HF генератори

И така, най-важният блок на всеки предавател е генераторът. Зависи от това колко стабилен и точен работи генераторът, дали някой може да улови предадения сигнал и да го приеме нормално.

В любимия ни Интернет има просто много различни схеми за грешки, които използват различни генератори. Сега класифицираме тази купчина малко.

Класификациите на частите на всички горепосочени схеми се изчисляват, като се вземе предвид фактът, че работната честота на веригата е 60 ... 110 MHz (т.е. тя обхваща любимия ни обхват на УКВ).

"Класика на жанра".

Транзисторът се включва по схемата с обща основа. Резисторният делител на напрежението R1-R2 създава изместване на работната точка на основата. Кондензатор C3 шунтира R2 при висока честота.

R3 е включен в емитерната верига, за да ограничи тока, протичащ през транзистора.

Кондензатор C1 и намотка L1 образуват честотна осцилаторна верига.

Conder C2 осигурява положителна обратна връзка (PIC), необходима за генериране.

Механизъм за генериране

Диаграмата може да бъде опростена, както следва:

Вместо транзистор поставяме един вид „елемент с отрицателно съпротивление“. Всъщност това е усилващ елемент. Тоест, токът на изхода му е по-голям от тока на входа (така че е трудно).

Към входа на този елемент е свързана трептяща верига. Обратната връзка се подава от изхода на елемента към същата трептяща верига (през кондензатора С2). По този начин, когато токът на входа на елемента се увеличи (кондензаторът на контура се презарежда), токът на изхода също се увеличава. Чрез обратната връзка той се връща обратно към трептящата верига - настъпва "презареждане". В резултат на това трайните трептения се установяват във веригата.

Всичко се оказа по-лесно от запарена ряпа (както винаги).

В необятния интернет все още можете да намерите такова изпълнение на същия генератор:

Веригата се нарича "капацитивен триточкови". Принципът на действие е същият.

Във всички тези схеми генерираният сигнал може да бъде отстранен или директно от колектора VT 1, или с помощта на свързваща намотка, свързана към контурна намотка.

Избирам тази схема и ви съветвам.

R1 - ограничава тока на генератора,

R2 - задава отместването на основата,

C1, L1 - трептяща верига,

Намотката L1 има кран, към който е свързан излъчвателят на транзистора. Този кран не трябва да се намира точно в средата, а по-близо до "студения" край на бобината (т.е. този, който е свързан към захранващия проводник). Освен това изобщо не можете да направите кран, а да навиете допълнителна намотка, тоест да направите трансформатор:

Тези схеми са идентични.

За да разберем как работи такъв генератор, нека разгледаме втората верига. В този случай лявата (според схемата) намотка ще бъде вторична, дясната - първична.

Когато напрежението на горната плоча C1 се увеличи (т.е. токът във вторичната намотка тече "нагоре"), тогава към основата на транзистора се подава импулс за отваряне през кондензатора за обратна връзка C2. Това води до факта, че транзисторът подава ток към първичната намотка, този ток води до увеличаване на тока във вторичната намотка. Енергията се подава. Като цяло всичко също е доста просто.

Моето малко ноу-хау: можете да поставите диод между общото и основното:

Този диод ускорява презареждането на С2, което увеличава мощността на генерирания сигнал. В същото време обаче това въвежда нелинейни изкривявания в сигнала, така че ще трябва да поставите нискочестотни филтри на изхода, за да потиснете паразитните хармоници.

Сигналът във всички тези вериги се отстранява от излъчвателя на транзистора или чрез допълнителна бобина за свързване директно от веригата.

Двигащ генератор за мързеливи

Най-простата схема на генератор, която някога съм виждал:

В тази схема приликата с мултивибратор лесно се улавя. Ще ви кажа повече - това е мултивибраторът. Само вместо вериги за забавяне на кондензатор и резистор (RC-вериги), тук се използват индуктори. Резисторът R1 задава тока през транзисторите. Освен това, без него, поколението просто няма да работи.

