паразитной емкостью. Частотная характеристика трансформатора практически равномерна в диапазоне от 0,1 до 30 МГц. Схема обеспечивает эффективное подавление помех, спектр которых является более низкочастотным. В то же время из-за подъема частотной характеристики на высоких частотах, в области которых находится спектр полезного сигнала, амплитуда полезных импульсов увеличивается. При этом уменьшается число потерянных импульсов от капель малого размера, связанное с влиянием паразитной емкости. Скорость счета импульсов определяется с помощью счетчика.  [c.48]


Сигнал от датчика — пьезоэлемента или электромагнитного устройства — подается на сетку лампы Л1 — катодный повторитель. Низкое выходное сопротивление катодного повторителя позволяет применить в качестве фильтра для подавления колебаний на паразитных частотах последовательный контур ЬН1. Сопротивление подбирается при регулировке. Величина его определяет добротность контура и, следовательно, степень подавления напряжения на паразитных частотах. Вторая половина лампы Л2 использована в трансформаторном каскаде. Вторичная обмотка трансформатора нагружена на мостовой фазовращатель. Изменение фазы производится посредством сопротивления НЗ. С лампы ЛЗ сигнал подается на усилитель мощности. В таком генераторе настройка на оптимальный режим работы производится посредством фазовращателя по максимальному отклонению стрелки индикатора, что должно соответствовать максимальной амплитуде колебаний торца концентратора. Регулировка усиления сигнала производится сопротивлением Я2. В работе [4] приведены обнадеживающие экспериментальные результаты по ультразвуковой сварке металлов при использовании такой схемы автоподстройки частоты генератора.  [c.122]

На рис. 15 приведены схемы усилителе й-ограничителей, кото рые могут быть рекомендованы для применения при низких уровнях входного сигнала датчика частоты вращения. В этих схемах синфазным сигналом операционного усилителя является напряже пне, подводимое к его входам от делителя напряжения (резисторы Ш иК2).  [c.42]

В усилителях напряжений низкой частоты применяют также операционные усилители на микросхемах. Операционный усилитель представляет собой усилитель с дифференциальным (симметричным) входом и большим коэффициентом усиления. Они широко используются в различных радиоэлектронных устройствах для получения сложных функциональных зависимостей между входными и выходными сигналами. Так, в УНЧ, применяемом в однополосном передатчике, для улучшения разборчивости сигнала в условиях помех осуществляется подъем частотной характеристики в области высоких частот. Схема УНЧ однополосного передатчика на интегральной микросхеме типа К153УД1А, представляющий собой операционный усилитель, показана на рис. 1.22.  [c.31]

Обычные усилители не позволяют усиливать постоянные напряжения или напряжения очень низких (инфразвуковых) частот, так кай колебания этих частот не пропускают конденсаторы Со или Сс (см. рис. 2). При замене этих конденсаторов на сопротивления образуется схема усилителя постоянного тока. Однако усилители, собранные по таким схемам, работают очень нестабильно, так как изменения напрят  [c.170]

Если усилитель дает сдвиг фаз между напряжениями на его входе и выходе, равный л (/СусСО), то, согласно условию (9.3.6), сдвиг фаз, создаваемый цепочкой, должен равняться (2т+1)л, где т = 0, 1, 2,. … Каждое из звеньев цепочки (рис. 9.8) дает сдвиг фаз ф, определяемый соотношением tgф= 1/оикС. Для реальной схемы он всегда меньше л/2, и поэтому минимальное число звеньев, входящих в цепь R -генератора, должно равняться трем. Система, описываемая уравнением (9.3.6), в этом случае имеет одну частоту автоколебаний СО1. На этой частоте сдвиг фаз, вносимый цепочкой, равен л. Вторая, более низкая частота со возникает при числе звеньев /г > 6. Сдвиг фаз по цепочке на этой частоте будет равен Зл. Третья частота появится при п> 10 и т. д.  [c.317]

ЦНИИмашдеталь разработал схемы и изготовил индуктивные приборы с датчиками высокой чувствительности КТП-1, КТП-2-М и КТП-4 для определения толщины покрытия. Этими приборами можно измерять толщину немагнитных и слабомагнитных покрытий. Чувствительность прибора усиливается благодаря наличию экрана, устраняющего рассеивание магнитного потока внутреннего стержня. Схема прибора проста и не требует высококачественных генераторов и усилителей низкой частоты. Требуется только стабилизация напряжения питания. В комплект прибора входят датчик, стабилизатор напряжения и измерительный блок с рукоятками управления. Габариты прибора 150 Х 150 Х 150 мм масса — 2,6 кг.  [c.276]

Усилители низкой частоты, видеоусилители, катодные повторители и экономичные генераторы напряжения различ-рой формы на 1—2 лампах Парафазные генераторы, видеоусилители, кварцевые генераторы, схемы сравнения, балансные усилители, дискриминаторы и генераторы напряжения специальной формы на 1—4 лампах  [c.17]

Токи высокой частоты при появлении ионизации замыкаются через конденсатор связи С и входной контур ВК, содержащий индуктивность Lвx и емкость включенные параллельно. Измерительная ветвь схемы, состоящая из конденсатора связи и входного контура имеет большое сопротивление для токов высокочастотных колебаний, вызванных разрядами. Значения и Сз с подбираются так, чтобы резонанс в измерительном контуре наступал (и напряжение на индуктивности было наибольшим) при частоте настройки резонансного усилителя. Токи высокой частоты через блокировочный конденсатор Сб замыкаться не могут, так как в цепь включен заграждающий параллельный контур Ф, настроенный на эту же частоту. Высоковольтный вывод трансформатора, конденсатор связи и соединительная шина не должны коронировать. Измерительное устройство (рис. 7-6, б) помимо входного контура 2 содержит настроенный на выбранную частоту усилитель 3, электронный осциллограф 5, а также амплитудный ламповый вольтметр 4 со стрелочным прибором. Для градуировки схемы используется специальный блок градуировки 1 усилитель снабжается фильтром, отсекающим низкие частоты, и обладает полосой пропускания 10. . . 1000 кгц коэффициент усиления составляет 10 . . . 10 что позволяет обнаружить напряжение слабых импульсов в начальной стадии ионизации (порядка нескольких микровольт). Усилитель должен иметь низкий уровень собственных шумов и хорошо экранированный вход.  [c.191]

Одна из применяемых установок собрана по параллельной схеме (рис. 25-73). Она состоит из повышающего трансформатора Т, снабженного автотрансформатором АТ с плавной регулировкой. Повышающий трансформатор должен быть проверен на отсутствие ионизации. Конденсаторы для защиты от проникновения высокочастотных помех ставятся как со стороны низкого напряжения Сф, так и со стороны высокого напряжения трансформатора Сб. Токи высокой частоты при появлении ЧР замыкаются через конденсатор связи Сд и входной контур ВК, содержащий индулстивность — вх и емкость Свх. включенные параллельно. Измерительная ветвь схемы, состоящая из конденсатора сцязи и входного контура, представляет большое сопротивление для токов высокой частоты, вызываемых разрядами. Значения и С х подбираются так, чтобы резонанс в измерительном контуре наступал (и напряжение на индуктивности вх было наибольшим) при частоте настройки резонансного усилителя. Токи высокой частоты через блокировочный конденсатор Сб замыкаться не могут, так как в цепь включен заграждающий параллельный контур Ф, настроенный на ту же частоту.  [c.552]

Радиотехниками мощных передающих радиостанций было замечено, что при возникновении на антенных устройствах более или менее устойчивого разряда (так называемый коронный или факельный разряд), вблизи от разряда слышна звуковая передача радиостанции. Исследование этого явления показало, что разряд служит источником звука вследствие изменения объема, занятого разрядом, в такт с частотой модуляции. На этом принципе основан излучатель звука, называемый ионофоном . Ионофон представляет собой звукопроизводящее устройство, использующее изменение состояния ионизированного газа (воздуха) для излучения звуковых и ультразвуковых волн. На рис. 68 представлена схема такого устройства. Для ионизации воздуха используется высокочастотное напряжение от генератора высокой частоты частота генератора порядка 20 мггц и напрялзвуковой частоты от усилителя низкой частоты. Модулированное  [c.120]


В ламповых детекторах используют то свойство 1 электронной лампы, по которому при приложении к сетке переменного напряжения какой-либо частоты в цепи анода при определенном режиме лампы получается ток преимущественно одного направления, но изменяющийся по величине. Нри приеме незатухающих колебаний обычно пользуются приемом на биения (см.). Фиг. 42 дает одну из схем приемника с кристаллич. детектором, фиг. 43— простейший регенеративный ламповый приемник с гридликом. В регенеративном приемнике использована способность лампы быть и генератором высокой частоты (гетеродином) и детектором. Генерация высокой частоты в таком приемнике получается благодаря обратному воздействию токов, протекающих в цепи анода через катушку обратной связи на колебательный контур в цепи сетки лампы. Такой приемник пользуется большим распространением, так как им можно принимать затухающие колебания, радиотелефон и незатухающие колебания со значительным усилением. Обычно регенеративный приемник соединяется с усилителем высокой или низкой частоты. Вообще в приемных устройствах широко пользуются усилителями (см.), увеличивающими дальность действия установок  [c.292]

