Thực đơn
trang chủTrình duyệt

Mạch tạo tần số cao. Máy phát tần số cao: tổng quan, tính năng, chủng loại và đặc điểm

RadioMir 2008 số 9

Máy phát RF được đề xuất là một nỗ lực nhằm thay thế G4-18A công nghiệp cồng kềnh bằng một thiết bị nhỏ hơn và đáng tin cậy hơn. Thông thường, khi sửa chữa và thiết lập thiết bị HF, cần phải “đặt” các dải HF bằng mạch LC, kiểm tra đường truyền tín hiệu dọc theo đường RF và IF, điều chỉnh từng mạch riêng lẻ để cộng hưởng, v.v. Độ nhạy, độ chọn lọc, dải động và các thông số quan trọng khác của thiết bị HF được xác định bằng các giải pháp thiết kế mạch, do đó phòng thí nghiệm tại nhà không nhất thiết phải có máy phát RF đa chức năng và đắt tiền. Nếu máy phát có tần số khá ổn định với “sóng hình sin thuần túy” thì nó sẽ phù hợp với người yêu thích radio. Tất nhiên, chúng tôi tin rằng kho vũ khí của phòng thí nghiệm cũng bao gồm máy đo tần số, vôn kế RF và máy kiểm tra. Thật không may, hầu hết các mạch tạo HF HF mà tôi thử đều tạo ra một sóng hình sin rất méo, không thể cải thiện được nếu không làm mạch trở nên phức tạp một cách không cần thiết. Máy phát HF, được lắp ráp theo mạch như trong Hình 1, tỏ ra rất tốt (kết quả là sóng hình sin gần như thuần túy trên toàn bộ dải HF). Sơ đồ được lấy làm cơ sở từ. Trong mạch của tôi, thay vì điều chỉnh mạch bằng varicap, KPI được sử dụng và phần chỉ báo của mạch không được sử dụng.

Hình 1 Mạch máy phát RF

Thiết kế này sử dụng loại tụ điện biến thiên KPV-150 và công tắc dải PM cỡ nhỏ (11P1N). Với KPI này (10...150 pF) và cuộn cảm L2...L5, một phần dải tần HF 1,7...30 MHz được bao phủ. Khi công việc thiết kế tiến triển, ba mạch nữa (L1, L6 và L7) đã được thêm vào phần trên và phần dưới của dãy. Trong các thử nghiệm với KPI có điện dung lên tới 250 pF, toàn bộ dải tần HF được bao phủ bởi ba mạch. Máy phát RF được lắp ráp trên một bảng mạch in làm bằng tấm sợi thủy tinh có độ dày 2 mm và kích thước 50x80 mm (Hình 2). Các đường ray và điểm lắp được cắt ra bằng dao và máy cắt. Giấy bạc xung quanh các bộ phận không được loại bỏ mà được sử dụng thay vì “mặt đất”. Trong hình của bảng mạch in, để rõ ràng, các phần này của giấy bạc không được hiển thị. Tất nhiên, bạn cũng có thể làm bảng mạch in như trong hình.


Hình 2 Chi trả

Toàn bộ kết cấu của máy phát điện cùng với nguồn điện (board riêng có ổn áp 9V tùy theo mạch nào) được đặt trên khung nhôm và đặt trong vỏ kim loại có kích thước phù hợp. Tôi đã sử dụng băng cassette từ thiết bị cũ có kích thước 130x150x90 mm. Mặt trước hiển thị núm chuyển đổi phạm vi, núm điều chỉnh KPI, đầu nối RF cỡ nhỏ (50 Ohm) và đèn báo LED để bật nguồn. Nếu cần, bạn có thể lắp đặt bộ điều chỉnh mức đầu ra (điện trở thay đổi có điện trở 430...510 Ohms) và bộ suy giảm có đầu nối bổ sung, cũng như thang chia độ. Các khung cắt thống nhất của dải MF và DV từ các máy thu vô tuyến lỗi thời đã được sử dụng làm khung của cuộn dây mạch. Số vòng của mỗi cuộn dây phụ thuộc vào công suất KPI sử dụng và ban đầu được lấy “có dự trữ”. Khi thiết lập ("đặt" các phạm vi) của máy phát điện, một số vòng quay không được quấn. Việc điều khiển được thực hiện bằng máy đo tần số. Cuộn cảm L7 có lõi ferit M600-3 (NN) Ш2.8x14. Màn hình không được cài đặt trên cuộn dây mạch. Dữ liệu cuộn dây của cuộn dây, ranh giới của các dải phụ và mức đầu ra của máy phát RF được đưa ra trong bảng.

№№ Phạm vi, MHz Xôn xao Số lượt Dây (đường kính, mm) Khung, lõi Mức đầu ra, V
1 80...30 L1 5 PEV-2 (1.0) Không khung có đường kính 6 mm. L=12mm 0,4...0,6
2 31...16 L2 12 PEV-2 (0,6) Đường kính gốm 6 mm, L=12 mm 1,1...1,2
3 18...8 L3 3x15 PEL (0,22) Thống nhât
3 phần		 1,5...1,6
4 8,1...3,6 L4 3x35 PEL (0,22) -=- 1,7...1,9
5 3,8...1,7 L5 3x55 PEL (0,22) -=- 1,9...2,0
6 1,75...0,75 L6 3x75 PEL (0,22) -=- 1,8...2,2
7 1,1...0,46 L7 4x90 PEL (0,15) Thống nhât
4 phần		 1,7...2,2

