рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры
- Раздел Электроника
- /
- Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике
Реферат Курсовая Конспект
Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике
Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике - раздел Электроника, Э. Ред «Сп...
Э. Ред
«Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике»
Часть 2
ОБЗОР СХЕМ
В этой главе рассматриваются схемы и элементы схем профессиональных приемников, передатчиков и приемопередатчиков. Среди представленных сложных и довольно трудных для изготовления схем есть типичные для радиолюбительской и измерительной техники.
Даваемые объяснения, указания и комментарии объединены тематически. Пояснения в тексте большей частью очень краткие. Глава 1, в которой приведены сведения из области 50-омной техники, легла в основу данной главы; последняя содержит также информацию из гл. 3.
Общий подход к конструированию приемников
Входная часть приемника определяет чувствительность и динамический диапазон сигналов, т. е. охватывает блоки от гнезда включения антенны до… Прежде всего следует различать приемники для частотного диапазона до 50 МГц и… Рис. 2.1. Средняя загрузка частотного диапазона 10 кГц 1 ГГц сигналами излучения: вверху при полосе измерения 1 МГц,…Характеристики приемника, работающего в диапазоне 1,6-30,0 МГц с промежуточной частотой 45 МГц
Рис. 2.6. Блок-схема приемного тракта. каналу. Первый режим работы-J3E с двумя боковыми полосами USB и LSB1', кроме… Переносной профессиональный приемник при напряжении питания 13,6 В имеет следующие характеристики: fe —…ВЧ-фильтр, смеситель и усилитель
Резистор, установленный параллельно входу антенны, препятствует накоплению статических зарядов гальванически не заземленной антенны. Дополнительная… Составная часть автоматической регулировки усиления (АРУ)… Необходимо заметить, что пороги включения и выключения могут находиться вблизи минимального уровня шума и вследствие…Усилитель и фильтр промежуточной частоты
Рис. 2.9. Схема входной части приемника с предварительным ПЧ-усилителем и ПЧ-фильтром. Три нерегулируемых ПЧ-предусилителя, функционально идентичные, малошумящие, с… 8-полюсные кварцевые фильтры верхней USB и нижней LSB боковых полос промежуточной частоты, обеспечивающие…Детектор-смеситель, процессор низких частот и цепь автоматической регулировки усиления
Блоки обработки низкой частоты подключаются к точке включения регулятора громкости и состоят из полосовых фильтров и ограничителей для работы… 2.3. Инвертируется ли боковая полоса? Инвертируется ли в процессе смешения сигнал верхней боковой полосы в сигнал нижней боковой полосы? Этот вопрос…Приемопередатчик коротковолнового диапазона
Этот радиолюбительский приемопередатчик предназначен для работы в диапазоне от 10 до 160 м. Режим работы приемопередатчика-А1 А, у приемника еще и… С помощью этого переносного приемопередатчика успешно осуществляется дальний… Блок-схема этого относительно сложного высокоинтегрированного приемопередатчика показана на рис. 2.13. Характеристики…Кварцевый генератор настройки и кварцевый генератор несущей частоты
Индуктивность L1 кварцевого генератора настройки составляет около 50-60 нГн на 1 м длины волны, генерируемой кварцем; это ориентировочная величина… Подстройка частоты кварца Q2 на совпадение боковой полосы и полосы… Относительно частоты Q1 обратимся к схеме на рис. 2.12 (вторая строка сверху); для инверсии боковой полосы (спектра) в…Приемный тракт
На рис. 2.16 представлена схема ПЧ-тракта с детектором. Лестничный SSB-фильтр (с одной боковой полосой) с чебышевской аппроксимацией,… Рис. 2.15. Схема соединения антенны приемопередатчика и входного тракта с… Рис. 2.16. Схема ПЧ-тракта приемника, включающая фильтр одной боковой полосы (SSB), ПЧ-усилитель и детектор сигнала. …Входной тракт передатчика
Выходное сопротивление возбудителя в точке «В» равно 50 Ом, что позволяет Рис. 2.17. Схема фильтра приемника для CW-режима. Рис. 2.18. Схема НЧ-тракта приемника с предусилителем и оконечным усилителем с АРУ, включающая элементы управления…Рекомендации по изготовлению
В данном случае используются резисторы с мощностью рассеяния 0,33 Вт и конденсаторы с предельно допустимым напряжением 50 В. По возможности следует… Для монтажа используются две эпоксидные платы с шагом отверстий и точками…Схема узкополосного усилителя мощности
На рис. 2.21 представлена основная схема узкополосного усилителя мощности. Наиболее важные характеристики-входное и выходное полное сопротивление Zj и Z0 употребляемых транзисторов, которое состоит из активной R и реактивной X составляющих. Последняя бывает, как правило, отрицательной до частоты 30 МГц (— X), т. е. емкостной; на более высоких частотах (до 150 МГц) она, наоборот, положительная (+Х), т.е. индуктивная. Эти частотно-зависимые величины указаны в технических паспортах транзисторов.