В схемах УРЧ можно применять полевые транзисторы с двумя затворами (например,, КП350). В этом случае напряжение регулировки усиления (1 У) подается на второй затвор. В УРЧ современных приемников все чаще применяют иизкошумящие усилительные элементы с линейными характеристиками при больших уровнях входных сигналов, например, биполярные и полевые транзисторы средней и большой мощности-с граничными частотами, равными сотням мегагерц, что обеспечивает равномерность усиления и стабильность усилителя во всем коротковолновом диапазоне. Более того, для удлинения линейной части характеристик часто применяют двухтактные схемы УРЧ подобно тому, как это делают иа низких частотах.  [c.77]

Анализ конструкций акустических течеискателей показал, что, в основном, они изготовлены примерно по одинаковым принципиальным схемам. Приемник течеискате-ля улавливает ультразвуковые колебания газа, истекаю-щего через течи, и преобразует их в электрические колебания. В качестве приемника обычно используют пьезоэлектрический микрофон, который либо размещают в корпусе течеискателя (ТУЗ-2, ТУЗ-5М), либо выполняют в виде выносного щупа (АТ-1, АТ-2), в котором смонтирован микрофон и предварительный усилитель высокой частоты, усиливающий электрические колебания по мощности и напряжению. В нем есть несколько каскадов усиления, собранных на транзисторах, поэтому коэффициент усиления можно регулировать. В преобразователе электрические сигналы детектируются по амплитуде, фильтруются и проходят согласующий каскад. Усилитель низкой час ТОТЫ усиливает электрические колебания до величины, необходимой для нормальной работы индикаторного прибора и головных телефонов. В усилителе предусмотрена регулировка коэффициента усиления. Блок питания осуществляет электроснабжение всех узлов течеискателя. В нем есть аккумуляторные батареи, для подзарядки которых служит зарядное устройство.  [c.119]


Узлы и узелочки. УВЧ: перед, до или между? | Старый радиолюбитель

Поговорим о усилителях высокой частоты на входе приемника. Каковы их схемы и их место в приемнике.

Усилитель высокой частоты является связующим звеном между преселектором и смесителем приемника. Будем рассматривать широкополосные схемы, так как резонансный УВЧ требует переключения контуров и дополнительной секции КПЕ. Да и настраивать его посложнее, чем широкополосный.

УВЧ должен усиливать поступающий от антенны сигнал, при этом следует уделить внимание тому, чтобы УВЧ не вносил дополнительных шумов. Минимальные шумы — это самое основное требование к УВЧ для приемной аппаратуры. В густонаселенных радиолюбителями районах, УВЧ, кроме того, должен способствовать увеличению динамического диапазона радиоприемника, поскольку при этом снижаются уровни помех в тракте усилителя радиочастоты и на входе смесителя.

УВЧ должен быть хорошим согласующим устройством между выходным волновым сопротивлением преселектора и или смесителя. Равенство этих сопротивлений обеспечивает максимальную передачу высокочастотной энергии на вход смесителя. От качества согласования зависит чувствительность радиоприемника.

УВЧ должен усиливать принимаемый сигнал до уровня, превышающего уровень шумов смесителя. Уровень шумов УВЧ в наибольшей мере определяет уровень шумов приемника и, следовательно, чувствительность приемника.

Поэтому все элементы УВЧ и в особенности транзисторы выбирают с учетом их шумовых параметров. Граничные частоты транзисторов УВЧ должны быть по крайней мере в 3—5 раз выше самой высокой рабочей частоты приемника. Ток коллектора в рабочей точке не рекомендуется выбирать меньше 0,5—1 мА, так как при меньшем токе сильно сказывается зависимость параметров транзистора от температуры и значительно уменьшается крутизна транзистора.

Теперь давайте обратимся к схемам. Простейшим УВЧ наверное будет истоковый повторитель.

В этой схеме истоковый повторитель согласует высокое сопротивление входного контура с низким сопротивлением смесителя. Истоковый повторитель не дает усиления по напряжению, но дает усиление по мощности. Но в данной схеме усиление по напряжению все-таки есть за счет повышающего трансформатора, образованного катушкой связи и контурной катушкой.

Если мы заменим обычный полевой транзистор двухзатворным, то можем легко ввести в УВЧ автоматическую регулировку усиления.

Вход усилителя подсоединяется к входному контуру. Усиленный сигнал выделяется на цепочке R3L1. Наличие катушки в этой цепочки устраняет спад усиления на высоких частотах. В качестве полевого транзистора лучше применять не КП350 или КП306, а КП327, так как он имеет существенно более низкий уровень шумов. Привожу таблицу со сравнительными данными по отечественным и импортным двухзатворникам.

По стоимости: КП327 — 37 р/шт (Чип-и-Дип), BF998 (корпус SOT143) — 10р/шт, BF982 («крестики») — 30 р/шт, BF981 («крестики») — 50 р/шт (все на Али)

Для увеличения динамического диапазона УВЧ в нем применяют полевые транзисторы средней или большой мощности включенные по схемам с общим стоком (истоковый повторитель) или с общим затвором.

УВЧ на транзисторе КП903, включенного по схеме с общим стоком.

УВЧ на транзисторе КП903, включенного по схеме с общим стоком.

УВЧ на транзисторе КП902, включенного по схеме с общим затвором.

УВЧ на транзисторе КП902, включенного по схеме с общим затвором.

Усилитель по схеме с общим затвором имеет низкое входное сопротивление и высокое выходное. Поэтому вход усилителя должен подключаться к катушке связи, дополнительно намотанной на катушке входного контура. На выходе каскада стоит широкополосный трансформатор сопротивления 1:4, который согласует высокое выходное сопротивление каскада с низким входным сопротивлением смесителя. Ток каскада (50-100 мА) устанавливается подбором резистора R3. Резистор R4 ограничивает ток каскада и предотвращает самовозбуждение. Трансформатор мотается двумя скрученными проводами ПЭЛ или ПЭЛШО диаметром 0,15мм на кольце проницаемостью 400НН или 600НН диаметром 10 мм. Количество витков — 15. Катушка L1 — стандартный дроссель на ток 200 мА. Транзистор — КП901, КП902, КП903.

Тему продолжу в следующей статье.

Всех с Днем Радио!

Схемы двух УКВ передатчиков диапазона 144 МГц

   Предлагаемые вниманию читателей передатчики расчитаны на работу с частотной модуляцией в частотном участке 145,5…145,85 МГц двухметрового диапазона. Они могут применяться и как самостоятельные устройства, так и в качестве составной части радиостанции двухметрового диапазона.

   Рис 1.

   Принципиальная схема передатчика мощностью 1 Вт показана на рисунке 1. На операционном усилителе А1 выполнен микрофонный усилитель — частотный модулятор. В качестве микрофона используется электретный микрофон с встроенным усилителем от телефонного аппарата зарубежного производства. Питание на микрофон поступает через резистор R1, который, одновременно выполняет и роль нагрузки встроенного усилителя этого микрофона. С его выхода звуковое напряжение через разделительный конденсатор С1 поступает на модуляционный усилитель на ОУ А1. Размах выходного неискаженного напряжения этого усилителя достигает 70% от напряжения питания. Это выходное напряжение, через резистор R7, выполняющий роль развязывающего элемента между ВЧ и НЧ трактами, поступает на варикап VD1 и изменяет его емкость в соответствии с формой низкочастотного сигнала.

   Задающий генератор выполнен на транзисторе VT1, он работает на третьей механической гармонике кварцевого резонатора Q1 на 16,2 МГц (можно использовать резонатор и на 16 МГц, но частотный диапазон в этом случае опустится до отметки 144 МГц). Коллекторный контур L2C9 настроен на частоту 48,6 МГц. Для получения необходимой частоты вслед за задающим генератором включен каскад на транзисторе VT2, выполняющий роль утроителя частоты. Сигнал на него поступает через индуктивную связь между контурами L2C9 и L3C11, оси катушек этих контуров расположены на расстоянии 7 мм друг от друга, что обеспечивает необходимую связь между ними. Ток в коллекторной цепи этого транзистора имеет импульсный характер, и контур, включенный в его коллекторной цепи, и настроенный на частоту резонанса 145,7 МГц возбуждается на третьей гармоники входного импульсного сигнала. В результате в контуре L4C12 имеется синусоидальное высокочастотное напряжение, которое через катушку связи L5 поступает на двухкаскадный усилитель мощности, построенный на транзисторах VT3 и VT4. Причем транзистор VT3 работает с напряжением смещения на базе, что обеспечивает необходимое предварительное усиление этого ВЧ сигнала, прежде чем он поступит на выходной каскад усиления мощности, выполненный на транзисторе VT4, работающем без начального смещения. Выходной контур L9C21 настроен на работу с антенной имеющей 75-омный импенданс.

