|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ GPA frekans stabilizasyonu. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Amatör radyo ekipmanlarının düğümleri. Jeneratörler, heterodinler Alıcı-vericideki belki de en kritik düğüm, frekans kararlılığını ve gürültü özelliklerini belirleyen VFO'dur. Bu makale, ders kitabında güzel bir şekilde anlatılanları popüler bir biçimde sunma girişimidir [1]. Aynı zamanda, hazırlıksız okuyucuları formüller ve vektör diyagramları ile korkutmamak için tüm matematiksel aparat atlanmıştır. Kendinden osilatörlerin frekans kararsızlığının birçok nedeni vardır. Kararsızlığın tüm nedenlerini iki yöne ayırmak şartlı olarak mümkündür:
İlk yönün en basit nedeni yapının mekanik kırılganlığıdır. Aynı eğilimin bir sonraki bariz nedeni, sıcaklık istikrarsızlığıdır. Osilatörün ısıtma parçaları, endüktans ve kapasitansta değişikliklere neden olur. Örneğin, seramik bir çerçeve üzerine bakır tel sarılmış bir bobinin ısıtılması, bakırın genleşmesine, telin boyunun artmasına ve sargının çapının artmasına neden olur. Bu, endüktansta bir artış ve frekansta bir azalma gerektirir. Bir floroplastik çerçeveye sarılmış bir bobinin aynı şekilde ısıtılması, dönüşlerin çapında bir artışa neden olur, ancak floroplastiklerin aşırı büyük doğrusal genişlemesi nedeniyle, bobinin uzunluğu o kadar gerilir ki, çaptaki artışı kaplamaktan daha fazla ve sonuç olarak, endüktans artmaz, azalır ve frekans yükselir. Bu nedenle PTFE, oldukça kararlı devreler için tamamen uygun değildir. Çoğu ferromanyetik malzemenin manyetik geçirgenliği ısıtıldığında artar. Isıtmayla birlikte varikapların kapasitesi de artar. Isıtıldığında, plakaların ve dielektriklerin malzemesine bağlı olarak kapasitörlerin kapasitansı artabilir veya azalabilir. Bazen (maalesef her zaman değil) kapasitans sıcaklık katsayısının (TKE) değeri kapasitörlerin üzerine yazılır ve bu, kapasitörün 1°C ısıtıldığında kapasitansının milyonda kaç parça değiştiğini gösterir. Değişikliğin işareti (eksi veya artı) "M" veya "P" harfleriyle gösterilir. M750 tanımı, her ısıtma derecesinde kapasitenin 750x10-6 oranında azaldığı anlamına gelir. P33 tanımı, her derece için ısıtıldığında 33x10-6 artış anlamına gelir. TKE M750'li bir kondansatörün nominal sıcaklıkta 1500 pF kapasitansı varsa, ek olarak 20°C ısıtıldığında kapasitans 1500-1500x750xl0-6x20 = 1500-22,5 = 1477,5 pF'ye eşit olacaktır. Kendi kendine osilatör, örneğin 500 kHz frekansta çalışıyorsa, frekansı yalnızca bu kapasitör tarafından belirlendiyse, frekans sapması 3,79 kHz olacaktır ki bu açıkça çoktur. Bu durumda radikal yöntem termostatlamadır. Ancak daha basit ve daha ucuz - en küçük sıcaklık sapmalarına sahip parçaların seçimi. Sözde termal kompanzasyon, sıcaklık dengesizliğini bazı sınırlara düşürmeyi mümkün kılar, ancak tamamen ortadan kaldırmaz. İki sebep var. İlk olarak, GPA devresi ayarlanabilirdir ve ayarlama sırasında sabit ve değişken kapasitörlerin yüzdesi değişir. Bu nedenle, bir frekansta elde edilen kompanzasyon, başka bir frekansta ihlal edilir. İkincisi, farklı yasalara göre ısıtma sırasında kapasitans ve endüktanslardaki değişiklikler meydana gelir. Bu nedenle, jeneratörü 10°C daha ısıtırsak, 10°C ısıtma ile elde edilen kompanzasyon ihlal edilecektir. GPA'nın parçaları olarak, nervürlü seramik bir çerçeve üzerine sarma sırasında ısıtılan gümüş kaplı tel ile sarılmış bobinleri önerebiliriz. Kondansatörler, TKE M5 veya M47 ile KM75 (beş katmanlı, küçük boyutlu) kullanılabilir. GPA'yı ayarlamak için değişkenler kullanılıyorsa, daha fazla TKE kapasitörü olmalıdır, çünkü. Varikapların TKE'si pozitiftir ve önyargıya bağlı olarak (yani, ayar frekansına), yüksek voltajlarda 70 ... 