สถานีวิทยุ - ทำมันเอง

เทคโนโลยีสำหรับสร้างและจูนสถานีวิทยุ 27 MHz + โครงสร้าง 8 (ดัดแปลง) ระยะ 2–4 กม.

เอกสารนี้จัดทำขึ้นสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ที่ออกแบบสถานีวิทยุแบบพกพาสำหรับการใช้งานส่วนบุคคลอย่างอิสระ

ในส่วนแรกจะมีการอธิบายพื้นฐานของการสร้างสถานีวิทยุ บล็อกการทำงานของเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณและการทำงานของมัน พิจารณาอิทธิพลขององค์ประกอบวงจรต่อการทำงานของสถานีวิทยุ คำแนะนำสำหรับการเลือก โหมดที่เหมาะสมที่สุด เน้นที่การแก้ปัญหาวงจรหลัก

ส่วนที่สองให้ไดอะแกรมที่ใช้งานได้จริงของสถานีวิทยุและคำอธิบายตลอดจนเทคนิคการจูน แบบแผนของอุปกรณ์ช่วยง่าย ๆ สำหรับการปรับและควบคุมสถานีวิทยุ

เมื่อรวบรวมเอกสาร เราได้ดำเนินการจากข้อเท็จจริงที่ว่านักวิทยุสมัครเล่นส่วนใหญ่โดยเฉพาะผู้เริ่มต้นไม่มีอุปกรณ์เช่นออสซิลโลสโคปเครื่องวัดความถี่ ฯลฯ รวมถึงความเป็นไปได้ที่จะได้รับส่วนประกอบวิทยุที่หายากเช่น เป็นตัวสะท้อนควอทซ์

ในกระบวนการพัฒนาเอกสารนั้น มีการทดสอบหลายแบบ โดยเลือก ปรับแต่ง และทดสอบรูปแบบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำซ้ำ ในเวลาเดียวกัน ปรากฎว่าแผนการส่วนใหญ่ที่ระบุในวรรณกรรมมีความไม่ถูกต้อง ข้อผิดพลาด และข้อบกพร่องพื้นฐาน และเป็นผลให้ไม่สามารถทำซ้ำได้ที่บ้าน

เราหวังว่าสื่อที่จัดเตรียมโดยเราจะเป็นประโยชน์สำหรับคุณและช่วยให้คุณก้าวเข้าสู่โลกที่น่าสนใจของการสื่อสารทางวิทยุ

1. พื้นฐานการสร้างสถานีวิทยุ

1.1. สถานีวิทยุประกอบด้วยเครื่องรับและเครื่องส่ง

เครื่องส่งวิทยุแปลงการสั่นสะเทือนของเสียง (คำพูด เพลง ฯลฯ) เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากเสาอากาศ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้ได้รับจากเครื่องรับและแปลงกลับเป็นเสียง

วันของการสื่อสารทางวิทยุสมัครเล่นได้รับการจัดสรรหลายวง วิทยุที่อธิบายในเอกสารนี้ได้รับการออกแบบให้ทำงานบนย่านความถี่สำหรับมือสมัครเล่น 10 เมตรที่ 27.120 MHz ประเภทของการปรับที่ใช้ในเครื่องส่งสัญญาณคือการมอดูเลตแอมพลิจูดที่ง่ายที่สุด ตัวรับถูกสร้างขึ้นตามรูปแบบซุปเปอร์รีเจนเนอเรชั่น

1.2. หลักการทั่วไปการทำงานของเครื่องรับ super-regenerative

เครื่องรับประเภทนี้เหมาะที่สุดสำหรับการสร้างสถานีวิทยุอย่างง่าย:
- ไม่มีชิ้นส่วนที่หายาก
- องค์ประกอบวงจรจำนวนน้อย
- ความเรียบง่ายของโครงการ
- ความไวเพียงพอ

นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่หลายคนที่รวบรวมเครื่องรับดังกล่าว รู้สึกผิดหวัง เครื่องรับอาจไม่เริ่มทำงานเลย หรือ "ไม่แน่นอน" ในการปรับจูนมากเกินไป สาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่าในสิ่งพิมพ์จำนวนมาก โซลูชั่นวงจรมีความสำคัญมากต่อการให้คะแนนขององค์ประกอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งทรานซิสเตอร์

โครงร่างที่ให้ไว้ในเอกสารนี้มักจะรันทันทีหลังจากการประกอบ

ตัวรับ super-regenerative (รูปที่ 1) ประกอบด้วยสามบล็อกการทำงาน:
- วงจรอินพุต
- ซุปเปอร์รีเจนเนอเรเตอร์;
- เครื่องขยายเสียงความถี่ต่ำ

วงจรอินพุตประกอบด้วยเสาอากาศและตัวกรอง L1, C2, C3 และได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มความสามารถในการคัดเลือกของเครื่องรับ ความจริงก็คือตัวรับ super-regenerative มีแถบความถี่ที่ค่อนข้างกว้าง (250-500 kHz) ดังนั้นหากไม่รวมวงจรอินพุทจากเครื่องรับก็จะได้ยินสถานีวิทยุอื่นที่ทำงานในช่วงนี้พร้อมกับสัญญาณหลัก นอกจากนี้ ด้วยความไวสูงที่เพียงพอของเครื่องรับ จึงสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดการรบกวนทางไฟฟ้าต่างๆ ได้ วงจรอินพุทเองไม่ได้ขยายสัญญาณหลัก ตรงกันข้าม มันอ่อนลงบ้าง แต่ไปกดทับสถานีวิทยุที่ทำงานที่ความถี่ใกล้เคียงที่สุดอย่างมีนัยสำคัญ สามารถแยกวงจรอินพุตออกได้จากนั้นตัวเก็บประจุ C1 จะเชื่อมต่อกับวงจร L2C5C7 โดยตรง

ข้าว. 1. ตัวรับซุปเปอร์รีเจนเนอเรชั่น

งานของ super-regenerator คือการขยายและ demodulate สัญญาณความถี่สูงที่ได้รับ super-regenerator ได้รับการออกแบบให้เป็นเครื่องขยายเสียงป้อนกลับ เมื่อกำหนดค่าอย่างเหมาะสมแล้ว วงจรจะมีความไวสูงสุดที่ทรานซิสเตอร์ VT1 พร้อมพารามิเตอร์ความถี่สูงที่ดีสามารถให้ได้ วิธีที่ยอมรับได้และง่ายที่สุดในการเลือกทรานซิสเตอร์ที่ "ดี" ในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์ คือการทดสอบการทำงานจริงตามวงจร วงจร (รูปที่ 1) ของ super-regenerator ทำให้สามารถใช้ทรานซิสเตอร์ความถี่สูงเกือบทุกชนิดที่มีกำลังต่ำและปานกลางที่มีการนำไฟฟ้าย้อนกลับหรือไปข้างหน้าโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง

ในกรณีหลังนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนขั้วของแหล่งจ่ายไฟ

มีการสั่นสามประเภทใน super-regenerator:
- ความถี่สูง - เท่ากับความถี่ที่ได้รับ (27.12 MHz)
- เสริม - 30-50 kHz;
- ความถี่ต่ำ - สอดคล้องกับการปรับแอมพลิจูด

สำหรับ ดำเนินการตามปกติจำเป็นสำหรับเครื่องรับที่การสั่นความถี่สูงของ super-regenerator ตรงกับความถี่ที่ได้รับของเครื่องส่งสัญญาณและความถี่ของการสั่นเสริมจะอยู่ภายใน 30-50 GHz

ความถี่เรโซแนนซ์ของวงจร L2-C5-C7 จะต้องตรงกับความถี่ของตัวส่งสัญญาณ (กำหนดโดยตัวเก็บประจุ C7) และด้วยความช่วยเหลือของ C8 จะได้รับผลป้อนกลับที่เหมาะสมที่สุด เช่น ความไวสูงสุดของ super-regenerator ก่อนเริ่มมีการกระตุ้นตัวเอง ด้วยความจุ C8 ที่ลดลงถึงขีด จำกัด 4-15 pF ความไวของตัวรับจะเพิ่มขึ้นและจากนั้นเกิดการหยุดชะงักของรุ่น

นอกจากนี้ ความจุของชุมทางคอลเลคเตอร์-อิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ VT1 ยังส่งผลต่อกระบวนการสร้างด้วย ความจุของจุดเชื่อมต่อสร้างตัวเก็บประจุชนิดหนึ่งที่เชื่อมต่อขนานกับ C8 หากความจุของทางแยก VT1 มีขนาดใหญ่พอ (20-30 pF) การปรับตัวเก็บประจุ C8 จะทำให้ตัวรับสัญญาณมีความไวสูงไม่ได้ ในกรณีนี้ มีความเป็นไปได้ที่จะแยกตัวเก็บประจุ C8 ออกทั้งหมดและการตอบสนองจะดำเนินการเฉพาะเนื่องจากความจุของทางแยก "collector-emitter" ของทรานซิสเตอร์ VT1 ความถี่ของการแกว่งเสริมถูกกำหนดโดยโซ่ R4C9 เป็นหลัก

กระแสอีซีแอลของทรานซิสเตอร์ VT1 ไหลผ่านตัวต้านทาน R4 ชาร์จตัวเก็บประจุ C9 พร้อมกัน ตัวปล่อยจะเป็นค่าลบมากขึ้นและแรงดันไบแอสที่ต่ำกว่าจะถูกนำไปใช้กับฐานมากกว่าตัวปล่อย กระแสทรานซิสเตอร์ลดลงและทรานซิสเตอร์ปิด นอกจากนี้ ตัวเก็บประจุ C9 เริ่มคายประจุผ่าน R4 แรงดันไฟอีซีแอลลดลง และกระบวนการทำงานต่อ ด้วยการจัดอันดับ R4-C9 ที่กำหนด ความถี่จะอยู่ระหว่าง 30 ถึง 50 kHz

ตัวเหนี่ยวนำ Dr1 (20-60 MKGN) กรองการสั่นของความถี่สูงและส่วนที่เหลือจะปิดลงสู่พื้นผ่าน C9 ดังนั้นหากคุณเปลี่ยนค่าของสายโซ่ R4-C9 คุณไม่ควรเลือก C9 น้อยกว่า 1,000 pF เพื่อให้ความต้านทานต่อ RF ตกค้างน้อยที่สุด

ทรานซิสเตอร์ VT1 เชื่อมต่อตามรูปแบบที่มีฐานร่วมกัน ตัวต้านทาน R1 R2 กำหนดจุดทำงานของทรานซิสเตอร์ จุดนี้ต้องเลือกในลักษณะที่แกว่งไปมาระหว่างโหมดการขยายเสียงและโหมดกระตุ้นตัวเอง

วงจรซุปเปอร์รีเจนเนอเรเตอร์ (รูปที่ 1) ให้ความไวของตัวรับสูงสุดโดยการควบคุมอย่างง่ายเนื่องจากตัวเก็บประจุ C7, C8 หากคุณกำลังใช้ทรานซิสเตอร์ประเภทอื่น คุณอาจต้องเลือกตัวต้านทาน R2 เพื่อเพิ่มความไว

เมื่อเลือกทรานซิสเตอร์ VT1 ที่มีคุณสมบัติที่ดี ความไวของตัวรับจะอยู่ที่ 1-2 ไมโครโวลต์

โซ่ R5-C10-C11 ทำหน้าที่แยกความถี่ต่ำและความถี่เสริม สัญญาณความถี่ต่ำที่เหลือของความถี่เสริมจะถูกป้อนไปที่ R5