Trong mạch máy phát điện, ngoài các bóng bán dẫn được chỉ định, bạn có thể sử dụng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường KP303E(G), KP307 và các bóng bán dẫn RF lưỡng cực BF324, 25S9015, BC557, v.v. Nên sử dụng các loại thùng chặn cỡ nhỏ nhập khẩu. Tụ điện ghép C5 có công suất 4,7...6,8 pF - loại KM, KT, KA có tổn hao RF thấp. Rất mong muốn sử dụng những loại chất lượng cao (trên vòng bi) làm KPI, nhưng chúng đang bị thiếu hụt. Việc điều chỉnh KPI của loại KPV có công suất tối đa 80...150 pF dễ tiếp cận hơn nhưng dễ bị đứt và có độ “trễ” đáng chú ý khi quay tiến và lùi. Tuy nhiên, với việc lắp đặt cứng nhắc, các bộ phận chất lượng cao và khởi động máy phát điện trong 10...15 phút, bạn có thể đạt được tần số "giảm" không quá 500 Hz mỗi giờ ở tần số 20...30 MHz (tại nhiệt độ phòng ổn định). Hình dạng tín hiệu và mức đầu ra của máy phát RF được sản xuất đã được kiểm tra bằng máy hiện sóng S1-64A. Ở giai đoạn thiết lập cuối cùng, tất cả các cuộn cảm (trừ L1, được hàn ở một đầu vào thân) được cố định bằng keo gần công tắc phạm vi và KPI.

Văn học:
1. Sóng ngắn GIR - Radio, 2006, số 11, P. 72.

A. PERUTSKY, Bendery, Moldova.

Dành riêng cho các đài phát thanh nghiệp dư trẻ...

Lời nói đầu

Một tín hiệu vô tuyến, một khi được tạo ra, sẽ được đưa vào sâu trong Vũ trụ với tốc độ ánh sáng... Cụm từ này, được đọc trên tạp chí “Kỹ thuật viên trẻ” trong thời thơ ấu xa xôi của tôi, đã gây ấn tượng rất mạnh đối với tôi và thậm chí cả sau đó tôi quyết định chắc chắn rằng tôi chắc chắn sẽ gửi tín hiệu của mình đến “những người anh em trong tâm trí” của chúng tôi, bất kể tôi phải trả giá bao nhiêu. Nhưng con đường từ khát khao đến ước mơ trở thành hiện thực còn dài và khó lường…

Khi mới bắt đầu kinh doanh radio, tôi thực sự muốn xây dựng một đài phát thanh di động. Lúc đó tôi nghĩ nó bao gồm loa, ăng-ten và pin. Tất cả những gì bạn phải làm là kết nối chúng theo đúng thứ tự và bạn sẽ có thể nói chuyện với bạn bè mọi lúc mọi nơi... Tôi đã điền vào nhiều cuốn sổ những sơ đồ có thể có, thêm tất cả các loại bóng đèn, cuộn dây và hệ thống dây điện. Hôm nay những kỷ niệm này chỉ khiến tôi mỉm cười, nhưng rồi dường như chỉ một chút nữa thôi tôi sẽ có trong tay một thiết bị thần kỳ…

Tôi nhớ chiếc máy phát radio đầu tiên của mình. Năm lớp 7, tôi đến câu lạc bộ tìm hướng phát thanh thể thao (hay còn gọi là săn cáo). Vào một trong những ngày xuân đẹp trời, “con cáo” cuối cùng của chúng ta đã ra lệnh phải sống lâu. Người đứng đầu vòng tròn, không cần suy nghĩ kỹ, đưa nó cho tôi với dòng chữ - “... à, bạn sửa nó ở đó đi…”. Có lẽ tôi vô cùng tự hào và hạnh phúc khi được giao phó một sứ mệnh cao quý như vậy, nhưng kiến ​​thức về điện tử của tôi lúc đó chưa đạt đến mức “tối thiểu của ứng viên”. Tôi biết cách phân biệt bóng bán dẫn với diode và có ý tưởng sơ bộ về cách chúng hoạt động riêng biệt, nhưng cách chúng hoạt động cùng nhau là một điều bí ẩn đối với tôi. Về đến nhà, tôi kinh ngạc mở chiếc hộp kim loại nhỏ ra. Bên trong nó là một bảng mạch bao gồm một bộ dao động đa năng và một bộ tạo RF trên bóng bán dẫn P416. Đối với tôi đây là đỉnh cao của thiết kế mạch điện. Chi tiết bí ẩn nhất trong thiết bị này là cuộn dây dao động chính (3,5 MHz), được quấn trên lõi bọc thép. Sự tò mò thời thơ ấu đã lấn át lẽ thường và một chiếc tuốc nơ vít kim loại sắc bén đã cắm vào vỏ bọc thép của cuộn dây. “Nắm chặt,” có một tiếng lạo xạo và một mảnh thân cuộn dây bọc thép rơi thịch xuống sàn. Trong khi anh ấy đang rơi, trí tưởng tượng của tôi đã vẽ ra một bức tranh về việc tôi bị người đứng đầu vòng tròn của chúng tôi bắn…

