Estación de radio - hazlo tu mismo

Tecnología para construir y sintonizar una estación de radio a 27 MHz + 8 estructuras (modificaciones) con un alcance de 2 a 4 km

La documentación está destinada a radioaficionados novatos que diseñan de forma independiente estaciones de radio portátiles para uso individual.

En la primera parte, se dan los conceptos básicos para construir una estación de radio, se describen los bloques funcionales del receptor y el transmisor y su funcionamiento, se considera la influencia de los elementos del circuito en el funcionamiento de la estación de radio, se dan recomendaciones para elegir el modos óptimos. El énfasis está en las principales soluciones de circuitos principales.

La segunda parte da diagramas prácticos de estaciones de radio y su descripción, así como una técnica de sintonización. Se dan esquemas de dispositivos auxiliares simples para sintonizar y controlar estaciones de radio.

Al compilar la documentación, partimos del hecho de que la gran mayoría de los radioaficionados, especialmente los principiantes, no tienen a su disposición dispositivos como un osciloscopio, frecuencímetro, etc., así como la posibilidad de adquirir componentes de radio escasos como como resonadores de cuarzo.

En el proceso de desarrollo de la documentación, se probaron muchos esquemas, de los cuales se seleccionaron, refinaron y probaron los más adecuados para la repetición. Al mismo tiempo, resultó que la mayoría de los esquemas presentados en la literatura contienen inexactitudes, errores y fallas fundamentales y, como resultado, no se pueden repetir en casa.

Esperamos que los materiales preparados por nosotros le sean de utilidad y le ayuden a dar sus primeros pasos en el fascinante mundo de las comunicaciones por radio.

1. Conceptos básicos para construir una estación de radio

1.1. La estación de radio consta de un receptor y un transmisor.

El transmisor de radio convierte las vibraciones del sonido (habla, música, etc.) en vibraciones electromagnéticas emitidas por la antena. Estas ondas electromagnéticas son recibidas por el receptor y convertidas nuevamente en sonido.

A los días de comunicación de radioaficionados se les asignan varias bandas. Las radios descritas en esta documentación están diseñadas para operar en la banda de radioaficionados de 10 metros a 27,120 MHz. El tipo de modulación utilizado en el transmisor es el más simple: modulación de amplitud. Los receptores están construidos según un esquema súper regenerativo.

1.2. Principios generales funcionamiento de un receptor superregenerativo.

Este tipo de receptor es el más adecuado para construir estaciones de radio simples:
- sin piezas escasas;
- un pequeño número de elementos de circuito;
- simplicidad del esquema;
- suficiente sensibilidad.

Muchos radioaficionados novatos, que recolectaban tales receptores, se sintieron decepcionados: el receptor no arrancó en absoluto o estaba demasiado "caprichoso" en la sintonía. Esto se debe en gran parte al hecho de que en muchas publicaciones las soluciones de circuito son muy críticas para las clasificaciones de los elementos, especialmente el transistor.

Los esquemas proporcionados en esta documentación generalmente se ejecutan inmediatamente después del ensamblaje.

El receptor superregenerativo (Fig. 1) consta de tres bloques funcionales:
- circuito de entrada;
- súper-regenerador;
- amplificador de baja frecuencia.

El circuito de entrada consta de una antena y un filtro L1, C2, C3 y está diseñado para aumentar la selectividad del receptor. El hecho es que el receptor súper regenerativo tiene una banda bastante amplia (250-500 kHz). Por lo tanto, si el circuito de entrada se excluye del receptor, junto con la señal principal, se pueden escuchar otras estaciones de radio que operan en este rango. Además, con una sensibilidad suficientemente alta del receptor, se pueden inducir diversas interferencias eléctricas. El circuito de entrada en sí no amplifica la señal principal, por el contrario, la debilita un poco, pero suprime significativamente las estaciones de radio que operan en las frecuencias más cercanas. El circuito de entrada se puede excluir, luego el capacitor C1 se conecta directamente al circuito L2C5C7.

Arroz. 1. Receptor súper regenerativo.

La tarea del superregenerador es amplificar y demodular la señal de alta frecuencia recibida. El súper-regenerador está diseñado como un amplificador de retroalimentación. El circuito, cuando está correctamente configurado, tiene la máxima sensibilidad que puede proporcionar el transistor VT1 con buenos parámetros de alta frecuencia. El método más aceptable y simple para seleccionar transistores "buenos", en ausencia de dispositivos, es una prueba práctica de su funcionamiento de acuerdo con el circuito. El circuito (Fig. 1) del superregenerador permite utilizar casi cualquier transistor de alta frecuencia de baja y media potencia con conducción inversa o directa sin cambios.

En este último caso, es necesario cambiar la polaridad de la fuente de alimentación.

Hay tres tipos de oscilaciones en el superregenerador:
- alta frecuencia - igual a la frecuencia recibida (27,12 MHz);
- auxiliar - 30-50 kHz;
- baja frecuencia - correspondiente a la modulación de amplitud.

Para operación normal Es necesario para el receptor que las oscilaciones de alta frecuencia del súper-regenerador coincidan con la frecuencia recibida del transmisor, y la frecuencia de las oscilaciones auxiliares esté dentro de 30-50 GHz.

Para garantizar la regeneración de las oscilaciones de alta frecuencia, la frecuencia de resonancia del circuito L2-C5-C7 debe coincidir con la frecuencia del transmisor (establecido por el condensador C7), y con la ayuda de C8 se obtiene una retroalimentación óptima, es decir. la sensibilidad más alta del superregenerador justo antes del inicio de la autoexcitación. Con una disminución en la capacitancia C8 hasta un cierto límite de 4-15 pF, la sensibilidad del receptor aumenta y luego se produce una interrupción de la generación.

Además, la capacitancia de la unión colector-emisor del transistor VT1 también afecta el proceso de generación. La capacitancia de unión forma una especie de capacitor conectado en paralelo con C8. Si la capacitancia de la unión VT1 es lo suficientemente grande (20-30 pF), al ajustar el capacitor C8 no es posible lograr una alta sensibilidad del receptor. Es posible, en este caso, excluir el condensador C8 por completo y la retroalimentación se llevará a cabo solo debido a la capacitancia de la unión "colector-emisor" del transistor VT1. La frecuencia de las oscilaciones auxiliares está determinada principalmente por la cadena R4C9.

La corriente del emisor del transistor VT1, que fluye a través de la resistencia R4, carga simultáneamente el condensador C9. El emisor se vuelve más negativo y se aplica un voltaje de polarización más bajo a la base que al emisor. La corriente del transistor disminuye y el transistor se apaga. Además, el condensador C9 comienza a descargarse a través de R4, cae el voltaje del emisor y se reanuda el proceso. Con las clasificaciones dadas R4-C9, la frecuencia es de 30 a 50 kHz.

El inductor Dr1 (20-60 MKGN) filtra las oscilaciones de alta frecuencia y los restos se cierran a tierra a través de C9. Por lo tanto, si cambia los valores de la cadena R4-C9, no debe seleccionar C9 menos de 1000 pF para que la resistencia a los residuos de RF sea mínima.

El transistor VT1 está conectado de acuerdo con el esquema con una base común. Las resistencias R1 R2 establecen el punto de funcionamiento del transistor. Este punto debe elegirse de manera que oscile entre los modos de amplificación y autoexcitación.

El circuito superregenerador (Fig. 1) proporciona la máxima sensibilidad del receptor mediante una regulación simple debido a los condensadores C7, C8. Si está utilizando otros tipos de transistores, es posible que deba seleccionar la resistencia R2 para aumentar la sensibilidad.

Al elegir un transistor VT1 con buenas características, la sensibilidad del receptor se lleva a 1-2 microvoltios.