Резистор R4 обеспечивает электрическую стабильность усилителя. В случае самовозбуждения следует снизить величину сопротивления, но оно все же должно быть как можно больше.
Согласующие цепи принципиальной схемы используют последовательные комбинации R/X (полных сопротивлений транзисторов). Если в техническом паспорте даны параллельные величины R/X-наиболее часто это имеет место для Z0-расчеты выполняются по формулам, представленным на рис. 2.22.
На рис. 2.23 показана зависимость рабочих добротностей согласующих цепей от активных составляющих сопротивлений транзисторов при выходном сопротивлении каскада ,50 Ом. Указанные звенья можно использовать как со стороны входа, так и со
Рис. 2.21. Основная схема узкополосного усилителя мощности, включающая расчет селективных согласующих цепей, построенных на элементах L и С (предпочтительных в 50-омной технике). Информация о Z, и Z0 содержится в технических паспортах.
Рис. 2.22. Способы последовательного/параллельного пересчета полного сопротивления транзисторов на основе значений R и X, содержащихся в технических паспортах.
Рис. 2.23. Благоприятные рабочие добротности Q согласующих цепей в зависимости от активных составляющих сопротивления транзистора Rs и R0 при выходном сопротивлении 50 Ом. R{ и R0 взаимозаменяемы.
стороны выхода, т.е. rj и R0 взаимозаменяемы. Если мы должны иметь относительно большую ширину полосы, то должны быть выбраны малые рабочие добротности; рекомендуется для оптимального соединения двух звеньев выбирать R промежуточного
звена в соответствии с v^g.l ' ri,o-
Указанные рекомендации не зависят от используемой рабочей точки усилителя (установка тока покоя; класс А, АВ, В или С). Следует учитывать, что Z; и Z0 связаны определенной зависимостью. Отличия настолько малы, что их можно устранить с помощью корректирующих элементов.
Катушки (для снижения тепловыделения) изготавливаются с как можно большей ненагруженной добротностью. Сердечники из карбонильного железа или феррита применяются при рабочих частотах выше 50 МГц, однако в случаях Р > 10 Вт уже с частот > 10 МГц катушки используются только без сердечников. В качестве под-строечных конденсаторов устанавливаются высокочастотные триммеры на 10 Вт (высококачественные) со слюдяным или воздушным диэлектриком. Монтаж усилителя осуществляется на плате из двустороннего фольгированного эпоксидного материала или тефлона. Следует по возможности укорачивать соединительные проводники, причем это особенно необходимо при увеличении частоты сигналов.
Тракт передатчика диапазона 1,6-30,0 МГц с промежуточной частотой 45 МГц
Наиболее важные рабочие характеристики этого профессионального портативного передатчика при напряжении питания 13,6 В: fs = 1,6000 — 29,9999 МГц с… Рис. 2.24. Блок-схема тракта передатчика. 100 Гц; мощность 100 Вт = +50дБм на ВЧ в ЛЕ-режиме и в непрерывном CW-pe-жиме; подавление несущей частоты ^45 дБ;…Процессор низкой частоты, модулятор и тракт промежуточной частоты
Справа вверху изображен двойной балансный модулятор, на выходе которого имеется сигнал с двумя боковыми полосами. Несущая частота 45 МГц подавляется… Выходная часть схемы состоит из фильтра одной боковой полосы (SSB),… Усилитель промежуточной частоты снабжен автоматической логической регулировкой усиления (адаптивная регулировка). В…Процессор высокой частоты
На рис. 2.28 показано продолжение схемы возбудителя. Слева-высоколинейная однотактная схема с отрицательной обратной связью как R-, так и Х-вида. Ее… На рис. 2.29 показана схема усилителя мощности РА. По своей структуре и… Рис. 2.27. Схема малосигнального ВЧ-тракта с селектором, усилителем и 1-м предвозбудителем.Фильтрация высших гармоник и автоматическая регулировка уровня модуляции
Рис, 2.30. Схема фильтрации высших гармоник. Рис. 2.31. Схема автоматической регулировки усиления (адаптивная… установке частоты настройки синтезатора (необходимая для этого электроника и шаговый двигатель не показаны).Линейный усилитель мощности передатчика
При производстве проверенной схемы рекомендуется крайне тщательное копирование оригинала на материал платы. Ниже будут рассмотрены различные профессиональные широкополосные усилители… 2.7.1. ВЧ-усилитель с выходной мощностью 20/30 ВтДля частотного диапазона 1,6-30,0 МГц при напряжении 13,6 В
Схема типичного линейного двухступенчатого двухтактного усилителя в режиме класса АВ приведена на рис. 2.33. Транзисторы MRF 476 и MRF 475-недорогие… Элементы в цепи базы R1/C2/R2/C3 и R8/C8/R9/C9 частотно-зависимые и… В петлях R7/LB1/LB2 и R12/LB5/LB6 отрицательная обратная связь вида R/X оптимизирует обработку сигнала и обеспечивает…Для частотного диапазона 1,6-30,0 МГц при напряжении 13,6 В
Рис. 2.37. Схема усилителя на 180 Вт. подаче сигналов двух частот с равными энергиями. Входная величина KCB(s) равна… Усилитель на 320 Вт составляется из двух усилителей на 180 Вт, параллельно соединенных с помощью гибридных…Элементы схем
Рис. 2.45. Схема набора интегральных субоктавных фильтров для диапазона 1,6-30,0 МГц. Рис. 2.46. Схема интегральных субоктавных полосовых фильтров для диапазона… Таблица 2.6. Характеристики интегральных субоктавных полосовых фильтров для диапазона 2-30 МГцИнтегральные субоктавные полосовые фильтры для частотного диапазона 2-30 МГц
На рис. 2.46 и в табл. 2.6 представлены фильтры, по качеству равноценные фильтрам, рассмотренным в разд. 2.8.1, но имеющие другие элементы настройки, что бывает необходимо во многих случаях.
На рис. 2.47 представлена характеристика избирательности субоктавных полосовых фильтров при fmg = 1.
Интегральные фильтры коротковолнового любительского диапазона
Схема, частотные диапазоны и номиналы элементов этой схемы представлены на рис. 2.48 и в табл. 2.7. Характеристики избирательности рассмотрены в разд. 1.3. При использовании тороидальных сердечников с их крайне малыми полями рассеяния практически исключаются нежелательные связи катушек.
Фильтры высокой частоты для частотного диапазона 1,5-30,0 МГц
В структурную схему включены такие необходимые элементы, как экранирующие перегородки и развязывающие проходные конденсаторы. 2.8.5. Фильтры высокой частоты в приемнике/передатчике для частотного… Первая часть схемы представлена на рис. 2.50. НЧ-фильтры типа ТР-Еп5 используются либо в передатчике как…Входная часть приемника для , диапазона 0,5-30 МГц с промежуточной частотой 41 МГц
В данном случае речь идет о профессиональном переносном приемнике с одним преобразованием частоты. Его основные характеристики: 1Р3 + 30 дБм, F < 12 дБ и DB3 > 100 дБ.