Câu chuyện này đã có một kết thúc có hậu dù nó xảy ra một tháng sau đó. Cuối cùng tôi đã sửa được chiếc “Fox”, mặc dù nói chính xác hơn là tôi đã làm lại nó. Bảng đèn hiệu, làm bằng giấy bạc getinax, không thể chịu được sự tra tấn bằng mỏ hàn 100 watt của tôi, các đường ray bị bong ra do các bộ phận liên tục được hàn lại... Tôi phải làm lại bảng. Cảm ơn bố tôi đã mang giấy bạc getinax (mua được từ một nơi rất khó khăn), và cảm ơn mẹ tôi về loại sơn móng tay màu đỏ đắt tiền của Pháp mà tôi dùng để sơn bảng. Tôi không thể lấy lõi áo giáp mới, nhưng tôi đã cẩn thận dán cái cũ bằng keo BF... Đèn hiệu vô tuyến đã được sửa chữa vui vẻ phát ra tiếng “PEEP-PEEP” yếu ớt của nó lên không trung, nhưng đối với tôi nó có thể so sánh được với việc phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên trên Trái đất, thông báo cho nhân loại về sự khởi đầu của kỷ nguyên thám hiểm không gian với cùng một tín hiệu không liên tục ở tần số 20 và 40 MHz. Đây là câu chuyện...

Sơ đồ thiết bị

Có một số lượng lớn các mạch máy phát điện trên thế giới có khả năng tạo ra các dao động có tần số và công suất khác nhau. Thông thường, đây là những thiết bị khá phức tạp dựa trên điốt, đèn, bóng bán dẫn hoặc các phần tử hoạt động khác. Việc lắp ráp và cấu hình chúng đòi hỏi một số kinh nghiệm và thiết bị đắt tiền. Và tần số và công suất của máy phát càng cao thì các thiết bị càng phức tạp và đắt tiền thì người vô tuyến nghiệp dư càng phải có kinh nghiệm về chủ đề này.

Nhưng hôm nay, tôi muốn nói về một máy phát RF khá mạnh, được chế tạo chỉ trên một bóng bán dẫn. Hơn nữa, máy phát điện này có thể hoạt động ở tần số lên tới 2 GHz trở lên và tạo ra khá nhiều năng lượng - từ đơn vị đến hàng chục watt, tùy thuộc vào loại bóng bán dẫn được sử dụng. Một tính năng đặc biệt của máy phát điện này là việc sử dụng bộ cộng hưởng lưỡng cực đối xứng, một loại mạch dao động mở có khớp nối cảm ứng và điện dung. Đừng sợ hãi với cái tên này - bộ cộng hưởng bao gồm hai dải kim loại song song nằm cách nhau một khoảng ngắn.

Tôi đã tiến hành các thí nghiệm đầu tiên của mình với máy phát điện loại này vào đầu những năm 2000, khi tôi có sẵn các bóng bán dẫn RF mạnh mẽ. Kể từ đó, tôi định kỳ quay lại chủ đề này, cho đến giữa mùa hè, một chủ đề nảy sinh trên trang web VRTP.ru về việc sử dụng máy phát điện một bóng bán dẫn mạnh làm nguồn bức xạ HF để gây nhiễu các thiết bị gia dụng (trung tâm âm nhạc, máy ghi băng vô tuyến, tivi) bằng cách điều khiển dòng điện HF được điều chế trong mạch điện tử của các thiết bị này. Các tài liệu tích lũy đã hình thành nên cơ sở của bài viết này.

Mạch của một máy phát RF mạnh mẽ khá đơn giản và bao gồm hai khối chính:

  1. Trực tiếp tự dao động HF trên một bóng bán dẫn;
  2. Bộ điều biến là một thiết bị để điều khiển định kỳ (khởi chạy) máy phát RF với tín hiệu tần số âm thanh (bất kỳ loại nào khác).

Chi tiết và thiết kế

“Trái tim” của máy phát điện của chúng tôi là bóng bán dẫn MOSFET tần số cao. Đây là một yếu tố khá đắt tiền và hiếm khi được sử dụng. Nó có thể được mua với giá hợp lý trong các cửa hàng trực tuyến của Trung Quốc hoặc được tìm thấy trong thiết bị vô tuyến tần số cao - bộ khuếch đại/máy phát tần số cao, cụ thể là trong các bảng trạm gốc di động với nhiều tiêu chuẩn khác nhau. Phần lớn, các bóng bán dẫn này được phát triển riêng cho các thiết bị này.
Những bóng bán dẫn như vậy có hình dáng và cấu trúc khác biệt so với những bóng bán dẫn quen thuộc với nhiều người yêu thích radio từ thời thơ ấu. KT315 hoặc MP38 và là những “viên gạch” có dây dẫn phẳng trên nền kim loại chắc chắn. Chúng có kích thước nhỏ và lớn tùy thuộc vào công suất đầu ra. Đôi khi, trong một gói có hai bóng bán dẫn trên cùng một đế (nguồn). Đây là những gì họ trông giống như:


Thước đo dưới đây sẽ giúp bạn ước tính kích thước của chúng. Để tạo ra bộ dao động, có thể sử dụng bất kỳ bóng bán dẫn MOSFET nào. Tôi đã thử các bóng bán dẫn sau trong máy phát điện: MRF284, MRF19125, MRF6522-70, MRF9085, BLF1820E, PTFA211801E- tất cả đều hoạt động. Bên trong các bóng bán dẫn này trông như thế này:


Vật liệu cần thiết thứ hai để sản xuất thiết bị này là đồng. Bạn cần hai dải kim loại này rộng 1-1,5 cm. và dài 15-20 cm (đối với tần số 400-500 MHz). Bộ cộng hưởng có thể được chế tạo với chiều dài bất kỳ, tùy thuộc vào tần số mong muốn của máy phát. Khoảng, nó bằng 1/4 bước sóng.
Tôi đã sử dụng đồng, dày 0,4 và 1 mm. Các dải mỏng hơn sẽ không giữ được hình dạng tốt nhưng về nguyên tắc, chúng cũng có chức năng. Thay vì đồng, bạn có thể sử dụng thau. Bộ cộng hưởng làm bằng alpaca (một loại đồng thau) cũng hoạt động thành công. Trong phiên bản đơn giản nhất, bộ cộng hưởng có thể được chế tạo từ hai đoạn dây có đường kính 0,8-1,5 mm.