80x10'6'dan düşük voltajlarda 500x10 "6'ya kadar değişir. Bu nedenle, varikapların kullanılması kabul edilemez 8 ... 9 V'tan daha düşük bir ön gerilimde Varikapların kapasitesi belirli bir devre için yetersizse, ya büyük kapasiteli varikaplar kullanın (örneğin KB 105) ya da iki veya üç varikası paralel koyun.Yazar yapar yanmış gümüş bobinlerin kullanılmasını önermiyoruz.Evet, iyi bir sıcaklık stabilitesine sahipler, ancak ... düşük kalite faktörü ve kalite faktörü daha önemli. Devrenin frekansını etkileyen bir sonraki neden, devreye bağlı olan ve kapasitansın bileşenleri olarak görev yapan aktif elemanların parazitik kapasitanslarının kararsızlığıdır. Çalışma sırasında bu parazitik kapasitanslar değişir ve devrenin frekansını doğrudan azaltır. Daha önce tartışılan sıcaklık frekansı değişimleri yavaş gerçekleşir; dijital ölçekte düzeltilebilir veya telafi edilebilir. Parazitik kapasitansların kararsızlığının etkisi, çoğunlukla modülasyonla birlikte hızlı bir şekilde meydana gelir ve buna karakteristik sinyal bozulmaları eşlik eder. Transistörlerdeki parazitik elektrotlar arası kapasitanslar, pn bağlantılarının sıradan bariyer kapasitanslarıdır ve onlara uygulanan voltaj değiştiğinde değişir. Parazit kapasitansların etkisi bir dereceye kadar azaltılabilir, ancak tamamen ortadan kaldırılamaz. Etkilerini azaltmak için, toplam devre kapasitansındaki parazitik kapasitansların yüzdesinin mümkün olduğu kadar küçük olmasını sağlamak gerekir, böylece büyük bir toplam devre kapasitansının arka planına karşı, birkaç pikofarad parazitik kapasitans daha az etkiye sahip olur. Ancak burada iki sınırlama var. Öncelikle düşük endüktanslı çok fazla kapasitans devrenin kalite faktörünün düşmesine neden olur. İkinci olarak, çok büyük bir sabit kapasitans, değişken kapasitansta orantılı bir artış gerektirir, aksi takdirde devre ayarının sınırları sağlanamaz. Her durumda, 2...1,8 MHz devresinde küçük kapasitanslı bir KVS7 varikapın kullanıldığı [111]'de yapıldığı gibi neredeyse yalnızca parazitik kapasitansları kullanarak bir GPA yapmak imkansızdır. Ve ayarlamayı elde etmek için yazar büyük bir endüktans ve küçük bir sabit kapasitans kullandı. Bu durumda, transistörün parazitik giriş kapasitansı, toplam devre kapasitansının% 20'sine (!!) ulaştı. Besleme voltajları ve jeneratör çalışma modu ideal olarak kararlı olsaydı, bu gerçekçi olarak ulaşılamazsa, parazit kapasitansların frekans üzerinde çok az etkisi olacaktır. Sorunu bir dereceye kadar çözen yöntemlerden biri, GPA devresi ile aktif eleman arasında ayırma basamaklarının kullanılmasıdır. Şekil 1, endüktif üç noktanın en basit devresini gösterir ve Şekil 2, bir ayrıştırma kaynağı izleyicisinin eklenmesiyle üç noktayı gösterir.
Kapı ve kaynak arasındaki voltaj farkı "giriş voltajının kendisinden 10 kat daha azdır. Ve voltaj farkı küçükse, takipçinin giriş kapasitansından 10 kat daha az alternatif akım akar, bu da bir azalmaya eşdeğerdir. 10 faktörü ile giriş kapasitansı.