Часть схемы, от ее входа до выхода смесителя, включая каскады гетеродинного тракта, представлена на рис. 2.54. На входе установлен очень простой, но, с другой стороны, обеспечивающий хорошую избирательность ВЧ-фильтр, который просто заменяется при употреблении смесителя очень высокого уровня и при низкой эффективности антенны. Комплементарная структура каскада усиления предпочтительна для получения высокого уровня мощности гетеродина.
На рис. 2.55 показано продолжение схемы ПЧ-усилителя с АРУ. В данном случае используется высококачественный высокочувствительный усилитель с большим динамическим диапазоном с отрицательной обратной связью Х-типа. В качестве ПЧ-фильтров используются 8-полюсные кварцевые фильтры.
Сигнальный тракт и тракт гетеродина выполнены с использованием 50-омной техники. При конструировании все соединения 50-омных узлов выполняются легкосъемными проволочными перемычками для функционального разделения блоков при измерениях и настройке.
Рис. 2.56. Часть схемы входного тракта приемника с ВЧ-фильтром и встроенным генератором шума для самоконтроля.
Входная часть приемника для диапазона 10 кГц-30 МГц с промежуточной частотой 81,4 МГц
Подлежащая рассмотрению схема-составная часть универсального профессионального связного приемника с двойным преобразованием частоты. Его основные характеристики: 1Р3 ^ + 25 дБм, F ^ 13,5 дБ и DB3 (в зависимости от ширины полосы) = 96-109 дБ.
На рис. 2.56 показаны ВЧ-фильтры и встроенный генератор шума для проверки тракта приема. На схеме не указаны номиналы элементов ВЧ-фильтров. Источник шума выдает сигнал с равномерным спектром, который при нормальной работе приемника достигает определенного уровня, пройдя через приемный тракт, и попадает в тракт низкой частоты, где и анализируется соответствующей логикой.
На рис. 2.57- продолжение вышеуказанной схемы.
Наконец, на рис. 2.58 представлены выходные каскады входной части приемника. Кварцевый фильтр 1-й промежуточной частоты использован для лучшей обработки широкополосных сигналов.
В двух последующих разделах рассматриваются примеры других схем этого высококачественного приемника.
Рис. 2.57. Часть схемы входного тракта приемника с кольцевым смесителем высокого уровня, выходными каскадами усиления сигнала гетеродина и 1-м сильноточным (линейным) ПЧ-уси-лителем.
Рис. 2.58. Часть схемы входного тракта приемника со 2-м сильноточным ПЧ-усилителем и 1-м ПЧ-фильтром.
Задающий генератор настройки для частотного диапазона 10 кГц -30 МГц с промежуточной частотой 81,4 МГц
На рис. 2.59 представлена часть схемы задающего генератора настройки. Частота ГУНа, показанного в верхней части рисунка, предварительно… На рис. 2.60 изображена схема, связанная с предыдущей. В верхней части рисунка… Указанные задающие генераторы-сложные, и их проектирование рассмотрено в специальной литературе. Кроме того, в разд.…Каскады ПЧ-трансивера с промежуточной частотой 40 МГц
Рис. 2.65. Схема ПЧ-процессора приемопередатчика. Надо добавить, что для выделения промежуточной частоты устанавливается еще… 2.8.12. Широкополосный усилитель мощности на 1 Вт для частотного диапазона 14^30 МГцШирокополосный усилитель мощности на 50 Вт для частотного диапазона 1,6-30,0 МГц
Таблица 2.8. Характеристики элементов усилителя мощности для CW-режима Рис. 2.66. Схема усилителя мощности для CW-режима. Рис. 2.67. Часть схемы коротковолнового широкополосного тракта передачи мощности со стабилизатором тока покоя…Широкополосный усилитель мощности на 75 Вт для частотного диапазона 1,6-30,0 МГц
Линейная схема на рис. 2.69 представляет весь тракт усиления мощности. Раскачка усилителя может производиться сразу от кольцевого смесителя высокого уровня. Предусилитель на Т1 работает в режиме класса А, все другие усилители-в режиме класса АВ. Указанная ВЧ-мощность при CW-режиме допустима с непрерывной генерацией.
Рис. 2.69. Схема коротковолнового широкополосного тракта передачи мощности.
Широкополосный усилитель мощности на 300 Вт для частотного диапазона 1,6-30,0 МГц
Указанная ВЧ-мощность допустима при CW-режиме с непрерывной генерацией. Чтобы избежать перегрева, необходимо снабдить усилитель принудительным… 2.8.16. Широкополосный возбудитель с IPi3 = + 22 дБм для частотного диапазона… Широкополосная линейная схема с активной отрицательной обратной связью (R-типа), представленная на рис. 2.71, из-за…На канальных полевых транзисторах из арсенида галлия
На рис, 2.82 представлена первая схема, включающая собственно усилитель на канальном полевом транзисторе из арсенида галлия (Т1) и активный… Рис. 2.82. Схема и рабочие характеристики усилителя на канальном полевом… Таблица 2.9. Список элементов схемы, представленной на рис. 2.82Малошумящий усилитель на канальном полевом транзисторе для частотного диапазона 14-30 МГц
Для выделения высокой частоты можно использовать другие схемы, приведенные в этой книге. Рис. 2.84. Схема и рабочие характеристики усилителя на канальном полевом… Таблица 2.11. Рабочие характеристики усилителя на канальном полевом транзисторе для ВЧ-диапазонаОптимальные ВЧ-селекторы для частотного диапазона 1,5-30,0 МГц
Часто встречающийся в профессиональной практике пример представлен на рис. 2.85. Это одноконтурная Т-образная схема, выделяющая 3 поддиапазона в… Рис. 2.85. Схема и рабочие характеристики ВЧ-фильтра. 2.8.25. Соединение смеситель/фильтр промежуточной частоты с малыми отражениямиДвунаправленный селективный усилитель промежуточной частоты 9 МГц
Схема усилителя приведена на рис. 2.87. Его G ж 0 дБ, т. е. усиление по мощности с помощью транзистора компенсируется затуханием А: фильтра. Коэффициент шума равен 2 дБ.
Рис. 2.87. Схема двунаправленного ПЧ-усилителя.
Переключение приемник/передатчик происходит с помощью реле; это следует учитывать при создании других устройств переключения.
Тракт промежуточной частоты 41 МГц с подавлением импульсной помехи
На рис. 2.88 показан вход этой схемы. Непосредственно перед задерживающим звеном снимается сигнал, необходимый для управления подавлением (точка С).… На рис. 2.91 представлены усилитель с АРУ и детектор управляющих сигналов, а… Разработка таких устройств-трудоемкий процесс. Отличные характеристики можно получить только с учетом всего тракта…Генератор несущей частоты для частотного диапазона 1-30 МГц
Схема генератора представлена на рис. 2.93. Нижняя граница изменения частоты определяется частотной характеристикой трансформатора U, а верхняя-максимальной частотой основной гармоники используемого кварца. Три кварца переключаются с помощью вспомогательных диодов.
Для частот > 15 МГц необходимо использовать транзисторы с более высокой предельной частотой Гт, чем приведенные здесь (~ 300 мГц), например типа 2N5179 или BFX89 (fT x 1,8 ГГц).
