Deci, cea mai importantă unitate a oricărui transmițător este generatorul. Depinde de cât de stabil și de precis funcționează generatorul, dacă cineva poate capta semnalul transmis și îl poate primi în mod normal. Există doar o mulțime de scheme diferite de bug-uri pe internet, care folosesc diverse generatoare. Acum clasificăm puțin toate acestea.

Evaluările detaliilor tuturor circuitelor de mai sus sunt calculate ținând cont de faptul că frecvența de operare a circuitului este de 60 ... 110 MHz (adică acoperă banda noastră VHF preferată).

Clasici ale genului - generator RF

Tranzistorul este conectat conform circuitului de bază comun. Divizorul de tensiune al rezistenței R1-R2 creează un decalaj al punctului de funcționare pe bază. Condensatorul C3 oprește R2 la frecvență înaltă.

R3 este inclus în circuitul emițătorului pentru a limita curentul care trece prin tranzistor.

Condensatorul C1 și bobina L1 formează un circuit oscilator cu setarea frecvenței.

Conder C2 oferă feedback-ul pozitiv (PFC) necesar pentru generare.

Mecanism de generare

O diagramă simplificată poate fi reprezentată după cum urmează:

În loc de tranzistor, punem un anumit „element cu rezistență negativă”. În esență, este un element de amplificare. Adică, curentul de la ieșire este mai mare decât curentul de la intrare (deci este viclean).

Un circuit oscilator este conectat la intrarea acestui element. De la ieșirea elementului, feedback-ul este aplicat aceluiași circuit oscilator (prin conder C2). Astfel, atunci când curentul de la intrarea elementului crește (condensatorul de buclă este reîncărcat), crește și curentul de la ieșire. Prin feedback, acesta este alimentat înapoi la circuitul oscilator - are loc „alimentarea”. Ca urmare, oscilațiile neamortizate se stabilesc în circuit.

Totul s-a dovedit a fi mai ușor decât napii aburiți (ca întotdeauna).

Soiuri

În Internetul fără limite, puteți găsi în continuare o astfel de implementare a aceluiași generator:

Circuitul se numește „capacitiv în trei puncte”. Principiul de funcționare este același.

În toate aceste circuite, semnalul generat poate fi preluat fie direct de la colectorul VT 1, fie o bobină de cuplare conectată la bobina de buclă poate fi utilizată pentru aceasta.

Inductiv trei puncte

Eu aleg aceasta schema si va sfatuiesc.

R1 - limitează curentul generatorului
R2 - setează offset-ul de bază
C1, L1 - circuit oscilator
C2 - condensator POS

Bobina L1 are un robinet la care este conectat emițătorul tranzistorului. Acest robinet nu ar trebui să fie situat exact în mijloc, ci mai aproape de capătul „rece” al bobinei (adică cel care este conectat la firul de alimentare). În plus, nu puteți atinge deloc, ci înfășurați o bobină suplimentară, adică faceți un transformator:

Aceste scheme sunt identice.

Mecanism de generare:

Pentru a înțelege cum funcționează un astfel de generator, să ne uităm la a doua schemă. În acest caz, înfășurarea din stânga (conform schemei) va fi secundară, cea dreaptă - primară.

Când tensiunea de pe placa superioară C1 crește (adică curentul din înfășurarea secundară curge „în sus”), atunci se aplică un impuls de deschidere la baza tranzistorului prin condensatorul de feedback C2. Acest lucru face ca tranzistorul să furnizeze curent înfășurării primare, acest curent determină o creștere a curentului în înfășurarea secundară. Există o sursă de energie. În general, totul este, de asemenea, destul de simplu.

Soiuri

Micul meu know-how: poți pune o diodă între comun și bază:

Semnalul din toate aceste circuite este îndepărtat de la emițătorul tranzistorului sau printr-o bobină suplimentară de cuplare direct din circuit.

Generator în doi timpi pentru leneși

Cel mai simplu circuit generator pe care l-am văzut vreodată:

În acest circuit, asemănarea cu un multivibrator este ușor de surprins. Vă spun mai multe - acesta este multivibratorul. Numai în locul circuitelor de întârziere a condensatorului și a rezistenței (circuite RC), aici sunt utilizate inductori. Rezistorul R1 stabilește curentul prin tranzistoare. În plus, fără ea, generația pur și simplu nu va funcționa.

Mecanism de generare:

Să presupunem că VT1 se deschide, curentul colectorului VT1 trece prin L1. În consecință, VT2 este închis, curentul de bază de deschidere VT1 circulă prin L2. Dar, deoarece rezistența bobinelor este de 100 ... 1000 de ori mai mică decât rezistența rezistorului R1, atunci când tranzistorul este complet deschis, tensiunea pe ele scade la o valoare foarte mică și tranzistorul se închide. Dar! Deoarece înainte de închiderea tranzistorului, un curent mare de colector a trecut prin L1, atunci în momentul închiderii, are loc o creștere a tensiunii (emf de auto-inductanță), care este furnizată la baza VT2 o deschide. Totul începe de la capăt, doar cu un braț generator diferit. etc…

Acest generator are un singur plus - ușurința de fabricare. Restul sunt contra.

Deoarece nu are o legătură clară de setare a timpului (circuit oscilator sau circuit RC), este foarte dificil să se calculeze frecvența unui astfel de generator. Va depinde de proprietățile tranzistoarelor utilizate, de tensiunea de alimentare, de temperatură etc. În general, este mai bine să nu folosiți acest generator în lucruri serioase. Cu toate acestea, în domeniul cuptorului cu microunde este folosit destul de des.

Generator dublu pentru cei muncitori

Un alt generator pe care îl vom lua în considerare este și un push-pull. Cu toate acestea, conține un circuit oscilator, ceea ce face parametrii săi mai stabili și mai predictibili. Deși, de fapt, este și destul de simplu.

Ce vedem aici?

Un ochi experimentat (și nu unul foarte experimentat) va găsi, de asemenea, asemănări cu un multivibrator în acest circuit. Ei bine, este ceea ce este!

Ce este remarcabil la această schemă? Da, pentru că datorită utilizării comutației push-pull, vă permite să dezvoltați putere dublă, în comparație cu circuitele generatoarelor cu 1 timp, la aceeași tensiune de alimentare și sub rezerva utilizării acelorași tranzistoare. Cum! Ei bine, în general, aproape că nu are defecte 🙂

Mecanism de generare

Când condensatorul este reîncărcat într-o direcție sau în alta, curentul trece printr-unul dintre condensatorii de feedback către tranzistorul corespunzător. Tranzistorul pornește și adaugă energie în direcția „dreaptă”. Asta e toată înțelepciunea.

Nu am văzut nicio versiune deosebit de sofisticată a acestei scheme...

Acum pentru puțină creativitate.

Generator logic

Dacă folosirea tranzistorilor în generator vi se pare depășită sau greoaie sau inacceptabilă din motive religioase - există o cale de ieșire! Puteți folosi cipuri în loc de tranzistori. Se folosește de obicei logica: elementele NOT, AND-NOT, OR-NOT, mai rar - SAU exclusiv. In general, sunt necesare doar NU elemente, restul sunt excese care nu fac decat sa inrautateasca parametrii de viteza ai generatorului.

Vedem o schemă îngrozitoare.

Pătratele cu o gaură în partea dreaptă sunt invertoare. Ei bine, sau - „NU elemente”. Orificiul indică doar că semnalul este inversat.

Care este elementul NOT din punct de vedere al erudiției banale? Ei bine, adică din punct de vedere al tehnologiei analogice? Așa e, acesta este un amplificator cu ieșire inversă. Adică la crește tensiune la intrarea amplificatorului, tensiunea de ieșire este proporțională cu scade. Circuitul invertorului poate fi descris cam așa (simplificat):

Acest lucru este, desigur, prea ușor. Dar există ceva adevăr în asta.
Cu toate acestea, deocamdată nu este atât de important pentru noi.

Deci, ne uităm la circuitul generatorului. Avem:

Două invertoare (DD1.1, DD1.2)

Rezistorul R1

Circuit oscilant L1 C1

Rețineți că circuitul oscilator din acest circuit este serial. Adică condensatorul și bobina sunt unul lângă celălalt. Dar acesta este încă un circuit oscilant, este calculat după aceleași formule și nu este mai rău (și nici mai bun) decât omologul său paralel.

Începe de la capăt. De ce avem nevoie de un rezistor?

Rezistorul creează un feedback negativ (OOS) între ieșirea și intrarea elementului DD1.1. Acest lucru este necesar pentru a menține câștigul sub control - acesta este unul și, de asemenea, - pentru a crea un offset inițial la intrarea elementului - acesta este doi. Cum funcționează, vom lua în considerare în detaliu undeva în tutorialul despre tehnologia analogică. Deocamdată, să clarificăm că datorită acestui rezistor, la ieșirea și intrarea elementului, în absența unui semnal de intrare, se instalează o tensiune egală cu jumătate din tensiunea de alimentare. Mai exact, media aritmetică a tensiunilor logice „zero” și „unu”. Să nu ne facem griji deocamdată, mai avem multe de făcut...

Deci, pe un element avem un amplificator inversor. Adică un amplificator care „întoarce” semnalul cu susul în jos: dacă este mult la intrare, este puțin la ieșire și invers. Cel de-al doilea element are rolul de a face ca acest amplificator să nu se inverseze. Adică întoarce semnalul din nou. Și în această formă, semnalul amplificat este transmis la ieșire, la circuitul oscilator.

Ei bine, să ne uităm cu atenție la circuitul oscilator? Cum este activat? Dreapta! Este conectat între ieșirea și intrarea amplificatorului. Adică creează feedback pozitiv (PFC). După cum știm deja din revizuirea generatoarelor anterioare, POS este necesar pentru un generator, precum valeriana pentru o pisică. Fără un POS, niciun generator nu poate face? Așa este - trezește-te. Și începeți să generați...

Probabil că toată lumea știe acest lucru: dacă conectați un microfon la intrarea amplificatorului și un difuzor la ieșire, atunci când aduceți microfonul la difuzor, începe un „fluier” urât. Aceasta nu este altceva decât generație. Alimentam semnalul de la ieșirea amplificatorului la intrare. Are loc un POS. Ca rezultat, amplificatorul începe să genereze.

Ei bine, pe scurt, prin intermediul lanțului LC, se creează un POS în generatorul nostru, ducând la excitarea generatorului la frecvența de rezonanță a circuitului oscilator.

Ei bine, este greu?
Dacă(greu)
{
zgâriam (napi);
Citeste inca o data;
}

Acum să vorbim despre varietățile de astfel de generatoare.

În primul rând, în loc de un circuit oscilator, puteți porni cuarțul. Obțineți un oscilator stabilizat care funcționează la frecvența cuarțului:

Dacă includeți un circuit oscilant în loc de un rezistor în circuitul OS al elementului DD1.1, puteți porni un generator bazat pe armonici de cuarț. Pentru a obține orice armonică, este necesar ca frecvența de rezonanță a circuitului să fie apropiată de frecvența acestei armonici:

Dacă generatorul este format din elemente ȘI-NU sau SAU-NU, atunci intrările acestor elemente trebuie să fie paralele și pornite ca un invertor normal. Dacă folosim XOR, atunci una dintre intrările fiecărui element este pusă pe + putere.

Câteva cuvinte despre microcircuite.
Este de preferat să utilizați TTLS sau logica CMOS rapidă.

Seria TTLSH: K555, K531, KR1533
De exemplu, microcip K1533LN1– 6 invertoare.
Seria CMOS: KR1554, KR1564(74 AC, 74 HC), de exemplu - KR1554LN1
În cazuri extreme - vechea serie bună K155(TTL). Dar parametrii săi de frecvență lasă mult de dorit, așa că nu aș folosi această logică.

Generatoarele discutate aici sunt departe de tot ceea ce puteți întâlni în această viață dificilă. Dar cunoscând principiile de bază ale modului în care funcționează acești generatori, va fi mult mai ușor să înțelegi munca celorlalți, să-i îmblânzești și să-i faci să funcționeze pentru tine 🙂

Această carte discută caracteristicile soluțiilor de circuit utilizate în crearea transmițătoarelor radio cu tranzistori miniaturali. Capitolele relevante oferă informații despre principiile de funcționare și caracteristicile funcționării nodurilor și cascadelor individuale, diagrame de circuit, precum și alte informații necesare pentru proiectarea independentă a transmițătoarelor radio simple și a microfoanelor radio. Un capitol separat este dedicat luării în considerare a proiectelor practice de microtransmițătoare cu tranzistori pentru sistemele de comunicații cu rază scurtă.

Cartea este destinată radioamatorilor începători care sunt interesați de caracteristicile soluțiilor de circuite pentru noduri și cascade ale dispozitivelor de transmisie radio cu tranzistori miniatural.

În soluțiile de circuit considerate anterior pentru oscilatoarele LC, un tranzistor bipolar a fost folosit ca element activ. Cu toate acestea, în dezvoltarea emițătoarelor radio miniaturale și a microfoanelor radio, circuitele de elemente active realizate pe tranzistoare cu efect de câmp sunt utilizate pe scară largă. Principalul avantaj al tranzistoarelor cu efect de câmp, numite adesea canal sau unipolar, este o rezistență mare de intrare, comparabilă cu rezistența de intrare a tuburilor vidate. Un grup special este format din tranzistoare cu efect de câmp cu o poartă izolată.

Pentru curent alternativ, tranzistorul cu efect de câmp al elementului activ al generatorului de înaltă frecvență poate fi conectat cu o sursă comună, cu o poartă comună sau cu un dren comun. La dezvoltarea microtransmițătoarelor, se folosesc mai des soluții de circuite, în care tranzistorul cu efect de câmp pentru curent alternativ este conectat conform unui circuit cu un dren comun. Un astfel de circuit de comutare pentru un tranzistor cu efect de câmp este similar cu un circuit de comutare cu un colector comun pentru un tranzistor bipolar. Într-un element activ realizat pe un tranzistor cu efect de câmp conectat conform unui circuit de drenaj comun, sarcina este conectată la circuitul sursă al tranzistorului, iar tensiunea de ieșire este preluată de la sursă în raport cu magistrala carcasei.

Câștigul de tensiune al unei astfel de etape, adesea numit adeptul sursei, este aproape de unitate, adică tensiunea de ieșire este aproape egală cu intrarea. În acest caz, nu există o schimbare de fază între semnalele de intrare și de ieșire. Adepții sursei se disting printr-o rezistență de intrare relativ mică, cu rezistență de intrare crescută. În plus, astfel de etape sunt caracterizate de o capacitate de intrare scăzută, ceea ce duce la o creștere a rezistenței de intrare la frecvențe înalte.

Unul dintre criteriile de clasificare a oscilatorilor LC pe baza tranzistoarelor cu efect de câmp, precum și a oscilatorilor bazați pe tranzistoare bipolare, este proiectarea circuitului circuitului de feedback pozitiv. În funcție de circuitul aplicat al circuitului POS, astfel de generatoare sunt împărțite în generatoare cu cuplare inductivă, cu cuplare capacitivă și generatoare în trei puncte (așa-numitele generatoare în trei puncte). La generatoarele cu cuplare inductivă, circuitul de feedback pozitiv dintre electrozii de intrare și de ieșire ai tranzistorului este format prin cuplare inductivă, iar la generatoarele cu cuplare capacitivă, este capacitiv. În generatoarele RF în trei puncte, care la rândul lor sunt împărțite în trei puncte inductive și capacitive, circuitul rezonant este conectat la elementul activ în trei puncte.

Trebuie recunoscut faptul că în dezvoltarea generatoarelor de înaltă frecvență pentru dispozitive de transmisie radio miniaturale, soluțiile de circuite cu tranzistoare cu efect de câmp bazate pe utilizarea unui inductiv în trei puncte (circuit Hartley) sunt deosebit de populare. Faptul este că la frecvențe înalte impedanța complexă de intrare a tranzistorului cu efect de câmp este mare. Prin urmare, tranzistorul practic nu deturnează circuitul rezonant, adică nu are niciun efect asupra parametrilor săi. O diagramă schematică a uneia dintre opțiunile pentru un oscilator LC de înaltă frecvență, realizată conform circuitului Hartley pe un tranzistor cu efect de câmp, pornit prin curent alternativ conform unui circuit cu dren comun, este prezentată în fig. 3.10.

Orez. 3.10. Schema schematică a unui oscilator Hartley FET LC

În circuitul luat în considerare, elementul activ al oscilatorului LC este realizat pe un tranzistor cu efect de câmp VT1, care este conectat prin curent alternativ conform circuitului follower sursă, adică cu un dren comun. Electrodul de scurgere al tranzistorului este închis la magistrala carcasei prin condensatorul C2. Circuitul rezonant este format dintr-un condensator trimmer C1 și un inductor L1 conectat în paralel, ai cărui parametri determină frecvența oscilațiilor generate. Acest circuit este conectat la circuitul de poartă al tranzistorului cu efect de câmp VT1.

Oscilațiile care au apărut în circuitul rezonant sunt alimentate la poarta tranzistorului VT1. Cu o jumătate de undă pozitivă a semnalului de intrare, porții este furnizată o tensiune pozitivă corespunzător, în urma căreia conductivitatea canalului crește, iar curentul de scurgere crește. Cu o jumătate de undă negativă de oscilație, poartă se aplică o tensiune negativă în mod corespunzător, în urma căreia conductivitatea canalului scade, iar curentul de scurgere scade. Tensiunea îndepărtată de la electrodul sursă al tranzistorului VT1 este furnizată circuitului rezonant, și anume la ieșirea bobinei L1, care este conectată la sursa tranzistorului conform circuitului autotransformator de amplificare. Această includere vă permite să creșteți coeficientul de transfer al circuitului de feedback pozitiv la nivelul necesar, adică asigură conformitatea cu condiția de echilibrare a amplitudinii. Îndeplinirea condiției de echilibru de fază este asigurată prin pornirea tranzistorului VT1 conform schemei cu dren comun.

Respectarea condiţiilor de echilibru al amplitudinilor şi echilibrului fazelor conduce la apariţia unor oscilaţii stabile la frecvenţa de rezonanţă a circuitului oscilator. În acest caz, frecvența semnalului generat poate fi modificată folosind condensatorul de reglare C1 al circuitului oscilator. Semnalul de ieșire generat de generator este preluat de la electrodul sursă al tranzistorului cu efect de câmp VT1.

La proiectarea generatoarelor de înaltă frecvență pentru microtransmițătoare, se folosesc adesea soluții de circuite cu tranzistoare cu efect de câmp bazate pe utilizarea unui circuit capacitiv în trei puncte (circuit Colpitz). O diagramă schematică a uneia dintre variantele unui oscilator LC de înaltă frecvență, realizată după circuitul Kolpitz pe un tranzistor cu efect de câmp, pornit prin curent alternativ conform unui circuit cu dren comun, este prezentată în fig. 3.11.

Orez. 3.11. Schema schematică a unui oscilator LC pe un tranzistor cu efect de câmp conform circuitului Colpitz

Elementul activ al acestui oscilator LC este realizat pe un tranzistor cu efect de câmp VT1, care este pornit prin curent alternativ conform unui circuit cu dren comun. În acest caz, electrodul de drenare al tranzistorului este închis la magistrala carcasei prin condensatorul C5. Un circuit rezonant paralel este format dintr-un inductor L1 și condensatori C1 - C4, ai căror parametri determină frecvența oscilațiilor generate. Acest circuit este inclus în circuitul de poartă al tranzistorului cu efect de câmp.

Oscilațiile care au apărut în circuitul rezonant sunt alimentate la poarta tranzistorului VT1. Tensiunea îndepărtată de la electrodul sursă al tranzistorului VT1 este alimentată prin circuitul de feedback către circuitul rezonant, și anume către punctul de joncțiune al condensatoarelor C3 și C4, care formează un divizor capacitiv. Alegerea valorilor adecvate ale capacităților condensatoarelor C3 și C4, precum și raportul necesar al acestor valori, vă permite să alegeți un astfel de nivel al coeficientului de transfer al circuitului de feedback pozitiv, care asigură conformitatea cu starea echilibrului de amplitudine. Îndeplinirea condiției de echilibru de fază este asigurată prin pornirea tranzistorului VT1 conform schemei cu dren comun.

Respectarea condiţiilor de echilibru al amplitudinilor şi echilibrul fazelor asigură apariţia oscilaţiilor stabile la frecvenţa de rezonanţă a circuitului oscilator. În acest caz, frecvența semnalului generat poate fi modificată utilizând condensatorul C2 (reglaj grosier) și condensatorul C1 (tuning fin). Semnalul de ieșire cu o frecvență de aproximativ 5 MHz, generat de generator, este preluat de la electrodul sursă al tranzistorului cu efect de câmp VT1.

Deci, cea mai importantă unitate a oricărui transmițător este generatorul. Depinde de cât de stabil și de precis funcționează generatorul, dacă cineva poate capta semnalul transmis și îl poate primi în mod normal. Există doar o mulțime de scheme diferite de bug-uri pe internet, care folosesc diverse generatoare. Acum clasificăm puțin toate acestea.

Evaluările detaliilor tuturor circuitelor de mai sus sunt calculate ținând cont de faptul că frecvența de operare a circuitului este de 60 ... 110 MHz (adică acoperă banda noastră VHF preferată).

„Clasici ale genului”.

Tranzistorul este conectat conform circuitului de bază comun. Divizorul de tensiune al rezistenței R1-R2 creează un decalaj al punctului de funcționare pe bază. Condensatorul C3 oprește R2 la frecvență înaltă.

R3 este inclus în circuitul emițătorului pentru a limita curentul care trece prin tranzistor.

Condensatorul C1 și bobina L1 formează un circuit oscilator cu setarea frecvenței.

Conder C2 oferă feedback-ul pozitiv (PFC) necesar pentru generare.

Mecanism de generare

O diagramă simplificată poate fi reprezentată după cum urmează:

În loc de tranzistor, punem un anumit „element cu rezistență negativă”. În esență, este un element de amplificare. Adică, curentul de la ieșire este mai mare decât curentul de la intrare (deci este viclean).

Un circuit oscilator este conectat la intrarea acestui element. De la ieșirea elementului, feedback-ul este aplicat aceluiași circuit oscilator (prin conder C2). Astfel, atunci când curentul de la intrarea elementului crește (condensatorul de buclă este reîncărcat), crește și curentul de la ieșire. Prin feedback, acesta este alimentat înapoi la circuitul oscilator - are loc „alimentarea”. Ca urmare, oscilațiile neamortizate se stabilesc în circuit.

Totul s-a dovedit a fi mai ușor decât napii aburiți (ca întotdeauna).

Soiuri

În Internetul fără limite, puteți găsi în continuare o astfel de implementare a aceluiași generator:

Circuitul se numește „capacitiv în trei puncte”. Principiul de funcționare este același.

În toate aceste circuite, semnalul generat poate fi preluat fie direct de la colectorul VT 1, fie o bobină de cuplare conectată la bobina de buclă poate fi utilizată pentru aceasta.

Eu aleg aceasta schema si va sfatuiesc.

R1 - limitează curentul generatorului
R2 - setează offset-ul de bază
C1, L1 - circuit oscilator
C2 - condensator POS

Bobina L1 are un robinet la care este conectat emițătorul tranzistorului. Acest robinet nu ar trebui să fie situat exact în mijloc, ci mai aproape de capătul „rece” al bobinei (adică cel care este conectat la firul de alimentare). În plus, nu puteți atinge deloc, ci înfășurați o bobină suplimentară, adică faceți un transformator:

Aceste scheme sunt identice.

Mecanism de generare:

Pentru a înțelege cum funcționează un astfel de generator, să ne uităm la a doua schemă. În acest caz, înfășurarea din stânga (conform schemei) va fi secundară, cea dreaptă - primară.

Când tensiunea de pe placa superioară C1 crește (adică curentul din înfășurarea secundară curge „în sus”), atunci se aplică un impuls de deschidere la baza tranzistorului prin condensatorul de feedback C2. Acest lucru face ca tranzistorul să furnizeze curent înfășurării primare, acest curent determină o creștere a curentului în înfășurarea secundară. Există o sursă de energie. În general, totul este, de asemenea, destul de simplu.

Soiuri.

Micul meu know-how: poți pune o diodă între comun și bază:

Semnalul din toate aceste circuite este îndepărtat de la emițătorul tranzistorului sau printr-o bobină suplimentară de cuplare direct din circuit.

Generator în doi timpi pentru leneși

Cel mai simplu circuit generator pe care l-am văzut vreodată:

În acest circuit, asemănarea cu un multivibrator este ușor de surprins. Vă spun mai multe - acesta este multivibratorul. Numai în locul circuitelor de întârziere a condensatorului și a rezistenței (circuite RC), aici sunt utilizate inductori. Rezistorul R1 stabilește curentul prin tranzistoare. În plus, fără ea, generația pur și simplu nu va funcționa.

Mecanism de generare:

Să presupunem că VT1 se deschide, curentul colectorului VT1 trece prin L1. În consecință, VT2 este închis, curentul de bază de deschidere VT1 circulă prin L2. Dar, deoarece rezistența bobinelor este de 100 ... 1000 de ori mai mică decât rezistența rezistorului R1, atunci când tranzistorul este complet deschis, tensiunea pe ele scade la o valoare foarte mică și tranzistorul se închide. Dar! Deoarece înainte de închiderea tranzistorului, un curent mare de colector a trecut prin L1, atunci în momentul închiderii, are loc o creștere a tensiunii (emf de auto-inductanță), care este furnizată la baza VT2 o deschide. Totul începe de la capăt, doar cu un braț generator diferit. etc…

Acest generator are un singur plus - ușurința de fabricare. Restul sunt contra.

Deoarece nu are o legătură clară de setare a timpului (circuit oscilator sau circuit RC), este foarte dificil să se calculeze frecvența unui astfel de generator. Va depinde de proprietățile tranzistoarelor utilizate, de tensiunea de alimentare, de temperatură etc. În general, este mai bine să nu folosiți acest generator în lucruri serioase. Cu toate acestea, în domeniul cuptorului cu microunde este folosit destul de des.

Generator dublu pentru cei muncitori

Un alt generator pe care îl vom lua în considerare este și un push-pull. Cu toate acestea, conține un circuit oscilator, ceea ce face parametrii săi mai stabili și mai predictibili. Deși, de fapt, este și destul de simplu.

Ce vedem aici?

Un ochi experimentat (și nu unul foarte experimentat) va găsi, de asemenea, asemănări cu un multivibrator în acest circuit. Ei bine, este ceea ce este!

Ce este remarcabil la această schemă? Da, pentru că datorită utilizării comutației push-pull, vă permite să dezvoltați putere dublă, în comparație cu circuitele generatoarelor cu 1 timp, la aceeași tensiune de alimentare și sub rezerva utilizării acelorași tranzistoare. Cum! Ei bine, în general, aproape că nu are defecte :)

Mecanism de generare

Când condensatorul este reîncărcat într-o direcție sau în alta, curentul trece printr-unul dintre condensatorii de feedback către tranzistorul corespunzător. Tranzistorul pornește și adaugă energie în direcția „dreaptă”. Asta e toată înțelepciunea.

Nu am văzut nicio versiune deosebit de sofisticată a acestei scheme...

Acum pentru puțină creativitate.

Generator logic

Dacă folosirea tranzistorilor în generator vi se pare depășită sau greoaie sau inacceptabilă din motive religioase - există o cale de ieșire! Puteți folosi cipuri în loc de tranzistori. Se folosește de obicei logica: elementele NOT, AND-NOT, OR-NOT, mai rar - SAU exclusiv. In general, sunt necesare doar NU elemente, restul sunt excese care nu fac decat sa inrautateasca parametrii de viteza ai generatorului.

Vedem o schemă îngrozitoare.

Pătratele cu o gaură în partea dreaptă sunt invertoare. Ei bine, sau - „NU elemente”. Orificiul indică doar că semnalul este inversat.

Care este elementul NOT din punct de vedere al erudiției banale? Ei bine, adică din punct de vedere al tehnologiei analogice? Așa e, acesta este un amplificator cu ieșire inversă. Adică la crește tensiune la intrarea amplificatorului, tensiunea de ieșire este proporțională cu scade. Circuitul invertorului poate fi descris cam așa (simplificat):

Acest lucru este, desigur, prea ușor. Dar există ceva adevăr în asta.
Cu toate acestea, deocamdată nu este atât de important pentru noi.

Deci, ne uităm la circuitul generatorului. Avem:

Două invertoare (DD1.1, DD1.2)

Rezistorul R1

Circuit oscilant L1 C1

Rețineți că circuitul oscilator din acest circuit este serial. Adică condensatorul și bobina sunt unul lângă celălalt. Dar acesta este încă un circuit oscilant, este calculat după aceleași formule și nu este mai rău (și nici mai bun) decât omologul său paralel.

Începe de la capăt. De ce avem nevoie de un rezistor?

Rezistorul creează un feedback negativ (OOS) între ieșirea și intrarea elementului DD1.1. Acest lucru este necesar pentru a menține câștigul sub control - acesta este unul și, de asemenea, - pentru a crea un offset inițial la intrarea elementului - acesta este doi. Cum funcționează, vom lua în considerare în detaliu undeva în tutorialul despre tehnologia analogică. Deocamdată, să clarificăm că datorită acestui rezistor, la ieșirea și intrarea elementului, în absența unui semnal de intrare, se instalează o tensiune egală cu jumătate din tensiunea de alimentare. Mai exact, media aritmetică a tensiunilor logice „zero” și „unu”. Să nu ne facem griji deocamdată, mai avem multe de făcut...

Deci, pe un element avem un amplificator inversor. Adică un amplificator care „întoarce” semnalul cu susul în jos: dacă este mult la intrare, este puțin la ieșire și invers. Cel de-al doilea element are rolul de a face ca acest amplificator să nu se inverseze. Adică întoarce semnalul din nou. Și în această formă, semnalul amplificat este transmis la ieșire, la circuitul oscilator.

Ei bine, să ne uităm cu atenție la circuitul oscilator? Cum este activat? Dreapta! Este conectat între ieșirea și intrarea amplificatorului. Adică creează feedback pozitiv (PFC). După cum știm deja din revizuirea generatoarelor anterioare, POS este necesar pentru un generator, precum valeriana pentru o pisică. Fără un POS, niciun generator nu poate face? Așa este - trezește-te. Și începeți să generați...

Probabil că toată lumea știe acest lucru: dacă conectați un microfon la intrarea amplificatorului și un difuzor la ieșire, atunci când aduceți microfonul la difuzor, începe un „fluier” urât. Aceasta nu este altceva decât generație. Alimentam semnalul de la ieșirea amplificatorului la intrare. Are loc un POS. Ca rezultat, amplificatorul începe să genereze.

Ei bine, pe scurt, prin intermediul lanțului LC, se creează un POS în generatorul nostru, ducând la excitarea generatorului la frecvența de rezonanță a circuitului oscilator.

Ei bine, este greu?
Dacă(greu)
{
zgâriam (napi);
Citeste inca o data;
}

Acum să vorbim despre varietățile de astfel de generatoare.

În primul rând, în loc de un circuit oscilator, puteți porni cuarțul. Obțineți un oscilator stabilizat care funcționează la frecvența cuarțului:

Dacă includeți un circuit oscilant în loc de un rezistor în circuitul OS al elementului DD1.1, puteți porni un generator bazat pe armonici de cuarț. Pentru a obține orice armonică, este necesar ca frecvența de rezonanță a circuitului să fie apropiată de frecvența acestei armonici:

Dacă generatorul este format din elemente ȘI-NU sau SAU-NU, atunci intrările acestor elemente trebuie să fie paralele și pornite ca un invertor normal. Dacă folosim XOR, atunci una dintre intrările fiecărui element este pusă pe + putere.

Câteva cuvinte despre microcircuite.
Este de preferat să utilizați TTLS sau logica CMOS rapidă.

Seria TTLSH: K555, K531, KR1533
De exemplu, microcip K1533LN1– 6 invertoare.
Seria CMOS: KR1554, KR1564(74 AC, 74 HC), de exemplu - KR1554LN1
În cazuri extreme - vechea serie bună K155(TTL). Dar parametrii săi de frecvență lasă mult de dorit, așa că nu aș folosi această logică.

Generatoarele discutate aici sunt departe de tot ceea ce puteți întâlni în această viață dificilă. Dar cunoscând principiile de bază ale modului în care funcționează aceste generatoare, va fi mult mai ușor să înțelegi munca celorlalți, să-i îmblânzești și să-i faci să funcționeze pentru tine :)

Generatoarele de înaltă frecvență servesc la generarea oscilațiilor curentului electric în intervalul de frecvență de la câteva zeci de kiloherți până la sute de megaherți. Astfel de dispozitive sunt create folosind circuite de oscilație LC sau rezonatoare de cuarț, care sunt elemente ale setării frecvenței. Tiparele de lucru rămân aceleași. În unele circuite, circuitele de oscilație armonică sunt înlocuite.

generator RF

Dispozitivul de oprire a contorului de energie este utilizat pentru alimentarea aparatelor electrocasnice. Tensiunea sa de ieșire este de 220 volți, consumul de energie este de 1 kilowatt. Dacă dispozitivul utilizează elemente constitutive cu caracteristici mai puternice, atunci dispozitivele mai puternice pot fi alimentate de la acesta.

Un astfel de dispozitiv este conectat la o priză de uz casnic, furnizează energie sarcinii consumatorilor. Schema de conexiuni nu este supusă niciunei modificări. Sistemul de împământare nu trebuie conectat. În același timp, contorul funcționează, dar ia în calcul aproximativ 25% din energia rețelei.

Acțiunea dispozitivului de oprire este de a conecta sarcina nu la rețeaua de alimentare, ci la condensator. Sarcina acestui condensator coincide cu sinusoida tensiunii de rețea. Încărcarea are loc cu impulsuri de înaltă frecvență. Curentul consumat de consumatori din rețea este format din impulsuri de înaltă frecvență.

Contoarele (electronice) au un convertor care nu este sensibil la frecvențele înalte. Prin urmare, contorul ia în considerare consumul de energie de tip pulsat cu o eroare negativă.

Diagrama dispozitivului

Componentele principale ale dispozitivului: redresor, capacitate, tranzistor. Condensatorul este conectat în serie cu redresorul, când redresorul funcționează la tranzistor, acesta este încărcat la un moment dat la dimensiunea tensiunii liniei de alimentare.

Încărcarea se realizează cu impulsuri de frecvență de 2 kHz. La sarcină și capacitate, tensiunea este aproape de sinus la 220 de volți. Pentru a limita curentul tranzistorului în timpul perioadei de încărcare a capacității, un rezistor este conectat la cascada cheii într-un circuit serial.

Generatorul este realizat pe elemente logice. Acesta generează impulsuri de 2 kHz cu o amplitudine de 5 volți. Frecvența semnalului generatorului este determinată de proprietățile elementelor C2-R7. Astfel de proprietăți pot fi utilizate pentru a ajusta eroarea maximă a contabilității consumului de energie. Generatorul de impulsuri este realizat pe tranzistoarele T2 și T3. Este conceput pentru a controla cheia T1. Generatorul de impulsuri este proiectat astfel încât tranzistorul T1 să înceapă să se satureze în aer liber. Prin urmare, consumă puțină energie. Se închide și tranzistorul T1.

Redresorul, transformatorul și alte elemente creează sursa de alimentare a părții joase a circuitului. O astfel de sursă de alimentare funcționează la 36 V pentru cipul generatorului.

În primul rând, sursa de alimentare este verificată separat de circuitul de joasă tensiune. Unitatea trebuie să producă un curent de peste 2 amperi și o tensiune de 36 volți, 5 volți pentru un generator de putere redusă. Următorul pas este configurarea generatorului. Pentru a face acest lucru, opriți unitatea de alimentare. De la generator ar trebui să meargă impulsuri de 5 volți, o frecvență de 2 kiloherți. Condensatorii C2 și C3 sunt selectați pentru reglare.

La verificare, generatorul de impulsuri trebuie să producă un curent pulsat pe tranzistor de aproximativ 2 amperi, altfel tranzistorul se va defecta. Pentru a verifica această stare, porniți șuntul, cu circuitul de alimentare oprit. Tensiunea impulsurilor de pe șunt este măsurată cu un osciloscop pe un generator în funcțiune. Pe baza calculului, se calculează valoarea curentă.

Apoi, verificați secțiunea de alimentare. Restaurați toate circuitele conform schemei. Condensatorul este deconectat, se folosește o lampă în loc de sarcină. Când conectați dispozitivul, tensiunea în timpul funcționării normale a dispozitivului ar trebui să fie de 120 de volți. Osciloscopul arată tensiunea de sarcină în impulsuri cu o frecvență determinată de generator. Impulsurile sunt modulate de sinusul tensiunii de rețea. Pe rezistența R6 - impulsuri de tensiune redresate.

Dacă dispozitivul este în stare bună, capacitatea C1 este pornită, ca urmare, tensiunea crește. Cu o creștere suplimentară a dimensiunii capacității, C1 ajunge la 220 de volți. În timpul acestui proces, temperatura tranzistorului T1 trebuie monitorizată. Cu o încălzire puternică la o sarcină mică, există pericolul ca acesta să nu fi intrat în modul de saturație sau să nu se fi închis complet. Apoi, trebuie să configurați crearea de impulsuri. În practică, o astfel de încălzire nu este observată.

Ca urmare, sarcina este conectată la valoarea sa nominală, capacitatea C1 este determinată la o astfel de valoare încât să creeze o tensiune de 220 de volți pentru sarcină. Capacitatea C1 este aleasă cu grijă, din valori mici, deoarece creșterea capacității crește brusc curentul tranzistorului T1. Amplitudinea impulsurilor de curent este determinată prin conectarea osciloscopului la rezistorul R6 în paralel. Curentul pulsat nu va crește peste valoarea admisibilă pentru un anumit tranzistor. Dacă este necesar, curentul este limitat prin creșterea valorii rezistenței rezistorului R6. Soluția optimă ar fi să alegeți cea mai mică dimensiune de capacitate a condensatorului C1.

Cu aceste componente radio, dispozitivul este proiectat să consume 1 kilowatt. Pentru a crește consumul de energie, este necesar să folosiți elemente de putere mai puternice ale cheii pe tranzistor și redresor.

Când consumatorii sunt opriți, dispozitivul consumă energie considerabilă, care este luată în considerare de contor. Prin urmare, este mai bine să opriți acest dispozitiv atunci când sarcina este deconectată.

Principiul de funcționare și proiectare a unui generator RF semiconductor

Generatoarele de înaltă frecvență sunt realizate pe o schemă utilizată pe scară largă. Diferențele dintre generatoare sunt în circuitul emițătorului RC, care setează tranzistorul în modul curent. Pentru a forma feedback în circuitul generatorului de la bobina inductivă, este creată o ieșire terminală. Generatoarele RF sunt instabile datorită influenței tranzistorului asupra oscilațiilor. Proprietățile unui tranzistor se pot modifica odată cu fluctuațiile de temperatură și diferența de potențial. Prin urmare, frecvența rezultată nu rămâne constantă, ci „plutește”.

Pentru ca tranzistorul să nu afecteze frecvența, este necesar să se reducă la minimum conexiunea circuitului de oscilație cu tranzistorul. Pentru a face acest lucru, trebuie să reduceți dimensiunea recipientelor. Frecvența este afectată de modificarea rezistenței la sarcină. Prin urmare, este necesar să se includă un repetor între sarcină și generator. Pentru a conecta tensiunea la generator, se folosesc surse de alimentare constante cu impulsuri mici de tensiune.

Generatoarele realizate conform schemei prezentate mai sus au caracteristici maxime, asamblate pe. În multe circuite generatoare RF, semnalul de ieșire este preluat din circuitul de oscilație printr-un condensator mic, precum și de la electrozii tranzistorului. Aici trebuie luat în considerare faptul că sarcina auxiliară a circuitului de oscilație își modifică proprietățile și frecvența de funcționare. Adesea, această proprietate este folosită pentru a măsura diferite mărimi fizice, pentru a verifica parametrii tehnologici.

Această diagramă prezintă un generator de înaltă frecvență modificat. Valoarea feedback-ului și cele mai bune condiții de excitare sunt selectate folosind elemente de capacitate.

Din numărul total de circuite generatoare se remarcă variantele cu excitație de șoc. Acestea funcționează prin excitarea circuitului de oscilație cu un impuls puternic. Ca urmare a impactului electronilor, în circuit se formează oscilații amortizate în amplitudine sinusoidală. O astfel de atenuare apare din cauza pierderilor în circuitul de oscilație armonică. Viteza unor astfel de oscilații este calculată din factorul de calitate al circuitului.

Semnalul RF la ieșire va fi stabil dacă impulsurile au o frecvență înaltă. Acest tip de generator este cel mai vechi dintre toate considerate.

Generator de tuburi RF

Pentru a obține o plasmă cu anumiți parametri, este necesar să aduceți valoarea necesară la descărcarea de putere. Pentru emițătoarele de plasmă, a căror funcționare se bazează pe o descărcare de înaltă frecvență, se utilizează o schemă de alimentare cu energie. Schema este prezentată în figură.

Pe lămpi, transformă energia curentului electric continuu în curent alternativ. Elementul principal al generatorului a fost o lampă electronică. În schema noastră, acestea sunt tetrode GU-92A. Acest dispozitiv este un tub de vid cu patru electrozi: anod, grilă de ecranare, grilă de control, catod.

Grila de control, care primește un semnal de înaltă frecvență de amplitudine mică, închide o parte din electroni atunci când semnalul este caracterizat de o amplitudine negativă și crește curentul la anod, cu un semnal pozitiv. Grila de ecranare creează un focus al fluxului electronic, crește amplificarea lămpii, reduce capacitatea trecerii dintre grila de control și anod în comparație cu sistemul cu 3 electrozi de sute de ori. Acest lucru reduce distorsiunea frecvenței de ieșire pe tub atunci când funcționează la frecvențe înalte.

Generatorul este format din circuite:

1. Circuit de încălzire cu alimentare de joasă tensiune.
2. Circuitul de excitare și alimentare a rețelei de control.
3. Circuitul de alimentare cu plasă de ecran.
4. circuit anodic.

Un transformator RF este situat între antenă și ieșirea generatorului. Este conceput pentru a furniza energie emițătorului de la generator. Sarcina circuitului antenei nu este egală cu puterea maximă luată de la generator. Eficiența transferului de putere de la treapta de ieșire a amplificatorului la antenă poate fi obținută prin potrivire. Elementul de potrivire este un divizor capacitiv în circuitul circuitului anodic.

Un transformator poate funcționa ca element de potrivire. Prezența sa este necesară în diferite circuite de potrivire, deoarece decuplarea de înaltă tensiune nu va fi posibilă fără un transformator.

Scrie comentarii, completări la articol, poate am omis ceva. Uitați-vă la , mă voi bucura dacă veți găsi altceva util pe al meu.

Constând din 3,5 părți și care furnizează câțiva wați de putere la o frecvență de 400-500 megaherți, suficientă pentru a aprinde dispozitivele cu descărcare în gaz precum neonul, a vă arde ușor degetele și a vă raporta la contoarele de frecvență.

Cu tranzistoarele potrivite, o înțelegere a tehnicilor de proiectare a plăcilor RF și puțin noroc, acest design poate fi mult îmbunătățit prin creșterea puterii la 40-50 de wați la aceeași frecvență.

Tranzistoarele care funcționează la astfel de frecvențe și puteri sunt deja semnificativ diferite de TO-247, TO-220 și alte cazuri familiare multor cititori ai blogului meu modest, precum și de la „cărămizi”. Forma ambalajului lor este dictată în mare măsură de comportamentul semnalelor la frecvențe înalte. De obicei este un pătrat sau dreptunghi, de o nuanță albă caracteristică, cu concluzii aurite de grosime destul de impresionantă situate pe două sau patru laturi. Aceste tranzistoare sunt, de asemenea, mult mai scumpe decât cele cu invertoare de putere, iar prețul crește proporțional atât cu puterea, cât și cu frecvența și poate ajunge la sute de dolari bucata și mai mult.

Pentru acest design, tranzistorul RF marcat MRF 6522-70 a fost lipit cu grijă de pe placa stației de bază GSM demontată. După cum puteți vedea din fișa de date, poate furniza până la 70 de wați la o frecvență de 900 de megaherți. Cu toate acestea, pentru a o introduce într-un astfel de mod, este necesar să proiectați placa cu destulă atenție - toate aceste curbe caracteristice frecvențelor înalte, bucăți de folie care nu sunt conectate galvanic nicăieri și alte ciudații ciudate care par să nu fie foarte semnificative, dar de fapt. afectează comportamentul semnalului, sunt deja complet aici. Și la puteri și frecvențe mai scăzute, puteți nota pe ele și puteți face din placa o metodă banală de gravare a sloturilor.

Nu există diferențe fundamentale în design față de cele menționate mai sus. Cu excepția cazului în care, două benzi de cupru de o anumită lungime și dimensiune sunt luate ca rezonator (distanța dintre ele, lățimea și lungimea lor determină L și C ale circuitului rezonant auto-oscilant - sunt ambele inductanță și capacitate pentru ele însele).

Generatorul consumă 18 volți la intrare cu un curent de până la 4 amperi și încălzește radiatorul destul de vizibil. Răcirea forțată este absolut necesară pentru funcționarea acesteia, având în vedere eficiența de 50-60%. Pe lângă calorifer, degetele se încălzesc destul de bine dacă le apropii de rezonatorul de cupru. Principiul încălzirii aici este același ca și pentru produsele într-un cuptor cu microunde (care respinge în mod convingător prostiile despre fenomenele de rezonanță în moleculele de apă care se presupune că apar la frecvența sa de funcționare). Dacă dați foc unei torțe la capătul rezonatorului, atunci aceasta este ținută acolo cu succes mult timp - o mică minge de plasmă luminoasă, cu margini neclare, de 3-5 milimetri în diametru.

Circuitul generatorului este atașat:

Dar cel mai interesant lucru, de dragul căruia am început chiar să spun toate acestea, sunt fenomenele care apar cu gazele rarefiate la astfel de frecvențe. Comportamentul fasciculului de plasmă începe să difere puternic de curburile standard caracteristice frecvențelor de zeci și sute de kiloherți, pe care le-am folosit mai devreme (când lucram cu un driver de calitate etc.). Este destul de mult timp pentru a descrie toate diferențele cu textul, doar uitați-vă la galeria de imagini și videoclipuri atașate. Desigur, xenonul, criptonul și amestecurile lor cu aditivi se comportă în cel mai interesant mod. Combinații izbitoare de nuanțe, forme și mișcări creează senzația că într-o sticlă sau flacon există o creatură vie care a venit la noi direct din mitologia lui Lovecraft sau ceva de genul ăsta. Tentacule, ventuze, mișcări ascuțite și în același timp netede, nuanțe verzui-fantomatice par a fi o ilustrare vie a poveștilor despre Cthulhu și alți locuitori ai adâncurilor.

Toate cele patru videoclipuri merită vizionate. Recomand cu incredere.