Ama hepsi bu değil. Tekrarlayıcı (Şekil 2) derin bir DC geri beslemesine sahiptir. Besleme gerilimi değiştiğinde, transistördeki akım, kaynak direnci olmadan değişeceğinden çok daha az değişir, yani. parazit kapasitanslar daha kararlıdır. İlk durumda (Şekil 1), üreten transistör, devreden otomatik bir önyargı oluşturmak için akım alır ve kalite faktörünü kötüleştirir. İkinci durumda (Şekil 2), bu akım tekrarlayıcıdan alınır ve kalite faktörünü etkilemez. Yüksek güç kazancı nedeniyle, üreten transistörün kaynağı devre dönüşlerinin daha küçük bir kısmına (1/10...1/20) bağlanır ve devre üzerinde daha az etkiye sahiptir. En iyi sonuçlar, geçide öngerilim uygulanmadan, sol el karakteristiğine sahip bir alan etkili transistörün tekrarlayıcı olarak kullanılması durumunda elde edilir. KP305I'yi önerebiliriz. Devre parametreleri, tekrarlayıcının salınım genliğini bozulma olmadan veya yukarıdan ve aşağıdan eşit sınırlamayla ileteceği şekilde seçilmelidir. Frekans istikrarsızlaştırmasının çok açık olmayan başka bir mekanizması daha var. Kendi kendine osilatör, yüksek kaliteli devresinin "çalması" ve salınımları sürdürmesi nedeniyle sürekli çalışır. Devredeki enerji, yalnızca kapıdaki pozitif yarım dalgaların tepe noktalarındaki darbelerle yenilenir. Kararlı çalışma için jeneratörde genlik dengesinin ve faz dengesinin korunması gerekir. Birincisi, devredeki her salınım periyodu için, devreden tüketilen enerji kadar enerjinin de yenilenmesini gerektirir (kapı akımları, kapasitör ve dirençlerdeki kayıplar, çevredeki alana radyasyon için). Bu denge otomatik önyargı yoluyla korunur. Salınımların genliği biraz azaldığında, önyargı da azalır, transistör biraz daha açılır ve pompalama enerjisinin kısımları artar. Ve tam tersi. İkincisi, yükseltici akım darbelerinin devreye tam olarak mevcut salınımlarla tam zamanında girmesini gerektirir - ne daha erken ne de daha sonra. Faz dengesi de otomatik olarak sağlanır, ancak bu işlemin anlaşılması daha zordur. Basit olması için, bunu bir vakum triyoduna dayalı bir kendi kendine osilatör durumunda açıklıyoruz. Lamba açıldığında, bir grup elektron katottan anoda doğru hareket etmeye başlar. Bu anda anot devresinde akım yoktur. Akım darbesi, yalnızca elektron demeti anoda ulaştıktan sonra anot devresinden geçecektir. Bu süre zarfında, genel olarak ihmal edilebilir bir süre, devre üzerindeki salınımın fazı değişecek ve itme akımı darbesi, şebekedeki voltaj darbesinin gerisinde kalacaktır. Bu gecikme, birkaç derecelik bir faz açısıyla ifade edilir. Bu, sözde eğim açısıdır (akım-voltaj karakteristiğinin eğimi ile karıştırılmamalıdır!). Sinyal gecikmesinin büyüklüğünü gösteren eğim açısı, elektrotlar arasındaki mesafeye ve elektronların hızına bağlıdır ve bu da anot voltajının büyüklüğüne bağlıdır. Böylece impulslar devreye geç girer. Jeneratör buna nasıl uyum sağlar? Tam olarak devrenin frekansında değil, bu frekansın hemen altında üretildiği ortaya çıktı. Alternatif akım salınımlı bir devreden akıyorsa, bir durumda devredeki voltaj tam olarak akımla aynı fazdadır: akımın devrenin frekansıyla tam olarak rezonansta olduğu zaman. Diğer tüm durumlarda, devredeki voltaj ya akıma öncülük eder ya da onun gerisinde kalır. Böylece, kendi kendine osilatör, devredeki voltajın pompalama akımı darbelerini tam olarak aynı miktarda ilerlettiği ve daha sonra lamba tarafından geciktirildiği bir frekansı otomatik olarak seçer. Yüksek Q devresinin frekans sapmalarına çok sert tepki verdiği bilinmektedir. Çok küçük frekans sapmaları büyük faz sapmalarına neden olur. Buna göre lambadaki faz gecikmesini telafi etmek için jeneratörün devrenin rezonans frekansından yalnızca biraz uzaklaşması yeterlidir. Anot voltajı değiştiyse lambadaki gecikme de değişmiş demektir. Jeneratör, faz dengesinin tekrar korunacağı başka bir frekansa geçecektir. Devrenin kalite faktörü yüksekse frekans kayması önemsiz olacaktır. Düşük Q devresinde jeneratörün aynı gecikmeyi telafi etmek için frekansı çok daha fazla değiştirmesi gerekir. Sinyal gecikmeleri sadece lambalarda değil, transistörlerde ve mikro devrelerde de mevcuttur. Sadece orada fizikleri o kadar açık değil. Böylece, bir lambanın veya bir transistörün çalışma modunu değiştirerek, üretim frekansını