Механизъм за генериране:

Да приемем, че VT1 се отваря, токът на колектора VT1 протича през L1. Съответно VT2 е затворен, отварящият базов ток VT1 протича през L2. Но тъй като съпротивлението на намотките е 100 ... 1000 пъти по-малко от съпротивлението на резистора R1, тогава, когато транзисторът се отвори напълно, напрежението върху тях пада до много малка стойност и транзисторът се затваря. Но! Тъй като преди затварянето на транзистора през L1 протича голям ток на колектора, тогава в момента на затваряне възниква скок на напрежението (ЕМП на самоиндукция), който се подава към основата VT2 го отваря. Всичко започва отначало, само с различно рамо на генератора. И т.н. ...

Този генератор има само един плюс - лекота на производство. Останалите са минуси.

Тъй като липсва ясна връзка за синхронизация (колебателна верига или RC верига), е много трудно да се изчисли честотата на такъв генератор. Това ще зависи от свойствата на използваните транзистори, от захранващото напрежение, от температурата и т.н. По принцип е по-добре да не използвате този генератор в сериозни неща. Въпреки това, в микровълновата гама се използва доста често.

Двутактов генератор за трудолюбиви

Друг генератор, който ще разгледаме, също е push-pull. Той обаче съдържа трептяща верига, което прави параметрите му по-стабилни и предсказуеми. Въпреки че всъщност също е доста просто.

Това, което виждаме тук?

Виждаме трептящата верига L1 C1,
И тогава виждаме по двойка от всяко същество:
Два транзистора: VT1, VT2
Два кондензатора за обратна връзка: C2, C3
Два резистора за отклонение: R1, R2

Опитно око (и не много опитно) също ще намери в тази схема сходство с мултивибратор. Ами - така е!

Какво е забележителното в тази схема? Да, фактът, че поради използването на push-pull превключване, той ви позволява да развиете двойна мощност, в сравнение с веригите на еднотактови генератори, със същото захранващо напрежение и при използване на същите транзистори. Как! Е, като цяло тя почти няма недостатъци:)

Когато кондензаторът е претоварен в едната или другата посока, токът преминава през един от кондензаторите с обратна връзка към съответния транзистор. Транзисторът се включва и добавя енергия в "желаната" посока. Това е цялата мъдрост.

Не съм виждал особено сложни версии на тази схема ...

Сега малко креативност.

Генератор на логически елементи

Ако използването на транзистори в генератор изглежда остаряло или тромаво или неприемливо по религиозни причини, има изход! Можете да използвате микросхеми вместо транзистори. Обикновено се използва логика: елементи НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, по-рядко - Изключително ИЛИ. Най-общо казано, необходими са само НЕ елементи, останалото е излишък, който само влошава параметрите на скоростта на генератора.

Виждаме ужасна схема.

Квадратите с отвор в дясната страна са инвертори. Е, или - "елементите НЕ са". Дупката просто показва, че сигналът е обърнат.

Кой е елементът NOT от гледна точка на баналната ерудиция? Е, това е по отношение на аналоговата технология? Точно така, това е усилвател с обратен изход. Това е, за повишаване на напрежение на входа на усилвателя, изходното напрежение е пропорционално на намалява . Схемата на инвертора може да бъде изобразена по този начин (опростено):

Това, разбира се, е твърде просто. Но в това има известна истина.
Засега обаче не е толкова важно за нас.

И така, разглеждаме веригата на генератора. Ние имаме:

Два инвертора (DD1.1, DD1.2)

Осцилаторна верига L1 C1

Обърнете внимание, че трептящата верига в тази верига е последователна. Тоест кондензаторът и бобината са един до друг. Но това все още е колебателна верига, тя се изчислява по същите формули и не е по-лоша (и не по-добра) от паралелния си аналог.

Започни отначало. Защо се нуждаем от резистор?

Резисторът създава отрицателна обратна връзка (OOS) между изхода и входа на елемента DD1.1. Това е необходимо, за да се запази печалбата под контрол - това е едно, а също - за да се създаде първоначално отместване на входа на елемента - това е две. Как работи това ще бъде обсъдено подробно другаде в урока по аналогова техника. Засега нека разберем, че благодарение на този резистор, на изхода и входа на елемента, при липса на входен сигнал, се утаява напрежение, равно на половината от захранващото напрежение. По-точно - средната аритметична стойност на напреженията на логическата „нула“ и „едно“. Нека все още не се занимаваме с това, имаме още много работа ...

И така, имаме инвертиращ усилвател на един елемент. Тоест усилвател, който „обръща“ сигнала с главата надолу: ако има много на входа, има малко на изхода и обратно. Вторият елемент служи, за да направи този усилвател неинвертиращ. Тоест, той обръща сигнала още веднъж. И в тази форма усиленият сигнал се подава към изхода, към трептящата верига.

Е, разглеждаме ли внимателно колебателната верига? Как се включва? Правилно! Той е свързан между изхода и входа на усилвателя. Тоест създава положителна обратна връзка (PIC). Както вече знаем от разглеждането на предишни генератори, PIC е необходим за генератор, като валериана за котка. Без PIC никой генератор не може да направи какво? Точно така - вълнувайте се. И започнете да генерирате ...

Вероятно всеки знае такова нещо: ако свържете микрофон към входа на усилвателя и високоговорител към изхода, тогава, когато донесете микрофона до високоговорителя, започва гадна „свирка“. Това не е нищо повече от поколение. Изпращаме сигнала от изхода на усилвателя към входа. PIC възниква. В резултат усилвателят започва да генерира.

Е, накратко, чрез LC-веригата в нашия генератор се създава PIC, което води до възбуждане на генератора при резонансната честота на трептящата верига.

Е, трудно е?
Ако (труден)
<
надраскване (ряпа);
четем отново;
>

Сега нека поговорим за разновидностите на такива генератори.

Първо, вместо колебателна верига, можете да включите кварц. Получавате стабилизиран осцилатор, работещ на честотата на кварца:

Ако включите осцилаторна верига вместо резистор в схемата на OS на елемент DD1.1, можете да стартирате генератор, базиран на кварцови хармоници. За да се получи някакъв хармоник, е необходимо резонансната честота на веригата да е близка до честотата на тази хармоника:

Ако генераторът е направен от елементи И-НЕ или ИЛИ-НЕ, тогава входовете на тези елементи трябва да бъдат паралелни и включени като конвенционален инвертор. Ако използваме Изключително ИЛИ, тогава един от входовете на всеки елемент е настроен на + мощност.

Няколко думи за микросхемите.
За предпочитане използвайте TTLSh логика или бърз CMOS.

TTLSh серия: K555, K531, KR1533
Например микросхема K1533LN1 - 6 инвертора.
CMOS серия: KR1554, KR1564 (74 AC, 74 HC), например - KR1554LN1
В краен случай - добри стари сериали K155 (TTL). Но честотните му параметри оставят много да се желае, така че - не бих използвал тази логика.

Разглежданите тук генератори далеч не са всичко, което може да срещнете в този труден живот. Но познавайки основните принципи на тези генератори, ще бъде много по-лесно да разберете работата на другите, да ги укротите и да ги накарате да работят за себе си:)

Добавено от: Павел (администратор)
Автор:

• Генератор на намерения, Orange Sky
• Генератор на звукова честота за тестване на нискочестотни усилватели - My Automation
• 42 Подмяна на лагерите на генератора ... или премахване на вой след сглобяване на двигателя
• Генератор на сигнали за настройка на усилватели - Radiobook
• Плътност на газа - Генератор - Велика енциклопедия на нефт и газ, статия, страница 1

---