La cadena R5-C10-C11 sirve para separar las frecuencias bajas y auxiliares. La señal de baja frecuencia con el resto de la frecuencia auxiliar se alimenta a R5.

El amplificador de baja frecuencia es simple, no requiere sintonización y proporciona suficiente potencia de salida. Además, la cadena R5-C10-C11 es un filtro que atenúa el paso de la frecuencia auxiliar C10 a la ULF, no debe configurarse a más de 2 microfaradios.

1.3. Principios generales para el diseño de transmisores.

El transmisor de radio consta de un generador de alta frecuencia (HHF), un amplificador de potencia de alta frecuencia (UMHF), una etapa final y un modulador.

1.3.1 Generador de alta frecuencia (HFG).

La base de cualquier transmisor es el GHF (Fig. 2). La tarea principal del GHF es la generación de oscilaciones de alta frecuencia, la característica principal es la estabilidad de frecuencia. La estabilidad se entiende como una desviación, un cambio en la frecuencia de la MHF de una dada. Para nuestro caso, una estabilidad satisfactoria de 0.01 - 0.001% de desviación, es decir se permite una desviación de la frecuencia de 27,120 MHz en no más de 27,12 kHz. Además, dicha estabilidad debe mantenerse con cambios de temperatura, tensión de alimentación, humedad y otros factores adversos. El punto de operación del transistor VT1 lo establecen las resistencias R1, R2. El condensador C3 y el circuito oscilatorio L1-C2-C1 determinan la frecuencia portadora del generador. Para garantizar un funcionamiento fiable del transmisor, el MHF se sintoniza hasta el punto de máxima estabilidad de oscilación ajustando el circuito oscilatorio. La estabilización de temperatura del GHF la proporciona el circuito R3-C4, la retroalimentación es C5.

Arroz. 2. Generador de alta frecuencia.

Consideremos las principales razones que causan la inestabilidad del MHF (Fig. 2).

una). La inestabilidad es causada por un cambio en los parámetros del transistor VT1, principalmente debido a fluctuaciones en la temperatura y el voltaje de suministro. Los transistores de silicio a este respecto son más preferibles que los de germanio. Además, al elegir un transistor VT1, es necesario, de acuerdo con los datos de referencia, seleccionar el transistor con una frecuencia límite de 200 MHz o más, así como con capacidades de unión internas posiblemente más pequeñas. Cuanto mejores sean estos parámetros, más estable, con menos distorsión, funciona el MHF. Durante el funcionamiento, el transistor se calienta y esto, a su vez, cambia sus parámetros (corrientes inversas del transistor, etc.) y puede causar una deriva de frecuencia significativa.

Para evitar este proceso, el transistor debe seleccionarse en términos de potencia y corriente de colector con un margen. En este caso, VT1 funcionará en modo de luz: el calentamiento interno será mínimo, la corriente del colector VT1 es óptima: 8-10 veces menos que la referencia máxima, respectivamente, y en términos de potencia.

2). Un elemento muy importante del GHF, que afecta la estabilidad de la frecuencia, es un circuito oscilatorio que consta de un inductor L1 y condensadores C1, C2.

La estabilidad de frecuencia es mayor cuanto mayor es el factor de calidad del circuito oscilatorio, y esto depende tanto del inductor L1 como del tipo y tamaño de las capacitancias C1, C2.

El factor de calidad de un inductor está determinado por la resistencia del material (alambre), el tamaño y la forma de la bobina y el tipo de núcleo. Las bobinas impresas tienen una alta estabilidad, principalmente debido a la mínima capacitancia entre espiras. Se recomienda que el diámetro interior (espira más pequeña) de la bobina impresa sea de al menos 10 mm, el ancho del conductor sea de al menos 0,5 mm, la distancia entre las espiras sea de al menos 0,3 mm. También se puede hacer una bobina suficientemente estable a partir de ordinario alambre de cobre.

a). No se esfuerce por miniaturizar la bobina. El diámetro interior debe ser de al menos 8 mm.

b). La resistencia intrínseca del conductor debe ser mínima y, por lo tanto, el diámetro del cable está entre 1 y 1,5 mm. Material - cobre (marca de alambre PEV, PYL).
Si es posible usar un cable plateado o aplicar una película de plata sobre el cable usted mismo, por ejemplo, usando un fijador gastado, esto aumentará aún más el factor de calidad de la bobina.

en). Es deseable usar bobinas sin marco, y si se usa un marco, entonces cerámica. Con las fluctuaciones de temperatura, el marco puede expandirse y, en consecuencia, cambiar la geometría de la bobina, y esto, a su vez, cambia la inductancia y la frecuencia.

GRAMO). Las bobinas de una sola capa con paso forzado se caracterizan por una alta estabilidad. Esto se debe a que cuanto más cerca están los giros entre sí, mayor es su capacitancia e interconexión. Y esto empeora las características del circuito.

mi). Al colocar la bobina en el tablero, se debe tener en cuenta que otros elementos del circuito ubicados cerca (5-10 mm) de la bobina pueden causar inestabilidad. No se recomienda especialmente colocar piezas como condensadores electrolíticos, transistores metálicos desde los extremos de la bobina. El condensador C1 es mejor usar cerámica con aire dieléctrico(capacitancia C1 - 4/20 pF, C2 - 10 pF), el capacitor C2 es cerámico y sirve para suprimir armónicos.

mi). Para estabilizar la frecuencia, la potencia del GHF se elige pequeña (5-10 MW) y la carga se mantiene débil. La potencia principal se obtiene mediante un amplificador de potencia de alta frecuencia. Si tiene a su disposición un resonador de cuarzo a una frecuencia de 27,12 MHz, puede incluirlo en el circuito en lugar de C3 GHF (Fig. 2). Esto proporcionará una excelente estabilidad.
y). Es aconsejable acortar los conductores que conectan los elementos del circuito, sin superponer los cables de montaje.

1.3.2 Amplificador de potencia de alta frecuencia (UMHF) y filtro de alta frecuencia.

El objetivo principal de UMHF es amplificar la potencia de las oscilaciones de alta frecuencia, y el filtro es hacer coincidir la antena y el transmisor para una radiación más eficiente. oscilaciones electromagnéticas y supresión de emisiones espurias.

UHF y un filtro se pueden combinar en una unidad, el uso de transistores de silicio modernos permite usar UHF simple de una etapa para obtener potencia de radiación en la antena de hasta 600 MW, y esto proporciona un rango de comunicación de hasta 2-5 km. Al construir transmisores con UHF, se requiere un ajuste cuidadoso del filtro para suprimir las emisiones espurias (armónicos), de lo contrario, el transmisor interferirá con el hogar y otros equipos de radio y televisión. Considere el funcionamiento de la UMHF y la cascada final de acuerdo con el esquema de la Fig. 3.

Arroz. 3. Amplificador de potencia de alta frecuencia.

Las oscilaciones de alta frecuencia se alimentan a la base del transistor VT1, cuyo punto de operación se selecciona y fija mediante un divisor rígido R1, R2. La señal de alta frecuencia es amplificada por el transistor VT1 y se asigna al inductor Dr1, que tiene una alta resistencia a la alta frecuencia. Para un funcionamiento más estable, en lugar del estrangulador Dr1, es necesario encender el circuito oscilatorio LC, sintonizado a la frecuencia de la portadora principal (27.120 MHz). Para compensar la influencia del régimen de temperatura del transistor VT1, el circuito R3-C1 está conectado al emisor. Con una disminución en la resistencia R3, aumenta la corriente de colector VT1 y, en consecuencia, la potencia del UHMW. Debe recordarse al mismo tiempo que demasiada corriente de colector hace que el transistor se caliente.

Por lo tanto es necesario:

una). Elija la potencia del transistor VT1, que es de 2 a 5 veces mayor que la real. Esto está determinado por la corriente máxima del colector, por los datos de referencia del transistor y realmente medido.