değiştirebiliriz, bu frekans modülasyonu için bile kullanılır. Ama sadece yapamıyorsak değil, yapmak da istemiyorsak ne yapmalıyız - ve frekans "yüzer"! İlk olarak, mümkünse, güç kaynağını stabilize edin ve ikinci olarak, bobinin radyo porselen veya polistirenden yapılmış nervürlü bir çerçeve üzerine yeterince kalın gümüş kaplı bir tel ile sarıldığı, mümkün olan en yüksek kalite faktörüne sahip bir salınım devresi kullanın. Çerçevenin zorunlu bir çentiği yoksa, onu bir aşağı inen transformatörden ısıtılmış tellerle sarmak gerekir. Soğuduktan sonra tel büzülür ve çerçeveye sıkıca oturur, dönüşleri sabitler. Bobinin bu amaçla vernik, boya vb. ile kaplanması. tamamen kabul edilemez. Kendi kendine osilatör 10 MHz'in üzerindeki frekanslarda çalışıyorsa devre elemanları baskılı devre kartına lehimlenmemelidir. Devrede kullanılan kondansatörler ve varikaplar ek tesisat kablolarına gerek kalmadan doğrudan bobin uçlarına lehimlenmelidir. Üretim frekansı yüksekse ve transistörün parazitik kapasitansları kaçınılmaz olarak devre kapasitesinin önemli bir bölümünü oluşturuyorsa, o zaman transistörün kendisinin yüzeye montaj yoluyla bobine lehimlenmesi gerekir. Üçüncüsü, GPA için minimum parazitik kapasitanslara sahip transistörlerin kullanılması gereklidir. Çoğu zaman, VHF'de bir kendi kendine osilatörün kendi kendine uyarılmasını önlemek için, geçit veya taban devresinde antiparazitik dirençler kullanılır. Parazit titreşimleri sönümlemenin yanı sıra ana devrenin kalite faktörünü de azaltırlar. Bu nedenle devrede bulunsalar bile dirençlerin ilk önce kurulmasına gerek yoktur. Parazit salınımları meydana gelirse, bunları ortadan kaldırmanın başka yollarını aramak gerekir ve bu bir etki yaratmazsa, o zaman yalnızca birkaç ohm'dan başlayarak minimum değere sahip bir anti-parazit direnci takın. VHF'deki parazitik uyarılma, yalnızca ek alım kanalları ve parazitik radyasyon oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda ana üretimin stabilitesini de bozar. Parazitik devrenin kalite faktörü düşük olabilir ve parazitik salınımlar kararsız bir genliğe sahip olabilir. Kendi kendine osilatör modu sürekli değişiyor, temel frekansta değişikliklere neden oluyor ve yaratıcılarını şaşırtıyor. Frekans kararsızlığına "çekme" adı verilen nedenler neden olabilir. Osilatör zayıf bir şekilde korunuyorsa, iletim sırasında, ana salınımlarla birlikte eklendiğinde, transistörün girişinde fazın tam bir bozukluğuna yol açan büyük başlatmalar devreyi etkiler. Buna göre, üretim frekansı "yürümeye" başlar. Kontrol önlemleri - tarama. güç ayrıştırması ve doğal salınımların genliğinin, başlatmaların genliğinden çok daha büyük olacağı seviye şemasına uygunluk. Burada söylenenlerin çoğunun o kadar da önemli olmadığı itirazı yapılabilir. Sonuçta alıcı-vericiler, burada ifade edilen birçok düşüncenin aksine VFO'nun yapıldığı şekilde çalışır. Evet onlar yapar. Ama nasıl? Bir veya başka bir not ortalaması alın, besleme voltajını% 10 değiştirin ve bir frekans ölçer kullanarak frekans kaymasına bakın. Tabii ki, gerçek çalışma sırasında% 10 oranında değişmez, ancak çok daha az değişir, ancak bu daha fazla netlik için daha uygundur. O zaman tüm hatalarınızı göreceksiniz - bobinin vernikle kaplanmasının hangi frekans dengesizliğine neden olduğu, kapasitörlerin ve varikapların baskılı devre kartına ne kadar kablolanması vb. Yüksek elektronik frekans kararlılığına sahip bir osilatör, buna bağlı olarak düşük faz gürültüsüne sahiptir. Ancak bu, VPA'nın kendisinin iyi bir tasarımıyla değil, dijital bir ölçek ve bir CAFC ile istikrarın sağlandığı durumlar için geçerli değildir. Edebiyat
Yazar: G. Gonchar (EW3LB), Baranovichi; Yayın: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
▪ Microsoft Surface Duo 2 katlanabilir akıllı telefon ▪ Minyatür çözülmemiş indüktörler ▪ Bölünmüş kişiliğe sahip bilgisayar
▪ Sitenin olağanüstü fizikçilerin hayatı bölümü. Makale seçimi ▪ Marcel Duchamp'ın makalesi. Ünlü aforizmalar ▪ makale Hangi tatil en fazla sayıda insanı tek bir yerde toplar? ayrıntılı cevap ▪ makale Güç kaynağı tesisatlarının elektrikçisi. İş güvenliği ile ilgili standart talimat
Makaleyle ilgili yorumlar: Görkem Yararlı makale.
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri