Un simplu generator de semnal RF de bandă largă. generatoare HF

Bună ziua, dragi radioamatori! Bine ați venit pe site-ul „“

Asamblam un generator de semnal - un generator de funcții. Partea 1.

În această lecție Școli pentru radioamatori începători Vom continua să umplem laboratorul nostru radio cu instrumentele de măsură necesare. Astăzi vom începe să colectăm generator de funcții. Acest dispozitiv este necesar în practica unui radioamator pentru a configura diverse circuite de radioamatori– amplificatoare, dispozitive digitale, diverse filtre și multe alte dispozitive. De exemplu, după ce asamblam acest generator, vom face o scurtă pauză în care vom realiza un simplu dispozitiv de muzică ușoară. Deci, pentru a configura corect filtrele de frecvență ale circuitului, acest dispozitiv ne va fi foarte util.

De ce acest dispozitiv este numit generator funcțional și nu doar generator (generator de joasă frecvență, generator de înaltă frecvență). Dispozitivul pe care îl vom fabrica generează trei semnale diferite la ieșirile sale: sinusoidal, dreptunghiular și dinți de ferăstrău. Ca bază pentru proiectare, vom lua diagrama lui S. Andreev, care este publicată pe site-ul web în secțiunea: Circuite – Generatoare.

În primul rând, trebuie să studiem cu atenție circuitul, să înțelegem principiul funcționării acestuia și să colectăm piesele necesare. Datorită utilizării unui microcircuit specializat în circuit ICL8038 care este tocmai destinat construirii unui generator de funcții, designul se dovedește a fi destul de simplu.

Desigur, prețul produsului depinde de producător și de capacitățile magazinului și de mulți alți factori, dar în acest caz urmărim un singur obiectiv: să găsim componenta radio necesară care să fie de o calitate acceptabilă și , cel mai important, accesibil. Probabil ați observat că prețul unui microcircuit depinde în mare măsură de marcarea acestuia (AC, BC și SS). Cu cât este mai ieftin cipul, cu atât este mai slabă performanța. Aș recomanda să alegeți cipul „BC”. Caracteristicile sale nu sunt foarte diferite de „AS”, dar mult mai bune decât cele ale „SS”. Dar, în principiu, desigur, și acest microcircuit va funcționa.

Asamblam un generator de funcții simplu pentru laboratorul unui radioamator începător

O zi bună vouă, dragi radioamatori! Astăzi vom continua să ne colectăm generator de funcții. Ca să nu săriți prin paginile site-ului, îl voi posta din nou schema de circuit a unui generator de funcții, pe care o asamblam:

De asemenea, postez o fișă de date (descriere tehnică) a microcircuitelor ICL8038 și KR140UD806:

(151,5 KiB, 5.859 accesări)

(130,7 KiB, 3.396 accesări)

Am adunat deja piesele necesare pentru asamblarea generatorului (am avut unele - rezistențe constante și condensatoare polare, restul au fost achiziționate de la un magazin de piese radio):

Cele mai scumpe părți au fost microcircuitul ICL8038 - 145 de ruble și comutatoare pentru 5 și 3 poziții - 150 de ruble. În total, va trebui să cheltuiți aproximativ 500 de ruble pe această schemă. După cum puteți vedea în fotografie, comutatorul cu cinci poziții este cu două secțiuni (nu a existat o singură secțiune), dar acest lucru nu este înfricoșător, mai mult este mai bine decât mai puțin, mai ales că este posibil să avem nevoie de a doua secțiune. Apropo, aceste comutatoare sunt absolut identice, iar numărul de poziții este determinat de un opritor special, pe care îl puteți seta singur la numărul necesar de poziții. În fotografie am doi conectori de ieșire, deși în teorie ar trebui să fie trei: comun, 1:1 și 1:10. Dar puteți instala un mic comutator (o ieșire, două intrări) și puteți comuta ieșirea dorită la un conector. În plus, vreau să atrag atenția asupra rezistenței constante R6. Nu există un rating de 7,72 MOhm în linia rezistențelor megaohm; cel mai apropiat rating este de 7,5 MOhm. Pentru a obține valoarea dorită, va trebui să utilizați un al doilea rezistor de 220 kOhm, conectându-i în serie.

De asemenea, aș dori să vă atrag atenția asupra faptului că nu vom termina de asamblat și de reglat acest circuit pentru a asambla un generator de funcții. Pentru a lucra confortabil cu generatorul, trebuie să știm ce frecvență este generată în momentul funcționării, sau poate fi necesar să setăm o anumită frecvență. Pentru a nu folosi dispozitive suplimentare în aceste scopuri, vom dota generatorul nostru cu un simplu frecvenmetru.

