www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Стабилизация частоты ГПД

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Узлы радиолюбительской техники. Генераторы, гетеродины

Комментарии к статье Комментарии к статье

Пожалуй, самым ответственным узлом в трансивере является ГПД, который определяет стабильность частоты и шумовые характеристики. Настоящая статья является попыткой в популярной форме изложить то, что прекрасно описано в учебнике [1].

При этом весь математический аппарат опущен, чтобы не пугать неподготовленных читателей формулами и векторными диаграммами.

Нестабильность частоты автогенераторов имеет много причин. Условно можно поделить все причины нестабильности на два направления:

- причины, которые влияют на частоту настройки задающего контура;
- причины, которые влияют на частоту из-за изменения режима активного элемента.

Самой простой причиной первого направления является механическая непрочность конструкции. Следующая очевидная причина того же направления - температурная нестабильность. Нагрев деталей автогенератора вызывает изменения индуктивности и емкости. Например нагрев катушки, намотанной медным проводом на керамическом каркасе, вызывает расширение меди, увеличение длины провода, увеличение диаметра намотки. Это влечет за собой увеличение индуктивности и понижение частоты. Такой же нагрев катушки, намотанной на фторопластовом каркасе, вызывает увеличение диаметра витков, но из-за чрезмерно большого линейного расширения фторопласта катушка растягивается в длину настолько сильно, что с лихвой перекрывает увеличение диаметра, и в итоге индуктивность не увеличивается, а уменьшается, и частота повышается. По этой причине фторопласт совершенно непригоден для высокостабильных контуров.

Магнитная проницаемость большинства ферромагнитных материалов при нагреве увеличивается. Увеличиваются при нагреве и емкости варикапов. Емкость конденсаторов при нагреве может как увеличиваться, так и уменьшаться - в зависимости от материалов обкладок и диэлектрика. Иногда (к сожалению, не всегда) на конденсаторах пишут величину температурного коэффициента емкости (ТКЕ), который показывает, на сколько миллионных долей изменяется емкость конденсатора при его нагреве на 1°С. Знак изменения (минус или плюс) обозначается буквами "М" или "П". Обозначение М750 означает, что при нагреве на каждый градус емкость уменьшается на 750х10-6. Обозначение П33 означает увеличение при нагреве на каждый градус на 33х10-6. Если конденсатор с ТКЕ М750 имел при номинальной температуре емкость 1500 пФ, то при его дополнительном нагреве на 20°С емкость станет равной 1500-1500x750xl0-6x20 =1500-22,5=1477,5 пФ. Если автогенератор работал например на частоте 500 кГци его частота определялась только этим конденсатором, то отклонение частоты при этом составит 3,79 кГц, что явно много.

Радикальным методом в этом случае является термостатирование. Но более простым и дешевым - выбор деталей с наименьшими температурными отклонениями. Так называемая термокомпенсация позволяет уменьшить до некоторых пределов температурную нестабильность, но не позволяет устранить ее полностью. Здесь две причины. Во-первых, контур ГПД является перестраиваемым, и процентное соотношение постоянных и переменных конденсаторов при перестройке меняется. Поэтому компенсация, достигнутая на одной частоте, на другой частоте нарушается. Во-вторых, изменения емкостей и индуктивностей при нагреве происходят по разным законам. Поэтому компенсация, достигнутая при нагреве на 10°С, нарушится, если мы нагреем генератор еще на 10°С.

В качестве деталей для ГПД можно рекомендовать катушки, намотанные нагретым при намотке посеребренным проводом на ребристом керамическом каркасе. Конденсаторы можно использовать КМ5 (пятислойные, малогабаритные) с ТКЕ М47 или М75. Если для настройки ГПД применяются варикапы, то ТКЕ конденсаторов должен быть еще больше, т.к. ТКЕ варикапов положительны и в зависимости от смещения (т.е. от частоты настройки) изменяются от 70...80х10'6 при больших напряжениях до 500х10"6 при малых. Поэтому недопустимо использовать варикапы при напряжении смещения менее 8...9 В. Если емкости варикапов недостаточно для данного контура, необходимо либо использовать варикапы с большими емкостями (например KB 105), либо ставить по два-три варикапа в параллель. Автор не рекомендует использовать катушки с вожженным серебром. Да, они имеют хорошую температурную стабильность, но... невысокую добротность. А добротность важнее.

Следующей причиной, воздействующей на частоту контура, является нестабильность паразитных емкостей активных элементов, которые подключаются к контуру и служат составными частями его емкости. Во время работы эти паразитные емкости изменяются, и напрямую уводят частоту контура. Рассматривавшиеся ранее температурные уходы частоты происходят медленно, их можно подкорректи-ровать по цифровой шкале либо компенсировать. Влияние же нестабильности паразитных емкостей происходит быстро, чаще всего в такт с модуляцией, и сопровождается характерными искажениями сигнала. Паразитные межэлектродные емкости в транзисторах представляют собой обычные барьерные емкости p-n переходов, перестраивающиеся при изменении приложенного к ним напряжения. Влияние паразитных емкостей можно в той или иной мере уменьшить, но не устранить совсем.

Для уменьшения их влияния надо добиваться, чтобы процентное содержание паразитных емкостей в общей емкости контура было по возможности меньшим, чтобы на фоне большой общей емкости контура несколько пикофарад паразитных емкостей имели меньшее влияние. Здесь, правда, существуют два ограничения. Во-первых, слишком большая емкость при малой индуктивности ведет к снижению добротности контура. Во-вторых, слишком большая постоянная емкость требует пропорционального увеличения переменной емкости, иначе не будут обеспечиваться пределы перестройки контура. В любом случае нельзя делать ГПД на почти одних только паразитных емкостях, как это сделано в [2], где в контуре на 1,8...7 МГц применен ва-рикап КВС111 с малой емкостью. И чтобы получить перестройку, автор применил большую индуктивность и маленькую постоянную емкость. При этом паразитная входная емкость транзистора составила 20%(!!) от обшей емкости контура. Паразитные емкости мало влияли бы на частоту, если бы напряжения питания и режим работы генератора были идеально стабильными, что реально недостижимо.

Одним из методов, решающих в той или иной мере проблему, является применение развязывающих каскадов между контуром ГПД и активным элементом. На рис.1 приведена простейшая схема индуктивной трехточки, а на рис.2 - трехточки с добавлением развязывающего истокового повторителя.

Стабилизация частоты ГПД
Рис.1

Разность напряжений "между затвором и истоком в 10 раз меньше, чем само входное напряжение. А если разность напряжений мала, то через входную емкость повторителя течет переменный ток в 10 раз меньше, что эквивалентно уменьшению в 10 раз входной емкости.

Стабилизация частоты ГПД

Но это еще не все. Повторитель (рис.2) имеет глубокую ООС по постоянному току. Когда напряжение питания меняется, ток в транзисторе меняется во много раз меньше, чем он изменялся бы без истокового резистора, т.е. паразитные емкости более стабильны.

В первом случае (рис.1) генерирующий транзистор берет ток для создания автоматического смещения от контура, ухудшая его добротность. Во втором случае (рис.2) этот ток берется из повторителя и на добротности не сказывается. Из-за большого усиления по мощности исток генерирующего транзистора подключен к меньшей части витков контура (1/10...1/20) и меньше влияет на контур. Лучшие результаты получаются, если в качестве повторителя используется полевой транзистор с левой характеристикой, без подачи на затвор смещения. Можно рекомендовать КП305И. Параметры схемы должны выбираться так, чтобы повторитель передавал амплитуду колебаний или без искажений, или с равномерным ограничением сверху и снизу. Есть еще один механизм дестабилизации частоты, не столь очевидный. Автогенератор работает непрерывно за счет того, что его высокодобротный контур "звенит" и поддерживает колебания. Энергия же в контуре пополняется толчками только при пиках положительных полуволн на затворе. Для стабильной работы в генераторе необходимо поддерживать баланс амплитуд и баланс фаз. Первое требует, чтобы за каждый период колебания в контуре пополнялось энергии столько, сколько ее из контура расходуется (на затворные токи, потери в конденсаторах и резисторах, излучение в окружающее пространство). Этот баланс поддерживается за счет автоматического смещения. Как только амплитуда колебаний чуть уменьшается, уменьшается и смещение, транзистор приоткрывается чуть больше, и порции подкачивающей энергии возрастают. И наоборот.

Второе требует, чтобы подкачивающие импульсы тока приходили в контур строго в такт с существующими колебаниями - не раньше и не позже. Баланс фаз тоже поддерживается автоматически, но понять этот процесс сложнее. Для простоты опишем его в случае автогенератора на вакуумном триоде. При открывании лампы пачка электронов начинает двигаться от катода к аноду. Тока в анодной цепи в это время нет. Импульс тока пойдет по анодной цепи только после того как пачка электронов достигнет анода. За это, в общем-то, ничтожное время фаза колебания на контуре изменится, и подталкивающий импульс тока будет отставать от импульса напряжения на сетке. Это отставание выражается в фазовом угле в несколько градусов. Это так называемый угол крутизны (не путать с крутизной вольт-амперной характеристики!). Угол крутизны, показывающий величину запаздывания сигнала, зависит от расстояния между электродами и скорости движения электронов, которая, в свою очередь, зависит от величины анодного напряжения.

Итак, импульсы попадают в контур с опозданием. Как же генератор приспосабливается к этому? Оказывается, он генерирует не точно на частоте контура, а чуть ниже этой частоты.