2). Para eliminar el calor del transistor, se deben usar radiadores.

La señal amplificada a través del condensador C2 se alimenta al filtro P C3-L1-C4 y luego, a través de la bobina L2 a la antena. La señal de alta frecuencia amplificada contiene no solo la frecuencia fundamental, sino también sus armónicos. La potencia de los armónicos suele ser comparable a la potencia de la frecuencia fundamental. Para suprimirlos, debe seleccionar cuidadosamente las clasificaciones y ajustar el filtro P. Los elementos del circuito del filtro P deben seleccionarse individualmente para cada transmisor, ya que sus características dependen del transistor VT1, así como de la resistencia y la capacitancia de la antena. Por lo general, es suficiente ajustar los núcleos de las bobinas L2, L1.

En casa, la estimación más aproximada de la eficacia de la supresión de armónicos con un filtro P puede ser su equipo de radio y televisión.

1.3.3. Modulación.

Como ya se mencionó, estas radios usan modulación de amplitud. Oscilaciones de alta frecuencia, su amplitud (valor) cambia en proporción a las oscilaciones de baja frecuencia. Las oscilaciones de baja frecuencia del micrófono son amplificadas por la ULF y controlan la magnitud de las oscilaciones de alta frecuencia (Fig. 4).

Arroz. 4. Oscilación de alta frecuencia modulada en amplitud.

En la fig. 4-a muestra oscilaciones portadoras de alta frecuencia no moduladas de 27,12 MHz, y la amplitud es UHF constante (a-c). No hay superposición de vibraciones de baja frecuencia y no se transmite información.

Las oscilaciones moduladas en amplitud (Fig. 4-c) de una señal de alta frecuencia cambian de acuerdo con las oscilaciones de baja frecuencia (Fig. 4-b).

La amplitud de las oscilaciones de alta frecuencia (Fig. 4-c) cambia según el valor de UHF (a-c) y UHF (b-d), es decir, hay un componente UHF (c-d) no modulado que no cambia. El valor de la amplitud cambiante como porcentaje se denomina profundidad de modulación. Con la modulación de amplitud, es muy importante lograr la máxima profundidad de modulación (100%). De lo contrario, incluso con una poderosa radiación de oscilaciones de alta frecuencia, el alcance de la estación de radio se verá significativamente limitado. Se puede considerar que la potencia del transmisor, por lo que se proporciona el componente no modulado, simplemente se pierde. Por ejemplo, si la potencia del transmisor es de 100 MW con una profundidad de modulación del 30 %, esto equivale a una potencia del transmisor de 30 MW y una profundidad de modulación del 100 %.

La mayoría de una manera sencilla la modulación de amplitud es modulación de potencia. Si se suministra menos potencia a la MHF, la amplitud de las oscilaciones de alta frecuencia generadas por la MHF disminuye en consecuencia. Por lo tanto, la fuente de alimentación del MHF cambia de acuerdo con el cambio en la señal de baja frecuencia, podemos modular las oscilaciones de alta frecuencia.

Arroz. 5. Circuito modulador.

El circuito modulador (Fig. 5) consta de un ULF en los transistores VT1, VT2 y un transistor modulado VT3. A través del condensador de desacoplamiento C4, las oscilaciones de baja frecuencia amplificadas se alimentan a la base del transistor VT3. La resistencia R5 establece la mezcla de la base VT3 para que la corriente en el punto (A) sea igual a la mitad de la corriente si el GHF negativo está conectado directamente al suministro negativo. En este caso, la magnitud de la amplitud de las oscilaciones de HF también será igual a aproximadamente la mitad del máximo. En este caso, las semiondas positivas de las oscilaciones de baja frecuencia abrirán VT3 y, por el contrario, las negativas se cerrarán. En consecuencia, la amplitud de las oscilaciones de RF aumentará y disminuirá proporcionalmente. Para lograr una modulación del 100%, es necesario seleccionar una potencia de señal de baja frecuencia tal que VT3 se abra completamente con una media onda positiva y se cierre completamente con una media onda negativa. Si la potencia de la señal de baja frecuencia es insuficiente, la media onda positiva no abrirá completamente el transistor VT3, lo que significa que la amplitud de la señal de alta frecuencia no alcanzará su máximo. En consecuencia, la media onda negativa no cerrará completamente VT3 y la señal de RF no alcanzará su mínimo, entonces, con una potencia insuficiente de la señal de baja frecuencia, el rango de amplitud de las oscilaciones de alta frecuencia es limitado.

Si la señal de baja frecuencia, por el contrario, es demasiado fuerte, se produce una sobremodulación. En este caso, el transistor VT3 se abre por completo incluso antes de que la señal de baja frecuencia alcance su máximo. Y con un aumento adicional en la amplitud de LF, la amplitud de las oscilaciones de HF no aumenta. Esto limita la amplitud desde arriba. En consecuencia, existe una limitación desde abajo. El botón S1 se utiliza para una llamada de tono intermitente.

2. Método de sintonización de la emisora de radio.

2.1. Configuración del transmisor.

Para probar el rendimiento del transmisor, configurarlo y controlarlo, es necesario hacer un detector receptor simple. En casa, en ausencia de dispositivos y experiencia con ellos, el receptor del detector le permitirá sintonizar el transmisor a una frecuencia de 27,12 MHz con desviaciones permitidas, evaluar la potencia de radiación y la profundidad de modulación. El receptor del detector (Fig. 6) debe estar sintonizado a una frecuencia de 27,120 MHz.

Arroz. 6. Receptor detector.

Es deseable sintonizar el receptor utilizando un generador de señal estándar (GSS). Habiendo configurado la frecuencia GSS a 27.120 MHz, sintonice el receptor con el condensador C1 de acuerdo con la señal máxima en los auriculares. En este caso, el receptor debe alejarse gradualmente del GSS, ajustando el receptor. Después de sintonizar, no puede cambiar la antena. En lugar del GSS, puede usar un GHF de fabricación propia estabilizado por un resonador de cuarzo (Fig. 2). Si esto no es posible, entonces es necesario hacer la bobina L1 y la antena con más cuidado, y reemplazar el capacitor C1 por uno constante, con una capacidad de 30 pF. En este caso, la desviación de la frecuencia de 27,12 MHz será aceptable, es decir en el rango de aficionados, la bobina L1 no tiene marco, con un diámetro interior de 8 mm, el número de vueltas es de 17, el paso es de 0,5 mm, el diámetro del cable es de 1 mm. Antena - cable con un diámetro de 1 mm, longitud - 25 cm.

El transmisor se configura en el siguiente orden:
1. ajuste del modulador.
2. configurar el MHF a una frecuencia de 27,12 MHz.
3. Configuración de UMHF para ganancia máxima y armónicos mínimos.
4. configurar el modulador al 100% de profundidad de modulación.
5. ajuste del transmisor ensamblado.

Para verificar el modulador, debe conectar auriculares en lugar del GHF (Fig. 5) y aplicar energía al modulador de 9 V. En este caso, el modulador debería funcionar como un ULF normal. La sensibilidad se ajusta seleccionando la resistencia R1. La llamada se verifica cerrando los contactos del interruptor S1, mientras que se debe escuchar una señal de sonido intermitente (el tono cambia por la capacitancia C5).

Para configurar el GHF, debe conectarlo al modulador, fijar (encender) el botón de llamada de tono S1 y soldar un trozo de cable de 5-7 cm de largo y 0,5-0,7 mm de diámetro como antena al condensador GHF C6 (Fig. 2), encienda la alimentación. Su HHF funcionará como un transmisor con una frecuencia portadora de unos 27 MHz y modulada con una señal de tono.