Модем трансивера
Рис. 2.91. Часть схемы управления манипулятором с усилителем с АРУ и импульсным детектором. Рис. 2.92. Часть схемы управления манипулятором с генератором переключающего… Схемы подобного типа оптимальны по отношению стоимость/качество. Для интегральных схем МС1496 и TL442 по сравнению с…Задающий генератор частотного диапазона 5,0-5,5 МГц для коротковолновых любительских систем
Биполярные ВЧ-транзисторы обеспечивают оптимальную электрическую стабильность (устойчивость) и низкий уровень шума; с учетом частотного диапазона… В данном случае мы имеем дело с «архаичной» настройкой с помощью конденсатора… Рис. 2.93. Схема генератора несущей частоты.Высокостабильный кварцевый генератор для частотного диапазона 1-80 МГц
Стабильность частоты зависит практически только от соответствующего параметра колебательного контура. Контур рассеивает мощность 1 мкВт, так что… На выходе возбудителя-омический аттенюатор, обеспечивающий… Фазовый шум aj составляет в среднем 100 дБс/Гц в режиме работы на основное или высшей гармонике при отстройке от…Полосовой фильтр на L-, С-элементах для сигнала с одной боковой полосой SSB и для CW-режима при промежуточной частоте 30 кГц
На рис. 2.97 представлены схемы фильтров 2-го и 3-го порядков (п = 2 и п = 3). В табл. 2.13 даны характеристики Вр и A.t для фильтров, изображенных… В данном случае речь идет о фильтрах с аппроксимацией Баттерворта в… При каскадировании таких фильтров необходимо обеспечивать достаточную развязку между ними. В качестве промежуточного…Конструирование генераторов
Проблема конструирования генераторов многогранна и объемна, поэтому в данной книге рассматриваются только общие положения с учетом распространенных на профессиональном уровне точек зрения и методов. Предпочтение отдается эффективным и недорогим системам.
Критерии
1. Максимально допустимое смещение частоты в режиме J3E составляет 200 Гц; при превышении этой величины сигналы становятся нечеткими. 2. При работе радиотелетайпа на прием и при узкополосных избирательных цепях… Следует, однако, разделить эти допуски пополам для каждой из участвующих в работе радиостанций, так как их частоты…Генераторы на элементах L и С
Рис. 2.99. Схема и расчет параметров L/C-генераторов (ГУНа и перестраиваемого генератора). Генератор на элементах L и С из-за сопротивления отрицательной обратной связи… При регулировке частоты варикапами емкость диодов должна составлять только небольшую часть (< 20%) общей емкости…Кварцевые генераторы
В схеме с основной гармоникой (кварца) (на рисунке слева) корректирующий конденсатор располагается параллельно с кварцевым резонатором. Тогда… При работе на высших гармониках (схема в центре) номинальная частота кварца… Структура на высших гармониках (схема справа) всегда критична при изготовлении. Реактивное сопротивление…Регулируемый синтезатор для частотного диапазона 1,6-30,0 МГц с промежуточной частотой 45 МГц
Основные характеристики синтезатора: выход fu: 46,600-74,9999 МГц, перестройка квазинепрерывная с шагом сетки 100 Гц, ручная регулировка настройки 5… В общем и целом этот синтезатор высококачественный. Высокую эффективную… Не следует забывать, что подобный синтезатор обычно более дорогостоящий, чем другие элементы приемопередатчика, и…Принцип действия
Блок-схема содержит полную информацию, необходимую для анализа функций синтезатора. В любом случае для работы с ними, однако, необходим по меньшей… Ниже рассмотрены 1-я петля регулировки фазы, 2-я петля регулировки фазы и…Я петля регулировки фазы
На рис. 2.104 дана схема обработки сигнала 1-го ГУНа для получения сигнала гетеродина Гц для смесителя либо приемника, либо передатчика. Мощность… На рис. 2.105 дана схема процессора-смесителя и его внешних устройств. На рис. 2.106 представлена схема делителя -=- М. Внизу справа преобразователь кода, который непосредственно…Я петля регулировки фазы
На рис. 2.110 представлена схема делителя -^ N. Двоичный код, определяющий рабочую частоту, поступает от устройства управления. На рис. 2.111 дана схема 2-го фазового детектора с петлевым фильтром. Опорный…Устройство управления
Рис. 2.109. Схемы процессоров-смесителей 2 а и 2Ь. Рис.2.110. Схемаделителя -=- N. Рис. 2.111. Схема 2-го фазового детектора с петлевым фильтром.– Конец работы –
Используемые теги: Справочное, пособие, высоко, частотной, схемотехнике0.083
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Реклама
Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.
© copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.141 сек.
Новости и инфо для студентов