แอมพลิฟายเออร์ความถี่ต่ำนั้นเรียบง่าย ไม่ต้องการการปรับแต่ง และให้กำลังขับที่เพียงพอ นอกจากนี้โซ่ R5-C10-C11 เป็นตัวกรองที่ลดทอนความถี่เสริม C10 ไปยัง ULF ไม่ควรตั้งค่ามากกว่า 2 microfarads

1.3. หลักการทั่วไปในการออกแบบเครื่องส่ง

เครื่องส่งวิทยุประกอบด้วยเครื่องกำเนิดความถี่สูง (HHF) เครื่องขยายกำลังความถี่สูง (UMHF) สเตจสุดท้ายและโมดูเลเตอร์

1.3.1 เครื่องกำเนิดความถี่สูง (HFG)

พื้นฐานของเครื่องส่งสัญญาณคือ GHF (รูปที่ 2) งานหลักของ GHF คือการสร้างการสั่นของความถี่สูง ลักษณะสำคัญคือความเสถียรของความถี่ ความเสถียรเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการเบี่ยงเบนการเปลี่ยนแปลงความถี่ของ MHF จากค่าที่กำหนด สำหรับกรณีของเรา เสถียรภาพที่น่าพอใจคือ 0.01 - 0.001% ส่วนเบี่ยงเบน เช่น อนุญาตให้เบี่ยงเบนจากความถี่ 27.120 MHz ไม่เกิน 27.12 kHz นอกจากนี้ ควรรักษาเสถียรภาพดังกล่าวด้วยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้า ความชื้น และปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์อื่นๆ จุดปฏิบัติการของทรานซิสเตอร์ VT1 ถูกกำหนดโดยตัวต้านทาน R1, R2 ตัวเก็บประจุ C3 และวงจรออสซิลเลเตอร์ L1-C2-C1 กำหนดความถี่พาหะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ของเครื่องส่งสัญญาณ MHF จะถูกปรับไปยังจุดที่มีเสถียรภาพการสั่นสูงสุดโดยการปรับวงจรออสซิลเลชัน การรักษาเสถียรภาพอุณหภูมิของ GHF นั้นมาจากวงจร R3-C4 ข้อเสนอแนะคือ C5

ข้าว. 2. เครื่องกำเนิดความถี่สูง

ให้เราพิจารณาสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดความไม่เสถียรของ MHF (รูปที่ 2)

หนึ่ง). ความไม่เสถียรเกิดจากการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ของทรานซิสเตอร์ VT1 สาเหตุหลักมาจากความผันผวนของอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้า ทรานซิสเตอร์ซิลิคอนในแง่นี้เป็นที่นิยมมากกว่าเจอร์เมเนียม นอกจากนี้ เมื่อเลือกทรานซิสเตอร์ VT1 จำเป็นต้องเลือกทรานซิสเตอร์ที่มีความถี่จำกัด 200 MHz หรือมากกว่าตามข้อมูลอ้างอิงตามข้อมูลอ้างอิง เช่นเดียวกับความจุของจุดเชื่อมต่อภายในที่เล็กกว่า ยิ่งพารามิเตอร์เหล่านี้ดีเท่าไร MHF ก็จะยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นโดยมีการบิดเบือนน้อยลง ระหว่างการทำงาน ทรานซิสเตอร์จะร้อนขึ้น และในทางกลับกัน พารามิเตอร์จะเปลี่ยน (กระแสย้อนกลับของทรานซิสเตอร์ ฯลฯ) และอาจทำให้เกิดการเบี่ยงเบนของความถี่ได้อย่างมีนัยสำคัญ

เพื่อป้องกันกระบวนการนี้ ต้องเลือกทรานซิสเตอร์ในแง่ของกำลังไฟฟ้าและกระแสของตัวสะสมที่มีระยะขอบ ในกรณีนี้ VT1 จะทำงานในโหมดแสง - ความร้อนภายในจะน้อยที่สุด VT1 ของตัวสะสมในปัจจุบันเหมาะสมที่สุด - น้อยกว่าการอ้างอิงสูงสุด 8-10 เท่าตามลำดับและในแง่ของพลังงาน

2). องค์ประกอบที่สำคัญมากของ GHF ซึ่งส่งผลต่อความเสถียรของความถี่คือวงจรออสซิลเลเตอร์ที่ประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำ L1 และตัวเก็บประจุ C1, C2

ความเสถียรของความถี่จะสูงขึ้น ปัจจัยด้านคุณภาพของวงจรออสซิลเลเตอร์ก็จะยิ่งมากขึ้น และสิ่งนี้ขึ้นอยู่กับทั้งตัวเหนี่ยวนำ L1 และประเภทและขนาดของความจุ C1, C2

ปัจจัยด้านคุณภาพของตัวเหนี่ยวนำถูกกำหนดโดยความต้านทานของวัสดุ (ลวด) ขนาดและรูปร่างของขดลวด และประเภทของแกน ขดลวดที่พิมพ์ออกมามีความเสถียรสูง สาเหตุหลักมาจากความจุระหว่างเทิร์นเทิร์นขั้นต่ำ เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (วงเลี้ยวเล็กกว่า) ของม้วนพิมพ์แนะนำอย่างน้อย 10 มม. ความกว้างตัวนำอย่างน้อย 0.5 มม. ระยะห่างระหว่างการหมุนอย่างน้อย 0.3 มม. ขดลวดที่มีเสถียรภาพเพียงพอยังสามารถทำจากสามัญได้ ลวดทองแดง.

ก) อย่าพยายามย่อขนาดคอยล์ เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต้องมีอย่างน้อย 8 มม.

ข) ความต้านทานที่แท้จริงของตัวนำควรน้อยที่สุด ดังนั้น เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดจะอยู่ภายใน 1-1.5 มม. วัสดุ - ทองแดง (ลวดยี่ห้อ PEV, PYL)
หากเป็นไปได้ที่จะใช้ลวดชุบเงินหรือติดฟิล์มเงินบนลวดด้วยตนเอง เช่น การใช้ตัวซ่อมที่ใช้แล้ว ปัจจัยด้านคุณภาพของขดลวดจะเพิ่มขึ้นอีก

ใน). ขอแนะนำให้ใช้ขดลวดแบบไม่มีกรอบและหากใช้เฟรมให้ใช้เซรามิก ด้วยความผันผวนของอุณหภูมิ เฟรมสามารถขยายและเปลี่ยนรูปทรงของคอยล์ตามนั้นได้ และสิ่งนี้จะทำให้ค่าความเหนี่ยวนำและความถี่เปลี่ยนแปลงไป

ช) ขดลวดชั้นเดียวที่มีระยะพิทช์บังคับมีความเสถียรสูง เนื่องจากยิ่งทางเลี้ยวอยู่ใกล้กันมากเท่าใด ความจุและการเชื่อมต่อของพวกมันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และทำให้ลักษณะของวงจรแย่ลง

จ) เมื่อวางขดลวดบนกระดาน ต้องคำนึงว่าองค์ประกอบวงจรอื่นๆ ที่อยู่ใกล้กับขดลวด (5-10 มม.) อาจทำให้เกิดความไม่เสถียรได้ ไม่แนะนำให้วางชิ้นส่วนต่างๆ เช่น ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ทรานซิสเตอร์โลหะจากปลายขดลวด ตัวเก็บประจุ C1 จะดีกว่าถ้าใช้เซรามิกกับ อิเล็กทริกอากาศ(ความจุ C1 - 4/20 pF, C2 - 10 pF) ตัวเก็บประจุ C2 เป็นเซรามิกและทำหน้าที่ปราบปรามฮาร์โมนิก

จ) เพื่อรักษาความถี่ให้คงที่ กำลังของ GHF จะถูกเลือกให้มีขนาดเล็ก (5-10 MW) และโหลดจะยังคงอ่อนอยู่ พลังงานหลักได้มาจากเครื่องขยายกำลังความถี่สูง หากคุณมีเครื่องสะท้อนเสียงควอตซ์ที่ความถี่ 27.12 MHz คุณสามารถรวมไว้ในวงจรแทน C3 GHF (รูปที่ 2) นี้จะให้ความเสถียรที่ดีเยี่ยม
และ). ขอแนะนำให้ทำให้ตัวนำที่เชื่อมต่อองค์ประกอบวงจรสั้นลงโดยไม่ทับซ้อนกับสายยึด

1.3.2 เครื่องขยายกำลังความถี่สูง (UMHF) และตัวกรองความถี่สูง

วัตถุประสงค์หลักของ UMHF คือการขยายกำลังของการสั่นของความถี่สูงและตัวกรองเพื่อให้ตรงกับเสาอากาศและเครื่องส่งสัญญาณเพื่อการแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น การสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการปราบปรามการปล่อยมลพิษปลอม

สามารถรวม UHF และตัวกรองในหน่วยเดียว การใช้ทรานซิสเตอร์ซิลิคอนสมัยใหม่ช่วยให้สามารถใช้ UHF แบบขั้นตอนเดียวอย่างง่ายเพื่อรับพลังงานรังสีที่เสาอากาศสูงถึง 600 MW และให้ช่วงการสื่อสารสูงถึง 2-5 กม. เมื่อสร้างเครื่องส่งสัญญาณด้วย UHF จำเป็นต้องปรับตัวกรองอย่างระมัดระวังเพื่อยับยั้งการปล่อยมลพิษปลอม (ฮาร์โมนิก) มิฉะนั้นเครื่องส่งจะรบกวนอุปกรณ์ภายในบ้านและอุปกรณ์โทรทัศน์และวิทยุอื่นๆ พิจารณาการทำงานของ UMHF และน้ำตกขั้นสุดท้ายตามรูปแบบในรูปที่ 3.

ข้าว. 3. เครื่องขยายเสียงความถี่สูง

การสั่นของความถี่สูงจะถูกส่งไปยังฐานของทรานซิสเตอร์ VT1 ซึ่งเป็นจุดปฏิบัติการที่เลือกและแก้ไขโดยตัวแบ่งแบบแข็ง R1, R2 สัญญาณความถี่สูงถูกขยายโดยทรานซิสเตอร์ VT1 และจัดสรรให้กับตัวเหนี่ยวนำ Dr1 ซึ่งมีความต้านทานสูงต่อความถี่สูง เพื่อการทำงานที่เสถียรยิ่งขึ้น แทนที่จะใช้โช้ค Dr1 จำเป็นต้องเปิดวงจรออสซิลเลเตอร์ LC ซึ่งปรับเป็นความถี่พาหะหลัก (27.120 MHz) เพื่อชดเชยอิทธิพลของระบอบอุณหภูมิของทรานซิสเตอร์ VT1 วงจร R3-C1 เชื่อมต่อกับอีซีแอล ด้วยการลดลงของตัวต้านทาน R3 กระแสสะสม VT1 จะเพิ่มขึ้นและด้วยเหตุนี้พลังของ UHMW ต้องจำไว้ในเวลาเดียวกันว่ากระแสสะสมมากเกินไปทำให้ทรานซิสเตอร์ร้อนขึ้น

ดังนั้นจึงมีความจำเป็น:

หนึ่ง). เลือกกำลังของทรานซิสเตอร์ VT1 ซึ่งสูงกว่าของจริง 2-5 เท่า สิ่งนี้ถูกกำหนดโดยกระแสสะสมสูงสุด โดยข้อมูลอ้างอิงของทรานซิสเตอร์และวัดจริง

2). ต้องใช้หม้อน้ำเพื่อระบายความร้อนออกจากทรานซิสเตอร์

สัญญาณที่ขยายผ่านตัวเก็บประจุ C2 จะถูกป้อนไปยังตัวกรอง P C3-L1-C4 และเพิ่มเติมผ่านขดลวด L2 ไปยังเสาอากาศ สัญญาณความถี่สูงแบบขยายประกอบด้วยความถี่พื้นฐานไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงฮาร์โมนิกด้วย พลังของฮาร์โมนิกมักจะเทียบได้กับกำลังของความถี่พื้นฐาน ในการระงับคุณต้องเลือกการให้คะแนนอย่างรอบคอบและปรับตัวกรอง P ต้องเลือกองค์ประกอบวงจรของตัวกรอง P แยกกันสำหรับเครื่องส่งสัญญาณแต่ละเครื่องเนื่องจากลักษณะของมันขึ้นอยู่กับทรานซิสเตอร์ VT1 เช่นเดียวกับความต้านทานและความจุของเสาอากาศ โดยปกติแล้วการปรับแกนของคอยส์ L2, L1 ก็เพียงพอแล้ว

ที่บ้าน ประมาณการคร่าวๆ ของประสิทธิผลของการปราบปรามฮาร์มอนิกด้วยตัวกรอง P อาจเป็นอุปกรณ์ทีวีและวิทยุของคุณ

1.3.3. การมอดูเลต

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ววิทยุเหล่านี้ใช้การมอดูเลตแอมพลิจูด การสั่นของความถี่สูง แอมพลิจูด (ค่า) ของพวกมันจะเปลี่ยนตามสัดส่วนกับการสั่นของความถี่ต่ำ การสั่นของความถี่ต่ำจากไมโครโฟนจะถูกขยายโดย ULF และควบคุมขนาดของการสั่นของความถี่สูง (รูปที่ 4)

ข้าว. 4. การสั่นความถี่สูงที่มอดูเลตแอมพลิจูด

ในรูป 4-a แสดงการสั่นของพาหะความถี่สูงที่ไม่ถูกมอดูเลตที่ 27.12 MHz และแอมพลิจูดเป็น UHF คงที่ (a-c) ไม่มีการซ้อนทับของการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำและไม่มีการส่งข้อมูล

การสั่นแบบมอดูเลตแอมพลิจูด (รูปที่ 4-c) ของการเปลี่ยนแปลงสัญญาณความถี่สูงตามการสั่นของความถี่ต่ำ (รูปที่ 4-b)

แอมพลิจูดของการสั่นความถี่สูง (รูปที่ 4-c) เปลี่ยนแปลงตามค่าของ UHF (a-c) และ UHF (b-d) เช่น มีส่วนประกอบ UHF (cd) ที่ไม่มีการมอดูเลตที่ไม่เปลี่ยนแปลง ค่าของแอมพลิจูดที่เปลี่ยนแปลงเป็นเปอร์เซ็นต์เรียกว่าความลึกของการปรับ ด้วยการมอดูเลตแอมพลิจูด การหาความลึกของมอดูเลตสูงสุด (100%) เป็นสิ่งสำคัญมาก มิฉะนั้น แม้จะมีการแผ่รังสีอันทรงพลังของการสั่นความถี่สูง ช่วงของสถานีวิทยุก็จะถูกจำกัดอย่างมาก ถือได้ว่ากำลังของเครื่องส่งสัญญาณเนื่องจากส่วนประกอบที่ไม่มีการมอดูเลตนั้นสูญเสียไปอย่างง่ายดาย ตัวอย่างเช่น หากกำลังส่งสัญญาณ 100 เมกะวัตต์ที่ความลึกของการมอดูเลต 30% ก็จะเทียบเท่ากับกำลังส่งสัญญาณ 30 เมกกะวัตต์และความลึกของการมอดูเลต 100%

ที่สุด ด้วยวิธีง่ายๆการปรับแอมพลิจูดคือการมอดูเลตกำลัง หากจ่ายพลังงานให้กับ MHF น้อยกว่า แอมพลิจูดของการสั่นความถี่สูงที่เกิดจาก MHF จะลดลงตามไปด้วย ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟของ MHF จึงเปลี่ยนไปตามการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณความถี่ต่ำ เราสามารถปรับการสั่นของความถี่สูงได้

ข้าว. 5. วงจรโมดูเลเตอร์

วงจรโมดูเลเตอร์ (รูปที่ 5) ประกอบด้วย ULF บนทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 และทรานซิสเตอร์มอดูเลต VT3 ผ่านตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน C4 การสั่นของความถี่ต่ำที่ขยายแล้วจะถูกป้อนไปยังฐานของทรานซิสเตอร์ VT3 ตัวต้านทาน R5 ตั้งค่าการผสมของฐาน VT3 เพื่อให้กระแสที่จุด (A) เท่ากับครึ่งหนึ่งของกระแสถ้า GHF ลบเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายลบ ในกรณีนี้ ขนาดของแอมพลิจูดของการแกว่ง HF จะเท่ากับประมาณครึ่งหนึ่งของค่าสูงสุด ในกรณีนี้ คลื่นครึ่งบวกของการแกว่งของความถี่ต่ำจะเปิด VT3 และคลื่นลบจะปิดลง ดังนั้นแอมพลิจูดของการแกว่งของคลื่นความถี่วิทยุจะเพิ่มขึ้นและลดลงตามสัดส่วน ในการมอดูเลต 100% จำเป็นต้องเลือกกำลังสัญญาณความถี่ต่ำดังกล่าว เพื่อให้ VT3 เปิดขึ้นโดยสมบูรณ์ด้วยครึ่งคลื่นบวก และปิดโดยสมบูรณ์ด้วยครึ่งคลื่นเชิงลบ หากกำลังของสัญญาณความถี่ต่ำไม่เพียงพอ คลื่นครึ่งบวกจะไม่เปิดทรานซิสเตอร์ VT3 อย่างเต็มที่ ซึ่งหมายความว่าแอมพลิจูดของสัญญาณความถี่สูงจะไม่ถึงค่าสูงสุด ดังนั้นครึ่งคลื่นเชิงลบจะไม่ปิด VT3 อย่างสมบูรณ์และสัญญาณ RF จะไม่ถึงค่าต่ำสุด จากนั้นด้วยพลังงานที่ไม่เพียงพอของสัญญาณความถี่ต่ำ ช่วงของแอมพลิจูดของการสั่นของความถี่สูงจะถูกจำกัด

ในทางกลับกัน หากสัญญาณความถี่ต่ำแรงเกินไป โอเวอร์มอดูเลตก็จะเกิดขึ้น ในกรณีนี้ ทรานซิสเตอร์ VT3 จะถูกเปิดจนสุดก่อนที่สัญญาณความถี่ต่ำจะถึงระดับสูงสุด และด้วยแอมพลิจูดของ LF ที่เพิ่มขึ้นอีก แอมพลิจูดของการแกว่งของ HF จะไม่เพิ่มขึ้น ซึ่งจะจำกัดแอมพลิจูดจากด้านบน ดังนั้นจึงมีข้อจำกัดจากด้านล่าง ปุ่ม S1 ใช้สำหรับการโทรแบบมีเสียงต่อเนื่อง

2. วิธีการจูนสถานีวิทยุ

2.1. การตั้งค่าเครื่องส่งสัญญาณ

ในการทดสอบประสิทธิภาพของเครื่องส่งสัญญาณ กำหนดค่าและควบคุม จำเป็นต้องสร้างเครื่องรับเครื่องตรวจจับแบบธรรมดา ที่บ้านในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์และมีประสบการณ์กับพวกเขา ตัวรับเครื่องตรวจจับจะช่วยให้คุณสามารถปรับเครื่องส่งเป็นความถี่ 27.12 MHz โดยมีค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาต ประเมินกำลังการแผ่รังสีและความลึกของการมอดูเลต เครื่องรับเครื่องตรวจจับ (รูปที่ 6) จะต้องปรับเป็นความถี่ 27.120 MHz

ข้าว. 6. เครื่องรับเครื่องตรวจจับ

ขอแนะนำให้ปรับแต่งเครื่องรับโดยใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณมาตรฐาน (GSS) เมื่อตั้งค่าความถี่ GSS เป็น 27.120 MHz แล้วให้ปรับเครื่องรับด้วยตัวเก็บประจุ C1 ตามสัญญาณสูงสุดในหูฟัง ในกรณีนี้ เครื่องรับจะต้องค่อยๆ เคลื่อนออกจาก GSS โดยปรับเครื่องรับ หลังจากปรับจูนแล้ว คุณจะไม่สามารถเปลี่ยนเสาอากาศได้ แทนที่จะใช้ GSS คุณสามารถใช้ GHF ที่สร้างขึ้นเองซึ่งมีความเสถียรด้วยเครื่องสะท้อนเสียงแบบควอตซ์ (รูปที่ 2) หากไม่สามารถทำได้ จำเป็นต้องสร้างคอยล์ L1 และเสาอากาศอย่างระมัดระวังยิ่งขึ้น และเปลี่ยนตัวเก็บประจุ C1 ด้วยค่าคงที่ที่มีความจุ 30 pF ในกรณีนี้ จะยอมรับความเบี่ยงเบนจากความถี่ 27.12 MHz เช่น ในช่วงสมัครเล่นขดลวด L1 นั้นไม่มีกรอบโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 8 มม. จำนวนรอบคือ 17 ระยะพิทช์ 0.5 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางลวด 1 มม. เสาอากาศ - ลวดที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 มม. ความยาว - 25 ซม.

ตัวส่งสัญญาณได้รับการกำหนดค่าตามลำดับต่อไปนี้:
1. การตั้งค่าโมดูเลเตอร์
2. ตั้งค่า MHF เป็นความถี่ 27.12 MHz
3. การตั้งค่า UMHF เพื่อให้ได้ค่าสูงสุดและค่าฮาร์โมนิกต่ำสุด
4. การตั้งค่าโมดูเลเตอร์เป็นความลึกของการปรับ 100%
5. การปรับเครื่องส่งสัญญาณประกอบ

คุณต้องเชื่อมต่อหูฟังแทน GHF (รูปที่ 5) และจ่ายไฟให้กับโมดูเลเตอร์ 9 V ในกรณีนี้ โมดูเลเตอร์ควรทำงานเหมือน ULF ปกติ ความไวจะถูกปรับโดยการเลือกตัวต้านทาน R1 การโทรถูกตรวจสอบโดยปิดหน้าสัมผัสของสวิตช์ S1 ในขณะที่ควรได้ยินสัญญาณเสียงเป็นระยะ (โทนจะเปลี่ยนตามความจุ C5)

ในการกำหนดค่า GHF คุณต้องเชื่อมต่อกับโมดูเลเตอร์ แก้ไข (เปิด) ปุ่มโทรเสียง S1 และบัดกรีลวดเส้นหนึ่งยาว 5-7 ซม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5-0.7 มม. เป็นเสาอากาศไปยังตัวเก็บประจุ GHF C6 (รูปที่ 2) เปิดเครื่อง HHF ของคุณจะทำงานเป็นเครื่องส่งสัญญาณที่มีความถี่พาหะประมาณ 27 MHz และมอดูเลตด้วยสัญญาณโทน

วางเครื่องรับไว้ใกล้กับ MHF (10-20 ซม.) GHF ถูกปรับเป็นความถี่ 27.12 MHz โดยตัวเก็บประจุ C1 (รูปที่ 2) เมื่อปรับไปที่ 27.120 MHz จะได้ยินเสียงสัญญาณโทรศัพท์

หลังจากนั้น คุณสามารถปรับความลึกของการมอดูเลตได้ ควรทำร่วมกันดีกว่า: ตัวหนึ่งพูดกับไมโครโฟนโมดูเลเตอร์และเปลี่ยนความต้านทาน R5 (รูปที่ 5) และอีกส่วนควบคุมการได้ยินผ่านเครื่องรับ การได้ยินที่เข้าใจได้มากที่สุดสอดคล้องกัน เพื่อการมอดูเลตแบบลึก

บล็อกถัดไปได้รับการกำหนดค่า UMHF สำหรับสิ่งนี้คุณต้องเปิดใช้งาน โครงการที่สมบูรณ์เครื่องส่งสัญญาณพร้อมเสาอากาศ

วิธีง่ายๆ ในการควบคุมการปรับจูนเครื่องส่ง พลังสูงสุด- ปริมาณการใช้กระแสสูงสุดของเครื่องส่งสัญญาณ เปิดแอมป์มิเตอร์ระหว่างแหล่งจ่ายไฟและเครื่องส่งสัญญาณ ควบคุมปริมาณกระแสไฟใน UMHF (รูปที่ 3) ขั้นแรก หากคุณต่อวงจรแทนโช้ก ให้ปรับวงจรเรโซแนนซ์ LC ให้เป็นเรโซแนนซ์โดยการปรับคาปาซิเตอร์ จากนั้นเลือกจุดทำงานที่เหมาะสมที่สุดของตัวแบ่งทรานซิสเตอร์ R1 R2 การควบคุมการปรับจะประมาณการคร่าวๆ ตามปริมาณการใช้ในปัจจุบัน การปรับตัวกรองปราบปรามฮาร์โมนิกจะดำเนินการโดยแกนของคอยล์ L1 L2 โดยเชื่อมต่อกับเสาอากาศ ประสิทธิภาพของการปราบปรามถูกควบคุมโดยไม่มีการรบกวนในทีวีและวิทยุทุกช่อง หลังจากปรับตัวกรองแล้ว การปล่อยก๊าซปลอมมักจะถูกระงับไว้อย่างดี แต่ไม่รับประกันการปราบปราม 100% ในการทำเช่นนี้ คุณต้องตรวจสอบตัวส่งสัญญาณบนตัวติดตามเส้นโค้ง

2.2. การตั้งค่าตัวรับสัญญาณ

ในการปรับจูนเครื่องรับ จำเป็นต้องมีแหล่งกำเนิดของการแผ่คลื่นความถี่สูงแบบมอดูเลต จะดีกว่าถ้าใช้ GSS ในกรณีที่ไม่มีคุณสามารถเปลี่ยน GHF หรือเครื่องส่งสัญญาณที่ปรับความถี่เป็น 27.12 MHz แล้ว ก่อนตั้งค่าเครื่องรับ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องทำงานอยู่ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ก็เพียงพอที่จะใช้พลังงานและโดยการปรับค่าป้อนกลับ (ตัวเก็บประจุ C8 - รูปที่ 1) เพื่อให้ได้ลักษณะที่ปรากฏของเสียงรบกวนในหูฟัง หลังจากนั้นจะทำการปรับจูนเครื่องรับร่วมกับเครื่องส่งหรือ GSS การตั้งค่าทำได้ง่าย การปรับตัวเก็บประจุ C7 และ C8 จำเป็นต้องได้รับสัญญาณสูงสุดในหูฟังของเครื่องรับ โดยค่อยๆ เคลื่อนตัวออกห่างจากตัวส่ง ต้องทำการปรับจูนด้วยเสาอากาศที่จะอยู่บนสถานีวิทยุของคุณ การเปลี่ยนความยาวและรูปร่างของเสาอากาศจะต้องมีการปรับจูนเครื่องรับใหม่ ความถี่ของตัวรับถูกปรับโดยตัวเก็บประจุ C7 และความไวคือ C8 หากเครื่องรับมีวงจรอินพุต ตัวเก็บประจุ C2 จะปรับวงจรอินพุตเป็นความถี่ 27.120 MHz

ช่วงถูกกำหนดโดยฟังก์ชันหลักดังต่อไปนี้:
- กำลังส่งสัญญาณ
- ความไวของผู้รับ;
- สภาพแวดล้อม

พลังของเครื่องส่งสัญญาณธรรมดาในสถานีวิทยุ (รูปที่ 7) สามารถเพิ่มได้ถึง 250-300 MW โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ ทำได้โดย:

ก) เปลี่ยนทรานซิสเตอร์ VT1 ด้วยทรานซิสเตอร์กำลังปานกลาง KT603, KT608, KT645, KT630 ด้วยอัตราขยายสูงสุดที่เป็นไปได้

b) การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็น 12 V ที่จ่ายให้กับเครื่องส่งสัญญาณ (ไม่ควรเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟของเครื่องรับ)

c) เสริมความแข็งแกร่งในการเชื่อมต่อของวงจรออสซิลเลเตอร์ L1-C2-C5 กับเสาอากาศ (ยิ่งเชื่อมต่อเสาอากาศกับตัวสะสม VT1 มากเท่าไหร่การเชื่อมต่อก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นและกำลังแผ่รังสีบนเสาอากาศ)

d) ลดความต้านทานของตัวต้านทาน R3 (ในกรณีนี้กระแสสะสม VT1 และแอมพลิจูดของการแกว่งของ RF จะเพิ่มขึ้น)

การเปลี่ยนแปลงเครื่องส่งสัญญาณต้องปรับความถี่พาหะด้วยตัวเก็บประจุ C5 บางครั้งเมื่อเปลี่ยน VT1 จำเป็นต้องปรับตัวแบ่ง R1 R2 ด้วยการเพิ่มกำลังของเครื่องส่งสัญญาณ พลังงานรังสีของฮาร์โมนิกจะเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดการรบกวนในอากาศ บางส่วนสามารถกำจัดได้โดยการเลือกความยาวเสาอากาศที่ตรงกันและเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุจาก 2 เป็น 30 pF

อย่างไรก็ตาม หากไม่สามารถกำจัดการรบกวนได้ ก็จำเป็นต้องเชื่อมต่อตัวกรอง II เพิ่มเติม กล่าวคือ เปิดคอยล์ L1, L2 และตัวเก็บประจุ C3, C4 (รูปที่ 3)

วิธีการที่ "ไม่เป็นอันตราย" มากขึ้นในการเพิ่มช่วงคือการเพิ่มความไวของเครื่องรับ นี่คือความสำเร็จ:
1) การปรับความไวแสงที่แม่นยำยิ่งขึ้นด้วยตัวเก็บประจุ C19, C20 (รูปที่ 7);
2) เปลี่ยนทรานซิสเตอร์ VT5 ด้วย GT311Zh, KT311I, KT325V, KT3102, KT3102E เป็นต้น
3) การเลือกค่าของตัวต้านทาน R10 ที่แม่นยำยิ่งขึ้น

ความยาวและรูปร่างของเสาอากาศส่งผลกระทบอย่างมากต่อความไวของเครื่องรับและกำลังการแผ่รังสีของเครื่องส่งสัญญาณ เมื่อเลือกเสาอากาศแบบแส้ ความยาวเสาอากาศ 125 ซม. (ความยาวคลื่น 1/8) ถือว่ายอมรับได้มากที่สุด

2.4. รายละเอียดและการออกแบบ

ในสถานีวิทยุมีการใช้โครงร่างด้านล่างซึ่งส่วนใหญ่จะใช้ส่วนที่คล้ายคลึงกันในหน้าที่การใช้งาน

ขดลวดที่มีความเหนี่ยวนำ 0.8 MKH ดำเนินการตามที่อธิบายไว้ในวรรค 3.1 สำหรับเครื่องรับเครื่องตรวจจับบวกกำลัง (ในทุกวงจร) เชื่อมต่อกับการหมุนตรงกลางของขดลวดและสัญญาณความถี่สูงจะถูกนำมาจากรอบที่ 5 นับจากตัวสะสมของทรานซิสเตอร์

ใน UMHF (รูปที่ 3) ขดลวดจะทำบนโครงโพลีสไตรีนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 มม. พร้อมที่กันจอนเหล็กคาร์บอน คอยล์ L1 มี 9 รอบและ L2 - 15 รอบของลวดทองแดงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.8 มม. การออกแบบขดลวดส่งสัญญาณ (รูปที่ 9) รวมถึง L2 ที่มีความเหนี่ยวนำ 0.8 µH ได้อธิบายไว้ข้างต้น และ L4 ถูกพันบน L2 และประกอบด้วยลวด 4 เส้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 มม. กระจายอย่างสม่ำเสมอบน L2 ม้วน. ในทำนองเดียวกันขดลวด L2, L1 ถูกสร้างขึ้นในเครื่องส่งสัญญาณ (รูปที่ 8) คอยล์ L3 (รูปที่ 9) พันบนโครงโพลีสไตรีนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 มม. พร้อมที่กันจอนเหล็กคาร์บอนจำนวนรอบคือ 10 เส้นผ่านศูนย์กลางลวด 0.5 มม.

ใช้แท่งหรือลวดอ่อนยาว 50-150 ซม. เป็นเสาอากาศ

โทรศัพท์ TON-2M ใช้เป็นไมโครโฟนและโทรศัพท์ เมื่อใช้ไมโครโฟนอื่น คุณจะต้องปรับขั้นตอนแรกของโมดูเลเตอร์ สามารถใช้ ULF อื่นๆ ในเครื่องรับได้ รวมถึงอุปกรณ์ที่ออกแบบมาสำหรับส่วนหัวแบบไดนามิก แต่ไม่ควรเปลี่ยนขั้นตอนที่ 1 ของเครื่องรับ ULF

ข้าว. 7.

ข้าว. แปด.

ข้าว. 9.

ข้าว. สิบ.

ข้าว. สิบเอ็ด

ข้าว. 12.

ข้าว. 13.

ข้าว. สิบสี่

R11 - 75 โอห์ม ใส่ 2 x 33 โอห์ม ควรต่อเป็นอนุกรม
C14 - 30 pf, ลงทุน 2 ถึง 68 pf, ควรรวมเป็นชุด
R16 R8 ถูกเลือกระหว่างการปรับ

เสาอากาศเชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสด้านล่างของสวิตช์ P1.2 (ดูภาพวาดประกอบ)

ติดตั้งจัมเปอร์ 1-1, 2-2, 3-3, 4-4, 5-5 บนกระดาน การติดตั้งตามแบบแผนและแบบประกอบ

การตั้งค่าและการปรับสถานีวิทยุดำเนินการตามเอกสารประกอบ

เปิดสวิตช์ P1.1 และ P1.2 พร้อมกันเพื่อเข้าสู่โหมดการส่ง สลับ P3 ในโหมดส่งทำให้สามารถโทรด้วยเสียงได้

Switch P2 สามารถเป็นได้ทุกประเภท ขึ้นอยู่กับการออกแบบเคสของคุณ

ตัวต้านทานชนิด MLT-0.125

ตัวเก็บประจุชนิด KD, KN, KPK, K50-6

การวาดภาพประกอบ แผงวงจรพิมพ์วิทยุ 27 MHz

รวบรวมโดย: Patlakh V.V.

เครื่องกำเนิดความถี่สูงได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างการสั่นของไฟฟ้าในช่วงความถี่ตั้งแต่สิบ kHz ถึง สิบ หรือแม้แต่หลายร้อย MHz ตามกฎแล้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวจะดำเนินการโดยใช้วงจรออสซิลเลเตอร์ LC หรือเครื่องสะท้อนควอทซ์ซึ่งเป็นองค์ประกอบการตั้งค่าความถี่ โดยพื้นฐานแล้ววงจรจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญจากสิ่งนี้ ดังนั้นเครื่องกำเนิด LC ความถี่สูงจะได้รับการพิจารณาด้านล่าง โปรดทราบว่าหากจำเป็น วงจรออสซิลเลเตอร์ในวงจรออสซิลเลเตอร์บางวงจร (ดูรูปที่ 12.4, 12.5) สามารถแทนที่ได้อย่างง่ายดายด้วยเครื่องสะท้อนเสียงแบบควอตซ์

(รูปที่ 12.1, 12.2) สร้างขึ้นตามรูปแบบ "อุปนัยสามจุด" แบบดั้งเดิมและได้รับการพิสูจน์แล้วในทางปฏิบัติ พวกมันต่างกันเมื่อมีวงจรอีซีแอล RC ที่กำหนดโหมดการทำงานของทรานซิสเตอร์ (รูปที่ 12.2) ตาม กระแสตรง. ในการสร้างข้อเสนอแนะในตัวสร้างการแตะจะทำจากตัวเหนี่ยวนำ (รูปที่ 12.1, 12.2) (โดยปกติจากส่วนที่ 1/3 ... 1/5 นับจากเอาต์พุตที่ต่อสายดิน) ความไม่เสถียรของการทำงานของเครื่องกำเนิดความถี่สูงบนทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์นั้นเกิดจากผลการแบ่งตัวที่สังเกตได้ของตัวทรานซิสเตอร์เองบนวงจรออสซิลเลเตอร์ เมื่ออุณหภูมิและ/หรือแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง คุณสมบัติของทรานซิสเตอร์จะเปลี่ยนไปอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นความถี่ในการสร้าง "ลอย" เพื่อลดอิทธิพลของทรานซิสเตอร์ที่มีต่อความถี่ในการทำงานของรุ่น จำเป็นต้องลดการเชื่อมต่อของวงจรออสซิลเลเตอร์กับทรานซิสเตอร์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงความต้านทานโหลดจะส่งผลต่อความถี่ในการสร้างอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องปิดตัวติดตามอีซีแอล (แหล่งที่มา) ระหว่างเครื่องกำเนิดและความต้านทานโหลด

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าควรได้รับพลังงานจากแหล่งจ่ายไฟที่เสถียรและมีระลอกคลื่นแรงดันไฟต่ำ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำกับทรานซิสเตอร์แบบ field-effect (รูปที่ 12.3) มีลักษณะที่ดีกว่า

ประกอบตามรูปแบบ "capacitive three-point" บนทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์และฟิลด์เอฟเฟกต์แสดงในรูปที่ 12.4 และ 12.5 โดยพื้นฐานแล้วในแง่ของคุณลักษณะวงจรสามจุด "อุปนัย" และ "คาปาซิทีฟ" ไม่แตกต่างกันอย่างไรก็ตามในวงจร "ตัวเก็บประจุแบบสามจุด" ไม่จำเป็นต้องสรุปข้อสรุปเพิ่มเติมจากตัวเหนี่ยวนำ

ในวงจรกำเนิดจำนวนมาก (รูปที่ 12.1 - 12.5 และวงจรอื่นๆ) สัญญาณเอาท์พุตสามารถนำมาจากวงจรออสซิลเลเตอร์โดยตรงผ่านตัวเก็บประจุขนาดเล็กหรือผ่านขดลวดคัปปลิ้งอุปนัยที่เข้าชุดกัน กระแสสลับอิเล็กโทรดขององค์ประกอบที่ใช้งาน (ทรานซิสเตอร์) ในกรณีนี้ควรคำนึงว่าโหลดเพิ่มเติมของวงจรออสซิลเลเตอร์จะเปลี่ยนลักษณะและความถี่ในการทำงาน บางครั้งคุณสมบัตินี้ถูกใช้ "เพื่อประโยชน์" - เพื่อวัตถุประสงค์ในการวัดปริมาณทางกายภาพและทางเคมีต่างๆ การควบคุมพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยี

ในรูป 12.6 แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิด RF รุ่นดัดแปลงเล็กน้อย - "ตัวเก็บประจุแบบสามจุด" ความลึกของการตอบรับเชิงบวกและสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการกระตุ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกเลือกโดยใช้องค์ประกอบวงจร capacitive

วงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแสดงในรูปที่ 12.7 สามารถทำงานได้ในช่วงกว้างของค่าความเหนี่ยวนำของขดลวดของวงจรออสซิลเลเตอร์ (จาก 200 μGh ถึง 2 H) [R 7 / 90-68] เครื่องกำเนิดดังกล่าวสามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่สูงช่วงกว้างหรือเป็นเครื่องแปลงการวัดปริมาณไฟฟ้าและที่ไม่ใช่ไฟฟ้าเป็นความถี่ตลอดจนในวงจรสำหรับวัดความเหนี่ยวนำ

เครื่องกำเนิดขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่ใช้งานที่มี CVC รูปตัว N (ไดโอดอุโมงค์, แลมบ์ดาไดโอดและแอนะล็อก) มักจะมี

แหล่งที่มาปัจจุบัน องค์ประกอบที่ใช้งานและองค์ประกอบการตั้งค่าความถี่ (LC-circuit) พร้อมการเชื่อมต่อแบบขนานหรือแบบอนุกรม ในรูป 12.8 แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิด RF บนองค์ประกอบที่มีลักษณะแรงดันกระแสไฟรูปแลมบ์ดา ความถี่ของมันถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนความจุแบบไดนามิกของทรานซิสเตอร์เมื่อกระแสที่ไหลผ่านพวกมันเปลี่ยนไป

LED HL1 ทำให้จุดทำงานเสถียรและแสดงสถานะเปิดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้แอนะล็อกของแลมบ์ดาไดโอด ซึ่งสร้างจากทรานซิสเตอร์แบบ field-effect และด้วยความเสถียรของจุดปฏิบัติการโดยแอนะล็อกของซีเนอร์ไดโอด - LED แสดงในรูปที่ 12.9. อุปกรณ์ทำงานได้ถึงความถี่ 1 MHz และสูงกว่าเมื่อใช้ทรานซิสเตอร์ที่ระบุไว้ในแผนภาพ

มะมะเดื่อ 12.10 เพื่อเปรียบเทียบวงจรตามระดับความซับซ้อน วงจรที่ใช้งานได้จริงของเครื่องกำเนิดคลื่นความถี่วิทยุที่ใช้อุโมงค์ไดโอดจะได้รับ ชุมทางแบบเอนเอียงไปข้างหน้าของเจอร์เมเนียมไดโอดความถี่สูงถูกใช้เป็นตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแรงดันต่ำเซมิคอนดักเตอร์ เครื่องกำเนิดนี้อาจสามารถทำงานได้ในพื้นที่ที่มีความถี่สูงสุด - สูงถึงหลาย GHz

เครื่องกำเนิดความถี่สูงตามรูปแบบที่ชวนให้นึกถึงรูปที่ 12.7 แต่ทำโดยใช้ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามดังแสดงในรูปที่ 12.11 [RL 7/97-34]

ต้นแบบของ RC oscillator แสดงในรูปที่ 11.18 เป็นวงจรกำเนิดในรูปที่ 12.12.

เครื่องกำเนิดบันทึกมีความโดดเด่นด้วยความเสถียรของความถี่สูงความสามารถในการทำงานในการเปลี่ยนแปลงที่หลากหลายในพารามิเตอร์ขององค์ประกอบการตั้งค่าความถี่ เพื่อลดผลกระทบของโหลดต่อความถี่ในการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วงจรเพิ่มเติมถูกนำเข้าสู่วงจร - ผู้ติดตามอีซีแอลที่ทำบนทรานซิสเตอร์สองขั้ว VT3 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถทำงานได้ถึงความถี่ที่สูงกว่า 150 MHz

ในบรรดารูปแบบต่างๆของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแยกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีการกระตุ้นด้วยแรงกระแทก งานของพวกเขาขึ้นอยู่กับการกระตุ้นเป็นระยะของวงจรออสซิลเลเตอร์ (หรือองค์ประกอบเรโซแนนซ์อื่น ๆ ) ด้วยพัลส์กระแสไฟสั้นที่ทรงพลัง อันเป็นผลมาจาก "ผลกระทบทางอิเล็กทรอนิกส์" ในวงจรออสซิลเลเตอร์ที่ตื่นเต้นในลักษณะนี้ การสั่นเป็นระยะๆ ของรูปทรงไซน์จะค่อยๆ ลดลงในแอมพลิจูด การลดทอนของการแกว่งในแอมพลิจูดเกิดจากการสูญเสียพลังงานที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ในวงจรออสซิลเลชัน อัตราการหน่วงของการแกว่งนั้นพิจารณาจากปัจจัยด้านคุณภาพ (คุณภาพ) ของวงจรออสซิลเลชัน สัญญาณความถี่สูงเอาท์พุตจะคงที่ในแอมพลิจูดหากพัลส์กระตุ้นตามความถี่สูง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้เป็นเครื่องที่เก่าแก่ที่สุดในบรรดาเครื่องที่พิจารณาและเป็นที่รู้จักมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 19

รูปแบบการใช้งานจริงของเครื่องกำเนิดการสั่นความถี่สูงของการกระตุ้นด้วยแรงกระแทกแสดงในรูปที่ 12.13 [R 9/76-52; 3/77-53]. พัลส์ของการกระตุ้นด้วยแรงกระแทกจะถูกป้อนไปยังวงจรออสซิลเลเตอร์ L1C1 ผ่านไดโอด VD1 จากเครื่องกำเนิดความถี่ต่ำ เช่น เครื่องมัลติไวเบรเตอร์ หรือเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยมอื่นๆ (GPI) ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ในบทที่ 7 และ 8 ข้อดีที่สำคัญของการกระตุ้นด้วยแรงกระแทก เครื่องกำเนิดคือทำงานโดยใช้วงจรออสซิลเลเตอร์เกือบทุกชนิดและความถี่เรโซแนนซ์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอีกประเภทหนึ่งคือ เครื่องกำเนิดสัญญาณรบกวน ซึ่งวงจรแสดงในรูปที่ 12.14 และ 12.15 น.

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวใช้กันอย่างแพร่หลายในการปรับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ สัญญาณที่สร้างโดยอุปกรณ์ดังกล่าวใช้แถบความถี่ที่กว้างมาก ตั้งแต่หน่วย Hz ถึงหลายร้อย MHz ในการสร้างเสียงรบกวน จะใช้จุดเชื่อมต่อแบบเอนเอียงย้อนกลับของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ทำงานภายใต้เงื่อนไขขอบเขตของการพังทลายของหิมะถล่ม สำหรับวันนี้สามารถใช้ทางแยกทรานซิสเตอร์ (รูปที่ 12.14) [Рl 2/98-37] หรือซีเนอร์ไดโอด (รูปที่ 12.15) [Р 1/69-37] ในการปรับโหมดที่แรงดันไฟฟ้าของเสียงที่สร้างขึ้นสูงสุด ให้ควบคุมกระแสไฟที่ใช้งานผ่านองค์ประกอบที่ใช้งาน (รูปที่ 12.15)

โปรดทราบว่าตัวต้านทานที่รวมกับแอมพลิฟายเออร์หลายสเตจความถี่ต่ำ รีซีฟเวอร์ซุปเปอร์รีเจนเนอเรชั่น และองค์ประกอบอื่นๆ ก็สามารถนำมาใช้เพื่อสร้างสัญญาณรบกวนได้เช่นกัน เพื่อให้ได้แอมพลิจูดสูงสุดของแรงดันเสียง ตามกฎแล้ว จำเป็นต้องเลือกองค์ประกอบที่มีเสียงรบกวนมากที่สุดเป็นรายบุคคล

ในการสร้างเครื่องกำเนิดสัญญาณรบกวนแบบวงแคบ ตัวกรอง LC หรือ RC สามารถรวมไว้ที่เอาต์พุตของวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้

เครื่องกำเนิดความถี่ต่ำ

เครื่องกำเนิดความถี่ต่ำหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ความถี่ต่ำ(LFO) เป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณไซน์ในช่วงความถี่ต่างๆ F<20 Гц (инфразвуковые), 20 Гц... 20 кГц (звуковые), 20...200 кГц (ультразвуковые). Диапазон частот может быть расширен до F>200 กิโลเฮิรตซ์ ในเครื่องมือบางประเภทพร้อมกับสัญญาณไซน์ สัญญาณจะถูกสร้างขึ้นเรียกว่า คดเคี้ยว.

ข้าว. 2.1. แบบแผนโครงสร้างแอนะล็อก LFO

LFO ใช้สำหรับการศึกษาเส้นทางของเครื่องรับวิทยุอย่างครอบคลุม สำหรับการจ่ายไฟให้กับสะพานไฟฟ้ากระแสสลับ ฯลฯ

ออสซิลเลเตอร์หลักกำหนดรูปร่างและพารามิเตอร์ความถี่ทั้งหมดของสัญญาณ: ช่วงความถี่ ข้อผิดพลาดในการตั้งค่าความถี่ ความไม่เสถียรของความถี่ ปัจจัยการบิดเบือนที่ไม่ใช่เชิงเส้น

หากไม่มีการระบุรูปคลื่นที่แผงด้านหน้าของอุปกรณ์ แสดงว่าคลื่นไซน์เสมอ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าของประเภท อาร์ซี,ซึ่งระบบออสซิลเลเตอร์ประกอบด้วยเฟสชิ่ง RC- โซ่. ช่วงความถี่ทั้งหมดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 3-4 ช่วงย่อย แต่ละช่วงย่อยสอดคล้องกับค่าความต้านทานของตัวต้านทาน (รูปที่ 2.2) ซึ่งช่วยให้คุณเปลี่ยนความถี่ได้ไม่ต่อเนื่อง

ข้าว. 2.2. หลักการตั้งค่าความถี่ของมาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์

การตั้งค่าความถี่ที่ราบรื่นนั้นดำเนินการโดยตัวเก็บประจุแบบแปรผันซึ่งให้บริการย่านความถี่ย่อยทั้งหมด มาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์ประเภท RC นั้นเรียบง่าย ราคาถูก มีค่าสัมประสิทธิ์การบิดเบือนที่ไม่เป็นเชิงเส้นต่ำและมีขนาดโดยรวมเล็ก

สูตรประเภทออสซิลเลเตอร์ RC:

ใน LFO บางตัว การควบคุมความถี่แบบไม่ต่อเนื่องไม่ได้ดำเนินการโดยตัวต้านทาน แต่ใช้ตัวเก็บประจุ จากนั้นจะมีการตั้งค่าความถี่ที่ราบรื่น ตัวต้านทานปรับค่าได้-โพเทนชิออมิเตอร์ แอมพลิฟายเออร์ลดอิทธิพลของบล็อกที่ตามมาบนมาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์ ทำให้พารามิเตอร์ความถี่ดีขึ้น ให้การขยายสัญญาณในแง่ของแรงดันไฟฟ้า (กำลัง) และช่วยให้คุณเปลี่ยนแรงดันเอาต์พุตได้อย่างราบรื่น

หม้อแปลงที่เข้าชุดกันได้รับการออกแบบสำหรับการจับคู่แบบขั้นบันไดของอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากับความต้านทานโหลดที่เชื่อมต่อ

การมีจุดกึ่งกลาง (st.) ในหม้อแปลงช่วยให้คุณได้ค่าที่เหมือนกันสองค่า แต่ตรงกันข้ามในแรงดันเอาต์พุตเฟส (รูปที่ 2.3)

ข้าว. 2.3. ไฟฟ้า แผนภูมิวงจรรวมหม้อแปลงจับคู่จุดศูนย์กลาง

หม้อแปลงจับคู่เอาท์พุตใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีระดับกำลังส่งออกเพิ่มขึ้น เครื่องกำเนิดความถี่ต่ำส่วนใหญ่ไม่มีหม้อแปลงเอาท์พุท

สวิตช์โหลดให้การจับคู่อิมพีแดนซ์เอาต์พุต D ออกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความต้านทานโหลด R n. หากไม่มีการประสานงาน แรงดันไฟขาออกจะไม่ตรงกับที่กำหนดโดยตัวบ่งชี้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจล้มเหลวด้วยซ้ำ ค่านิยมทั่วไป D ออกคือ 5, 50, 600 และ 6000 โอห์ม เพื่อให้ตรงกับความต้านทานที่เอาต์พุต 1 โหลดพิเศษ 50 โอห์มพร้อมสายเคเบิลจะมาพร้อมกับอุปกรณ์

การควบคุมแรงดันไฟขาออกมีให้โดยโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ ประเภท U-Dหรือโวลต์มิเตอร์แบบเครื่องกลไฟฟ้าของระบบเรียงกระแส ตัวบ่งชี้แรงดันเอาต์พุตจะแสดงค่า RMS ของสัญญาณไซน์เสมอ

ตัวลดทอนช่วยให้แน่ใจว่าแรงดันไฟขาออกมีค่าต่างกันและแปรผันไม่ต่อเนื่อง ในกรณีนี้ความต้านทานอินพุตและเอาต์พุตของตัวลดทอนจะไม่เปลี่ยนแปลงและการจับคู่จะไม่ถูกละเมิด บางครั้งการลดทอนไม่ได้ระบุเป็นโวลต์ แต่เป็นเดซิเบล

การลดทอนที่แนะนำโดยตัวลดทอนนั้นคำนวณโดยสูตร:

, (2.2)

ที่ไหน คุณอิน(B) - แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของตัวลดทอน; คุณออกไป(B) - แรงดันที่เอาต์พุตของตัวลดทอน

ลองพิจารณาสองตัวอย่าง

ตัวอย่างที่ 1 กำหนดแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นโวลต์หากเป็น 1 V ที่อินพุตและ U = 60 dB ที่เอาต์พุต ตามสูตรเราเขียน:

ตัวอย่างที่ 2 กำหนดค่าการลดทอนที่แนะนำโดยตัวลดทอนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หากแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตคือ 1 V และที่เอาต์พุต 100 mV

ตามสูตรเราเขียน

ดิจิตอลแอลเอฟโอ

LFO ดิจิตอล เมื่อเทียบกับแอนะล็อก มีลักษณะทางมาตรวิทยาที่ดีกว่า: ข้อผิดพลาดในการติดตั้งที่ต่ำกว่าและความไม่เสถียรของความถี่ ค่าสัมประสิทธิ์ของการบิดเบือนที่ไม่ใช่เชิงเส้นที่ต่ำกว่า ความเสถียรของระดับสัญญาณเอาท์พุต

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวกำลังแพร่หลายมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องอนาล็อกเนื่องจากความเร็วสูงกว่า การตั้งค่าความถี่ที่ง่ายขึ้น การขจัดข้อผิดพลาดส่วนตัวในการตั้งค่าพารามิเตอร์สัญญาณเอาท์พุต ด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ในตัวใน LFO ดิจิตอล คุณจึงสามารถปรับความถี่ของสัญญาณโดยอัตโนมัติตามโปรแกรมที่กำหนด

การทำงานของ LFO แบบดิจิทัลเป็นไปตามหลักการสร้างรหัสตัวเลขแล้วแปลงเป็นสัญญาณฮาร์มอนิกแบบแอนะล็อก ซึ่งประมาณโดยฟังก์ชันที่สร้างแบบจำลองโดยใช้ตัวแปลงดิจิทัลเป็นแอนะล็อก (DAC) บล็อกไดอะแกรมของ LFO ดิจิทัลแสดงในรูปที่ 2.4.

ข้าว. 2.4. บล็อกไดอะแกรมของ LFO ดิจิทัล

เครื่องกำเนิดพัลส์หลักที่มีการรักษาเสถียรภาพความถี่ควอตซ์จะสร้างพัลส์สั้น ๆ ในลำดับเป็นระยะ ซึ่งจะป้อนไปยังตัวแบ่งความถี่ ที่เอาต์พุตของตัวแบ่งความถี่ที่มีอัตราส่วนการหารแบบปรับได้ ลำดับของพัลส์จะเกิดขึ้นตามระยะเวลาการทำซ้ำที่กำหนด ซึ่งจะกำหนดขั้นตอนการสุ่มตัวอย่าง

ตัวนับจะนับพัลส์ที่มาถึง การรวมรหัสของพัลส์ที่สะสมในตัวนับจะถูกส่งไปยังตัวแปลงดิจิทัลเป็นแอนะล็อก ซึ่งสร้างแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน หลังจากล้น ตัวนับจะถูกรีเซ็ตเป็นศูนย์และพร้อมที่จะเริ่มการก่อตัวของช่วงเวลาถัดไป

หัวข้อ 2.2. เครื่องกำเนิดสัญญาณ RF

เครื่องกำเนิดความถี่สูงและไมโครเวฟหรือเครื่องกำเนิดความถี่สูงและความถี่ไมโครเวฟ (HF และ SHHF) เป็นแหล่งของไซน์และอย่างน้อยหนึ่งสัญญาณที่มอดูเลตโดยพารามิเตอร์ใด ๆ (ที่มอดูเลตแอมพลิจูด - สัญญาณ AM, มอดูเลตความถี่ - สัญญาณ FM) ที่รู้จัก พารามิเตอร์ รูปคลื่นที่เอาต์พุตของ MHF แสดงในรูปที่ 2.5.

ข้าว. 6.5. ไซนัส (a) และแอมพลิจูด - สัญญาณมอดูเลต (b) ที่เอาต์พุตของMHF

หากไม่มีการระบุรูปคลื่นที่แผงด้านหน้าของอุปกรณ์ แสดงว่าเป็นสัญญาณไซน์และ AM เสมอ

สัญญาณที่กำหนดมีลักษณะเฉพาะ พารามิเตอร์ต่อไปนี้: ฉ- ผู้ให้บริการ (มอดูเลต) ความถี่สูง F- การปรับความถี่ต่ำ เอ็ม-ค่าสัมประสิทธิ์ของการมอดูเลตแอมพลิจูด

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

GHF และ SHHF ครอบคลุมช่วงความถี่พาหะต่อไปนี้: 200 kHz ... 30 MHz (สูง) และ ฉ> 30 MHz (สูงพิเศษ) ช่วงความถี่สามารถขยายได้ถึง ฉ< 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.