Coloque el receptor cerca (10-20 cm) del MHF. El GHF está sintonizado a una frecuencia de 27,12 MHz por el condensador C1 (Fig. 2). Cuando esté sintonizado a 27.120 MHz, debe escucharse un tono de marcación.

Después de eso, puede ajustar la profundidad de modulación, es mejor hacerlo juntos: uno habla al micrófono del modulador y cambia la resistencia R5 (Fig. 5), y el otro controla la audibilidad a través del receptor, la audibilidad más inteligible corresponde a la modulación profunda.

El siguiente bloque está configurado UMHF. Para esto necesitas habilitar esquema completo transmisor con antena.

Una manera fácil de controlar la sintonización del transmisor poder maximo- consumo máximo de corriente del transmisor. Encienda el amperímetro entre la fuente de alimentación y el transmisor, controlando la cantidad de corriente en la UMHF (Fig. 3). Primero, si conectó un circuito en lugar de un estrangulador, ajuste el circuito resonante LC a resonancia ajustando el capacitor. A continuación, elija el punto de funcionamiento óptimo del divisor de transistores R1 R2. El control de sintonización se estima tentativamente de acuerdo con el consumo actual. El ajuste del filtro de supresión de armónicos lo realizan los núcleos de la bobina L1 L2 con la antena conectada. La eficacia de la supresión está controlada por la ausencia de interferencias en todos los canales de TV y radio. Después del ajuste del filtro, las emisiones espurias suelen suprimirse bien, pero no se garantiza una supresión del 100 %. Para hacer esto, debe verificar el transmisor en el trazador de curvas.

2.2. Configuración del receptor.

Para sintonizar el receptor es necesario disponer de una fuente de radiación de oscilaciones moduladas de alta frecuencia. Es mejor usar el GSS, en su defecto, puede reemplazar el GHF o un transmisor ya sintonizado en una frecuencia de 27,12 MHz. Antes de configurar el receptor, asegúrese de que esté funcionando. Para ello, basta con aplicar alimentación y, ajustando el valor de realimentación (condensador C8 - Fig. 1), para conseguir la aparición de ruido en los auriculares. Después de eso, la sintonización del receptor se realiza junto con el transmisor o GSS. La configuración es sencilla. Al ajustar los condensadores C7 y C8, es necesario lograr la señal máxima en los auriculares del receptor, alejándose gradualmente del transmisor. La sintonización debe realizarse con la antena que estará en su estación de radio. Cambiar la longitud y la forma de la antena requerirá una nueva sintonización del receptor. La frecuencia del receptor se ajusta mediante el condensador C7 y la sensibilidad es C8. Si el receptor contiene un circuito de entrada, entonces el capacitor C2 ajusta el circuito de entrada a una frecuencia de 27.120 MHz.

El rango está determinado por las siguientes funciones principales:
- potencia del transmisor;
- Sensibilidad del receptor;
- condiciones ambientales.

La potencia de los transmisores simples en una estación de radio (Fig. 7) se puede aumentar hasta 250-300 MW sin alteraciones significativas. Esto se logra a través de:

a) reemplazar el transistor VT1 con un transistor de potencia media KT603, KT608, KT645, KT630 con la mayor ganancia posible;

b) aumentar la tensión de alimentación a 12 V suministrada al transmisor (no se debe cambiar la fuente de alimentación del receptor);

c) fortalecer la conexión del circuito oscilatorio L1-C2-C5 con la antena (cuanto más cerca esté conectada la antena al colector VT1, más fuerte será la conexión y la potencia radiada en la antena);

d) reducir la resistencia de la resistencia R3 (en este caso, aumentan la corriente de colector VT1 y la amplitud de las oscilaciones de RF).

Hacer cambios en el transmisor requiere ajustar la frecuencia portadora con el condensador C5. A veces, al reemplazar VT1, es necesario ajustar el divisor R1 R2. Con un aumento en la potencia del transmisor, aumenta la potencia de radiación de los armónicos, creando interferencia en el aire. En parte, esto se puede eliminar seleccionando una longitud de antena adecuada y aumentando la capacitancia del capacitor de 2 a 30 pF.

Sin embargo, si no es posible deshacerse de la interferencia, entonces es necesario conectar adicionalmente un filtro II, es decir. encienda las bobinas L1, L2 y los condensadores C3, C4 (Fig. 3).

Un medio más "inofensivo" de aumentar el alcance es aumentar la sensibilidad del receptor. Esto se logra:
1) ajuste más preciso de la sensibilidad por los condensadores C19, C20 (Fig. 7);
2) reemplazando el transistor VT5 con GT311Zh, KT311I, KT325V, KT3102, KT3102E, etc.;
3) selección más precisa del valor de la resistencia R10.

La longitud y la forma de la antena afectan en gran medida tanto la sensibilidad del receptor como la potencia de radiación del transmisor. Al elegir antenas de látigo, la longitud de antena de 125 cm (1/8 de longitud de onda) se considera la más aceptable.

2.4. Detalles y diseño.

En las estaciones de radio, cuyos esquemas se dan a continuación, se utilizan en su mayoría partes funcionalmente similares.

Las bobinas con una inductancia de 0,8 MKH se realizan como se describe en el párrafo 3.1. para un receptor detector, la potencia adicional (en todos los circuitos) se conecta a la vuelta media de la bobina, y se toma una señal de alta frecuencia de la quinta vuelta, contando desde el colector del transistor.

En UMHF (Fig. 3), las bobinas se fabrican sobre un marco de poliestireno de 7 mm de diámetro con un recortador de hierro al carbono. La bobina L1 contiene 9 vueltas y L2: 15 vueltas de alambre de cobre con un diámetro de 0,8 mm. El diseño de las bobinas del transmisor (Fig. 9), incluido L2 con una inductancia de 0,8 µH, se describe anteriormente, y L4 se enrolla sobre L2 y consta de 4 vueltas de cable con un diámetro de 0,8 mm, distribuidas uniformemente sobre L2 bobina. Del mismo modo, las bobinas L2, L1 están hechas en el transmisor (Fig. 8). La bobina L3 (Fig. 9) se enrolla en un marco de poliestireno con un diámetro de 7 mm con una recortadora de hierro al carbono, el número de vueltas es de 10, el diámetro del cable es de 0,5 mm.

Se utiliza como antena una varilla o alambre flexible de 50-150 cm de largo.

Los teléfonos TON-2M se utilizan como micrófono y teléfono. Cuando utilice un micrófono diferente, deberá ajustar la primera etapa del modulador. Se pueden usar otros ULF en el receptor, incluidos los diseñados para cabezales dinámicos, pero no se debe cambiar la primera etapa del receptor ULF.

Arroz. 7.

Arroz. ocho.

Arroz. 9.

Arroz. diez.

Arroz. once.

Arroz. 12

Arroz. 13

Arroz. catorce.

R11 - 75 ohmios, 2 x 33 ohmios insertados, deben conectarse en serie.
C14 - 30 pf, invertidos de 2 a 68 pf, deben incluirse en serie.
R16 R8 se selecciona durante el ajuste.

La antena se conecta al contacto inferior del interruptor P1.2 (ver plano de montaje).

Instale los puentes 1-1, 2-2, 3-3, 4-4, 5-5 en la placa. Instalación según esquema y plano de montaje.

La configuración y el ajuste de la estación de radio se realizan de acuerdo con la documentación.

Los interruptores P1.1 y P1.2 se encienden al mismo tiempo para ingresar al modo de transmisión. El interruptor P3 en el modo de transmisión habilita la llamada de tono.

El interruptor P2 puede ser de cualquier tipo, según el diseño de su caja.

Resistencias tipo MLT-0.125.

Condensadores tipo KD, KN, KPK, K50-6.

plano de conjunto placa de circuito impreso radios de 27 MHz

Compilado por: Patlakh V. V.