   Частотная модуляция, а также перестройка в пределах выбранного частотного участка, производится в первом каскаде задающего генератора на транзисторе VT1. Последовательно с кварцевым резонатором включена LC-цепь, состоящая из катушки L1 и комплексной емкости элементов VD1, С4, С5. Эта цепь осуществляет небольшой сдвиг частоты резонанса резонатора, и степень этого сдвига зависит, как от индуктивной, так и от емкостной составляющей. Путем подстройки L1 выбирается такая индуктивная составляющая, при которой, при среднем положении ротора переменного конденсатора С5 передатчик излучает сигнал частотой 145,7 МГц. Перестройка в пределах 145,5…145,85 МГц производится изменением емкостной составляющей при помощи конденсатора С5. Частотная модуляция осуществляется дополнительным изменением емкостной составляющей при помощи варикапа V01.

   Подстроечные конденсаторы — типа КПК с керамическим диэлектриком, на емкость от 4…15 пф до 6…25 пф, но лучше если будут подстроечные конденсаторы с воздушным диэлектриком, однако, в этом случае, для исключения выхода каскадов передатчика из строя из-за возможного замыкания между обкладками, нужно будет последовательно с этими конденсаторами включить постоянные керамические на несколько тысяч пф. Транзистор VT4 может быть КТ904 или КТ907, транзистор VT3 — КТ606 или КТ904. Если использовать пару КТ904 (VT3) и КТ907 (VT4) и повысить напряжение питания этих каскадов до 20В можно получить мощность около 2-3 Вт, но потребуется подобрать номинал R13 и число витков L5 так, чтобы получить максимальную неискаженную мощность на выходе.

   Конденсатор С5 — с воздушным диэлектриком, типа КПВ, его минимальная емкость может быть 5-15 пф, а максимальная, соответственно, 70-150 пф.

   Транзисторы КТ368 можно заменить на КГ 316, но результат будет хуже.

   Катушки L1-L3 наматываются на полистироловых каркасах диаметром 4-5 мм с подстроечными сердечниками МП-100 (из высокочастотного феррита). L1 содержит 7 витков, L2 — 10 витков, и L3 тоже 10 витков, но L3 имеет отвод от второго витка, считая сверху (по схеме). Намотка проводом ПЭВ 0,2-0,3.

   Катушки L4 и L5 имеют такие же каркасы, но ферритовый сердечник в них заменен на отрезок толстого алюминиевого провода (от электропроводки) или латунного стержня. L4 содержит 4 витка провода диаметром 0,6-1мм, а L5 наматывается поверх L4 и содержит 2-3 витка провода ПЭВ 0,2-0,3.

   Катушки усилителя мощности намотаны на керамических каркасах диаметром 10 мм без сердечников (можно выполнить их и бескаскасным способом). Намотка ведется посеребрянным (или луженным, что хуже) проводом диаметром около 0,6-1 мм. L6 и L8 одинаковые, они содержат по 4 витка, распределенных по длине 15 мм. L7 и L9 также одинаковые, и содержат по 3 витка распределенных по длине 10 мм. Дроссель DL4 намотан на резисторе R15, он содержит 35 витков провода ПЭВ 0,12. Дроссели DL1-DL3 намотаны на кольцах К7Х4ХЗ из феррита 400НН (или на других кольцах близкого размера из феррита 100НН-600НН), они содержат по 15 витков провода ПЭВ 0,2-0,3.

   Монтаж передатчика ведется объемным способом в коробе с отсеками по числу каскадов, спаянном из жести или латуни. Короб укреплен на массивной алюминиевой пластине, которая выполняет роль радиатора для транзисторов VT4 и VT3. Весь монтаж ведется на контактных лепестках и монтажных панелях, а также на выводах мощных транзисторов. Катушки L2 и L3 закреплены на двух общих гетинаксовых пластинах имеющих отверстия по диаметру каркасов катушек. Расстояния между центрами отверстии в пластине равно 7 мм. Таким образом, когда эти пластины надеваются на каркасы катушек, они жестко фиксируют катушки относительно друг друга на расстоянии между осями 7 мм, обеспечивая необходимую индуктивную связь.

   Схема второго передатчика показана на рисунке 2 Он развивает мощность на 75-омной нагрузке около 3-4 Вт. Главное его отличие в том что используется высокочастотный кварцевый резонатор на частоту 48,4 МГц.

   Рис 2.

   Микрофонный усилитель и система модуляции и настройки не отличается от аналогичного узла предыдущего передатчика. Задающий генератор выполнен на транзисторе VT1, в его базовой цепи включен кварцевый резонатор, частота резонанса которого в три раза ниже частоты передаваемого сигнала.

   Усилитель мощности двухкаскадный на транзисторах VT2 и VT3, они оба работают без начального смещения. Контуры L4C9 и L7C11 настроены на частоту равную третьей гармонике кварцевого резонатор — 145,2, эта частота является средней частотой диапазона. Возможно использование резонатора на 48,6 МГц, при этом частота будет равна 145,8 МГц.

   Катушка L1 намотана на таком же каркасе, как катушки задающего генератора передатчика, схема которого изображена на рисунке 1. Она содержит 5 витков ПЭВ 0,2-0,3. Все остальные катушки бескаркасные, наматываются посеребряниым проводом диаметром 0,7-1 мм. L3 имеет диаметр 6 мм, длину намотки 20 мм и число витков 8, L4 имеет диаметр 8 мм. длину намотки 7 мм и число витков 3, L6 имеет диаметр 6 мм длину намотки б мм и число витков 3, L9 — диаметр 10 мм, длина 12 мм, число витков 3. L9 — диаметр 6 мм, длина 5 мм , число витков 1,5, L10 — диаметр 10 мм, длина 80 мм. число витков 4.

   Катушки L5, L2 и L8 — дроссели, намотанные на постоянных резисторах МЛТ-0,5 сопротивлением не менее 100 кОм, они содержат по 30 витков провода ПЭВ 0,12. Конструкция передатчика такая же как и выполненного по предыдущей схеме. Монтаж объемный в экранированном коробе. Детали аналогичные.
Радиоконструктор N 4, 2000, c.11-13.

Схемы ВЧ-усилителей и ВЧ-преобразователи

В этом посте мы обсудим несколько высокочастотных ВЧ-преобразователей и схем предусилителей, которые можно использовать для усиления или улучшения приема существующего ВЧ-приемника.

Все приведенные ниже схемы ВЧ-усилителей предназначены для размещения вблизи существующего любительского радиоприемника или соответствующего радиоприемника, чтобы сделать прием более сильным и громким.

РЧ-усилитель 144 МГц с преобразователем

В большинстве радиолюбительских приемников 2-метрового диапазона прием РЧ-сигналов обычно осуществляется через преобразователь и коротковолновый приемник, что идеально подходит для связи.

Преобразователь этого типа обычно поставляется с персональным ВЧ-усилителем, а также низкочастотным кварцевым генератором с умножителями частоты.

Это обеспечивает значительную чувствительность и превосходную стабильность частоты, хотя это несколько сложный и дорогой продукт. Учитывая тот факт, что на этой частоте ВЧ-усилитель может не дать большого усиления, и что перестраиваемые УКВ-генераторы широко используются во многих бытовых УКВ-приемниках, гораздо более простая схема, показанная ниже, может оказаться очень удобной.

L1 грубо настраивается на желаемую полосу частот через T1, чтобы входной сигнал мог достигать затвора 1 полевого транзистора TR1.

TR2 работает как гетеродин, а рабочая частота в этой конструкции фиксируется через дроссель L2 и подстроечный резистор T2. Функция генератора реализована через С3 на затворе 2 полевого транзистора TR1.

Выходная частота стока TR1, формирующего каскад смесителя, вызывает разницу между частотами G1 и G2. Поэтому, когда сигнал на G1 составляет 144 МГц, а TR2 настроен на колебание с частотой 116 МГц, выход устанавливается на 144 МГц — 116 МГц = 28 МГц.

Таким же образом, когда частота генератора зафиксирована на 116 МГц, подача входной частоты 146 МГц на вентиль G1 обеспечивает выходную частоту 30 МГц. Следовательно, диапазон 144–146 МГц может быть охвачен путем настройки приемника с 28 МГц на 30 МГц. L3 примерно настроен на этот диапазон, а L4 подключает сигнал к коротковолновому приемнику.

Генератор можно в основном отрегулировать выше или ниже частоты цепи антенны преобразователя, поскольку именно разность преобразователя между входным сигналом и частотами генератора определяет выходную частоту преобразователя.Дополнительно возможно выбрать некоторые другие полосы пропускания и выходные частоты, если катушки L1, L2 и L3 настроены соответствующим образом.

