Программа Сервисный Центр
0

Высокостабильный генератор гармонических колебаний 18 МГц с низкими искажениями и автоматической регулировкой уровня выходного сигнала


Jim McLucas

EDN

В недавней публикации [1] описывался метод создания простого высокочастотного LC-генератора из небольшого числа компонентов. Однако для практической конструкции с более высокими требованиями к параметрам устройства схема должна быть сложнее, а компонентов потребуется намного больше. На Рисунке 1 изображена схема стабильного генератора 18 МГц с автоматической регулировкой амплитуды выходного сигнала и выходным буфером, формирующим синусоидальный сигнал с низким уровнем гармонических искажений. Кроме того, в предлагаемой схеме полевой транзистор с p-n переходом заменен недорогим двухзатворным MOSFET BF998.

Высокостабильный генератор гармонических колебаний 18 МГц с низкими искажениями и автоматической регулировкой уровня выходного сигнала
Рисунок 1.Этот 18-мегагерцовый генератор с автоматической регулировкой
выходного уровня отличается высокой стабильностью и
низким уровнем искажений.

Основу схемы составляет генератор Хартли на транзисторе Q1. Для снижения нагрузки на генератор его выходной сигнал через резистор 10 кОм буферизуется истоковым повторителем на полевом транзисторе Q2. В свою очередь, Q2 управляет эмиттерным повторителем на транзисторе Q3, к которому подключен выходной усилитель на транзисторе Q4. Тороидальный трансформатор T1 согласует выход Q4 с 50-омной нагрузкой, обеспечивая на ней напряжение 2.61 В пик-пик, или 12.3 дБм. SPICE-моделирование схемы показало, что амплитуда второй гармоники должна быть на 35 дБ меньше основной. Уровни всех гармоник более высоких порядков существенно ниже амплитуды второй гармоники, и, по крайней мере, внешне синусоида на экране осциллографа при 50-омной нагрузке выглядит совершенно чистой.

Чтобы хорошо согласовать усилитель, и при этом получить на нагрузке сигнал 7.3 дБм (1.47 В пик-пик), например, в случае его работы на кольцевой диодный смеситель, между выходным трансформатором T1 и нагрузкой вы можете вставить 50-омный аттенюатор 5 дБ. Потенциометр R2 регулирует уровень выходного радиочастотного сигнала. Для улучшения стабильности вы можете заменить его фиксированным делителем, сделанным из термостабильных металопленочных резисторов. Часть сигнала с коллектора Q4 через цепь C7, R9 поступает на затвор включенного истоковым повторителем полевого транзистора Q5. Этот сигнал выпрямляется диодом D1 и после фильтрации подается на инвертирующий вход ОУ IC1. С делителя напряжения 12 В, образованного резистором R1 и потенциометром R2 с низким температурным коэффициентом сопротивления, на неинвертирующий вход IC1 подается опорное напряжение, задающее уровень выходного сигнала. Выходное напряжение IC1 фильтруется и поступает на второй затвор Q1 (G2), устанавливая коэффициент усиления каскада и управляя, таким образом, амплитудой выходного высокочастотного сигнала

Подключенный к среднему отводу катушки L1 подстроечный конденсатор C18 позволяет регулировать частоту генерации. Если невысокую стабильность частоты вы сочтете приемлемой, в качестве C18 можно использовать дешевый керамический подстроечный конденсатор. Подстроечные конденсаторы поршневого типа существенно дороже и менее доступны, чем керамические, однако и температурный коэффициент емкости у типичных керамических конденсаторов, как минимум, на порядок хуже, чем у поршневых. Чтобы запустить генератор на частоте, отличной от 18 МГц, умножьте значения индуктивности L1 и емкостей конденсаторов C12, C13, C16, C17 и C18 на 18/fOSC2, где – fOSC2 новая частота в мегагерцах. Отвод к истоку Q1 подберите таким образом, чтобы оставалось примерно 20% от общего числа витков, если вести отсчет от заземленного вывода катушки.

Последовательную цепочку C12 и C13 вы можете заменить одним конденсатором 13 пФ, а вместо C14 и C15 установить конденсатор 2.5 пФ. Если вы хотите пересчитать схему для работы на другой частоте, подберите такие значения C14 и C15 или их одиночного эквивалента, которые обеспечивали бы надежный запуск схемы в любых ожидаемых режимах работы. Кроме того, обратите внимание, что использование двух конденсаторов C16 и C17, при условии хорошей термостабильности (диэлектрик NP0) конденсаторов C12 … C17, позволяет уменьшить начальный дрейф частоты. Для работы на частотах выше примерно 25 МГц буферный усилитель на транзисторах Q2 … Q4 потребуется модифицировать.

Для питания схемы необходим хорошо стабилизированный источник с выходными постоянными напряжениями 12 В, –12 В и 8 В. В целях поддержания высокой стабильности частоты и исключения превышения максимально допустимого для Q1 напряжения 12 В между стоком и истоком источник 8 В используется только для питания генератора. При использовании указанных на схеме компонентов и при постоянной температуре окружающей среды 22 °C после 10-минутного прогрева дрейф частоты в течение одного часа составляет –2 … –3 Гц.

 
 
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 (1)
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"