ข้าว. 2.6. แผนภาพโครงสร้างของ GHF

ออสซิลเลเตอร์หลัก I กำหนดค่าของความถี่พาหะและรูปคลื่น เครื่องกำเนิดประเภทนี้ใช้เป็นเครื่องกำเนิดหลัก LCซึ่งระบบการแกว่งเป็นวงจรคู่ขนานประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำ หลี่และตัวเก็บประจุ จาก. ความถี่การสั่นแสดงโดยสูตร:

(2.4)

ช่วงความถี่ทั้งหมดของ GHF แบ่งออกเป็นย่านความถี่ย่อย ซึ่งจำนวนดังกล่าวอาจถึงแปดย่าน แต่ละช่วงย่อยสอดคล้องกับตัวเหนี่ยวนำเฉพาะ และการตั้งค่าความถี่ที่ราบรื่น (ภายในขอบเขตของช่วงย่อย) จะดำเนินการโดยใช้ตัวเก็บประจุแบบแปรผัน GHF มีสองเอาท์พุต: ไมโครโวลต์และหนึ่งโวลต์

จากเอาต์พุตของมาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์ I แรงดันไฟฟ้าจะจ่ายให้กับสองแชนเนล: หลักและเสริม ช่องสัญญาณหลักประกอบด้วยแอมพลิฟายเออร์-โมดูเลเตอร์และตัวลดทอนความถี่สูง (“เอาต์พุต µV”) ออสซิลเลชันความถี่สูงที่ควบคุมด้วยคลื่นไซน์หรือมอดูเลตที่ไม่ได้มอดูเลต ซึ่งปรับเทียบโดยแรงดันไฟฟ้า ถูกนำมาจากเอาต์พุตนี้ เช่นเดียวกับ LFO ตัวบ่งชี้จะแสดงค่า RMS ของแรงดันไซน์

ช่องเสริมประกอบด้วยเครื่องขยายเสียงและเอาต์พุต "1V" จากเอาต์พุตนี้ แรงดันไฟฟ้าความถี่สูงที่ไม่มีการควบคุมและมอดูเลต (เช่น ไซน์) ที่ไม่ได้รับการควบคุมที่ 1 ... 2 V จะถูกลบออกไปยังโหลดที่ตรงกัน

อินพุต AM มีไว้สำหรับเชื่อมต่อออสซิลเลเตอร์มอดูเลตภายนอก (ออสซิลเลเตอร์หลัก I) เมื่อสวิตช์สลับถูกตั้งค่าเป็น "Ext" หรือออสซิลเลเตอร์มอดูเลตภายใน (master oscillator II) ด้วยสวิตช์สลับในตำแหน่ง "Int" โดยปกติค่าของความถี่มอดูเลตจะคงที่ (400 หรือ 1,000 Hz) หากไม่ระบุไว้ที่แผงด้านหน้า จะถือว่ามีความถี่ 1,000 Hz

คุณสมบัติของ SHHF คือการใช้อุปกรณ์ขยายสัญญาณไมโครเวฟแบบพิเศษ: klystrons, หลอดไฟ BWO แบบคลื่นย้อนกลับ, ไดโอดช่วงหิมะถล่ม, ไดโอด Gunn, แมกนีตรอนรวมถึงระบบออสซิลเลเตอร์บนเรโซเนเตอร์ของโพรงหรือส่วนคลื่นสี่ส่วนของท่อนำคลื่น เส้นโคแอกเซียล

ที่เอาต์พุตที่ปรับเทียบแล้วของ SHVCH กำลังไม่เกินสองสามไมโครวัตต์และที่เอาต์พุตที่ไม่ได้ปรับเทียบ - สองสามวัตต์ นอกจากสัญญาณไซน์แล้ว SHVCH ยังสามารถผลิตสัญญาณแบบพัลส์มอดูเลต (สัญญาณ PM)

หัวข้อ 2.3. เครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์

เครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์หรือเครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์ (GI) พบการประยุกต์ใช้ในการปรับจูนและการควบคุม วงจรชีพจรใช้ในโทรทัศน์และการสื่อสาร คอมพิวเตอร์ เรดาร์ ฯลฯ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ให้แรงดันไฟฟ้ารูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าใช้กันอย่างแพร่หลาย พารามิเตอร์ของสัญญาณพัลส์สามารถปรับได้ในช่วงกว้าง

GI เป็นแหล่งที่มาของสัญญาณสองสัญญาณ: หลักและเพิ่มเติม (พัลส์ที่ซิงโครไนซ์ - SI) พารามิเตอร์หลักของสัญญาณเหล่านี้ ปรับได้ในช่วงกว้าง (รูปที่ 2.7) รวมถึง คุณ m- ค่าแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้า t และ- ระยะเวลาชีพจร t3- เวลาหน่วง (กะเวลา) ของพัลส์หลักที่สัมพันธ์กับพัลส์นาฬิกา ตู่- ระยะเวลาการทำซ้ำของชีพจร

ข้าว. 2.7. พารามิเตอร์เอาต์พุต GOP

พารามิเตอร์ทางอ้อม (รอง) ของสัญญาณ GI รวมถึง - รอบการทำงานซึ่งจะต้อง ≥ 2 และคำนวณโดยสูตร:

, (2.5)

ที่ไหน F = 1/ตู่- ความถี่การทำซ้ำของชีพจร

บล็อกไดอะแกรมของ GI แสดงในรูปที่ 2.8.

>

ข้าว. 2.8. แผนภาพโครงสร้างของGI

ออสซิลเลเตอร์หลักสร้างพัลส์สั้นที่มีความถี่ F และสามารถทำงานในโหมดการสั่นในตัวเอง (ตำแหน่งคีย์ "1") หรือโหมดสแตนด์บาย (ตำแหน่งคีย์ "2") ในโหมดทริกเกอร์ภายนอก อัตราการเกิดซ้ำของพัลส์จะถูกกำหนดโดยเครื่องกำเนิดภายนอกที่เชื่อมต่อกับแจ็ค "อินพุต" การเริ่มต้นแบบครั้งเดียวทำได้โดยการกดปุ่มของอุปกรณ์เริ่มต้นภายนอกและแบบครั้งเดียว

บล็อกสำหรับการก่อตัวของพัลส์ซิงโครไนซ์ (SI) ให้รูปแบบที่จำเป็นของ SI

บล็อกการหน่วงเวลาสร้างการเลื่อนเวลาตามเวลา tพัลส์หลักที่สัมพันธ์กับ SI ที่มาจากมาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์

บล็อกของการก่อตัวของแรงกระตุ้นหลักให้การรับเอาต์พุตของแรงกระตุ้นของรูปแบบและระยะเวลาที่จำเป็น

แอมพลิฟายเออร์เพิ่มแอมพลิจูดของพัลส์ ช่วยให้คุณเปลี่ยนขั้วและจับคู่ความต้านทานกับโหลดที่มาพร้อมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ตัวลดทอนจะลดแอมพลิจูดของพัลส์ตามจำนวนครั้งที่กำหนด

หน่วยวัดเป็นโวลต์มิเตอร์ที่ควบคุมค่าแอมพลิจูดของสัญญาณพัลส์

ลักษณะทางมาตรวิทยาหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่คุณต้องรู้เมื่อเลือกอุปกรณ์ ได้แก่ :

รูปคลื่น;

ช่วงการปรับพารามิเตอร์

ข้อผิดพลาดที่อนุญาตในการตั้งค่าแต่ละพารามิเตอร์

ความไม่แน่นอนของพารามิเตอร์ชั่วคราวสูงสุดที่อนุญาต

ความผิดเพี้ยนของรูปคลื่นที่อนุญาต

เครื่องกำเนิดความถี่สูงที่เสนอได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างการสั่นของไฟฟ้าในช่วงความถี่ตั้งแต่สิบ kHz ถึง สิบและแม้แต่หลายร้อย MHz ตามกฎแล้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวจะดำเนินการโดยใช้วงจรออสซิลเลเตอร์ LC หรือเครื่องสะท้อนควอทซ์ซึ่งเป็นองค์ประกอบการตั้งค่าความถี่ โดยพื้นฐานแล้ววงจรจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญจากสิ่งนี้ ดังนั้นเครื่องกำเนิด LC ความถี่สูงจะได้รับการพิจารณาด้านล่าง โปรดทราบว่าหากจำเป็น วงจรออสซิลเลเตอร์ในวงจรออสซิลเลเตอร์บางวงจร (ดูรูปที่ 12.4, 12.5) สามารถแทนที่ได้อย่างง่ายดายด้วยเครื่องสะท้อนเสียงแบบควอตซ์

เครื่องกำเนิดความถี่สูง (รูปที่ 12.1, 12.2) สร้างขึ้นตามรูปแบบ "อุปนัยสามจุด" แบบดั้งเดิมและได้รับการพิสูจน์แล้วในทางปฏิบัติ พวกมันต่างกันเมื่อมีวงจรอีซีแอล RC ที่กำหนดโหมดการทำงานของทรานซิสเตอร์ (รูปที่ 12.2) ในกระแสตรง ในการสร้างข้อเสนอแนะในตัวสร้างการแตะจะทำจากตัวเหนี่ยวนำ (รูปที่ 12.1, 12.2) (โดยปกติจากส่วนที่ 1/3 ... 1/5 นับจากเอาต์พุตที่ต่อสายดิน) ความไม่เสถียรของการทำงานของเครื่องกำเนิดความถี่สูงบนทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์นั้นเกิดจากผลการแบ่งตัวที่สังเกตได้ของตัวทรานซิสเตอร์เองบนวงจรออสซิลเลเตอร์ เมื่ออุณหภูมิและ/หรือแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง คุณสมบัติของทรานซิสเตอร์จะเปลี่ยนไปอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นความถี่ในการสร้าง "ลอย" เพื่อลดอิทธิพลของทรานซิสเตอร์ที่มีต่อความถี่ในการทำงานของรุ่น จำเป็นต้องลดการเชื่อมต่อของวงจรออสซิลเลเตอร์กับทรานซิสเตอร์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงความต้านทานโหลดส่งผลกระทบอย่างมากต่อความถี่ในการสร้าง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องรวมผู้ติดตามอีซีแอล (แหล่งที่มา) ระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและความต้านทานโหลด

เครื่องกำเนิดความถี่สูงที่ประกอบขึ้นตามรูปแบบ "ตัวเก็บประจุแบบสามจุด" บนทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์และทรานซิสเตอร์แบบ field-effect แสดงในรูปที่ 12.4 และ 12.5 โดยพื้นฐานแล้วในแง่ของคุณลักษณะวงจรสามจุด "อุปนัย" และ "คาปาซิทีฟ" ไม่แตกต่างกันอย่างไรก็ตามในวงจร "ตัวเก็บประจุแบบสามจุด" ไม่จำเป็นต้องสรุปข้อสรุปเพิ่มเติมจากตัวเหนี่ยวนำ