Как наматывать катушки

Характеристики обмотки L1 и L2 идентичны, за исключением того, что L1 состоит из ответвления на один виток от заземленного конца. Обе катушки изготовлены с использованием пяти витков самонесущего провода 18 sg, что достигается за счет изготовления катушек на формирователе диаметром 7 мм. Расстояние между витками регулируется таким образом, чтобы общая длина витков составляла ½ дюйма или около 12 мм.

L3 намотан пятнадцатью витками эмалированного медного провода 26 swg на каркасе диаметром 7 мм с регулируемым сердечником.

L4 состоит из четырех витков, намотанных на катушку L3 рядом с заземленным (положительным проводом) концом L3.

2) ВЧ предусилитель 144 МГц

Этот предусилитель 144 МГц можно использовать с любым 2-метровым приемником или использовать непосредственно перед ступенчатым преобразователем 144 МГц, описанным выше.

TR1 может быть любым полевым транзистором с двойным затвором.

Антенный ввод применяется к промежуточному отводу на индукторе L1, который обычно может осуществляться через коаксиальный фидер.В некоторых случаях можно использовать небольшую прямую антенну или шнур для получения достаточной мощности сигнала. Поднятая вверх антенна обычно может улучшить дальность приема.

Однако можно было бы начать с простой конструкции дипольной антенны. Часто это жесткая проволока, общая длина которой может составлять около 38½ дюймов, с соединительным кабелем, спускающимся по середине.

Антенна этого типа может иметь меньшую направленность, поэтому ее не нужно регулировать, и ее можно поднять над легкой стойкой или мачтой.

Для приема сигнала 144–146 МГц L1 постоянно настраивается примерно на 145 МГц с помощью T1. Вход подается на затвор 1 через 2-й отвод, а резистор R3 с помощью развязывающего конденсатора C2 обеспечивает смещение на клемму истока.

Затвор 2 управляется постоянным напряжением, выводимым через делитель R1/R2. Выход стока TR1 подключен к отводу L2, настроенному подстроечным резистором T2.

Чтобы получить узкий диапазон частот, такой как 2-метровый любительский диапазон, регулируемая настройка не может быть подтверждена, особенно потому, что L1 и L2 никогда не настраиваются точно.
L3 подключается к любому желаемому 2-метровому устройству, которое обычно может быть преобразователем, функционирующим в низкочастотном приемнике.

Обмотка индуктора

L1 использует провод 18 swg или аналогичный жесткий провод, эмалированный или луженый медный, и наматывается пятью витками, затем отводится на один виток от верхнего конца, чтобы соединиться с G1, и пару витков от земли боковой конец для подключения к антенне. Катушка L1 может иметь диаметр 5/16 с витками, расположенными таким образом, что длина катушки составляет ½ дюйма.

L2 сконструирован таким же образом, имеет 5 витков, однако он будет иметь длину ¾ дюйма и включать центральный отвод для питания стока полевого транзистора.

L3 состоит из отдельного витка изолированного провода, обернутого вокруг нижнего конца L2. При разработке УКВ-устройств этого типа потребуется конструкция, обеспечивающая короткие радиочастотные и байпасные обратные соединения, и на рисунке ниже показана фактическая компоновка приведенной выше схемы.

Усилитель FM

Для захвата дальних FM-радиочастот или, возможно, в регионах со слабым сигналом мощность приема УКВ FM можно увеличить с помощью усилителя или предусилителя.Цепи, предназначенные для этих 70 МГц или 144 МГц, могут быть разработаны для выполнения этого требования.

При любом широкополосном приеме, например, в районе 88–108 МГц, производительность сильно падает на частотах, на которых не настроен усилитель.

Цепь, описанная ниже, имеет регулируемую настройку катушки стока, и для минимизации нежелательных эффектов менее важная антенная цепь, которая фактически настраивается ровно, является широкополосной.

Как наматывать катушки

Катушка L2 состоит из 4 витков провода 18swg на порошковом железном сердечнике VHF диаметром примерно 7 мм.

L1 наматывается поверх обмотки L2 с тремя витками, толщиной также 18swg.

L3 просто может быть катушкой с воздушным сердечником, с 4 витками проволоки 18swg, построенной на каркасе с воздушным сердечником диаметром 8 мм. Его витки должны быть удалены друг от друга на расстояние, равное толщине провода.

Отвод катушки на стоке полевого транзистора находится в трех витках от заземленного конца катушки.

L4 на один виток наматывается на L3 на заземленном конце L3.

C4 можно заменить триммером, чтобы можно было больше манипулировать диапазонами.

Значения выбраны для согласования с полевым транзистором BFW10, промышленным малошумящим широкополосным УКВ-усилителем. Другие УКВ-транзисторы также могут работать хорошо.

Как настроить

Кабель фидера антенны подключается к разъему, связанному с L1, а короткий фидер через L4 подключается к розетке антенны приемника.

Если приемник имеет телескопическую антенну, соединения должны быть слабо связаны с катушкой L4.

При реализации усилителей УКВ можно заметить, что процесс настройки довольно плоский, особенно там, где цепи сильно нагружены, например, антенный индуктор.Даже в таких условиях можно ожидать от этой схемы усилителя FM большой пик, обеспечивающий оптимальный прием.

Также можно заметить, что коэффициент усиления, обеспечиваемый такими типами усилителей, не так хорош, как у низкочастотных ВЧ-усилителей, который имеет тенденцию к снижению по мере увеличения частоты.

Проблема связана с потерями в цепи, а также с ограничениями в самих транзисторах. Конденсаторы должны быть трубчатыми и дисковыми керамическими или другими типами, подходящими для УКВ.

РЧ-усилитель 70 МГц

Эта РЧ-схема в основном предназначена для работы с передачей в 4-метровом любительском диапазоне. Он имеет полевой транзистор с заземлением затвора. Этот тип каскада с заземленным затвором очень стабилен и не требует особых усилий, чтобы избежать колебаний, за исключением того, что обеспечивается схемой, описанной в первой концепции RF.

Коэффициент усиления этой конструкции ниже по сравнению с конструкцией каскада с заземленным источником. Настройка индуктора L2 довольно плоская. R1 вместе с развязывающим конденсатором C1 расположен для смещения клеммы истока полевого транзистора и должен быть отведен вниз от L2, поскольку вход TR1 имеет довольно низкий импеданс в этой ВЧ-цепи.

Вы можете получить незначительное улучшение результатов, подключив сток FET через L3.

L2 и L3 регулируются соответствующими винтами с воздушным сердечником. Настройка оптимизируется путем настройки ядер, связанных с L2 и L3.

Тем не менее, постоянные сердечники, предназначенные для ВЧ-преобразователей 70 МГц, также могут использоваться, и тогда C2 и C3 могут быть настроены соответствующим образом.

Детали катушки индуктивности

L2 и L3 состоят из 10 витков, каждая из которых состоит из 26 sg эмалированных медных проводов, соединенных с каркасом с сердечником диаметром 3/16 (или от 4 мм до 5 мм).

L1 наматывается на L2 на заземленном конце L2, плотно наматывается на L2.

L1 состоит из 3 витков.

L4 намотан в пару витков, так же как и L3.

TR1 может быть транзистором типа VHF с максимальной частотой не менее 200 МГц. Можно попробовать BF244, MPF102 и аналогичные модели. Чтобы получить наиболее эффективную производительность, вы можете попробовать изменить R1 и коснуться L2, что не очень важно.

Эта радиочастотная схема удобно спроектирована для приема на частоте 144 МГц.Впоследствии могут быть установлены самонесущие катушки с воздушным сердечником с использованием параллельных подстроечных резисторов 10 пФ. Всего L1/L2 может состоять из пяти витков, намотанных проводом 20swg и внешним диаметром 8 мм. Расстояние между витками должно быть отрегулировано таким образом, чтобы длина катушки составляла 10 мм.

Отвод, выведенный для подключения антенны, должен быть в 1,5 витка от верхнего конца L1, а отвод источника через C1, R1 можно вывести из двух витков от заземленного конца L2. L3 реализован с использованием аналогичных пропорций.

Клемму стока полевого транзистора теперь можно отвести с помощью L3, через 3 витка от конца C4 этой обмотки. L4 может представлять собой один виток изолированного медного провода, натянутого на L3.

Как указывалось ранее, нельзя ожидать, что каскад с заземленным затвором повысит мощность сигнала до уровня, который обычно достигается с помощью схем, описанных в первой концепции.

Усилитель AM-радиосигнала

Этот простой усилитель AM-радиосигнала можно использовать для увеличения дальности действия или громкости домашнего портативного приемника, располагая цепь рядом с нужным приемником MW.Используя вытянутую антенну, схема теперь работает с любым небольшим транзисторным портативным или подобным приемником, обеспечивая отличный прием сигналов, которые иначе были бы просто недоступны.

Усилитель может быть не так полезен для близлежащих станций или приема местных каналов, что на самом деле не имеет значения, так как этот усилитель MW в любом случае не предполагается постоянно устанавливать с радиоприемником.

Диапазон усиления этой схемы составляет от 1,6 МГц до 550 кГц,
, который можно настроить в соответствии с диапазоном AM-приемника, просто изменив положение сердечника катушки.