Los generadores de alta frecuencia están diseñados para producir oscilaciones eléctricas en el rango de frecuencia de decenas de kHz a decenas e incluso cientos de MHz. Dichos generadores, por regla general, se realizan utilizando circuitos oscilatorios LC o resonadores de cuarzo, que son elementos de ajuste de frecuencia. Fundamentalmente, los circuitos no cambian significativamente de esto, por lo tanto, los generadores LC de alta frecuencia se considerarán a continuación. Tenga en cuenta que, si es necesario, los circuitos oscilatorios en algunos circuitos osciladores (ver, por ejemplo, Fig. 12.4, 12.5) pueden reemplazarse fácilmente por resonadores de cuarzo.

(Fig. 12.1, 12.2) se fabrican de acuerdo con el esquema tradicional y bien probado en la práctica de "tres puntos inductivos". Se diferencian en la presencia de un circuito emisor RC que establece el modo de funcionamiento del transistor (Fig. 12.2) de acuerdo con corriente continua. Para crear retroalimentación en el generador, se hace un grifo desde el inductor (Fig. 12.1, 12.2) (generalmente desde su parte 1/3 ... 1/5, contando desde la salida a tierra). La inestabilidad del funcionamiento de los generadores de alta frecuencia en los transistores bipolares se debe al notable efecto de derivación del propio transistor en el circuito oscilatorio. Cuando cambia la temperatura y/o la tensión de alimentación, las propiedades del transistor cambian notablemente, por lo que la frecuencia de generación “flota”. Para debilitar la influencia del transistor en la frecuencia operativa de generación, es necesario debilitar la conexión del circuito oscilatorio con el transistor tanto como sea posible, reduciendo al mínimo las capacidades de transición. Además, el cambio en la resistencia de carga afecta notablemente la frecuencia de generación. Por lo tanto, es extremadamente necesario desconectar el seguidor del emisor (fuente) entre el generador y la resistencia de carga.

Los generadores deben ser alimentados por fuentes de alimentación estables con ondulación de bajo voltaje.

Los generadores fabricados con transistores de efecto de campo (Fig. 12.3) tienen mejores características.

Ensamblados de acuerdo con el esquema de "tres puntos capacitivos" en transistores bipolares y de efecto de campo, se muestran en la fig. 12.4 y 12.5. Fundamentalmente, en términos de sus características, los circuitos de tres puntos "inductivos" y "capacitivos" no difieren, sin embargo, en el circuito de "tres puntos capacitivos", no es necesario sacar una conclusión adicional del inductor.

En muchos circuitos generadores (Fig. 12.1 - 12.5 y otros circuitos), la señal de salida se puede tomar directamente del circuito oscilatorio a través de un pequeño capacitor o a través de una bobina de acoplamiento inductivo correspondiente, así como de un circuito sin conexión a tierra. corriente alterna electrodos del elemento activo (transistor). En este caso, se debe tener en cuenta que la carga adicional del circuito oscilatorio cambia sus características y frecuencia de operación. A veces, esta propiedad se usa "para siempre", con el fin de medir diversas cantidades físicas y químicas, controlando parámetros tecnológicos.

En la fig. 12.6 muestra un diagrama de una versión ligeramente modificada del generador de RF: un "tres puntos capacitivo". La profundidad de la retroalimentación positiva y las condiciones óptimas para la excitación del generador se seleccionan utilizando elementos de circuito capacitivos.

El circuito generador mostrado en la fig. 12.7, es operable en un amplio rango de valores de la inductancia de la bobina del circuito oscilatorio (desde 200 μGh hasta 2 H) [R 7/90-68]. Un generador de este tipo se puede utilizar como generador de señales de alta frecuencia de amplio rango o como convertidor de medida de magnitudes eléctricas y no eléctricas en frecuencia, así como en un circuito para medir inductancias.

Los generadores basados en elementos activos con CVC en forma de N (diodos túnel, diodos lambda y sus análogos) suelen contener

fuente de corriente, elemento activo y elemento de ajuste de frecuencia (circuito LC) con conexión en paralelo o en serie. En la fig. 12.8 muestra un diagrama de un generador de RF en un elemento con una característica de voltaje de corriente en forma de lambda. Su frecuencia se controla cambiando la capacitancia dinámica de los transistores cuando cambia la corriente que fluye a través de ellos.

El LED HL1 estabiliza el punto de funcionamiento e indica el estado de encendido del generador.

En la fig. 12.9. El dispositivo funciona hasta una frecuencia de 1 MHz y superior cuando se utilizan los transistores indicados en el diagrama.

Mamá Fig. 12.10, con el fin de comparar circuitos según su grado de complejidad, se da un circuito práctico de un generador de RF basado en un diodo túnel. Se utilizó una unión con polarización directa de un diodo de germanio de alta frecuencia como estabilizador de voltaje de bajo voltaje semiconductor. Este generador es potencialmente capaz de operar en la región de las frecuencias más altas, hasta varios GHz.

Un generador de alta frecuencia, según el esquema que recuerda mucho a la Fig. 12.7, pero hecho con un transistor de efecto de campo, se muestra en la fig. 12.11 [RL 7/97-34].

El prototipo del oscilador RC que se muestra en la fig. 11.18 es el circuito generador de la fig. 12.12.

El generador de notas se distingue por la estabilidad de alta frecuencia, la capacidad de trabajar en una amplia gama de cambios en los parámetros de los elementos de ajuste de frecuencia. Para reducir el efecto de la carga en la frecuencia de operación del generador, se introdujo una etapa adicional en el circuito: un seguidor de emisor hecho en un transistor bipolar VT3. El generador es capaz de operar hasta frecuencias superiores a 150 MHz.

Entre los diversos esquemas de generadores, es especialmente necesario destacar los generadores con excitación por choque. Su trabajo se basa en la excitación periódica de un circuito oscilatorio (u otro elemento resonante) con un poderoso pulso de corriente corta. Como resultado del "impacto electrónico" en el circuito oscilatorio excitado de esta manera, surgen oscilaciones periódicas de forma sinusoidal que amortiguan gradualmente su amplitud. La atenuación de las oscilaciones en amplitud se debe a pérdidas de energía irreversibles en el circuito oscilatorio. La tasa de amortiguamiento de las oscilaciones está determinada por el factor de calidad (calidad) del circuito oscilatorio. La señal de salida de alta frecuencia será estable en amplitud si los pulsos de excitación siguen a una alta frecuencia. Este tipo de generadores es el más antiguo de los considerados y se conoce desde el siglo XIX.

El esquema práctico del generador de oscilaciones de alta frecuencia de excitación de choque se muestra en la fig. 12.13 [R 9/76-52; 3/77-53]. Los pulsos de excitación de choque se alimentan al circuito oscilatorio L1C1 a través del diodo VD1 desde un generador de baja frecuencia, por ejemplo, un multivibrador u otro generador de pulso rectangular (GPI), discutido anteriormente en los capítulos 7 y 8. La gran ventaja de la excitación de choque generadores es que funcionan utilizando circuitos oscilatorios de casi cualquier tipo y cualquier frecuencia de resonancia.

Otro tipo de generadores son los generadores de ruido, cuyos circuitos se muestran en la Fig. 12.14 y 12.15.

Dichos generadores se utilizan ampliamente para sintonizar varios circuitos electrónicos. Las señales generadas por dichos dispositivos ocupan una banda de frecuencia extremadamente amplia, desde unidades de Hz hasta cientos de MHz. Para generar ruido, se utilizan uniones polarizadas inversamente de dispositivos semiconductores que operan bajo las condiciones límite de ruptura por avalancha. Para este día, se pueden usar uniones de transistores (Fig. 12.14) [Рl 2/98-37] o diodos zener (Fig. 12.15) [Р 1/69-37]. Para ajustar el modo en el que el voltaje del ruido generado es máximo, regule la corriente de operación a través del elemento activo (Fig. 12.15).

Tenga en cuenta que las resistencias combinadas con amplificadores multietapa de baja frecuencia, receptores súper regenerativos y otros elementos también se pueden usar para generar ruido. Para obtener la amplitud máxima de la tensión de ruido, por regla general, es necesaria una selección individual del elemento más ruidoso.

Para crear generadores de ruido de banda estrecha, se puede incluir un filtro LC o RC en la salida del circuito generador.

generadores de baja frecuencia.

Generadores de baja frecuencia, o generadores bajas frecuencias(LFO), son fuentes de una señal sinusoidal en diferentes rangos de frecuencia: F<20 Гц (инфразвуковые), 20 Гц... 20 кГц (звуковые), 20...200 кГц (ультразвуковые). Диапазон частот может быть расширен до F>200kHz En algunos tipos de instrumentos, junto con una señal sinusoidal, se genera una señal llamada meandro.

Arroz. 2.1. esquema estructural LFO analógico

Los LFO se utilizan para un estudio completo de las rutas de los receptores de radio, para alimentar puentes de CA, etc.

El oscilador maestro determina la forma y todos los parámetros de frecuencia de la señal: rango de frecuencia, error de configuración de frecuencia, inestabilidad de frecuencia, factor de distorsión no lineal.

Si la forma de onda no se indica en el panel frontal del dispositivo, siempre es sinusoidal. generadores del tipo rc, cuyo sistema oscilatorio consiste en desfasar RC- cadenas. Todo el rango de frecuencia del generador se divide en 3-4 subrangos. Cada subrango corresponde a un cierto valor de la resistencia de la resistencia (Fig. 2.2), lo que le permite cambiar la frecuencia discretamente.

Arroz. 2.2. El principio de establecer la frecuencia del oscilador maestro.

El ajuste de frecuencia suave se lleva a cabo mediante un condensador variable, que sirve a todas las subbandas. Los osciladores maestros del tipo RC son simples, baratos, tienen un bajo coeficiente de distorsión no lineal y pequeñas dimensiones generales.

Fórmula de tipo de oscilador RC:

En algunos LFO, el control discreto de la frecuencia no se lleva a cabo mediante una resistencia, sino mediante un condensador. Luego se proporciona una configuración de frecuencia suave resistencia variable-potenciómetro. El amplificador debilita la influencia de los bloques posteriores en el oscilador maestro, mejorando sus parámetros de frecuencia, proporciona amplificación de señal en términos de voltaje (potencia) y le permite cambiar suavemente el voltaje de salida.

El transformador de adaptación está diseñado para la adaptación escalonada de la impedancia de salida del generador con la resistencia de carga conectada.

La presencia de un punto medio (s.t.) en el transformador le permite obtener dos valores idénticos, pero voltajes de salida de fase opuestos (Fig. 2.3).

Arroz. 2.3. Eléctrico diagrama de circuito transformador de adaptación de punto central

El transformador de adaptación de salida se utiliza en generadores con un mayor nivel de potencia de salida. La mayoría de los generadores de baja frecuencia no tienen un transformador de salida.

El interruptor de carga proporciona coincidencia de impedancia de salida D fuera generador con resistencia de carga R norte. Si no se realiza la coordinación, entonces el voltaje de salida no corresponde al establecido por el indicador del generador, el generador puede incluso fallar. Los valores más comunes D fuera son 5, 50, 600 y 6000 ohmios. Para igualar las resistencias en la salida 1, se suministra con el dispositivo una carga especial de 50 ohmios con un cable.

El control de voltaje de salida es proporcionado por un voltímetro electrónico tipo UD o un voltímetro electromecánico del sistema rectificador. El indicador de voltaje de salida siempre muestra el valor RMS de una señal sinusoidal.

El atenuador asegura que los voltajes de salida sean diferentes en valor y varíen discretamente. En este caso, las resistencias de entrada y salida del atenuador no cambian y no se viola la coincidencia. A veces, la atenuación no se indica en voltios, sino en decibelios.

La atenuación introducida por el atenuador se calcula mediante la fórmula:

, (2.2)

dónde tu en(B) - voltaje en la entrada del atenuador; estás fuera(B) - voltaje en la salida del atenuador.

Consideremos dos ejemplos.

Ejemplo 1. Determinar el voltaje a la salida del generador en voltios si es 1 V en la entrada y U = 60 dB en la salida. De acuerdo con la fórmula, escribimos:

Ejemplo 2. Determinar el valor de atenuación que introduce el atenuador del generador, si la tensión en su entrada es de 1 V, y en la salida de 100 mV.

Con base en la fórmula, escribimos

LFO digitales.

Los LFO digitales, en comparación con los analógicos, tienen mejores características metrológicas: menor error de instalación e inestabilidad de frecuencia, menor coeficiente de distorsión no lineal, estabilidad del nivel de la señal de salida.

Dichos generadores se están generalizando en comparación con los analógicos debido a la mayor velocidad, la simplificación de la configuración de la frecuencia y la eliminación del error subjetivo al configurar los parámetros de la señal de salida. Gracias al microprocesador incorporado en los LFO digitales, es posible sintonizar automáticamente la frecuencia de la señal de acuerdo con un programa determinado.

El funcionamiento de los LFO digitales se basa en el principio de generar un código numérico y luego convertirlo en una señal armónica analógica, que se aproxima mediante una función modelada mediante un convertidor de digital a analógico (DAC). El diagrama de bloques del LFO digital se muestra en la fig. 2.4.

Arroz. 2.4. Diagrama de bloques de un LFO digital

El generador de pulsos maestro con estabilización de frecuencia de cuarzo genera pulsos cortos en una secuencia periódica, que se alimentan al divisor de frecuencia. A la salida de un divisor de frecuencia con relación de división ajustable, se forma una secuencia de pulsos con un período de repetición dado, que determina el paso de muestreo.

El contador cuenta los pulsos que le llegan, la combinación de códigos de los pulsos acumulados en el contador se alimenta al convertidor de digital a analógico, que genera el voltaje correspondiente. Después del desbordamiento, el contador se pone a cero y está listo para comenzar la formación del siguiente período.

Tema 2.2. Generadores de señales de RF

Los generadores de alta frecuencia y microondas, o generadores de alta frecuencia y microondas (HF y SHHF), son fuentes de señal sinusoidal y al menos una modulada por cualquier parámetro (modulada en amplitud - señal AM, modulada en frecuencia - señal FM) con parámetros La forma de onda a la salida del MHF se muestra en la fig. 2.5.

Arroz. 6.5. Señales sinusoidales (a) y moduladas en amplitud (b) a la salida de la MHF

Si la forma de onda no se indica en el panel frontal del dispositivo, siempre es una señal sinusoidal y AM.

Las señales dadas se caracterizan los siguientes parámetros: F- portadora (modulada) de alta frecuencia, F- modulación de baja frecuencia, METRO-coeficiente de modulación de amplitud.

M=(A-B) 100%/(A+B) (2.3)

GHF y SHHF cubren los siguientes rangos de frecuencia portadora: 200 kHz ... 30 MHz (alta) y F> 30 MHz (ultra alta). El rango de frecuencia se puede ampliar hasta F< 200 кГц. Такие генераторы применяются для всестороннего исследования высокочастотных трактов теле- и радиоприемных устройств, для питания схем напряжением высоких и сверхвысоких частот. Структурная схема ГВЧ приведена на рис. 2.6.

Arroz. 2.6. Diagrama estructural del GHF

El oscilador maestro I determina el valor de la frecuencia portadora y la forma de onda. Un generador de este tipo se utiliza como generador maestro. LC, cuyo sistema oscilatorio es un circuito paralelo formado por un inductor L y condensador DE. La frecuencia de oscilación se expresa mediante la fórmula:

(2.4)

Todo el rango de frecuencias del GHF se divide en subbandas, cuyo número puede ser de hasta ocho. Cada subrango corresponde a un inductor específico, y el ajuste suave de la frecuencia (dentro de los límites del subrango) se lleva a cabo utilizando un capacitor variable. GHF tiene dos salidas: microvoltios y un voltio.

Desde la salida del oscilador maestro I, el voltaje se suministra a dos canales: el principal y el auxiliar. El canal principal contiene un amplificador-modulador y un atenuador de alta frecuencia (salida “µV”). De esta salida se toma una oscilación de alta frecuencia regulada modulada o sinusoidal no modulada, calibrada por voltaje. Al igual que con el LFO, el indicador muestra el valor RMS del voltaje sinusoidal.

El canal auxiliar contiene un amplificador y una salida de "1V". Desde esta salida, se elimina un voltaje de alta frecuencia no regulado, modulado (es decir, sinusoidal) y no regulado de 1 ... 2 V a la carga correspondiente

La entrada AM está diseñada para conectar un oscilador de modulación externo (oscilador maestro I) cuando el interruptor de palanca está configurado en "Ext". u oscilador de modulación interno (oscilador maestro II) con el interruptor de palanca en la posición "Int". Normalmente el valor de la frecuencia de modulación es fijo (400 o 1000 Hz). Si no se indica en el panel frontal, se supone que es de 1000 Hz.

Una característica del SHHF es el uso de dispositivos amplificadores de microondas especiales: klystrons, lámparas BWO de onda inversa, diodos de avalancha, diodos Gunn, magnetrones, así como sistemas oscilatorios en un resonador de cavidad o un segmento de cuarto de onda de una guía de ondas, una línea coaxial.

En la salida calibrada del SHVCH, la potencia no supera unos pocos microvatios, y en la salida no calibrada, unos pocos vatios. Además de la señal sinusoidal, SHVCH puede producir una señal modulada por pulsos (señal PM).

Tema 2.3. Generadores de señales de pulso

Los generadores de impulsos, o generadores de impulsos (GI), han encontrado aplicación en la afinación y regulación circuitos de pulso utilizados en televisión y comunicaciones, ordenadores, radares, etc. Los generadores que proporcionan voltajes rectangulares son ampliamente utilizados. Los parámetros de la señal de pulso se pueden ajustar en un amplio rango.

GI es una fuente de dos señales: principal y adicional (pulsos sincronizados - SI). Los principales parámetros de estas señales, ajustables en un amplio rango (Fig. 2.7), incluyen tú m- valor de amplitud del voltaje, t y- duración del pulso, t3- tiempo de retardo (time shift) de los pulsos principales en relación con los pulsos del reloj, T- período de repetición del pulso.

Arroz. 2.7. Parámetros de salida del GOP

Los parámetros indirectos (secundarios) de las señales GI incluyen: ciclo de trabajo, que debe ser ≥ 2 y se calcula mediante la fórmula:

, (2.5)

dónde F = 1/T- frecuencia de repetición de impulsos.

El diagrama de bloques del GI se muestra en la fig. 2.8.

>

Arroz. 2.8. Diagrama estructural de GI

El oscilador maestro genera pulsos cortos con una frecuencia F y puede funcionar en modo autooscilante (posición de tecla "1") o modo de espera (posición de tecla "2"). En el modo de disparo externo, la tasa de repetición del pulso está determinada por un generador externo conectado al conector de "Entrada". El inicio único se proporciona presionando el botón del dispositivo de inicio externo y único.

El bloque para la formación de pulsos de sincronización (SI) proporciona la forma necesaria de SI.

El bloque de retraso crea un cambio de tiempo por tiempo t los pulsos principales relativos al SI provenientes del oscilador maestro.

El bloque de formación de los impulsos básicos abastece la recepción a la salida de los impulsos de la forma necesaria y la duración.

El amplificador aumenta la amplitud de los pulsos, le permite cambiar su polaridad y realiza la adaptación de resistencia con la carga suministrada con el generador.

El atenuador reduce la amplitud de los pulsos un número fijo de veces.

La unidad de medida es un voltímetro que controla el valor de amplitud de la señal de pulso.

Las principales características metrológicas de los generadores que debe conocer al elegir un dispositivo incluyen las siguientes:

forma de onda;

Rango de ajuste de parámetros;

Error permisible de configuración de cada parámetro;

Inestabilidad temporal máxima permitida de los parámetros;

Distorsión de forma de onda permitida.

Los generadores de alta frecuencia propuestos están diseñados para producir oscilaciones eléctricas en el rango de frecuencia de decenas de kHz a decenas e incluso cientos de MHz. Dichos generadores, por regla general, se realizan utilizando circuitos oscilatorios LC o resonadores de cuarzo, que son elementos de ajuste de frecuencia. Fundamentalmente, los circuitos no cambian significativamente de esto, por lo tanto, los generadores LC de alta frecuencia se considerarán a continuación. Tenga en cuenta que, si es necesario, los circuitos oscilatorios en algunos circuitos osciladores (ver, por ejemplo, Fig. 12.4, 12.5) pueden reemplazarse fácilmente por resonadores de cuarzo.

Los generadores de alta frecuencia (Fig. 12.1, 12.2) se fabrican de acuerdo con el esquema tradicional y bien probado en la práctica de "tres puntos inductivos". Se diferencian en la presencia de un circuito emisor RC que establece el modo de funcionamiento del transistor (Fig. 12.2) en corriente continua. Para crear retroalimentación en el generador, se hace un grifo desde el inductor (Fig. 12.1, 12.2) (generalmente desde su parte 1/3 ... 1/5, contando desde la salida a tierra). La inestabilidad del funcionamiento de los generadores de alta frecuencia en los transistores bipolares se debe al notable efecto de derivación del propio transistor en el circuito oscilatorio. Cuando cambia la temperatura y/o la tensión de alimentación, las propiedades del transistor cambian notablemente, por lo que la frecuencia de generación “flota”. Para debilitar la influencia del transistor en la frecuencia operativa de generación, es necesario debilitar la conexión del circuito oscilatorio con el transistor tanto como sea posible, reduciendo al mínimo las capacidades de transición. Además, el cambio en la resistencia de carga afecta significativamente la frecuencia de generación. Por lo tanto, es imperativo incluir un seguidor de emisor (fuente) entre el generador y la resistencia de carga.

Los generadores deben ser alimentados por fuentes de alimentación estables con ondulación de bajo voltaje.

Los generadores fabricados con transistores de efecto de campo (Fig. 12.3) tienen mejores características.

Los generadores de alta frecuencia ensamblados de acuerdo con el esquema de "tres puntos capacitivos" en transistores bipolares y de efecto de campo se muestran en la fig. 12.4 y 12.5. Fundamentalmente, en términos de sus características, los circuitos de tres puntos "inductivos" y "capacitivos" no difieren, sin embargo, en el circuito de "tres puntos capacitivos", no es necesario sacar una conclusión adicional del inductor.

En muchos circuitos generadores (Fig. 12.1 - 12.5 y otros circuitos), la señal de salida se puede tomar directamente del circuito oscilatorio a través de un pequeño capacitor o de una bobina de acoplamiento inductivo correspondiente, así como de los electrodos del elemento activo (transistor ) que no estén puestos a tierra en corriente alterna. En este caso, se debe tener en cuenta que la carga adicional del circuito oscilatorio cambia sus características y frecuencia de operación. A veces, esta propiedad se usa "para siempre", con el fin de medir diversas cantidades físicas y químicas, controlando parámetros tecnológicos.