Ngoài bóng bán dẫn RF và đồng, bạn sẽ cần một vi mạch để chế tạo máy phát điện. 4093 - đây là 4 phần tử 2I-NOT có bộ kích hoạt Schmitt ở đầu vào. Nó có thể được thay thế bằng một vi mạch 4011 (4 phần tử 2I-NOT) hoặc tương đương với tiếng Nga - K561LA7. Bạn cũng có thể sử dụng một bộ tạo khác để điều chế, ví dụ như được lắp ráp trên hẹn giờ 555. Hoặc bạn có thể loại trừ hoàn toàn phần điều chế khỏi mạch và chỉ lấy một bộ tạo RF.

Một bóng bán dẫn p-n-p tổng hợp được sử dụng làm thành phần chính TIP126(bạn có thể sử dụng TIP125 hoặc TIP127, chúng chỉ khác nhau ở điện áp tối đa cho phép). Theo hộ chiếu, nó có thể chịu được 5A, nhưng nó rất nóng. Vì vậy, cần có một bộ tản nhiệt để làm mát nó. Sau đó, tôi sử dụng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường kênh P như IRF4095 hoặc P80PF55.

Lắp ráp thiết bị

Thiết bị có thể được lắp ráp trên bảng mạch in hoặc bằng cách gắn trên bề mặt tuân thủ các quy tắc gắn RF. Cấu trúc liên kết và loại bảng của tôi được hiển thị dưới đây:

Bảng này được thiết kế cho loại bóng bán dẫn MRF19125 hoặc PTFA211801E. Đối với nó, một lỗ được khoét trên bo mạch tương ứng với kích thước của nguồn (tấm tản nhiệt).
Một trong những điểm quan trọng khi lắp ráp thiết bị là đảm bảo thoát nhiệt ra khỏi nguồn của bóng bán dẫn. Tôi đã sử dụng nhiều bộ tản nhiệt khác nhau để phù hợp với kích thước. Đối với các thí nghiệm ngắn hạn, bộ tản nhiệt như vậy là đủ. Để hoạt động lâu dài, bạn cần có bộ tản nhiệt có diện tích đủ lớn hoặc sử dụng mạch quạt.
Việc bật thiết bị mà không có bộ tản nhiệt sẽ dẫn đến hiện tượng bóng bán dẫn quá nóng nhanh chóng và hỏng phần tử vô tuyến đắt tiền này.

Để thử nghiệm, tôi đã chế tạo một số máy phát điện với các bóng bán dẫn khác nhau. Tôi cũng chế tạo các giá đỡ mặt bích cho bộ cộng hưởng dải để có thể thay đổi chúng mà không làm nóng bóng bán dẫn liên tục. Những bức ảnh dưới đây sẽ giúp bạn hiểu chi tiết cài đặt.


















































Khởi động thiết bị

Trước khi khởi động máy phát điện, bạn cần kiểm tra kỹ xem các kết nối của nó có chính xác hay không để không gặp phải một đống bóng bán dẫn khá đắt tiền có nhãn “Cháy”.


Nên thực hiện lần khởi động đầu tiên với sự kiểm soát mức tiêu thụ hiện tại. Dòng điện này có thể được giới hạn ở mức an toàn bằng cách sử dụng điện trở 2-10 Ohm trong mạch điện máy phát điện (cực thu hoặc cực máng của bóng bán dẫn điều chế).
Hoạt động của máy phát điện có thể được kiểm tra bằng nhiều thiết bị khác nhau: máy thu tìm kiếm, máy quét, máy đo tần số hoặc đơn giản là đèn tiết kiệm năng lượng. Bức xạ HF có công suất lớn hơn 3-5 W làm cho nó phát sáng.

Dòng điện HF dễ dàng làm nóng một số vật liệu tiếp xúc với chúng, bao gồm cả các mô sinh học. Vì thế Hãy cẩn thận, bạn có thể bị bỏng nhiệt khi chạm vào bộ cộng hưởng hở(đặc biệt khi máy phát điện hoạt động bằng bóng bán dẫn mạnh). Ngay cả một máy phát điện nhỏ dựa trên bóng bán dẫn MRF284, với công suất chỉ khoảng 2 watt, cũng dễ dàng làm bỏng da tay của bạn, như bạn có thể thấy trong video này:

Với một số kinh nghiệm và đủ công suất máy phát điện, ở cuối bộ cộng hưởng, bạn có thể đốt cháy cái gọi là. “Ngọn đuốc” là một quả cầu plasma nhỏ sẽ được cung cấp năng lượng RF từ máy phát điện. Để làm điều này, chỉ cần mang một que diêm đang cháy đến đầu bộ cộng hưởng.

T.N. "ngọn đuốc" ở cuối bộ cộng hưởng.

Ngoài ra, có thể kích hoạt phóng điện RF giữa các bộ cộng hưởng. Trong một số trường hợp, sự phóng điện giống như một quả cầu sét nhỏ di chuyển hỗn loạn dọc theo toàn bộ chiều dài của bộ cộng hưởng. Bạn có thể thấy nó trông như thế nào dưới đây. Lượng tiêu thụ hiện tại tăng lên đôi chút và nhiều kênh truyền hình mặt đất “đi ra ngoài” khắp nhà))).

Ứng dụng thiết bị

Ngoài ra, máy phát điện của chúng tôi có thể được sử dụng để nghiên cứu tác động của bức xạ RF trên các thiết bị khác nhau, thiết bị âm thanh và vô tuyến gia đình nhằm nghiên cứu khả năng chống ồn của chúng. Và tất nhiên, với sự trợ giúp của máy phát điện này, bạn có thể gửi tín hiệu vào không gian, nhưng đó lại là một câu chuyện khác...

tái bút Không nên nhầm lẫn bộ tự dao động RF này với các thiết bị gây nhiễu EMP khác nhau. Các xung điện áp cao được tạo ra ở đó và thiết bị của chúng tôi tạo ra bức xạ tần số cao.

Máy phát được đề xuất hoạt động ở dải tần từ 26560 kHz đến 27620 kHz và được thiết kế để điều chỉnh thiết bị CB. Điện áp tín hiệu từ "Đầu ra 1" là 0,05 V vào tải 50 Ohm. Ngoài ra còn có "Out.2". mà bạn có thể kết nối máy đo tần số khi thiết lập máy thu. Máy phát điện cung cấp khả năng thu được các dao động được điều chế tần số. Với mục đích này, hãy sử dụng “Chế độ đầu vào.”, nơi tín hiệu tần số thấp được cung cấp từ bộ tạo tần số âm thanh bên ngoài. Máy phát điện được cấp nguồn từ nguồn ổn định +12 V. Mức tiêu thụ hiện tại không vượt quá 20 mA. Bộ tạo dao động chính được chế tạo bằng cách sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT1. VT2. đấu nối theo mạch “nguồn chung - cổng chung”.

Một máy phát điện được lắp ráp theo thiết kế này hoạt động tốt ở tần số từ 1 đến 100 MHz. vì nó sử dụng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường có tần số cắt >100 MHz. Theo nghiên cứu được tiến hành. máy phát điện này có độ không ổn định tần số ngắn hạn (trong 10 giây) tốt hơn so với các máy phát điện sử dụng mạch ba điểm điện dung và điện cảm. Độ lệch tần số của máy phát trong mỗi 30 phút vận hành sau hai giờ khởi động, cũng như mức của sóng hài thứ hai và thứ ba, nhỏ hơn so với mức của máy phát được chế tạo theo mạch ba điểm. Phản hồi dương trong máy phát được thực hiện bởi tụ điện C10. Mạch cổng VT1 bao gồm mạch dao động C5...C8. L1. xác định tần số phát điện của mạch. Thông qua điện dung nhỏ C9, ma trận biến thiên VD1 được nối vào mạch. Bằng cách áp dụng tín hiệu tần số thấp vào nó, chúng ta thay đổi điện dung của nó và từ đó thực hiện điều chế tần số của máy phát. Nguồn điện của máy phát điện được ổn định thêm nhờ VD2. Tín hiệu tần số cao được loại bỏ khỏi điện trở R6. bao gồm trong các mạch nguồn của bóng bán dẫn. Bộ theo dõi bộ phát băng thông rộng trên VT3 và VT4 được kết nối với máy phát thông qua tụ điện C 11. Những lợi thế của một bộ lặp như vậy được đưa ra. Một bộ chia điện áp (R14.R15) được kết nối với đầu ra của nó thông qua tụ điện C 15. Điện trở đầu ra ở "Đầu ra 1" là 50 Ohms. do đó, bằng cách sử dụng cáp đồng trục có trở kháng đặc tính 50 ohm, mạch có trở kháng đầu vào 50 ohm có thể được kết nối với nó. ví dụ như bộ suy giảm RF. được xuất bản trong [Z]. Bộ theo dõi nguồn trên VT5 được kết nối với đầu ra của bộ theo dõi bộ phát. Điều này giúp loại bỏ hoàn toàn ảnh hưởng lẫn nhau của tải trọng. được kết nối với "Out.1" và "Out.2".

Chi tiết. Tụ điện Sb...S 10 - loại KT6. Các tụ điện còn lại: gốm - loại K10-7V. K10-17. điện phân - loại K50-35. Cuộn dây L1 được quấn trên khung có gân bằng gốm (kích thước gân - 15 mm) bằng dây mạ bạc có đường kính 1 mm với khoảng cách 2 mm. Số lượt là 6,75. Việc cuộn dây được thực hiện bằng dây nóng dưới sức căng. Cuộn cảm L2 - từ TV ống đen trắng (có thể sử dụng loại khác) có độ tự cảm từ 100 đến ZOOmkH. Điện trở là loại MLT-0.125. Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường có thể được sử dụng từ bất kỳ dòng KPZOZ nào. thậm chí còn tốt hơn - từ dòng KP307. Đầu nối tần số cao X1...XZ - loại SR50-73FV. Transitor VT3 - bất kỳ loại prp tần số cao nào. VT4 - loại RPR tần số cao.

Văn học
1. Kotienko D.. Turkin N. Máy phát LC trên bóng bán dẫn hiệu ứng trường. - Đài. 1990. N5. trang 59.
2. Bộ lặp điện áp băng rộng. - Đài. 1981. N4. tr.61.
3. Bộ suy giảm RF. - Đài phát thanh nghiệp dư. KB và VHF. 1996. N10. trang 36.
4. Mukhin V. Hành vi không chuẩn của cuộn cảm khi bị nung nóng. - Đài phát thanh nghiệp dư. 1996. N9. trang 13. 14.
5. Maslov E. Tính toán mạch dao động để điều chỉnh kéo dài. - Đài Nghiệp dư, 1995. N6. Với. 14-16.