Как сделать катушку для настройки антенны

Катушка построена на пластиковом каркасе диаметром 3/8 с внутренней резьбой для подходящего железного винта, так что ее можно поворачивать вверх/вниз с помощью отвертки для регулировки индуктивности.

Входная соединительная обмотка со стороны антенны представляет собой 11 витков провода, намотанного над основной обмоткой.

Основная обмотка, соединенная между VC1 и затвором полевого транзистора, состоит из 30 витков.

Оба провода должны иметь толщину 32 SWG.

L1 состоит из 15 витков изолированного провода с диаметром воздушной жилы 1 дюйм.

Как настроить усилитель AM

Расположите L1 рядом с антенной любой средневолновой катушки, вне приемника. Настройте радио на слабый диапазон или станцию. Теперь отрегулируйте триммер VC1 схемы усилителя, чтобы получить наиболее оптимальную громкость радио. Одновременно наведите и отрегулируйте L1 рядом с радио для получения наиболее эффективной связи.

Необходимо отрегулировать VC1 вместе с настройкой приемника, чтобы можно было откалибровать шкалу VC1 в соответствии с циферблатом радиоприемника.

10-метровый ВЧ-усилитель

Конструкция 10-метрового ВЧ-усилителя довольно проста. Фиксированная сеть фильтров, размещенная на выходе, помогает устранить шум примерно на 55 дБ.

Когда катушки изготовлены в соответствии со спецификациями, указанными в списке деталей, фильтр не требует настройки или регулировки.

Конечно, опытные руки могут захотеть поиграться с данными катушки, никаких проблем, так как предлагаемый ВЧ-усилитель легко адаптируется для этого. Усилитель подходит для большинства передач, прежде всего потому, что ток стока полевого транзистора регулируется с помощью предустановки P1.

Что касается линейных применений (AM и SSBI, сток должен быть зафиксирован на уровне 20 мА. Если он предназначен для FM и CW, необходимо настроить P1, чтобы ток покоя не проходил через полевой транзистор). Если вы хотите применить по первоначальному назначению, то ток покоя необходимо установить в пределах от 200 мА до 300 мА.

Показанная ниже готовая печатная плата гарантирует быструю и точную разработку.

Катушки должны быть намотаны на антенные каркасы диаметром 9 мм.Всегда следите за тем, чтобы обмотки были намотаны плотно, без зазоров. Убедитесь, что вы применяете теплоотвод для полевого транзистора.

ВЧ-предусилитель для телевизионного сигнала

Этот ВЧ-предусилитель предназначен для 6-метрового диапазона частот. Это означает, что он подходит для частот от 60 до 70 МГц, которые обычно используются для передачи телевизионного сигнала. Настройка не требуется, так как схема имеет широкополосный диапазон 10 МГц.

Цепь ВЧ-измерителя

Диоды Шоттки смесительного типа способны обнаруживать ВЧ-сигналы приблизительно от -35 дБм до 20 дБм.Равномерность отклика превосходна на частоте около 1 ГГц с недорогим BA481 и даже выше с увеличенными типами частотной характеристики; Шоттки общего назначения считывает большую мощность в системе 50 Ом через более низкую частотную характеристику. Из-за того, что выход диода зависит от температуры и может регулироваться в зависимости от выпускаемой партии.

В указанной схеме используется пара согласованных датчиков, на второй из которых подается синусоидальный сигнал частотой 1 кГц, точно настроенный по амплитуде с помощью схемы усилителя ошибки, так что выходы будут хорошо сбалансированы.Прерыватель, состоящий из четырех диодов 1N4149, выдает квадрат 1 кГц, который впоследствии преобразуется в синусоиду через операционный усилитель, и, кроме того, дает уровень постоянного тока относительно амплитуды.

Это оценка уровня входного радиочастотного сигнала, которая в данном случае отображается с помощью измерителя с подвижной катушкой, отмеченного в децибелах, хотя его можно быстро сделать цифровым. Диапазоны 10 дБ определены в приводе 1 кГц, чтобы включить динамический диапазон 55 дБ, а конденсаторы интегратора ошибок переключаются для обеспечения соответствующей постоянной времени.

Схема, естественно, очень линейная. Многооборотный потенциометр 10kS2 используется для установки счетчика на ноль. Дополнительные диоды вокруг счетчика компенсируют обратную полярность в случае, если интегратор установлен слишком низко ниже нуля, потому что прерыватель дает только прямое движение для счетчика.

На выходе интегратора потенциометр 4,7 кОм используется для установки максимального тока счетчика. Точность до многих сотен МГц составляет примерно 0,1 дБ, независимо от регулируемых источников питания. Конденсаторы, обозначенные C, должны быть одного типа, чтобы дополнять температурные коэффициенты.

Схема широкополосного РЧ-усилителя

Широкополосный РЧ-усилитель прост, недорог и может быть построен полностью с использованием ненужных электронных компонентов. Единственная мера безопасности, которую вам необходимо принять, — это убедиться, что длина выводов компонентов поддерживается как можно меньшей, а конденсаторы майларового типа используются для обходных конденсаторов, как указано выше.

Типовые схемы ВЧ усилителей

ТИПИЧНЫЕ СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЯ ВЧ

Как техник, вы увидите множество различных ВЧ-усилителей в самых разных частях. оборудование.Конкретная конфигурация схемы, используемая для ВЧ-усилителя, будет зависеть от как используется этот усилитель. В заключительной части этой главы вам будут показаны некоторые типовые схемы ВЧ-усилителей.

На рис. 2-19 представлена ​​принципиальная схема типичного ВЧ-усилителя, используемого в AM. радиоприемник. На рисунке 2-19 входной контур представляет собой антенну радио (L1-катушка) который является частью схемы LC, которая настраивается на нужную станцию ​​с помощью переменной конденсатор С1.L1 намотан на том же сердечнике, что и L2, который пропускает входной сигнал через C2 к транзистору (Q1). R1 используется для обеспечения надлежащего смещения Q1 от базовой мощности. питание (V BB ). R2 обеспечивает правильное смещение эмиттера Q1, а C3 используется для обойти R2. Первичная обмотка T1 и конденсатор C4 образуют параллельную LC-цепь, которая действует как нагрузка на Q1. Эта LC-цепь настраивается C4, который соединен с C1, что позволяет антенне и LC-цепь должны быть настроены вместе. Первичная обмотка T1 имеет отвод от центра, чтобы обеспечить правильное согласование импеданса с Q1.

Рис. 2-19. — Типичный радиочастотный усилитель AM.

Вы можете заметить, что в этой схеме не показана нейтрализация. Эта схема предназначен для диапазона AM-вещания (535 кГц — 1605 кГц).

На этих относительно низких радиочастотах дегенеративная обратная связь, вызванная межэлектродная емкость между базой и коллектором незначительна, и, следовательно, усилитель не не нуждаются в нейтрализации.

На рис. 2-20 показан типичный ВЧ-усилитель, используемый в УКВ-телевизионном приемнике. То Цепь формирования входного сигнала для этого усилителя состоит из L1, C1 и C2. То Индуктор настраивает схему формирования входного сигнала на соответствующий телевизионный канал. (L1 может быть выключается из цепи, а другой индуктор включается в цепь по каналу селектор.) R1 обеспечивает надлежащее смещение на Q1 от базового напряжения питания (V BB ). Q1 это транзистор.Обратите внимание, что корпус Q1 (пунктирный кружок вокруг транзистора символ) показан заземленным. Корпус должен быть заземлен из-за высоких частот (54 МГц — 217 МГц), используемые схемой. R2 обеспечивает правильное смещение от эмиттера Q1, и C3 используется для обхода R2. C5 и L2 представляют собой параллельную LC-цепь, которая действует как нагрузка. для Q1. LC-контур настраивается L2, который включается и выключается из LC-контура с помощью селектор каналов. L3 и C6 представляют собой параллельную LC-цепь, которая вырабатывает сигнал для следующий этап.Параллельная LC-цепь настраивается L3, который включается и выключается. цепь LC переключателем каналов вместе с L1 и L2. (L1, L2 и L3 на самом деле часть батареи индукторов. L1, L2 и L3 находятся в цепи, когда переключатель каналов находится на канале 2. Для других каналов будет использоваться другая группа из трех катушек индуктивности. цепи.) R3 вырабатывает сигнал, который подается через C4 для обеспечения нейтрализации. Этот противодействует влиянию межэлектродной емкости от базы к коллектору Q1.C7 используется для изоляции радиочастотного сигнала от источника питания коллектора (V CC ).

Рисунок 2-20. — Типичный УКВ телевизионный ВЧ усилитель.

Следующие вопросы относятся к рисунку 2-21.

Рисунок 2-21. — Типичный ВЧ-усилитель.