În a doua parte a lecției, vom studia o altă metodă de fabricare a plăcilor cu circuite imprimate - metoda LUT (laser-iron). Vom crea placa în sine într-un radio amator popular program pentru crearea plăcilor de circuite imprimate – DISPOSARE SPRINT.

Nu vă voi explica încă cum să lucrați cu acest program. În lecția următoare, într-un fișier video, vă voi arăta cum să creați placa noastră de circuit imprimat în acest program, precum și întregul proces de realizare a unei plăci folosind metoda LUT.

Recent mi l-au adus pentru reparare generator GUK-1. Indiferent ce m-am gândit mai târziu, am înlocuit imediat toți electroliții. O minune! Totul a funcționat. Generatorul este din vremea sovietică, iar atitudinea comuniștilor față de radioamatorii a fost așa de X... încât nu există nicio dorință de a aminti.

Aici ar dori generatorul să fie mai bun. Desigur, cel mai important inconvenient este setarea frecvenței generatorului de înaltă frecvență. Măcar au instalat niște vernier simplu, așa că a trebuit să adaug un condensator suplimentar de tăiere cu un dielectric de aer (Foto 1). Să spun adevărul, am ales foarte prost locul pentru el, ar fi trebuit să-l mut puțin. Cred ca vei tine cont de asta.

Pentru a monta mânerul a trebuit să prelungesc axa trimmerului, o bucată de sârmă de cupru cu diametrul de 3mm. Condensatorul este conectat în paralel la unitatea principală de control, fie direct, fie printr-un condensator de „întindere”, ceea ce mărește și mai mult netezimea reglajului generatorului RF. Pentru grămadă, am înlocuit și conectorii de ieșire - rudele mele erau deja în lacrimi. Aceasta completează reparația. Nu știu de unde a venit circuitul generatorului, dar se pare că totul se potrivește. Poate iti va fi de folos si tie.
Schema de circuit a generatorului combinat universal - GUK-1 este prezentată în Figura 1. Dispozitivul include două generatoare, un generator de joasă frecvență și un generator de înaltă frecvență.

DATE TEHNICE

1. Gama de frecvență a generatorului HF de la 150 kHz la 28 MHz este acoperită de cinci subdomeni cu următoarele frecvențe:
1 subbandă 150 - 340 kHz
II 340 - 800 kHz
III 800 - 1800 kHz
IV 4,0 - 10,2 MHz
V 10,2 - 28,0 MHz

2. Eroare de instalare HF nu mai mult de ±5%.
3. Generatorul RF asigură o ajustare lină a tensiunii de ieșire de la 0,05 mV la 0,1 V.
4. Generatorul asigură următoarele tipuri de lucru:
a) generare continuă;
b) modulaţie internă de amplitudine cu tensiune sinusoidală cu frecvenţa de 1 kHz.
5. Adâncime de modulație de cel puțin 30%.
6. Rezistența de ieșire a generatorului RF nu este mai mare de 200 ohmi.
7. Generatorul de joasă frecvență generează 5 frecvențe fixe: 100 Hz, 500 Hz, 1 kHz, 5 kHz, 15 kHz.
8. Abaterea de frecvență permisă a generatorului LF nu este mai mare de ±10%.
9. Rezistența de ieșire a generatorului de joasă frecvență nu este mai mare de 600 ohmi.
10. Tensiunea de ieșire LF este reglabilă fără probleme de la 0 la 0,5 V.
11. Timpul de autoîncălzire al dispozitivului este de 10 minute.
12. Aparatul este alimentat de o baterie Krona de 9 V.

GENERATOR DE FRECVENȚĂ JOSĂ

Generatorul de joasă frecvență este asamblat folosind tranzistoarele VT1 și VT3. Feedback-ul pozitiv necesar pentru ca generarea să aibă loc este îndepărtat de la rezistența R10 și furnizat circuitului de bază al tranzistorului VT1 prin condensatorul C1 și circuitul de defazare corespunzător selectat de comutatorul B1 (de exemplu, C2, C3, C12.). Unul dintre rezistențele din lanț este un rezistor de reglare (R13), cu ajutorul căruia puteți regla frecvența de generare a unui semnal de joasă frecvență. Rezistorul R6 stabilește polarizarea inițială pe baza tranzistorului VT1. Tranzistorul VT2 conține un circuit pentru stabilizarea amplitudinii oscilațiilor generate. Tensiunea de ieșire sinusoidală prin C1 și R1 este furnizată rezistorului variabil R8, care reglează semnalul de ieșire al generatorului de joasă frecvență și reglează adâncimea modulației de amplitudine a generatorului de înaltă frecvență.

GENERATOR DE ÎNALTĂ FRECVENȚĂ

Generatorul RF este implementat pe tranzistoarele VT5 și VT6. De la ieșirea generatorului, prin C26, semnalul este alimentat la un amplificator asamblat pe tranzistoarele VT7 și VT8. Un modulator de semnal RF este asamblat folosind tranzistoarele VT4 și VT9. Aceeași tranzistoare sunt utilizate în circuitul de stabilizare a amplitudinii semnalului de ieșire. Nu ar fi o idee rea să faci un atenuator pentru acest generator, fie de tip T, fie de tip P. Astfel de atenuatoare pot fi calculate folosind calculatoare adecvate pentru calcularea și. Asta pare să fie tot. La revedere. K.V.Yu.

Descărcați diagrama.

Desen PCB generator RF

Desenul în format LAY a fost oferit cu amabilitate de Igor Rozhkov, pentru care îi exprim recunoștința față de mine și pentru cei care vor găsi acest desen util.

Arhiva de mai jos conține fișierul lui Igor Rozhkov pentru un generator de radio amator industrial cu cinci benzi HF - GUK-1. Placa este prezentată în format *.lay și conține o modificare a circuitului (al șaselea comutator pentru gama 1,8 - 4 MHz), publicată anterior în revista Radio 1982, Nr. 5, p. 55
Descărcați desenul PCB.

Modificarea generatorului GUK-1

Modulația FM în generatorul GUK-1.

O altă idee modernizarea generatorului GUK-1, nu am încercat, pentru că nu am propriul meu generator, dar teoretic totul ar trebui să funcționeze. Această modificare vă permite să configurați nodurile echipamentelor de recepție și de transmisie care funcționează folosind modularea în frecvență, de exemplu, stațiile radio CB. Și, nu lipsit de importanță, folosind rezistorul Rп puteți regla frecvența purtătoarei. Tensiunea folosită pentru polarizarea varicaps trebuie să fie stabilizată. În aceste scopuri puteți utiliza stabilizatori cu trei terminale cu un singur cip la o tensiune de 5V și o mică cădere de tensiune pe stabilizatorul însuși. Ca ultimă soluție, puteți asambla un stabilizator parametric format dintr-un rezistor și o diodă zener KS156A. Să estimăm valoarea rezistenței din circuitul diodei zener. Curentul de stabilizare al KS156A variază de la 3mA la 55mA. Să alegem un curent inițial al diodei Zener de 20 mA. Aceasta înseamnă că, cu o tensiune de alimentare de 9 V și o tensiune de stabilizare a diodei Zener de 5,6 V, rezistența la un curent de 20 mA ar trebui să scadă cu 9 - 5,6 = 3,4 V. R = U/I = 3,4/0,02 = 170 Ohm. Dacă este necesar, valoarea rezistenței poate fi modificată. Adâncimea de modulație este reglată de același rezistor variabil R8 - regulator de tensiune de ieșire de joasă frecvență. Dacă trebuie să modificați limitele pentru reglarea adâncimii de modulație, puteți selecta valoarea rezistorului R*.

Generatoarele de înaltă frecvență sunt proiectate pentru a produce oscilații electrice în intervalul de frecvență de la zeci de kHz la zeci și chiar sute de MHz. Astfel de generatoare, de regulă, sunt realizate folosind circuite oscilatoare LC sau rezonatoare cu cuarț, care sunt elemente de setare a frecvenței. În principiu, acest lucru nu schimbă circuitele în mod semnificativ, așa că generatoarele LC de înaltă frecvență vor fi discutate mai jos. Rețineți că, dacă este necesar, circuitele oscilatoare din unele circuite generatoare (vezi, de exemplu, Fig. 12.4, 12.5) pot fi înlocuite cu ușurință cu rezonatoare de cuarț.

(Fig. 12.1, 12.2) sunt realizate după schema tradițională „inductivă în trei puncte”, care s-a dovedit în practică. Ele diferă prin prezența unui circuit emițător RC, care setează modul de funcționare al tranzistorului (Fig. 12.2) pentru curent continuu. Pentru a crea feedback în generator, se realizează o atingere din inductor (Fig. 12.1, 12.2) (de obicei de la 1/3...1/5 din partea sa, numărând de la terminalul împământat). Instabilitatea generatoarelor de înaltă frecvență care utilizează tranzistoare bipolare se datorează efectului de șuntare vizibil al tranzistorului însuși asupra circuitului oscilator. Când temperatura și/sau tensiunea de alimentare se modifică, proprietățile tranzistorului se schimbă considerabil, astfel încât frecvența de generare „plutește”. Pentru a slăbi influența tranzistorului asupra frecvenței de operare de generare, conexiunea circuitului oscilator cu tranzistorul ar trebui să fie slăbită cât mai mult posibil, reducând capacitățile de tranziție la minimum. În plus, frecvența de generare este afectată semnificativ de modificările rezistenței la sarcină. Prin urmare, este extrem de necesar să se conecteze un emițător (sursă) urmăritor între generator și rezistența de sarcină.