Máy phát tần số cao được thiết kế để tạo ra các dao động điện trong dải tần từ hàng chục kHz đến hàng chục và thậm chí hàng trăm MHz. Theo quy luật, các máy phát điện như vậy được chế tạo bằng cách sử dụng mạch dao động LC hoặc bộ cộng hưởng thạch anh, là các phần tử cài đặt tần số. Về cơ bản, điều này không làm thay đổi mạch một cách đáng kể, vì vậy máy phát LC tần số cao sẽ được thảo luận dưới đây. Lưu ý rằng, nếu cần, các mạch dao động trong một số mạch máy phát điện (ví dụ, xem Hình 12.4, 12.5) có thể dễ dàng thay thế bằng bộ cộng hưởng thạch anh.

(Hình 12.1, 12.2) được chế tạo theo sơ đồ “ba điểm quy nạp” truyền thống, đã được chứng minh trong thực tế. Chúng khác nhau ở chỗ có mạch phát RC, mạch này thiết lập chế độ hoạt động của bóng bán dẫn (Hình 12.2) cho dòng điện một chiều. Để tạo phản hồi trong máy phát, người ta tạo một vòi từ cuộn cảm (Hình 12.1, 12.2) (thường là từ 1/3...1/5 phần của nó, tính từ đầu nối đất). Sự mất ổn định của các máy phát tần số cao sử dụng bóng bán dẫn lưỡng cực là do hiệu ứng shunt đáng chú ý của chính bóng bán dẫn đối với mạch dao động. Khi nhiệt độ và/hoặc điện áp nguồn thay đổi, các đặc tính của bóng bán dẫn thay đổi rõ rệt, do đó tần số phát điện “nổi”. Để làm suy yếu ảnh hưởng của bóng bán dẫn đến tần số hoạt động của thế hệ, kết nối của mạch dao động với bóng bán dẫn phải được làm yếu đi càng nhiều càng tốt, giảm điện dung chuyển tiếp xuống mức tối thiểu. Ngoài ra, tần số phát điện bị ảnh hưởng đáng kể bởi những thay đổi về điện trở tải. Vì vậy, việc kết nối một bộ theo dõi bộ phát (nguồn) giữa máy phát và điện trở tải là vô cùng cần thiết.

Để cấp điện cho máy phát điện, nên sử dụng nguồn điện ổn định, có điện áp gợn sóng thấp.

Máy phát điện sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường (Hình 12.3) có những đặc tính tốt nhất.

Được lắp ráp theo mạch “ba điểm điện dung” trên các bóng bán dẫn lưỡng cực và hiệu ứng trường, chúng được thể hiện trong hình. 12,4 và 12,5. Về cơ bản, xét về đặc điểm, mạch ba điểm “điện cảm” và “điện dung” không khác nhau, tuy nhiên, trong mạch “ba điểm điện dung” không cần phải tạo thêm một cực ở cuộn cảm.

Trong nhiều mạch máy phát (Hình 12.1 - 12.5 và các mạch khác), tín hiệu đầu ra có thể được lấy trực tiếp từ mạch dao động thông qua một tụ điện nhỏ hoặc qua một cuộn dây ghép cảm ứng phù hợp, cũng như từ các điện cực của phần tử hoạt động (bóng bán dẫn) không được nối đất bằng dòng điện xoay chiều. Cần lưu ý rằng tải bổ sung của mạch dao động sẽ thay đổi đặc tính và tần số hoạt động của nó. Đôi khi đặc tính này được sử dụng "vì mục đích tốt" - nhằm mục đích đo các đại lượng vật lý và hóa học khác nhau, theo dõi các thông số công nghệ.

Trong bộ lễ phục. Hình 12.6 cho thấy sơ đồ của một phiên bản được sửa đổi một chút của máy phát RF - “ba điểm điện dung”. Độ sâu của phản hồi dương và điều kiện tối ưu để kích thích máy phát được chọn bằng cách sử dụng các phần tử mạch điện dung.

Mạch máy phát điện được hiển thị trong hình. 12.7, hoạt động trong phạm vi rộng các giá trị điện cảm của cuộn dây mạch dao động (từ 200 μH đến 2 H) [R 7/90-68]. Máy phát như vậy có thể được sử dụng làm máy phát tín hiệu tần số cao phạm vi rộng hoặc làm bộ chuyển đổi đo các đại lượng điện và phi điện thành tần số, cũng như trong mạch đo điện cảm.

Máy phát điện dựa trên các phần tử hoạt động có đặc tính dòng điện-điện áp hình chữ N (điốt đường hầm, điốt lambda và các chất tương tự của chúng) thường chứa

nguồn dòng, phần tử hoạt động và phần tử cài đặt tần số (mạch LC) có kết nối song song hoặc nối tiếp. Trong bộ lễ phục. Hình 12.8 cho thấy mạch của máy phát RF dựa trên một phần tử có đặc tính dòng điện-điện áp hình lambda. Tần số của nó được điều khiển bằng cách thay đổi điện dung động của bóng bán dẫn khi dòng điện chạy qua chúng thay đổi.

Đèn LED HL1 ổn định điểm vận hành và cho biết máy phát đang bật.