Q.35 Какие компоненты формируют входной импеданс усилителя?
В.36 Какова цель R1?
Q.37 Какова цель R2?
Q.38 Если бы C4 был удален из схемы, что случилось бы с выходом усилитель звука?
Q.39 Какие компоненты формируют нагрузку для Q1?
Q.40 Сколько настроенных параллельных LC-цепей показано на этой схеме?
Q.41 Что обозначают пунктирные линии, соединяющие C1, C2, C5 и C6?
Q.42 Какова цель C3?

, стабильность усилителя на высоких частотах и ​​паразитная емкость | Блог о дизайне печатных плат

Захария Петерсон

|&nbsp Создано: 28 апреля 2020 г. &nbsp|&nbsp Обновлено: 25 сентября 2020 г.

Усилители

являются одним из тех важнейших компонентов, которые делают возможной современную жизнь.От беспроводной связи до силовой электроники усилители должны работать стабильно и предсказуемо, чтобы эти продукты работали должным образом. Анализ устойчивости — одна из моих любимых тем в физике и технике, и она всегда имеет тенденцию возникать там, где вы меньше всего этого ожидаете. Одно из таких мест находится в усилителях.

Любая нестационарная физическая система с обратной связью и усилением имеет условия, при которых система достигает стабильного поведения. Стабильность усилителя распространяет эти концепции на усилители, где выходной сигнал системы может вырасти до нежелательного состояния насыщения из-за непреднамеренной обратной связи.Если вы используете правильные инструменты проектирования и моделирования, вы можете легко учесть потенциальную нестабильность в своих моделях цепей до создания топологии.

Влияние паразитной емкости на стабильность ВЧ-усилителя

Источником нестабильности в схемах усилителя и между входным и выходным портами усилителя IC является паразитная емкость. Эта паразитная емкость существует между дорожками, подключенными к усилителю. Паразитная емкость имеет решающее значение для установки импеданса длинных дорожек (т.е., линии передачи) по определенному значению. Однако паразитная емкость также обеспечивает непреднамеренный путь для обратной связи между выходным и входным портами.

Поскольку этот путь обратной связи является емкостным, его импеданс ниже, когда частота входного/выходного сигнала выше. В наши дни это обычно решается на уровне микросхемы, но вклад дорожек и контактных площадок на печатной плате будет становиться все более важным, поскольку все больше ВЧ-усилителей работает на все более высоких частотах. Всего несколько пФ паразитной емкости достаточно, чтобы привести усилитель к нестабильности во время работы.

Модель схемы с паразитной емкостью на усилителе. Красными ветвями показаны места, где ток может распространяться обратно на неинвертирующий вход в виде отрицательной обратной связи.

На уровне платы паразитная емкость на входе оказывает влияние на ограничение полосы пропускания, когда полоса пропускания уменьшается на коэффициент (1 + усиление). Решение состоит в том, чтобы спроектировать дорожки и контактные площадки на портах усилителя с минимальной паразитной емкостью или добавить некоторую компенсирующую емкость в контур обратной связи.В режиме высоких частот (например, на частотах миллиметрового диапазона) расстояние между компонентами превышает критическую длину, поэтому вам придется использовать маршрутизацию с контролем импеданса. Интеграция некоторых компонентов в SoC помогает устранить эту проблему, но многие ВЧ-усилители для будущих устройств по-прежнему упакованы в виде отдельных компонентов. Ярким примером являются более новые усилители мощности для миллиметровых волн.

Типичным способом оценки стабильности усилителя является использование оценочной платы производителя и непосредственное измерение любого переходного режима.Другой вариант — определить паразитную емкость на входных и выходных дорожках, подключенных к усилителю, и включить их в моделирование. Эти симуляции также позволяют вам экспериментировать с компенсирующим конденсатором в контуре обратной связи усилителя, чтобы противодействовать паразитной емкости.

Как учитывать паразитную емкость в моделировании

Ваша схема — это всего лишь 2D-чертеж идеальной схемы. Он не содержит каких-либо паразитных емкостных элементов в вашей системе и не точно отражает реальное поведение печатной платы.При этом правильные инструменты проектирования упростят включение паразитных компонентов в вашу печатную плату. Независимо от того, пытаетесь ли вы смоделировать собственные резонансы в пассивных элементах или хотите смоделировать паразитную емкость в других частях вашей системы, вам необходимо добавить конденсаторы на схему в стратегически важных местах.

Для имитации паразитной емкости на входе усилителя просто добавьте конденсаторы подходящего размера и источник переменного тока на вход усилителя. Конденсаторы размещены как шунтирующие элементы (т.е., подключенные к общему заземлению) на входном и выходном портах усилителя. Вам также потребуется использовать проверенную модель компонента для вашего компонента усилителя, чтобы получить представление о поведении усилителя при наличии паразитной емкости. Шунтирующие емкостные элементы будут моделировать связь между землей и входными/выходными дорожками на вашей плате.

Затем вы можете выполнить два типа моделирования: переходный анализ и анализ полюса-нуля.

Ожидаемые результаты анализа переходных процессов

С помощью анализа переходных процессов можно увидеть, становится ли сигнал нестабильным и достигает ли он насыщения со временем по мере работы усилителя.На приведенном ниже графике показаны некоторые примеры результатов для сигнала частотой 100 ГГц с сильной нестабильностью из-за большой паразитной емкости. Здесь переходное напряжение на выходе достигает значения насыщения 2 В из-за непреднамеренно сильной обратной связи и высокого уровня входного сигнала.

Стабильность усилителя при моделировании переходного процесса

Обратите внимание, что потери в приведенном выше примере с обратной связью не учитывались, и известно, что потери в подложке могут привести к тому, что в противном случае нестабильное устройство станет стабильным, поскольку это компенсирует усиление в непреднамеренной петле обратной связи. .

Ожидаемые результаты анализа полюса-ноля

В результатах анализа полюс-ноль вы ожидаете увидеть два полюса в выходных данных моделирования. Один из них будет устойчивым полюсом, представляющим стабильную петлю обратной связи. Собственное значение для этого полюса будет иметь отрицательную действительную часть. Если схема неустойчива, другой полюс должен появиться как второе собственное значение с положительной действительной частью; это соответствует неустойчивому нарастающему колебанию из-за обратной связи через паразитную емкость. Вы можете увидеть некоторые примеры результатов анализа полюс-ноль на этой странице.

Существует еще один тип устойчивости, соответствующий затухающим устойчивым колебаниям, также известный как предельный цикл. Этот затухающий переходный процесс может привести к стабильному колебательному поведению, аналогичному тому, что наблюдается в усилителях, используемых в конфигурации дифференциатора без последовательного резистора на входе. Вы можете идентифицировать это поведение по результатам анализа полюс-ноль, сравнивая постоянную демпфирования (действительную часть собственного значения) с переходной частотой колебаний.

Усовершенствованные функции проектирования и моделирования печатных плат в Altium Designer® позволяют выполнять различные аналоговые модели для вашей следующей ВЧ-системы и схемы усилителя.У вас будет ряд инструментов для оценки стабильности усилителя в рамках проектирования и анализа схемы. Когда вы будете готовы спланировать макет, у вас будет набор инструментов для захвата схемы и начала создания высококачественных макетов.

Теперь вы можете загрузить бесплатную пробную версию Altium Designer и узнать больше о лучших в отрасли инструментах компоновки, моделирования и планирования производства. Поговорите с экспертом Altium сегодня, чтобы узнать больше.

Что такое схема радиочастотного усилителя? – Рампфестудсон.ком

Что такое схема радиочастотного усилителя?

Радиочастотный усилитель мощности (РЧ-усилитель мощности) представляет собой тип электронного усилителя, который преобразует маломощный радиочастотный сигнал в сигнал более высокой мощности. Как правило, усилители мощности ВЧ управляют антенной передатчика.

Как работает схема ВЧ-усилителя?

ВЧ-усилитель фактически является настроенным усилителем, который позволяет входному сигналу вещания или передаваемой информации управлять выходным сигналом.ВЧ-усилитель использует частотно-определяющие сети для преобразования входного сигнала в выходной сигнал, обеспечивающий требуемую характеристику на заданной частоте.

Как выбрать ВЧ-усилитель?

Ищите усилитель с минимально возможной неравномерностью усиления на сегментах в диапазоне ±100 МГц, менее ±0,2 дБ. Входное/выходное сопротивление: 50 Ом, разумеется. Обязательная стандартная характеристика импеданса для большинства цепей радиочастотного сигнала. Коэффициент шума: На этих высоких частотах уровень шума высок.

Что такое ВЧ схема?

Радиочастотные схемы

предназначены для имитации стандартных элементов схемы и некоторых простых интегральных схем путем построения структур с использованием печатных элементов на печатной плате. ВЧ-схемы могут показаться немного странными, поскольку они не всегда используют стандартные компоненты.

Каковы основные компоненты ВЧ-усилителя?

Активные компоненты в радиочастотных цепях

  • Усилители. Схемы усилителей, часто построенные вокруг операционного усилителя, чрезвычайно распространены как в низкочастотных, так и в высокочастотных аналоговых схемах.
  • Смесители. Еще одним фундаментальным радиочастотным компонентом является смеситель.
  • Контуры фазовой автоподстройки частоты. Прокрутите, чтобы продолжить с содержимым.
  • Преобразователи данных.