Pentru generatoarele de energie, ar trebui utilizate surse stabile de energie cu ondulații de joasă tensiune.

Generatoarele realizate folosind tranzistoare cu efect de câmp (Fig. 12.3) au cele mai bune caracteristici.

Asamblate conform circuitului „capacitiv în trei puncte” pe tranzistoarele bipolare și cu efect de câmp, acestea sunt prezentate în Fig. 12.4 și 12.5. În mod fundamental, în ceea ce privește caracteristicile lor, circuitele „inductiv” și „capacitiv” în trei puncte nu diferă, totuși, în circuitul „capacitiv în trei puncte” nu este nevoie să se facă un terminal suplimentar la inductor.

În multe circuite generatoare (Fig. 12.1 - 12.5 și alte circuite), semnalul de ieșire poate fi preluat direct din circuitul oscilator printr-un condensator mic sau printr-o bobină de cuplare inductivă potrivită, precum și de la electrozii elementului activ (tranzistor) care nu sunt împământate prin curent alternativ. Trebuie luat în considerare faptul că sarcina suplimentară a circuitului oscilator își modifică caracteristicile și frecvența de funcționare. Uneori, această proprietate este folosită „pentru bine” - în scopul măsurării diferitelor cantități fizice și chimice, monitorizării parametrilor tehnologici.

În fig. Figura 12.6 prezintă o diagramă a unei versiuni ușor modificate a generatorului RF - un „capacitiv în trei puncte”. Adâncimea feedback-ului pozitiv și condițiile optime pentru excitarea generatorului sunt selectate folosind elemente de circuit capacitiv.

Circuitul generatorului prezentat în fig. 12.7, este operațional într-o gamă largă de valori ale inductanței bobinei circuitului oscilant (de la 200 μH la 2 H) [R 7/90-68]. Un astfel de generator poate fi utilizat ca generator de semnal de înaltă frecvență cu gamă largă sau ca convertor de măsurare a cantităților electrice și neelectrice în frecvență, precum și într-un circuit de măsurare a inductanței.

Generatoarele bazate pe elemente active cu o caracteristică curent-tensiune în formă de N (diode tunel, diode lambda și analogii lor) conțin de obicei

sursă de curent, element activ și element de reglare a frecvenței (circuit LC) cu conexiune în paralel sau în serie. În fig. Figura 12.8 prezintă un circuit al unui generator RF bazat pe un element cu o caracteristică curent-tensiune în formă de lambda. Frecvența sa este controlată prin modificarea capacității dinamice a tranzistorilor atunci când curentul care trece prin ele se modifică.

LED-ul HL1 stabilizează punctul de funcționare și indică că generatorul este pornit.

În Fig. 12.9. Dispozitivul funcționează până la o frecvență de 1 MHz și mai mare atunci când se utilizează tranzistoarele indicate în diagramă.

Ma fig. 12.10, în ordinea comparării circuitelor după gradul lor de complexitate, este prezentat un circuit practic al unui generator RF bazat pe o diodă tunel. O joncțiune polarizată direct a unei diode cu germaniu de înaltă frecvență este utilizată ca stabilizator de tensiune joasă a semiconductorilor. Acest generator este capabil să funcționeze la cele mai înalte frecvențe - până la câțiva GHz.

Generator de înaltă frecvență, circuitul amintește foarte mult de Fig. 12.7, dar realizat folosind un tranzistor cu efect de câmp, este prezentat în Fig. 12.11 [Rl 7/97-34].

Prototipul oscilatorului RC prezentat în Fig. 11.18 este circuitul generatorului din fig. 12.12.

Generatorul de note se distinge prin stabilitatea înaltă a frecvenței și capacitatea de a opera într-o gamă largă de modificări ale parametrilor elementelor de setare a frecvenței. Pentru a reduce influența sarcinii asupra frecvenței de funcționare a generatorului, în circuit este introdusă o etapă suplimentară - un emițător adept realizat pe un tranzistor bipolar VT3. Generatorul este capabil să funcționeze la frecvențe de peste 150 MHz.

Dintre diferitele circuite generatoare, merită în special evidențiate generatoarele cu excitație de șoc. Munca lor se bazează pe excitarea periodică a unui circuit oscilator (sau a altui element rezonant) cu un impuls puternic de curent scurt. Ca urmare a „impactului electronic”, în circuitul oscilator excitat astfel apar oscilații sinusoidale periodice de formă sinusoidală. Amortizarea oscilațiilor în amplitudine se datorează pierderilor ireversibile de energie în circuitul oscilator. Rata cu care oscilațiile se diminuează este determinată de factorul de calitate (calitatea) circuitului oscilator. Semnalul de înaltă frecvență de ieșire va fi stabil în amplitudine dacă impulsurile de excitație urmează la o frecvență înaltă. Acest tip de generator este cel mai vechi dintre cele luate în considerare și este cunoscut încă din secolul al XIX-lea.

În Fig. 12,13 [R 9/76-52; 3/77-53]. Impulsurile de excitație de șoc sunt furnizate circuitului oscilator L1C1 prin dioda VD1 de la un generator de frecvență joasă, de exemplu, un multivibrator sau un alt generator de unde pătrate (RPU), discutat mai devreme în capitolele 7 și 8. Marele avantaj al șocului generatoarele de excitație este că funcționează folosind circuite oscilatorii de aproape orice tip și orice frecvență de rezonanță.

Un alt tip de generatoare sunt generatoarele de zgomot, ale căror circuite sunt prezentate în Fig. 12.14 și 12.15.

Astfel de generatoare sunt utilizate pe scară largă pentru a configura diverse circuite radio-electronice. Semnalele generate de astfel de dispozitive ocupă o bandă de frecvență extrem de largă - de la câțiva Hz la sute de MHz. Pentru a genera zgomot, sunt utilizate joncțiuni inversate ale dispozitivelor semiconductoare care funcționează în condițiile limită ale defalcării avalanșei. În această zi, pot fi folosite tranziții de tranzistoare (Fig. 12.14) [Rl 2/98-37] sau diode zener (Fig. 12.15) [Rl 1/69-37]. Pentru a configura modul în care tensiunea de zgomot generată este maximă, curentul de funcționare este reglat prin tensiunea activă (Fig. 12.15).

Rețineți că pentru a genera zgomot, puteți utiliza și rezistențe combinate cu amplificatoare de joasă frecvență cu mai multe etape, receptoare super-regenerative și alte elemente. Pentru a obține amplitudinea maximă a tensiunii de zgomot, este de obicei necesar să selectați individual cel mai zgomotos element.

Pentru a crea generatoare de zgomot în bandă îngustă, un filtru LC sau RC poate fi inclus la ieșirea circuitului generatorului.

Un generator este un sistem auto-oscilant care generează impulsuri de curent electric, în care tranzistorul joacă rolul unui element de comutare. Inițial, din momentul invenției sale, tranzistorul a fost poziționat ca element de amplificare. Prezentarea primului tranzistor a avut loc în 1947. Prezentarea tranzistorului cu efect de câmp a avut loc puțin mai târziu - în 1953. În generatoarele de impulsuri joacă rolul unui comutator și numai în generatoarele de curent alternativ își realizează proprietățile de amplificare, participând simultan la crearea unui feedback pozitiv pentru a sprijini procesul oscilator.

O ilustrare vizuală a diviziunii intervalului de frecvență

Clasificare

Generatoarele de tranzistori au mai multe clasificări:

• după intervalul de frecvență al semnalului de ieșire;
• după tipul semnalului de ieșire;
• conform principiului de functionare.

Gama de frecvență este o valoare subiectivă, dar pentru standardizare este acceptată următoarea împărțire a intervalului de frecvență:

• de la 30 Hz la 300 kHz – frecvență joasă (LF);
• de la 300 kHz la 3 MHz – frecvență medie (MF);
• de la 3 MHz la 300 MHz – frecvență înaltă (HF);
• peste 300 MHz – frecvență ultra-înaltă (microunde).

Aceasta este împărțirea intervalului de frecvență în domeniul undelor radio. Există o gamă de frecvență audio (AF) - de la 16 Hz la 22 kHz. Astfel, dorind să sublinieze gama de frecvență a generatorului, acesta se numește, de exemplu, un generator HF sau LF. Frecvențele gamei de sunet, la rândul lor, sunt de asemenea împărțite în HF, MF și LF.

În funcție de tipul de semnal de ieșire, generatoarele pot fi:

• sinusoidal – pentru generarea de semnale sinusoidale;
• funcțional – pentru auto-oscilarea semnalelor de formă specială. Un caz special este un generator de impulsuri dreptunghiulare;
• generatoarele de zgomot sunt generatoare de o gamă largă de frecvențe, în care, într-un interval de frecvență dat, spectrul semnalului este uniform de la secțiunea inferioară la cea superioară a răspunsului în frecvență.

Conform principiului de funcționare al generatoarelor:

• generatoare RC;
• generatoare LC;
• Generatoarele de blocare sunt generatoare de impulsuri scurte.

Datorită limitărilor fundamentale, oscilatoarele RC sunt de obicei utilizate în intervalele de frecvență joasă și audio, iar oscilatorii LC în domeniul de frecvență înaltă.

Circuitul generatorului

Generatoare sinusoidale RC și LC

Cel mai simplu mod de a implementa un generator de tranzistori este într-un circuit capacitiv în trei puncte - generatorul Colpitts (Fig. de mai jos).

Circuit oscilator tranzistor (oscilator Colpitts)

În circuitul Colpitts, elementele (C1), (C2), (L) sunt setate de frecvență. Elementele rămase sunt cablaje standard ale tranzistorului pentru a asigura modul de funcționare CC necesar. Un generator asamblat conform unui circuit inductiv în trei puncte — generatorul Hartley — are același design simplu de circuit (Fig. de mai jos).

Circuit generator cuplat inductiv în trei puncte (generator Hartley)

În acest circuit, frecvența generatorului este determinată de un circuit paralel, care include elementele (C), (La), (Lb). Condensatorul (C) este necesar pentru a crea feedback pozitiv AC.

Implementarea practică a unui astfel de generator este mai dificilă, deoarece necesită prezența unei inductanțe cu robinet.

Ambele generatoare de auto-oscilație sunt utilizate în principal în intervalele de frecvență medie și înaltă ca generatoare de frecvență purtătoare, în circuitele oscilatoare locale cu setare a frecvenței și așa mai departe. Regeneratoarele de receptor radio se bazează și pe generatoare de oscilatori. Această aplicație necesită stabilitate de înaltă frecvență, astfel încât circuitul este aproape întotdeauna completat cu un rezonator cu oscilație cu cuarț.

Generatorul de curent principal bazat pe un rezonator de cuarț are auto-oscilații cu o precizie foarte mare de setare a valorii frecvenței generatorului RF. Miliarde de procente sunt departe de limită. Regeneratoarele radio folosesc doar stabilizarea frecvenței cu cuarț.

Funcționarea generatoarelor în regiunea curentului de joasă frecvență și a frecvenței audio este asociată cu dificultăți în realizarea valorilor ridicate ale inductanței. Pentru a fi mai precis, în dimensiunile inductorului necesar.

Circuitul generator Pierce este o modificare a circuitului Colpitts, implementată fără utilizarea inductanței (Fig. de mai jos).

Perforați circuitul generatorului fără utilizarea inductanței

În circuitul Pierce, inductanța este înlocuită cu un rezonator de cuarț, care elimină inductorul consumator de timp și voluminos și, în același timp, limitează gama superioară de oscilații.

Condensatorul (C3) nu permite trecerii componentei DC a polarizării de bază a tranzistorului către rezonatorul de cuarț. Un astfel de generator poate genera oscilații de până la 25 MHz, inclusiv frecvența audio.

Funcționarea tuturor generatoarelor de mai sus se bazează pe proprietățile rezonante ale unui sistem oscilator compus din capacitate și inductanță. În consecință, frecvența de oscilație este determinată de evaluările acestor elemente.

Generatoarele de curent RC folosesc principiul defazării într-un circuit rezistiv-capacitiv. Cel mai frecvent utilizat circuit este un lanț cu defazare (fig. de mai jos).

Circuit generator RC cu lanț cu defazare

Elementele (R1), (R2), (C1), (C2), (C3) efectuează o schimbare de fază pentru a obține feedback-ul pozitiv necesar pentru apariția auto-oscilațiilor. Generarea are loc la frecvențe pentru care defazarea este optimă (180 de grade). Circuitul de defazare introduce o atenuare puternică a semnalului, astfel încât un astfel de circuit are cerințe crescute pentru câștigul tranzistorului. Un circuit cu o punte Wien este mai puțin solicitant cu privire la parametrii tranzistorului (Fig. de mai jos).

Circuit generator RC cu pod Wien

Podul Wien dublu în formă de T constă din elemente (C1), (C2), (R3) și (R1), (R2), (C3) și este un filtru cu crestătură în bandă îngustă, reglat la frecvența de oscilație. Pentru toate celelalte frecvențe, tranzistorul este acoperit de o conexiune negativă profundă.

Generatoare de curent functionale

Generatoarele funcționale sunt proiectate pentru a genera o secvență de impulsuri de o anumită formă (forma este descrisă de o anumită funcție - de unde și numele). Cele mai comune generatoare sunt dreptunghiulare (dacă raportul dintre durata impulsului și perioada de oscilație este ½, atunci această secvență se numește „meadru”), impulsuri triunghiulare și dinți de ferăstrău. Cel mai simplu generator de impulsuri dreptunghiulare este un multivibrator, care este prezentat ca primul circuit pe care radioamatorii începători îl pot asambla cu propriile mâini (fig. de mai jos).

Circuit multivibrator - generator de impulsuri dreptunghiulare

O caracteristică specială a multivibratorului este că poate folosi aproape orice tranzistor. Durata impulsurilor și pauzelor dintre ele este determinată de valorile condensatoarelor și rezistențelor din circuitele de bază ale tranzistoarelor (Rb1), Cb1) și (Rb2), (Cb2).

Frecvența de auto-oscilație a curentului poate varia de la unități de herți la zeci de kiloherți. Auto-oscilațiile HF nu pot fi realizate pe un multivibrator.

Generatoarele de impulsuri triunghiulare (dinți de ferăstrău), de regulă, sunt construite pe baza generatoarelor de impulsuri dreptunghiulare (oscilator principal) prin adăugarea unui lanț de corecție (fig. de mai jos).

Circuit generator de impulsuri triunghiulare

Forma impulsurilor, apropiată de triunghiulară, este determinată de tensiunea de încărcare-descărcare de pe plăcile condensatorului C.

Generator de blocare

Scopul blocării generatoarelor este de a genera impulsuri de curent puternice, cu margini abrupte și ciclu de lucru redus. Durata pauzelor dintre impulsuri este mult mai mare decât durata impulsurilor în sine. Generatoarele de blocare sunt utilizate în modelele de impulsuri și dispozitivele de comparare, dar principalul domeniu de aplicare este oscilatorul principal de scanare orizontală în dispozitivele de afișare a informațiilor bazate pe tuburi catodice. Generatoarele de blocare sunt folosite cu succes și în dispozitivele de conversie a puterii.

Generatoare bazate pe tranzistoare cu efect de câmp

O caracteristică a tranzistorilor cu efect de câmp este o rezistență de intrare foarte mare, a cărei ordine este comparabilă cu rezistența tuburilor electronice. Soluțiile de circuit enumerate mai sus sunt universale, sunt pur și simplu adaptate pentru utilizarea diferitelor tipuri de elemente active. Colpitts, Hartley și alte generatoare, realizate pe un tranzistor cu efect de câmp, diferă doar prin valorile nominale ale elementelor.

Circuitele de setare a frecvenței au aceleași relații. Pentru a genera oscilații HF, este oarecum de preferat un generator simplu realizat pe un tranzistor cu efect de câmp folosind un circuit inductiv în trei puncte. Faptul este că tranzistorul cu efect de câmp, având o rezistență mare de intrare, nu are practic niciun efect de manevră asupra inductanței și, prin urmare, generatorul de înaltă frecvență va funcționa mai stabil.

Generatoare de zgomot

O caracteristică a generatoarelor de zgomot este uniformitatea răspunsului în frecvență într-un anumit interval, adică amplitudinea oscilațiilor tuturor frecvențelor incluse într-un interval dat este aceeași. Generatoarele de zgomot sunt utilizate în echipamentele de măsurare pentru a evalua caracteristicile de frecvență ale traseului testat. Generatoarele de zgomot audio sunt adesea suplimentate cu un corector de răspuns în frecvență pentru a se adapta la volumul subiectiv pentru auzul uman. Acest zgomot se numește „gri”.

Video

Există încă mai multe domenii în care utilizarea tranzistoarelor este dificilă. Acestea sunt generatoare puternice de microunde în aplicații radar și unde sunt necesare impulsuri de înaltă frecvență deosebit de puternice. Tranzistoarele puternice cu microunde nu au fost încă dezvoltate. În toate celelalte domenii, marea majoritate a oscilatoarelor sunt realizate în întregime cu tranzistori. Există mai multe motive pentru aceasta. În primul rând, dimensiunile. În al doilea rând, consumul de energie. În al treilea rând, fiabilitatea. În plus, tranzistorii, datorită naturii structurii lor, sunt foarte ușor de miniaturizat.

generator HF

Generatorul RF propus este o încercare de a înlocui voluminosul G4-18A industrial cu un dispozitiv mai mic și mai fiabil. De obicei, atunci când reparați și instalați echipamente HF, este necesar să „așezați” benzile HF utilizând circuite LC, să verificați trecerea semnalului de-a lungul căilor RF și IF, să ajustați circuitele individuale la rezonanță etc. Sensibilitatea, selectivitatea, intervalul dinamic și alți parametri importanți ai dispozitivelor HF sunt determinați de soluțiile de proiectare a circuitelor, deci nu este necesar ca un laborator de acasă să aibă un generator RF multifuncțional și costisitor. Dacă generatorul are o frecvență destul de stabilă cu o „undă sinusoidală pură”, atunci este potrivit pentru un radioamator. Desigur, credem că arsenalul laboratorului include și un frecvențămetru, un voltmetru RF și un tester. Din păcate, majoritatea circuitelor generatoare HF testate din gama HF au produs o undă sinusoidală foarte distorsionată, care nu putea fi îmbunătățită fără a complica inutil circuitul. Generatorul RF, asamblat conform circuitului prezentat în Fig. 1, s-a dovedit foarte bine (rezultatul este o undă sinusoidală aproape pură pe toată gama HF)

Acest design folosește un condensator variabil de tip KPV-150 și un comutator PM de dimensiuni mici (11P1N). Cu acest KPI (10...150 pF) și inductoarele L2...L5, gama HF de 1,7...30 MHz este acoperită. Pe măsură ce lucrarea la proiectare a progresat, încă trei circuite (L1, L6 și L7) au fost adăugate la secțiunile superioare și inferioare ale gamei. În experimentele cu KPI-uri cu o capacitate de până la 250 pF, întreaga gamă HF a fost acoperită de trei circuite.