Một máy phát dựa trên chất tương tự của diode lambda, được chế tạo trên các bóng bán dẫn hiệu ứng trường và ổn định điểm vận hành bằng chất tương tự của diode zener - đèn LED, được hiển thị trong Hình. 12.9. Thiết bị hoạt động ở tần số từ 1 MHz trở lên khi sử dụng các bóng bán dẫn được chỉ ra trong sơ đồ.

Mẹ hình. 12.10, để so sánh các mạch theo mức độ phức tạp của chúng, một mạch thực tế của máy phát RF dựa trên điốt đường hầm được đưa ra. Một điểm nối phân cực thuận của điốt Germani tần số cao được sử dụng làm chất ổn định điện áp thấp bán dẫn. Máy phát này có khả năng hoạt động ở tần số cao nhất - lên tới vài GHz.

Máy phát tần số cao, mạch rất gợi nhớ đến hình. 12.7, nhưng được chế tạo bằng cách sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường, được hiển thị trong Hình. 12.11 [Rl 7/97-34].

Bộ dao động RC nguyên mẫu được hiển thị trong Hình. 11.18 là mạch máy phát điện trong hình. 12.12.

Trình tạo nốt được phân biệt bởi độ ổn định tần số cao và khả năng hoạt động trong phạm vi thay đổi rộng rãi trong các thông số của các phần tử cài đặt tần số. Để giảm ảnh hưởng của tải đến tần số hoạt động của máy phát, một giai đoạn bổ sung được đưa vào mạch - một bộ theo dõi bộ phát được chế tạo trên bóng bán dẫn lưỡng cực VT3. Máy phát điện có khả năng hoạt động ở tần số trên 150 MHz.

Trong số các mạch máy phát điện khác nhau, điều đặc biệt đáng chú ý là máy phát điện có kích thích sốc. Công việc của họ dựa trên sự kích thích định kỳ của một mạch dao động (hoặc phần tử cộng hưởng khác) với một xung dòng điện ngắn mạnh. Do “tác động điện tử”, các dao động hình sin tuần hoàn có dạng hình sin xuất hiện trong mạch dao động được kích thích theo cách này. Sự tắt dần của dao động theo biên độ là do sự mất mát năng lượng không thể đảo ngược trong mạch dao động. Tốc độ suy giảm dao động được xác định bởi hệ số chất lượng (chất lượng) của mạch dao động. Tín hiệu tần số cao đầu ra sẽ ổn định về biên độ nếu các xung kích thích đi theo tần số cao. Loại máy phát điện này là loại cổ xưa nhất trong số những loại đang được xem xét và được biết đến từ thế kỷ 19.

Mạch thực tế của máy phát dao động kích thích sốc tần số cao được thể hiện trên hình 2. 12.13 [R 9/76-52; 3/77-53]. Các xung kích thích sốc được cung cấp cho mạch dao động L1C1 thông qua diode VD1 từ một máy phát tần số thấp, ví dụ, một bộ dao động đa năng hoặc một máy phát sóng vuông khác (RPU), đã được thảo luận trước đó trong Chương 7 và 8. Ưu điểm lớn của sốc máy phát kích thích là chúng hoạt động bằng cách sử dụng các mạch dao động ở hầu hết mọi loại và mọi tần số cộng hưởng.

Một loại máy phát khác là máy tạo tiếng ồn, mạch của chúng được thể hiện trong hình. 14/12 và 15/12.

Những máy phát điện như vậy được sử dụng rộng rãi để cấu hình các mạch điện tử vô tuyến khác nhau. Tín hiệu do các thiết bị như vậy tạo ra chiếm dải tần cực rộng - từ vài Hz đến hàng trăm MHz. Để tạo ra tiếng ồn, các mối nối phân cực ngược của các thiết bị bán dẫn hoạt động trong điều kiện biên của sự cố tuyết lở được sử dụng. Vào ngày này, có thể sử dụng các chuyển tiếp của bóng bán dẫn (Hình 12.14) [Rl 2/98-37] hoặc điốt zener (Hình 12.15) [Rl 1/69-37]. Để định cấu hình chế độ trong đó điện áp nhiễu được tạo ra là tối đa, dòng điện vận hành được điều chỉnh thông qua điện áp hoạt động (Hình 12.15).

Lưu ý rằng để tạo ra nhiễu, bạn cũng có thể sử dụng điện trở kết hợp với bộ khuếch đại tần số thấp nhiều tầng, máy thu siêu tái tạo và các phần tử khác. Để đạt được biên độ tối đa của điện áp nhiễu, thông thường cần phải chọn riêng phần tử nhiễu lớn nhất.

Để tạo ra các bộ tạo nhiễu băng tần hẹp, có thể lắp bộ lọc LC hoặc RC ở đầu ra của mạch tạo nhiễu.

máy phát điện HF

Máy phát RF được đề xuất là một nỗ lực nhằm thay thế G4-18A công nghiệp cồng kềnh bằng một thiết bị nhỏ hơn và đáng tin cậy hơn. Thông thường, khi sửa chữa và thiết lập thiết bị HF, cần phải “đặt” các dải HF bằng mạch LC, kiểm tra đường truyền tín hiệu dọc theo đường RF và IF, điều chỉnh từng mạch riêng lẻ để cộng hưởng, v.v. Độ nhạy, độ chọn lọc, dải động và các thông số quan trọng khác của thiết bị HF được xác định bằng các giải pháp thiết kế mạch, do đó phòng thí nghiệm tại nhà không nhất thiết phải có máy phát RF đa chức năng và đắt tiền. Nếu máy phát có tần số khá ổn định với “sóng hình sin thuần túy” thì nó sẽ phù hợp với người yêu thích radio. Tất nhiên, chúng tôi tin rằng kho vũ khí của phòng thí nghiệm cũng bao gồm máy đo tần số, vôn kế RF và máy kiểm tra. Thật không may, hầu hết các mạch máy phát HF được thử nghiệm trong phạm vi HF đều tạo ra sóng hình sin rất méo, không thể cải thiện nếu không làm mạch phức tạp một cách không cần thiết. Máy phát RF, được lắp ráp theo mạch như trong Hình 1, đã được chứng minh rất tốt (kết quả là sóng hình sin gần như thuần túy trong toàn bộ dải HF)