ในวงจรกำเนิดจำนวนมาก (รูปที่ 12.1 - 12.5 และวงจรอื่นๆ) สัญญาณเอาท์พุตสามารถนำมาจากวงจรออสซิลเลเตอร์โดยตรงผ่านตัวเก็บประจุขนาดเล็กหรือผ่านคอยล์คัปปลิ้งอุปนัยที่เข้าชุดกัน รวมทั้งจากอิเล็กโทรดขององค์ประกอบแอคทีฟ (ทรานซิสเตอร์) ) ที่ไม่ได้ต่อสายดินในกระแสสลับ ในกรณีนี้ควรคำนึงว่าโหลดเพิ่มเติมของวงจรออสซิลเลเตอร์จะเปลี่ยนลักษณะและความถี่ในการทำงาน บางครั้งคุณสมบัตินี้ถูกใช้ "เพื่อประโยชน์" - เพื่อวัตถุประสงค์ในการวัดปริมาณทางกายภาพและทางเคมีต่างๆ การควบคุมพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยี

วงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแสดงในรูปที่ 12.7 สามารถทำงานได้ในช่วงกว้างของค่าความเหนี่ยวนำของขดลวดของวงจรออสซิลเลเตอร์ (จาก 200 μH ถึง 2 H) [R 7 / 90-68] เครื่องกำเนิดดังกล่าวสามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่สูงช่วงกว้างหรือเป็นเครื่องแปลงการวัดปริมาณไฟฟ้าและที่ไม่ใช่ไฟฟ้าเป็นความถี่ตลอดจนในวงจรสำหรับวัดความเหนี่ยวนำ

เครื่องกำเนิดขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่ใช้งานด้วย CVC รูปตัว N (ไดโอดอุโมงค์ ไดโอดแลมบ์ดาและแอนะล็อก) มักจะมีแหล่งกระแส องค์ประกอบที่ใช้งาน และองค์ประกอบการตั้งค่าความถี่ (วงจร LC) ที่มีการเชื่อมต่อแบบขนานหรือแบบอนุกรม ในรูป 12.8 แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิด RF บนองค์ประกอบที่มีลักษณะแรงดันกระแสไฟรูปแลมบ์ดา ความถี่ของมันถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนความจุแบบไดนามิกของทรานซิสเตอร์เมื่อกระแสที่ไหลผ่านพวกมันเปลี่ยนไป

NI LED ทำให้จุดทำงานเสถียรและแสดงสถานะเปิดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในรูป 12.10 เพื่อเปรียบเทียบวงจรตามระดับความซับซ้อน วงจรที่ใช้งานได้จริงของเครื่องกำเนิดคลื่นความถี่วิทยุที่ใช้อุโมงค์ไดโอดจะได้รับ ชุมทางแบบเอนเอียงไปข้างหน้าของเจอร์เมเนียมไดโอดความถี่สูงถูกใช้เป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแรงดันต่ำของเซมิคอนดักเตอร์ เครื่องกำเนิดนี้อาจสามารถทำงานได้ในพื้นที่ที่มีความถี่สูงสุด - สูงถึงหลาย GHz

ความถี่สูง เครื่องกำเนิดความถี่ซึ่งคล้ายกับรูปที่ 12.7 แต่ทำโดยใช้ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามดังแสดงในรูปที่ 12.11 [RL 7/97-34]

ต้นแบบของ RC oscillator แสดงในรูปที่ 11.18 เป็นวงจรกำเนิดในรูปที่ 12.12.

เครื่องกำเนิดนี้โดดเด่นด้วยความเสถียรของความถี่สูง ความสามารถในการทำงานในพารามิเตอร์ที่หลากหลายขององค์ประกอบการตั้งค่าความถี่ เพื่อลดผลกระทบของโหลดต่อความถี่ในการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วงจรเรียงซ้อนเพิ่มเติมถูกนำเข้าสู่วงจร - ผู้ติดตามอีซีแอล ทรานซิสเตอร์สองขั้ว VT3 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถทำงานได้ถึงความถี่ที่สูงกว่า 150 MHz

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวใช้กันอย่างแพร่หลายในการปรับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ สัญญาณที่สร้างโดยอุปกรณ์ดังกล่าวใช้แถบความถี่ที่กว้างมาก ตั้งแต่หน่วย Hz ถึงหลายร้อย MHz ในการสร้างเสียงรบกวน จะใช้จุดเชื่อมต่อแบบเอนเอียงย้อนกลับของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ทำงานภายใต้เงื่อนไขขอบเขตของการพังทลายของหิมะถล่ม สำหรับสิ่งนี้สามารถใช้ทางแยกทรานซิสเตอร์ (รูปที่ 12.14) [Рl 2/98-37] หรือซีเนอร์ไดโอด (รูปที่ 12.15) [Р 1/69-37] ในการปรับโหมดที่แรงดันไฟฟ้าของเสียงที่สร้างขึ้นสูงสุด ให้ควบคุมกระแสไฟที่ใช้งานผ่านองค์ประกอบที่ใช้งาน (รูปที่ 12.15)

วรรณกรรม: Shustov M.A. วงจรไฟฟ้าเชิงปฏิบัติ (เล่ม 1), 2546

เราพิจารณาเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่นหนึ่งโดยใช้วงจรออสซิลเลเตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวส่วนใหญ่จะใช้เฉพาะที่ความถี่สูงเท่านั้น แต่การใช้เครื่องกำเนิด LC อาจสร้างได้ยากที่ความถี่ต่ำ ทำไม จำสูตรกันเถอะ: ความถี่ของเครื่องกำเนิด KC คำนวณโดยสูตร

นั่นคือเพื่อลดความถี่ในการสร้างจำเป็นต้องเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุหลักและการเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำและแน่นอนว่าจะทำให้ขนาดเพิ่มขึ้น
ดังนั้น ในการสร้างความถี่ที่ค่อนข้างต่ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า RC
หลักการทำงานที่เราจะพิจารณา

ไดอะแกรมของเครื่องกำเนิด RC ที่ง่ายที่สุด(เรียกอีกอย่างว่าวงจรเฟสสามเฟส) แสดงในรูป:

แผนภาพแสดงให้เห็นว่านี่เป็นเพียงเครื่องขยายเสียง ยิ่งไปกว่านั้น ยังครอบคลุมโดยข้อเสนอแนะเชิงบวก (POS): อินพุตเชื่อมต่อกับเอาต์พุต ดังนั้นจึงกระตุ้นตัวเองอย่างต่อเนื่อง และความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า RC ถูกควบคุมโดยสายโซ่เปลี่ยนเฟสซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบ C1R1, C2R2, C3R3
ด้วยความช่วยเหลือของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุหนึ่งสายทำให้สามารถรับการเลื่อนเฟสได้ไม่เกิน90º ในความเป็นจริง การเปลี่ยนแปลงนั้นใกล้ถึง60º ดังนั้นเพื่อให้ได้เฟสกะ180º จะต้องตั้งค่าสามโซ่ จากเอาต์พุตของวงจร RC สุดท้าย สัญญาณจะถูกส่งไปยังฐานของทรานซิสเตอร์

การทำงานเริ่มต้นทันทีที่เปิดแหล่งจ่ายไฟ พัลส์กระแสของตัวสะสมที่เกิดขึ้นในกรณีนี้ประกอบด้วยสเปกตรัมความถี่ที่กว้างและต่อเนื่องซึ่งความถี่ในการสร้างที่ต้องการจะต้องเป็น ในกรณีนี้ การสั่นของความถี่ที่ปรับวงจรการเปลี่ยนเฟสจะไม่ถูกจำกัด ความถี่การสั่นถูกกำหนดโดยสูตร:

ในกรณีนี้ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

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

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวสามารถทำงานได้ที่ความถี่คงที่เท่านั้น

นอกจากการใช้วงจรเปลี่ยนเฟสแล้ว ยังมีอีกทางเลือกหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปมากกว่า เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังสร้างขึ้นบนแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์ แต่แทนที่จะใช้เฟสแบบเปลี่ยนเฟสจะใช้สะพานที่เรียกว่า Vin-Robinson (นามสกุลของ Vin สะกดด้วย "H" หนึ่งตัว !!) นี่คือลักษณะที่ปรากฏ:

ด้านซ้ายของวงจรคือตัวกรอง RC แบบพาสซีฟแบนด์พาส ณ จุด A แรงดันเอาต์พุตจะถูกลบออก
ด้านขวาเป็นเหมือนตัวแบ่งความถี่อิสระ
เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่า R1=R2=R, C1=C2=C จากนั้นความถี่เรโซแนนซ์จะถูกกำหนดโดยนิพจน์ต่อไปนี้:

ในกรณีนี้ โมดูลัสเกนจะสูงสุดและเท่ากับ 1/3 และการเปลี่ยนเฟสเป็นศูนย์ หากอัตราขยายของตัวหารเท่ากับเกนของตัวกรองแบนด์พาส จากนั้นที่ความถี่เรโซแนนซ์ แรงดันไฟฟ้าระหว่างจุด A และ B จะเป็นศูนย์ และ PFC ที่ความถี่เรโซแนนซ์จะเพิ่มขึ้นจาก -90º ถึง +90º โดยทั่วไปต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

R3=2R4

แต่มีปัญหาอยู่อย่างเดียวคือ ทั้งหมดนี้ถือได้เฉพาะสำหรับ เงื่อนไขในอุดมคติ. ในความเป็นจริง ทุกอย่างไม่ง่ายนัก: การเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากเงื่อนไข R3 = 2R4 อาจนำไปสู่การพังทลายของรุ่นหรือความอิ่มตัวของแอมพลิฟายเออร์ เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ให้เชื่อมต่อ Wien bridge กับ op amp:

โดยทั่วไปรูปแบบนี้ไม่สามารถใช้ในลักษณะนี้ได้เนื่องจากในกรณีใด ๆ จะมีการแพร่กระจายในพารามิเตอร์ของบริดจ์ ดังนั้นแทนที่จะใช้ตัวต้านทาน R4 จึงมีการแนะนำความต้านทานแบบไม่เชิงเส้นหรือแบบควบคุมบางประเภท
ตัวอย่างเช่น ตัวต้านทานแบบไม่เชิงเส้น: ความต้านทานที่ควบคุมโดยใช้ทรานซิสเตอร์ หรือคุณสามารถแทนที่ตัวต้านทาน R4 ด้วยหลอดไส้ขนาดเล็กซึ่งความต้านทานแบบไดนามิกจะเพิ่มขึ้นตามแอมพลิจูดกระแสที่เพิ่มขึ้น ไส้หลอดมีความเฉื่อยทางความร้อนขนาดใหญ่เพียงพอ และที่ความถี่หลายร้อยเฮิรตซ์ แทบไม่มีผลกระทบต่อการทำงานของวงจรภายในระยะเวลาหนึ่ง

Wien bridge oscillators มีคุณสมบัติที่ดีอย่างหนึ่ง: ถ้า R1 และ R2 ถูกแทนที่ด้วยตัวแปร (แต่เพียงสองเท่า) จะสามารถควบคุมความถี่การสร้างภายในขอบเขตที่แน่นอนได้
เป็นไปได้ที่จะแบ่งความจุ C1 และ C2 ออกเป็นส่วน ๆ จากนั้นจะสามารถสลับช่วงและปรับความถี่ในช่วงได้อย่างราบรื่นด้วยตัวต้านทานตัวแปรคู่ R1R2

วงจรที่เกือบจะใช้งานได้จริงของ RC oscillator พร้อมสะพาน Wien ในรูปด้านล่าง:

ที่นี่: ด้วยสวิตช์ SA1 คุณสามารถสลับช่วง และด้วยตัวต้านทานคู่ R1 คุณสามารถปรับความถี่ได้ แอมพลิฟายเออร์ DA2 ใช้เพื่อจับคู่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากับโหลด