Электронное переключение с помощью диодов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Узлы радиолюбительской техники

 Комментарии к статье

Поводом для написания этой статьи послужило мое первое знакомство с КВ-техникой "дальнего зарубежья".

Когда была открыта крышка трансивера ICOM-735 и рассмотрена его схемотехника, оказалось, что в нем отсутствуют реле, коммутирующие электрические цепи. Все переключения в трансивере осуществляются с помощью специальных pin-диодов. Это сделано с целью удешевления трансивера и уменьшения его габаритов.

Конечно, никто не собирается оспаривать преимущество реле перед диодами, используемыми в качестве ключей, особенно в высокочастотных цепях.

Тем не менее, в радиолюбительской практике иногда возникает необходимость коммутации электрических цепей с помощью диодов. Анализируя перечень диодов, выпускаемых в странах СНГ, для использования были выбраны диоды КД409 как наиболее близкие по параметрам к pin-диодам. Но лучшие результаты, несомненно, будут получены с использованием импортных pin-диодов, например BAR 12-3 ф.Siemens. Pin-диод ведет себя не как переключатель, а как сопротивление, значение которого линейно зависит от тока через диод. Сопротивление импортных pin-диодов при токе 25 мА составляет 0,1 Ом, а при отсутствии смещения - около 1,5 МОм, при этом динамическая емкость диода - 0,1 пФ. Такие характеристики диодов позволяют им соперничать с обыкновенными механическими переключателями.

Ниже приводятся схемы, в которых переключение электрических цепей осуществляется с помощью диодов, хотя использование диодов для коммутации электрических цепей этими схемами, конечно же, не ограничивается.

Рис.1 (нажмите для увеличения)

1. Электронный переключатель диапазонных полосовых фильтров (рис.1).

Основными недостатками диодной коммутации в цепях преселекторов являются уменьшение их избирательности из-за наводок на цепи питания диодов, сужение динамического диапазона и повышенный коэффициент шума, обусловленный затуханием сигнала из-за конечной величины сопротивления диодов в прямом направлении.

Зарубежные производители трансиверов используют в качестве диодов специальные pin-диоды, которые сводят вышеперечисленные недостатки к минимуму, и это полностью себя оправдывает при изготовлении трансиверов низкого и среднего класса.

Если подать напряжение +12 В на вывод 1,8 МГц, то через диоды VD1 и VD10 потечет ток около 10 мА (определяется сопротивлением 680 Ом в делителях). Сигнал с антенны через диод VD1 поступает на катушку связи, проходит полосовой фильтр 1,8 МГц и поступает на смеситель. Остальные диоды электронного переключателя VD2...VD9 и VD11...VD18 закрыты обратным напряжением (около +6 В), возникающим на резисторах-делителей напряжение. Эта схема позволяет обойтись только положительным напряжением.

Подобный переключатель обеспечивает развязку между отдельными полосовыми фильтрами более 50 дБ. Потери сигнала при использовании катушек диаметром 5...8 мм составляют 8...10 дБ. Потери можно несколько снизить, если увеличить прямой ток через диоды, использовать катушки большего диаметра или ввести усилитель высокой частоты для компенсации потерь.

Антенный переключатель выполнен на диоде VD19. При приеме напряжение на диоде равно 0 В.

Он закрыт, и сигнал со входа проходит через один из полосовых фильтров. При передаче напряжением +12 В диод VD19 открывается и тем самым шунтирует вход. В этом случае сигнал в приемный тракт не проходит.

2. Переключатель кварцевого генератора (рис.2).

Рис.2 (нажмите для увеличения)

Использование указанного электронного переключателя позволяет изменять частоту опорного кварцевого генератора. При подаче +12 В на вход LSB, открывается диод VD1 (диод VD2 закрыт), и последовательно с кварцем включается катушка индуктивности, в результате чего частота опорного генератора понижается. При подаче +12 В на вход USB, открывается диод VD2 (диод VD1 закрыт), и последовательно с кварцем включается конденсатор С5. Частота опорного генератора повышается.

3. Переключатель полосы кварцевого фильтра

Рис.3 (нажмите для увеличения)

Для переключения полосы пропускания кварцевого фильтра трансивера в режим работы SSB или CW, можно коммутировать емкости, включенные в кварцевый фильтр, с помощью диодов. Так, при подаче +12 В на кварцевый фильтр, открываются диоды VD1, VD2, VD3 и шунтируют последовательные емкости С4, С5, С6, в результате чего полоса кварцевого фильтра сужается с 2,5 кГц до 0,8 кГц.

4. Реверсивный каскад (рис.4).

Рис.4

Эта схема реверсивного каскада диплексера (являющегося активной нагрузкой для смесителя в широкой полосе частот) на транзисторе КП903 многим знакома. При приеме он работает как усилитель с общим затвором. При этом диод VD1 открыт, а диод VD2 закрыт. При передаче транзистор работает как истоковый повторитель.

Литература

1. Башкатов В. Доработки одноплатного универсального тракта. - Радиолюбитель КВ и УКВ, 1997, №6.
2. Бунин С.Г., Яйленко Л.П. Справочник радиолюбителя коротковолновика. - К.: Технikа, 1978.
3. Горшков Б.И. Элементы радиоэлектронных устройств. Справочник. - М.: Радио и связь, 1988.
4. QST, N5, 1991.

Автор: В.Башкатов (US0IZ), Донецкая обл., г. Горловка; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Узлы радиолюбительской техники.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Случайная новость из Архива iPhone предугадывает желания хозяина 28.02.2013 Компания Apple получила американский патент номер 8,385,039 под названием "Электронное устройство с автоматическим переключением режима". В нем описывается технология предугадывания потребностей владельца устройства, сообщает AppleInsider. Заявка была подана в 2011 г. Авторы патента предложили направлять данные со всевозможных датчиков - температуры, освещенности, давления и т.д. - в "модуль определения ситуации". Модуль может автоматически выключать бесшумный режим, когда наступает утро (в комнате стало светло), автоматически включать музыку, если пользователь взял устройство в руки определенным образом, регулировать громкость в зависимости от уровня внешнего шума и т.д. Особенностью технологии является возможность полной пользовательской настройки: владельцу аппарата предлагается самостоятельно активировать датчики и указать, какими функциями они будут управлять.

Другие интересные новости:

▪ Электрический микро-экскаватор Komatsu

▪ Цветы и зрение пчел

▪ Запреты в еде меняют характер

▪ Печатная схема из-под курочки

▪ Гаджет Panasonic MS-DS100 избавит от неприятного запаха обуви

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Передача данных. Подборка статей

▪ статья Позитивное мышление. Крылатое выражение

▪ статья Какую болезнь французы называли итальянской, а итальянцы - французской? Подробный ответ

▪ статья Работа с тканью. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Поиск крупных предметов с помощью металлоискателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схемотехника детекторного радиоприемника за 100 лет. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025