Thiết kế này sử dụng loại tụ điện biến thiên KPV-150 và công tắc dải PM cỡ nhỏ (11P1N). Với KPI này (10...150 pF) và cuộn cảm L2...L5, phạm vi HF 1,7...30 MHz được bao phủ. Khi công việc thiết kế tiến triển, ba mạch nữa (L1, L6 và L7) đã được thêm vào phần trên và phần dưới của dãy. Trong các thử nghiệm với KPI có điện dung lên tới 250 pF, toàn bộ dải tần HF được bao phủ bởi ba mạch.

Máy phát RF được lắp ráp trên một bảng mạch in làm bằng tấm sợi thủy tinh có độ dày 2 mm và kích thước 50x80 mm. Các đường ray và điểm lắp được cắt ra bằng dao và máy cắt. Giấy bạc xung quanh các bộ phận không được loại bỏ mà được sử dụng thay vì “mặt đất”. Trong hình của bảng mạch in, để rõ ràng, các phần này của giấy bạc không được hiển thị.

Toàn bộ kết cấu của máy phát điện cùng với nguồn điện (board riêng có ổn áp 9V tùy theo mạch nào) được đặt trên khung nhôm và đặt trong vỏ kim loại có kích thước phù hợp. Mặt trước hiển thị núm chuyển đổi phạm vi, núm điều chỉnh KPI, đầu nối RF cỡ nhỏ (50 Ohm) và đèn báo LED để bật nguồn. Nếu cần, bạn có thể lắp đặt bộ điều chỉnh mức đầu ra (điện trở thay đổi có điện trở 430...510 Ohms) và bộ suy giảm có đầu nối bổ sung, cũng như thang chia độ. Các khung cắt thống nhất của dải MF và DV từ các máy thu vô tuyến lỗi thời đã được sử dụng làm khung của cuộn dây mạch. Số vòng của mỗi cuộn dây phụ thuộc vào công suất KPI sử dụng và ban đầu được lấy “có dự trữ”. Khi thiết lập ("đặt" các phạm vi) của máy phát điện, một số vòng quay không được quấn. Việc điều khiển được thực hiện bằng máy đo tần số. Cuộn cảm L7 có lõi ferit M600-3 (NN) Ш2.8x14. Màn hình không được cài đặt trên cuộn dây mạch. Dữ liệu cuộn dây của cuộn dây, ranh giới của các dải phụ và mức đầu ra của máy phát RF được đưa ra trong bảng.

Trong mạch máy phát điện, ngoài các bóng bán dẫn được chỉ định, bạn có thể sử dụng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường KP303E(G), KP307 và các bóng bán dẫn RF lưỡng cực BF324, 25S9015, BC557, v.v. Tụ điện ghép C5 có công suất 4,7...6,8 pF - loại KM, KT, KA có tổn hao RF thấp. Nên sử dụng những loại chất lượng cao (trên vòng bi) làm KPI. Với việc lắp đặt chắc chắn, các bộ phận chất lượng cao và khởi động máy phát điện trong 10...15 phút, bạn có thể đạt được độ lệch tần số không quá 500 Hz mỗi giờ ở tần số 20...30 MHz. Hình dạng tín hiệu và mức đầu ra của máy phát RF được sản xuất đã được kiểm tra bằng máy hiện sóng S1-64A. Ở giai đoạn thiết lập cuối cùng, tất cả các cuộn cảm (trừ L1, được hàn ở một đầu vào thân) được cố định bằng keo gần công tắc phạm vi và KPI.

Máy phát băng rộng

Dải tần số được tạo ra là 10 Hz-100 MHz

Điện áp đầu ra - 50 mV

Điện áp cung cấp - 1,5 V

Mức tiêu thụ hiện tại - 1,6 mA

Bảng mạch in và bảng mặt trước

Vẻ bề ngoài


Máy phát RF đơn giản

Để thiết lập thiết bị thu chất lượng cao, bạn cần có bộ tạo tín hiệu RF. Hình vẽ cho thấy sơ đồ của một máy phát như vậy hoạt động ở hai dải tần 1,6-7 MHz và 7-30 MHz. Điều chỉnh trơn tru - tụ điện biến thiên ba phần C1 với chất điện môi không khí.

Diode Schottky VD1 dùng để ổn định điện áp RF đầu ra trên dải điều chỉnh tần số rộng.

Điện áp đầu ra tối đa 4 V, có thể điều chỉnh đượcđiện trở R4.

Cuộn dây L1 và L2 được quấn trên các thanh ferrite dài 2,8 mm và dài 12 mm từ ferrite 100HH. L1 - 12 lượt PEV 0,12, L2 -48 lượt PEV 0,12. Quanh co là bình thường. Cuộn dây L3 được quấn trên một vòng ferrite 7 mm, tổng cộng 200 vòng PEV 0,12 với số lượng lớn.

máy phát điện HF