Generatorul RF este asamblat pe o placa de circuit imprimat din folie laminata din fibra de sticla cu grosimea de 2 mm si dimensiunile 50x80 mm. Șenile și punctele de montare sunt tăiate cu un cuțit și un tăietor. Folia din jurul pieselor nu este îndepărtată, ci este folosită în loc de „măcinată”. În figura plăcii de circuit imprimat, pentru claritate, aceste secțiuni ale foliei nu sunt prezentate.

Întreaga structură a generatorului, împreună cu sursa de alimentare (o placă separată cu un stabilizator de tensiune de 9 V conform oricărui circuit) este așezată pe un șasiu din aluminiu și plasată într-o carcasă metalică de dimensiuni adecvate. Panoul frontal afișează un buton de comutare a intervalului, un buton de reglare KPI, un conector RF de dimensiuni mici (50 Ohm) și un indicator LED pentru pornire. Dacă este necesar, puteți instala un regulator de nivel de ieșire (rezistor variabil cu o rezistență de 430...510 Ohmi) și un atenuator cu conector suplimentar, precum și o scară gradată. Cadrele secționale unificate ale gamelor MF și DV de la receptoare radio învechite au fost folosite ca cadre ale bobinelor circuitului. Numărul de spire ale fiecărei bobine depinde de capacitatea KPI-ului utilizat și este luat inițial „cu rezervă”. La instalarea („așezarea” gamelor) a generatorului, unele dintre spire sunt derulate. Controlul se realizează cu ajutorul unui frecvențămetru. Inductorul L7 are un miez de ferită M600-3 (NN) Ø2,8x14. Ecranele nu sunt instalate pe bobinele circuitului. Datele de înfășurare ale bobinelor, limitele subdomeniilor și nivelurile de ieșire ale generatorului RF sunt date în tabel.

În circuitul generatorului, pe lângă tranzistoarele indicate, puteți utiliza cele cu efect de câmp KP303E(G), KP307 și tranzistoare RF bipolare BF324, 25S9015, BC557 etc. Condensator de cuplare C5 cu o capacitate de 4,7...6,8 pF - tip KM, KT, KA cu pierderi RF reduse. Este recomandabil să folosiți cele de înaltă calitate (pe rulmenți cu bile) ca KPI. Cu o instalare rigidă, piese de înaltă calitate și încălzirea generatorului timp de 10...15 minute, puteți obține o deplasare a frecvenței de cel mult 500 Hz pe oră la frecvențe de 20...30 MHz. Forma semnalului și nivelul de ieșire al generatorului RF fabricat au fost verificate folosind un osciloscop S1-64A. În etapa finală a instalării, toate inductoarele (cu excepția L1, care este lipită la un capăt pe corp) sunt fixate cu adeziv lângă comutatorul de gamă și KPI.

Generator de bandă largă

Gama de frecvențe generate este de 10 Hz-100 MHz

Tensiune de ieșire - 50 mV

Tensiune de alimentare - 1,5 V

Consum de curent - 1,6 mA

Placă de circuit imprimat și panou frontal

Aspect

Generator RF simplu

Pentru a configura un echipament de recepție de înaltă calitate, aveți nevoie de un generator de semnal RF. Figura prezintă o diagramă a unui astfel de generator care funcționează în două intervale 1,6-7 MHz și 7-30 MHz. Reglare lină - condensator variabil cu trei secțiuni C1 cu un dielectric de aer.

Dioda Schottky VD1 servește la stabilizarea tensiunii RF de ieșire pe o gamă largă de reglare a frecvenței.

Tensiune maximă de ieșire 4 V, reglabilă variabilăal-lea rezistor R4.

Bobinele L1 și L2 sunt înfășurate pe tije de ferită de 2,8 mm lungime și 12 mm lungime din ferită 100HH. L1 - 12 spire de PEV 0,12, L2 -48 ture de PEV 0,12. Înfășurarea este obișnuită. Bobina L3 este înfășurată pe un inel de ferită de 7 mm, un total de 200 de spire de PEV 0,12 în vrac.

generator HF