Какой усилитель используется в ВЧ-усилителях?

Усиление ВЧ-усилителя Усилители усиления, предназначенные для использования с сигналами чрезвычайно низкого уровня, например, от антенны, обычно называются малошумящими усилителями (МШУ).

Каковы этапы проектирования высокочастотного усилителя?

Шаги проектирования

  • Этапы 1. Определите 5 этапов проектирования ВЧ-усилителя.
  • Шаги 2. Выберите класс РЧ-усилителя в соответствии с приложением.
  • Шаги 3 – процесс выбора коэффициента усиления для ВЧ-усилителя.
  • Шаги 4 – Разработка буфера для поддержания сигнала.
  • Шаги 5 – Разработка драйвера для управления нагрузками с низким импедансом.
  • Диапазон частот.
  • Усиление.
  • Входное/выходное сопротивление.

Как сделать схему усилителя?

Из трех транзисторов мы будем использовать только BJT транзисторы.

  1. Шаг 1: Фиксация точки добротности транзистора.
  2. Шаг 2: Определение HFE BC547 с помощью мультиметра.
  3. Шаг 3: Проектирование усилителя CE.
  4. Шаг 4: Цепь делителя напряжения.
  5. Шаг 5: Практический метод определения сопротивления входной цепи.
  6. Шаг 6: смоделированный результат.

Какова функция ВЧ-усилителя?

Радиочастотный усилитель мощности (РЧ-усилитель мощности) представляет собой тип электронного усилителя, который преобразует маломощный радиочастотный сигнал в сигнал более высокой мощности.Как правило, усилители мощности ВЧ управляют антенной передатчика.

Какие существуют типы ВЧ-усилителей?

Типы ВЧ усилителей Широкополосные. Широкополосные усилители используются для получения умеренного усиления в широкой полосе пропускания при сохранении низкого коэффициента шума. Получить Блок. Усилители с блоком усиления аналогичны вышеперечисленным во всем, кроме обеспечения лучшего усиления, но они не способны поддерживать низкий коэффициент шума. Переменное усиление. Усилители мощности.

Что такое усилитель радиочастотного сигнала?

Радиочастотный (РЧ) усилитель мощности — это устройство, которое увеличивает напряжение и силу тока РЧ-сигнала.Обычно усиливаемый РЧ-сигнал представляет собой РЧ-несущую с боковыми полосами, или чистую несущую, или в некоторых случаях только боковые полосы.

Что такое радиочастотные усилители?

ВЧ-усилитель (или радиочастотный усилитель) используется для усиления высокочастотных сигналов в оборудовании радиосвязи. РЧ-усилитель обычно используется как в передатчиках, так и в приемниках, каждый из которых имеет особые требования к усилению, коэффициенту шума и линейности.

Распределенные усилители

— уникальная схема в высокочастотной микроволновой технике

Эта запись в блоге была впервые опубликована компанией Custom MMIC, которая присоединилась к семье Qorvo в феврале 2020 года.Custom MMIC известен своими лучшими в своем классе кристаллами и корпусными компонентами, которые дополняют наши усилители мощности, позволяя использовать многочиповые модули для широкого спектра оборонных, аэрокосмических и коммерческих приложений.

Распределенный, или широкополосный, усилитель представляет собой уникальную схему в области высокочастотной микроволновой техники. Однако его архитектуру часто можно понять неправильно, и эта путаница иногда может привести к неоптимальному использованию усилителя. В этой заметке мы объясним внутреннюю работу усилителя на полевых транзисторах с распределенным эффектом (FET) и как лучше всего использовать эту схему в микроволновой системе.

В традиционной конструкции усилителя на полевых транзисторах активные устройства индивидуально настраиваются и согласовываются с сосредоточенными или распределенными сетями для получения определенной частотной характеристики. Разработчики таких усилителей должны найти компромисс между полосой пропускания, эффективностью, коэффициентом усиления и равномерностью, чтобы максимально достижимая полоса пропускания обычно не превышала одной-двух октав.

Когда требуется большая полоса пропускания, разработчики обращаются к распределенным усилителям. Концепция распределенного усилителя была впервые предложена Уильямом С.Персиваль в 1936 году [1] и популяризирован в 1948 году Гинзтоном, Хьюлеттом, Джасбергом и Ноэ [2] . Распределенный усилитель функционирует, создавая пару линий передачи. Одна линия передачи соединяет входы или затворы устройств в усилителе на полевых транзисторах, а затем заканчивается резистором. Другая линия передачи соединяет выходы или стоки усилителя на полевых транзисторах и обеспечивает выход усилителя. Разработчик распределенного усилителя должен позаботиться о согласовании задержки на входных и выходных линиях, чтобы гарантировать, что выход каждого транзистора суммируется по фазе с другими устройствами в цепочке.Фактические импедансы каждого отдельного полевого транзистора различаются, однако вход и выход согласованы в широкой полосе частот с некоторым характеристическим импедансом Z 0 , который обычно составляет 50 Ом в микроволновых приложениях. Этот подход позволяет достичь производительности в чрезвычайно широкой полосе частот, которая ограничена в первую очередь частотой среза (f T ) технологии, используемой для разработки усилителя, а не практическими ограничениями усилителя в одну-две октавы. с использованием сети сопоставления с сосредоточенными элементами.

Рис. 1. Концептуальный n-каскадный распределенный усилитель с каскодной конфигурацией

В дополнение к этому распределенному подходу многие распределенные усилители на основе MMIC используют каскодную конфигурацию, которая состоит из полевого транзистора с общим истоком в качестве входа усилителя и полевого транзистора с общим затвором, управляемого этим входным каскадом, в качестве выхода. Эта архитектура предлагает несколько преимуществ, включая более высокое входное и выходное сопротивление, более высокий коэффициент усиления и более широкую полосу пропускания. Концептуальный n-каскадный распределенный усилитель с каскодной конфигурацией показан на рис. 1 .

Понимание этой архитектуры имеет решающее значение для понимания ее преимуществ и недостатков. Как и в случае любого усилителя, рабочие характеристики, такие как коэффициент усиления, обратные потери, коэффициент шума, мощность, линейность и эффективность, очень важны, но при выборе распределенного усилителя для вашего приложения необходимо учитывать несколько других факторов.

Во-первых, в линиях передачи обычно больше потерь на более высоких частотах, чем на более низких, в основном из-за толщины скин-слоя металла.Такое явление также имеет место в распределенных усилителях, что может привести к уменьшению коэффициента усиления по мере увеличения частоты. Поскольку для большинства широкополосных систем требуется, чтобы усиление было ровным в широком диапазоне частот, выбор распределенного усилителя с отрицательным наклоном усиления потребует дополнительных компонентов для выравнивания усиления, и это решение не всегда приветствуется. Однако можно создать плоскую или даже положительную крутизну усиления по частоте. Например, как показано на рис. 2 , распределенный усилитель CMD192C5 имеет положительную крутизну коэффициента усиления по отношению к частоте от постоянного тока до 20 ГГц.Такая производительность дает значительные преимущества разработчику широкополосной системы за счет устранения некоторых из этих ступеней коррекции и уменьшения размера, мощности и сложности реализации проекта. В случае еще более широкополосных систем, где положительный наклон усиления может быть недостижим, плоская характеристика по отношению к частоте дает аналогичные преимущества. Например, CMD304 представляет собой распределенный усилитель постоянного тока 67 ГГц с линейной характеристикой усиления по отношению к частоте, как показано на рис. 3 .

Рисунок 2: S-параметры и коэффициент шума в зависимости от частоты для распределенного усилителя CMD192C5

Рисунок 3: S-параметры и коэффициент шума в зависимости от частоты для распределенного усилителя CMD304

Во-вторых, еще одной важной характеристикой усилителя, как показано на рисунках 2 и 3 , является низкочастотный коэффициент шума. В распределенном усилителе на коэффициент шума влияет не только шум канала и затвора, как в других топологиях усилителя, но и тепловой шум входной нагрузки.Шум от этого согласования фильтруется до того, как он достигнет выхода, так что он оказывает существенное влияние только ниже B/n, где n — количество каскадов усилителя, а B — полоса пропускания устройства [3] . Возвращаясь к рис. 2 , видно, что коэффициент шума CMD192C5 ниже 4 ГГц увеличивается из-за шума от входной нагрузки. Однако в Рисунок 3 низкочастотный коэффициент шума CMD304 намного более плоский, чем у CMD192C5, даже на частоте 1 ГГц, самой низкой измеренной частотной точке для CMD304.Причина: CMD304 имеет гораздо больше каскадов на полевых транзисторах, чем CMD192C5. Поэтому, если низкочастотный коэффициент шума является важным системным соображением, выбор распределенного усилителя с большим количеством каскадов является предпочтительным решением. Можно использовать дополнительные методы для дальнейшего уменьшения влияния этого согласования на низкочастотный коэффициент шума, и будущие продукты, использующие эти методы, будут обеспечивать хорошие шумовые характеристики значительно ниже предела B/n.

Далее, некоторые широкополосные приложения также требуют, чтобы усилители имели низкий аддитивный фазовый шум.Такие усилители имеют решающее значение для многих приложений, где уровни принимаемой мощности могут быть очень низкими, например, в высококачественных приемниках прямого преобразования или радиолокационных системах. В этих широкополосных системах разработчики должны использовать усилитель, который не вносит вклад в системный фазовый шум, поскольку аддитивный шум потенциально может затенить полезный сигнал после микширования с гетеродином. Однако хорошо известно, что аддитивный фазовый шум усилителей на полевых транзисторах может быть довольно высоким. Поэтому, чтобы получить распределенные усилители с низким фазовым шумом, разработчики схем обращаются к процессам на биполярных транзисторах с гетеропереходом (HBT).Известно, что HBT имеют очень низкий 1/f-шум, что дает усилителям этого типа чрезвычайно низкий аддитивный фазовый шум. CMD275P4 является примером чрезвычайно широкополосного усилителя с низким фазовым шумом. По сравнению с аналогичной широкополосной частью, разработанной на основе процесса pHEMT, этот компонент, разработанный на основе процесса HBT, показывает улучшение фазового шума примерно на 20 дБн/Гц при смещении на 10 кГц.

Рисунок 4: S-параметры и коэффициент шума в зависимости от частоты для распределенного усилителя CMD241P4

Рисунок 5: S-параметры и коэффициент шума в зависимости от частоты для распределенного усилителя CMD240P4

В дополнение к радиочастотным характеристикам устройства важно учитывать, как мощность постоянного тока будет подаваться на распределенный усилитель и как цепь смещения может повлиять на производительность.В приложениях, где размер реализации имеет решающее значение, а производительность на очень низких частотах не требуется, большинство разработчиков выбирают МИС, например CMD241P4, со встроенным дросселем смещения и блокировочными конденсаторами по постоянному току на входе и выходе ВЧ. Уменьшая общую площадь, занимаемую усилителем, эти встроенные компоненты ограничивают производительность не только потому, что конденсаторы блокировки постоянного тока будут ограничивать нижний предел, но также и потому, что более высокое сопротивление встроенного дросселя смещения — по сравнению с высокочастотным. — качественный конический индуктор — влияет и на высокие частоты.Чтобы понять ограничения, на рисунках 4 и 5 показаны характеристики CMD241P4 со структурами смещения на кристалле (рисунок 4) вместе с CMD240P4, который имеет ту же конструкцию усилителя с внешним смещением ( Рисунок 5) .

Несмотря на то, что малый размер и простота реализации являются целями практически любой системы, в некоторых конструкциях важно максимально приблизиться к реальной производительности постоянного тока, не ограничивая производительность на высоких частотах, даже за счет места на плате.Существует множество распределенных усилителей, разработанных для этих приложений, которые требуют внешнего дросселя смещения и блокировочных конденсаторов по постоянному току на ВЧ-линиях. Эта архитектура позволяет разработчику системы получить необходимую производительность путем выбора компонентов, обеспечивающих максимально возможную производительность. Выбор правильных внешних компонентов должен быть сделан очень тщательно, чтобы обеспечить правильную работу распределенного усилителя. Во-первых, разработчик должен выбрать широкополосную катушку индуктивности, которая может с достаточным запасом выдерживать ток смещения, требуемый для устройства, и такую, которая не имеет внутриполосных резонансов, влияющих на рабочие характеристики.Блокировочные конденсаторы по постоянному току также необходимо выбирать без каких-либо внутриполосных резонансов, но при этом они способны пропускать самую низкую частоту, требуемую приложением.

Учитывая множество различных факторов, которые необходимо учитывать в дополнение к типичным параметрам усилителя, крайне важно, чтобы разработчики широкополосных систем имели широкий выбор вариантов распределенных усилителей. Растущий портфель распределенных усилителей Custom MMIC включает в себя варианты с высокой мощностью, низким уровнем шума, чрезвычайно широкой полосой пропускания и низким фазовым шумом.Большинство этих усилителей имеют плоскую или положительную крутизну коэффициента усиления по отношению к частоте, и есть варианты как для встроенного, так и для внешнего смещения. Такой широкий спектр предложений гарантирует, что у разработчиков широкополосных систем всегда будет возможность удовлетворить постоянно растущие требования высокой производительности в чрезвычайно широкой полосе пропускания.

Каталожные номера

  1. В.С. Персиваль, «Схемы термоэмиссионных клапанов», Спецификация патента Великобритании №. 460 562, подано 24 июля 1936 г., выдано в январе 1937 г.2.Э.Л. Гинзтон, У.Р. Хьюлетт, Дж.Х. Джасберг, Дж. Д. Ноэ, «Распределенное усиление», Труды IRE, том. 36, нет. 8 августа 1948 г.
  2. А. Копа, А.Б. Apsel, «Распределенный усилитель с активной оконечной нагрузкой Blue Noise», IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 18, нет. 3, март 2008 г., 203.

Высокочастотный анализ FET

Высокочастотный анализ FET

 

1.Усилитель с общим источником на высокие частоты:



Коэффициент усиления по напряжению:


Входной допуск:


Входная емкость (эффект Миллера):

 

Это увеличение входной емкости C i по сравнению с емкостью от затвора до источник называется эффектом Миллера.

 

Это входная емкость влияет на усиление на высоких частотах при работе каскадные усилители. В каскадных усилителях используется выход с одного каскада. как вход для второго усилителя. Входное сопротивление второго каскада действует в качестве шунта через выход первой ступени, а Р д шунтирован емкость C i .

Допуск выхода:

 

От На рисунке выше выходной импеданс получается при взгляде на сток с входное напряжение устанавливается равным нулю.Если V i = 0 на рисунке, r d ,C ds и C gd параллельно. Отсюда выходная проводимость с R L , считающимся внешним по отношению к усилителю, определяется как


2. Усилитель с общим стоком на высоком уровне Частоты:


Рис. Схема усилителя с общим стоком и эквивалентная схема слабого сигнала на высоком уровне частоты

Коэффициент усиления по напряжению:

 

выходное напряжение В o можно найти из произведения короткого замыкания и импеданс между клеммами S и N.Коэффициент усиления по напряжению определяется по формуле

.

 

 

Входной допуск:

 

Вход Адмиттанс Y i можно получить, применяя теорему Миллера к C gs .

 

Это предоставлено,

 

 

Допуск выхода:

 

Выход Допуск Y или с R s считается внешним по отношению к усилитель, дан


Низкая частоты, выходное сопротивление R o дано,


 

3.Частотная характеристика общего Усилитель источника:

 

Давайте рассмотрим типичный усилитель с общим источником, как показано на рисунке выше.

 

 

От На рисунке выше показана высокочастотная эквивалентная схема для данного схема усилителя. Он показывает, что на высоких частотах связь и обход конденсаторы действуют как короткое замыкание и не влияют на высокие частоты усилителя отклик.Эквивалентная схема показывает внутренние емкости, влияющие на высокочастотный отклик.

 

Использование Теорема Миллера, эта высокочастотная эквивалентная схема может быть дополнительно упрощено следующим образом:

внутренняя емкость С гд можно разделить на С в (миллер) и C из (мельника) , как показано на следующем рисунке.

 

 

От упрощенная высокочастотная эквивалентная схема, она имеет две RC-цепи, которые влияют на высокочастотную характеристику усилителя.Это,

 

· Входная RC-сеть

· Выходная RC сеть

 

Входная сеть RC:

 

 

Рис. Входная RC-сеть

 

От рисунок выше,

 

 

Это сеть дополнительно сокращается следующим образом, поскольку R s << R G

 


 

Рис.Уменьшенный ввод RC сети

 

критическая частота для уменьшенной входной RC-сети,


 

Выходная сеть RC:

 


Рис. Выходная RC сеть

 

критическая частота для приведенной выше схемы составляет


 

Это не так необходимо, чтобы эти частоты были равны.Сеть, которая ниже критическая частота, чем другая сеть, называется доминирующей сетью.

 

 

Фаза сдвиг по высокой частоте


 

Проблема:

 

Определить высокочастотная характеристика схемы усилителя показана на следующем фигура.

 

 

Решение:

 

До для расчета критических частот необходимо вычислить среднюю частоту прибыль

данный схема усилителя. Это необходимо для вычисления C in(miller) и C out(miller) .

А против = -g м R D

 

Здесь R D следует заменить на R D || Р Л А v =

 

 

С гс = C iss – C rss = 4 пФ

 

Сейчас анализ входной и выходной сети на критическую частоту,


выше анализ показывает, что выходная сеть производит доминирующий более высокий критический частота.Высокочастотная характеристика данного усилителя показана на следующая цифра


Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.