Если через колебательный контур протекает переменный ток, то напряжение на контуре точно совпадает по фазе с током в одном случае: когда ток находится точно в резонансе с частотой контура. Во всех остальных случаях напряжение на контуре либо опережает ток, либо отстает от него. Так вот, автогенератор автоматически выбирает такую частоту, при которой напряжение на контуре опережает подкачивающие импульсы тока точно на такую величину, которую затем задерживает лампа. Известно, что высокодобротный контур очень резко реагирует на отклонения частоты. Очень малое отклонение частоты вызывает большие отклонения фазы. Соответственно, чтобы компенсировать задержку фазы в лампе, генератору достаточно лишь чуть-чуть отойти от резонансной частоты контура. Если анодное напряжение изменилось, то изменилась и задержка в лампе. Генератор перейдет на другую частоту, при которой опять соблюдался бы баланс фаз. Сдвиг частоты будет незначительным, если добротность контура высокая. При низкодобротном контуре генератору для компенсации такой же задержки надо изменить частоту значительно сильнее.

Задержки сигнала существуют не только в лампах, но и в транзисторах, и в микросхемах. Только там их физика не столь очевидна. Таким образом, изменяя режим работы лампы или транзистора, мы можем менять частоту генерации, это даже используется для частотной модуляции. Но что делать, если не только не можем, но и не хотим - а частота "плавает"! Во-первых, следует по возможности стабилизировать питание, а во-вторых, использовать колебательный контур максимально возможной добротности, для чего катушку мотать достаточно толстым посеребренным проводом на ребристом каркасе из радиофарфора или полистирола. Если каркас не имеет принудительной насечки, то мотать надо обязательно с подогревом провода от понижающего трансформатора. После охлаждения провод дает усадку и плотно облегает каркас, фиксируя витки.

Покрытие катушки с этой целью лаками, красками, и т.п. совершенно недопустимо. Если автогенератор работает на частотах выше 10 МГц, то элементы контура не следует паять в печатную плату. Применяющиеся в контуре конденсаторы и варикапы следует паять непосредственно на концы катушки, без дополнительных монтажных проводов. Если частота генерации высокая - и паразитные емкости транзистора неизбежно составляют значительную часть емкости контура, то и сам транзистор надо паять на катушку навесным монтажом. В-третьих, необходимо использовать для ГПД транзисторы с минимальными паразитными емкостями. Часто для предотвращения самовозбуждения автогенератора на УКВ применяют антипаразитные резисторы в цепи затвора или базы. Наряду с демпфированием паразитных колебаний, они снижают добротность основного контура. Поэтому резисторы, даже если они схемой предусмотрены, сначала ставить не нужно. Если паразитные колебания все же возникают, то необходимо поискать другие пути их устранения, а если это не даст эффекта, то только тогда поставить антипаразитный резистор минимальной величины, начиная с нескольких Ом. Паразитное возбуждение на УКВ не только создает дополнительные каналы приема и паразитного излучения, но и нарушает стабильность основной генерации. Паразитный контур может иметь низкую добротность, паразитные колебания при этом имеют неустойчивую амплитуду. Режим автогенератора непрерывно меняется, вызывая изменения основной частоты и приводя в недоумение своих создателей.

Нестабильность частоты может быть вызвана так называемым "затягиванием". Если автогенератор плохо экранирован, то при передаче на контур воздействуют большие наводки, которые, складываясь с основными колебаниями, приводят в полный беспорядок фазу на входе транзистора. Соответственно начинает "гулять" частота генерации. Меры борьбы - экранирование. развязки по питанию и соблюдение диаграммы уровней, при которой амплитуда собственных колебаний во много раз превосходила бы амплитуду наводок.

Мне могут возразить, что многое из сказанного здесь нс так уж и важно. Ведь работают же трансиверы, у которых ГПД сделан вопреки многим высказанным здесь мыслям. Да, работают. Но как? Возьмите тот или иной ГПД, измените напряжение питания на 10% и посмотрите сдвиг частоты по частотомеру. Конечно, при реальной работе оно изменяется не на 10%, а гораздо меньше, но так удобнее для большей наглядности. Тогда вы увидите все свои промахи - какую нестабильность частоты дает покрытие катушки лаком, сколько дает распайка конденсаторов и варикапов на печатную плату и т.д.

Генератор с высокой электронной стабильностью частоты имеет соответственно и малые фазовые шумы. Это не относится, однако, к случаю, когда стабильность достигнута с помощью цифровой шкалы и ЦАПЧ, а не хорошей схемой самого ГПД.

Литература

  1. Дробов С., Бычков С. Радиопередающее устройство. - М.: Советское радио,1969.
  2. Зирюкин Ю. (EU3AS). ГПД трехдиапазонного трансивера. - Радиолюбитель. KB и УКВ, 1996, №7.

Автор: Г.Гончар (EW3LB), г.Барановичи; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Узлы радиолюбительской техники. Генераторы, гетеродины.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Everyday Practical Electronics 2000 (архив за год)

журналы Левша 2005 (архив за год)

книга Статистическая оптимизация аппаратуры контроля. Касаткин А.С., Коменда Э.И., 1970

книга Расчет электронных устройств на транзисторах. Бочаров Л.Н., Жебряков С.К., Колесников И.Ф., 1978

статья Волшебное яблоко

статья Переключение 12-вольтовых электромагнитных реле от источника напряжением вдвое меньше

справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №11

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]



Комментарии к статье:

Слава
Полезная статья.