Программа Сервисный Центр
0

Последовательный LC контур расширяет диапазон перестройки ГУН


В этой статье описывается новая схема генератора. В ней используется последовательный LC контур, позволяющий существенно расширить диапазон перестройки частоты по сравнению со схемами с параллельным подключением LC элементов. Архитектура генератора допускает управление частотой в пределах, намного превосходящих возможности лучших варакторов со сверхрезким переходом. Большинство инженеров сочтет большим достижением генератор, управляемый напряжением (ГУН), перекрывающий по частоте одну октаву. Предлагаемая конструкция обеспечивает возможность перестройки выходной частоты в четыре раза. Эта частота задается только LC контуром, поэтому ее значение не ограничивается паразитными емкостями других компонентов. В отличие от стандартных генераторов, эта схема хорошо работает и на границах диапазона.

На первый взгляд, элементы в центре генератора напоминают два транзистора, образующих тиристорную структуру (Рисунок 1). Хотя структура и похожа на тиристор, добавленные в нее резисторы отрицательной обратной связи устанавливают линейный режим работы схемы. Резисторы делают усиление «тиристора» меньшим единицы, а всю схему – устойчивой. Последовательный колебательный контур увеличивает коэффициент усиления, который на резонансной частоте становится больше единицы, в результате чего возникают автоколебания схемы. Для обеспечения генерации не требуется никаких дополнительных компонентов, и, поскольку к точке соединения индуктивности и конденсатора ничего не подключено, диапазон перестройки определяется только варактором, который вы используете в качестве конденсатора. Частота генерации обратно пропорциональна квадратному корню из произведения номиналов частотозадающих элементов. Для двукратного изменения частоты вы должны изменить емкость конденсатора настройки в четыре раза.

Последовательный LC контур расширяет диапазон перестройки ГУН
Рисунок 1.Сердцем генератора являются два транзистора и LC контур.
Задающие усиление резисторы создают отрицательную обратную
связь, вследствие чего транзисторы работают в линейном режиме,
не защелкиваясь, как это происходило бы с реальным тиристором.

В отличие от параллельного LC контура, резонансный ток здесь ограничен, поскольку проходит через активный элемент. Это ограничение, в свою очередь, означает, что переменное напряжение на элементах настройки будет небольшим – в типичном случае, менее 100 мВ. Слабый сигнал снижает влияние нелинейности схемы и воздействие эффектов автосмещения сигнала на варакторе. Вы имеете возможность уменьшать управляющее напряжение на варакторе, вплоть до 0.3 В. При использовании индуктивности 1 мкГн устойчивая генерация схемы сохраняется при емкостях конденсатора от 4.7 пФ до 4.7 мкФ, то есть, при соотношении предельных значений 106:1.

В рабочей схеме LC контур перемещен в эмиттер PNP транзистора Q2 (Рисунок 2). Более низкое быстродействие PNP транзистора увеличивает фазовый сдвиг и создает лучшие условия для возникновения автоколебаний. Общий узел L2 и C2 изображен подключенным к одной точке шины питания, чем подчеркивается критичность размещения на плате компонентов этой части схемы. Генератор «чувствует» резонансную цепь через C2 и C4, и все, что внутри этого контура, добавляет к L2 неконтролируемые паразитные составляющие. Эти паразитные параметры негативно сказывались бы на работе схемы АРУ (автоматической регулировки усиления) и ухудшали бы характеристики и точность генератора.

Последовательный LC контур расширяет диапазон перестройки ГУН
Рисунок 2.В рабочей схеме LC контур перемещен в эмиттер PNP транзистора.
Последовательный колебательный контур образован емкостями
варакторов D7 и D3 и индуктивностью L2.

На транзисторе Q1 и подключенных к нему компонентах сделана схема АРУ. Для генератора с параллельным LC контуром ограничение сигнала не имеет значения, но генератор с последовательным LC контуром, если позволить сигналу расти до ограничения, вырождается в мультивибратор. Дополнительным преимуществом, которое дает действие АРУ, является постоянство выходной амплитуды. Диод D5 предназначен для формирования постоянного напряжения смещения 0.6 В. R11 и R12 образуют делитель, выходное напряжение которого близко к прямому падению напряжения на диоде Шоттки D6. Это смещение улучшает работу D6 в схеме выпрямителя малых выходных сигналов. C8 интегрирует выпрямленный сигнал, вырабатывая постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде на выходе схемы. Через фильтр R15, C8 это напряжение подается на усилитель АРУ IC1. Операционный усилитель, сравнивая выходной сигнал фильтра с напряжением A-CTRL, с помощью которого вы устанавливаете амплитуду выходного сигнала, вырабатывает управляющее напряжение для схемы АРУ. Напряжение A-CTRL позволяет регулировать амплитуду на выходе от 0 до 1 В.

Последовательный LC контур расширяет диапазон перестройки ГУН
Рисунок 3.Генератор формирует высококачественную синусоиду
с частотой 35 МГц и амплитудой 0.9 В.

В нашем примере амплитуда выходного сигнала равна 0.9 В. Частота генератора может регулироваться от 35 МГц до 140 МГц. Таким образом, диапазон перестройки, равный 1:4, расширен вдвое по сравнению с самыми высококачественными традиционными ГУН. Общее отношение емкостей 1:16 как раз соответствует параметрам типового варактора. На нижней (Рисунок 3) и верхней (Рисунок 4) частотах диапазона качество синусоидального сигнала остается отличным благодаря работе схемы АРУ.

Последовательный LC контур расширяет диапазон перестройки ГУН
Рисунок 4.Даже на частоте 142 МГц выходной сигнал с амплитудой 0.9 В
благодаря схеме АРУ все еще остается чистым и стабильным.
 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (12)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"