El circuito generador mostrado en la fig. 12.7, es operable en un amplio rango de valores de la inductancia de la bobina del circuito oscilatorio (de 200 μH a 2 H) [R 7/90-68]. Un generador de este tipo se puede utilizar como generador de señales de alta frecuencia de amplio rango o como convertidor de medida de magnitudes eléctricas y no eléctricas en frecuencia, así como en un circuito para medir inductancias.

Los generadores basados en elementos activos con CVC en forma de N (diodos túnel, diodos lambda y sus análogos) suelen contener una fuente de corriente, un elemento activo y un elemento de ajuste de frecuencia (circuito LC) con conexión en paralelo o en serie. En la fig. 12.8 muestra un diagrama de un generador de RF en un elemento con una característica de voltaje de corriente en forma de lambda. Su frecuencia se controla cambiando la capacitancia dinámica de los transistores cuando cambia la corriente que fluye a través de ellos.

El LED NI estabiliza el punto de operación e indica el estado de encendido del generador.

En la fig. 12.9. El dispositivo funciona hasta una frecuencia de 1 MHz y superior cuando se utilizan los transistores indicados en el diagrama.

En la fig. 12.10, con el fin de comparar circuitos según su grado de complejidad, se da un circuito práctico de un generador de RF basado en un diodo túnel. Se utilizó una unión con polarización directa de un diodo de germanio de alta frecuencia como regulador de voltaje de bajo voltaje semiconductor. Este generador es potencialmente capaz de operar en la región de las frecuencias más altas, hasta varios GHz.

alta frecuencia generador de frecuencia, que es muy similar a la Fig. 12.7, pero hecho con un transistor de efecto de campo, se muestra en la fig. 12.11 [RL 7/97-34].

El prototipo del oscilador RC que se muestra en la fig. 11.18 es el circuito generador de la fig. 12.12.

Este generador se distingue por la estabilidad de alta frecuencia, la capacidad de operar en una amplia gama de parámetros de elementos de ajuste de frecuencia. Para reducir el efecto de la carga en la frecuencia de operación del generador, se introdujo una cascada adicional en el circuito: un seguidor de emisor, hecho en transistor bipolar VT3. El generador es capaz de operar hasta frecuencias superiores a 150 MHz.

Otro tipo de generadores son los generadores de ruido, cuyos circuitos se muestran en la Fig. 12.14 y 12.15.

Dichos generadores se utilizan ampliamente para sintonizar varios circuitos electrónicos. Las señales generadas por dichos dispositivos ocupan una banda de frecuencia extremadamente amplia, desde unidades de Hz hasta cientos de MHz. Para generar ruido, se utilizan uniones polarizadas inversamente de dispositivos semiconductores que operan bajo las condiciones límite de ruptura por avalancha. Para esto, se pueden usar uniones de transistores (Fig. 12.14) [Рl 2/98-37] o diodos zener (Fig. 12.15) [Р 1/69-37]. Para ajustar el modo en el que el voltaje del ruido generado es máximo, regule la corriente de operación a través del elemento activo (Fig. 12.15).

Para crear generadores de ruido de banda estrecha, se puede incluir un filtro LC o RC en la salida del circuito generador.

Literatura: Shustov M.A. Circuito práctico (Libro 1), 2003

Consideramos una de las variedades de generadores que utilizan un circuito oscilatorio. Dichos generadores se usan principalmente solo a frecuencias altas, pero el uso de un generador LC puede ser difícil de generar a frecuencias más bajas. ¿Por qué? Recordemos la fórmula: la frecuencia del generador KC se calcula mediante la fórmula

Es decir: para reducir la frecuencia de generación es necesario aumentar la capacitancia del capacitor maestro y la inductancia del inductor, y esto, por supuesto, conllevará un aumento de tamaño.
Por lo tanto, para generar frecuencias relativamente bajas, Generadores RC
cuyo principio de funcionamiento consideraremos.

Diagrama del generador RC más simple(también se le llama circuito de fase trifásico), se muestra en la figura:

El diagrama muestra que esto es solo un amplificador. Además, está cubierto por retroalimentación positiva (POS): su entrada está conectada a la salida y, por lo tanto, está constantemente en autoexcitación. Y la frecuencia del generador RC está controlada por la llamada cadena de cambio de fase, que consta de los elementos C1R1, C2R2, C3R3.
Con la ayuda de una cadena de una resistencia y un condensador, se puede obtener un desfase de no más de 90º. En realidad, el cambio es cercano a los 60º. Por lo tanto, para obtener un desfase de 180º, se deben configurar tres cadenas. Desde la salida del último circuito RC, la señal se envía a la base del transistor.

La operación comienza en el momento en que se enciende la fuente de alimentación. El pulso de corriente del colector que surge en este caso contiene un espectro de frecuencia amplio y continuo, en el que necesariamente estará la frecuencia de generación requerida. En este caso, las oscilaciones de la frecuencia a la que está sintonizado el circuito desfasador no se amortiguarán. La frecuencia de oscilación está determinada por la fórmula:

En este caso, se debe cumplir la siguiente condición:

R1=R2=R3=R
C1=C2=C3=C

Dichos generadores solo pueden operar a una frecuencia fija.

Además de usar un circuito de cambio de fase, existe otra opción más común. El generador también se basa en un amplificador de transistor, pero en lugar de una cadena de cambio de fase, se usa el llamado puente Vin-Robinson (¡el apellido de Vin se escribe con una "H"!). Así es como esto luce:

El lado izquierdo del circuito es un filtro RC de paso de banda pasivo, en el punto A se elimina el voltaje de salida.
El lado derecho es como un divisor independiente de la frecuencia.
Generalmente se acepta que R1=R2=R, C1=C2=C. Entonces la frecuencia resonante estará determinada por la siguiente expresión:

En este caso, el módulo de ganancia es máximo e igual a 1/3, y el desfase es cero. Si la ganancia del divisor es igual a la ganancia del filtro pasabanda, entonces a la frecuencia resonante el voltaje entre los puntos A y B será cero, y el PFC a la frecuencia resonante salta de -90º a +90º. En general, se debe cumplir la siguiente condición:

R3=2R4

Pero sólo hay un problema: todo esto puede ser considerado sólo para condiciones ideales. En realidad, no todo es tan simple: la más mínima desviación de la condición R3 = 2R4 provocará una falla en la generación o la saturación del amplificador. Para que quede más claro, conectemos un puente Wien al amplificador operacional:

En general, este esquema no se puede usar de esta manera, ya que en cualquier caso habrá una dispersión en los parámetros del puente. Por lo tanto, en lugar de la resistencia R4, se introduce algún tipo de resistencia no lineal o controlada.
Por ejemplo, una resistencia no lineal: resistencia controlada mediante transistores. O también puede reemplazar la resistencia R4 con una lámpara incandescente de micropotencia, cuya resistencia dinámica aumenta con el aumento de la amplitud de la corriente. El filamento tiene una inercia térmica suficientemente grande y, a frecuencias de varios cientos de hercios, prácticamente no afecta el funcionamiento del circuito dentro de un período.

Los osciladores de puente de Wien tienen una buena propiedad: si R1 y R2 se reemplazan por variables (pero solo se duplican), será posible regular la frecuencia de generación dentro de ciertos límites.
Es posible dividir las capacitancias C1 y C2 en secciones, luego será posible cambiar los rangos y ajustar suavemente la frecuencia en los rangos con una resistencia variable doble R1R2.

Un circuito casi práctico de un oscilador RC con puente Wien en la siguiente figura:

Aquí: con el interruptor SA1 puede cambiar el rango, y con una resistencia doble R1 puede ajustar la frecuencia. El amplificador DA2 se utiliza para hacer coincidir el generador con la carga.