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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Эффективный солнечный элемент из обычного кремния 26.04.2021 Ученые из Института систем солнечной энергетики Фраунгофера (ISE) создали из классического монокристаллического кремния фотоэлемент с эффективностью преобразования на уровне 26 %, что стало мировым достижением. Новая технология проще предложенной ранее технологии Interdigitated Back Contact (IBC) с контактами на тыльной стороне ячеек и обещает приблизиться к теоретическому пределу кремния при преобразовании солнечной энергии в электричество. Сегодня из обычного монокристаллического кремния выпускается подавляющее большинство солнечных панелей - свыше 90 %. Было бы заманчиво повысить КПД таких панелей без усложнения технологии и удорожания производства. В этом обещала помочь технология IBC, когда оба токопроводящих контакта в ячейках создаются на тыльной стороне ячейки, что не затеняет панель и позволяет полнее использовать объем элемента в процессе выбивания электронов фотонами. К сожалению, хотя панели IBC по КПД и приблизились к 26 %, их производство достаточно дорого, поэтому они оказались невостребованными. Исследователи из ISE смогли приблизить КПД монокристаллических ячеек к 26 % другим путем и даже обещают пойти дальше - добиться значения КПД на уровне 27 % при теоретическом пределе для кремния 29,4 %. Этого удалось добиться благодаря особому расположению токопроводящих контактов на обеих сторонах ячеек, но это не все изменения. В основе новой ячейки лежит контакт TOPCon - это контакт, пассивированный туннельным оксидом. От выпускаемых сегодня панелей новая разработка отличается тем, что контакт TOPCon расположен не сверху, а лежит по всей тыльной стороне ячейки. Этот подход позволил также легировать бором не всю переднюю поверхность, а только места под вторым оставшимся там обычным контактом, что упростило и удешевило производство. Таким образом, новая ячейка получила название TOPCoRE (элемент с контактом TOPCon на задней стороне). Помимо высокого КПД новый элемент выдает большее напряжение, а его работа сопровождается меньшими потерями из-за поверхностной рекомбинации и благодаря эффективному транспорту электронов.

Другие интересные новости:

▪ Найден способ бороться с плотоядными бактериями

▪ МОП-транзистор 160 А для автомобильного применения от Toshiba

▪ ИИ прицелится за игрока

▪ Беспилотный пассажирский Boeing

▪ Платформа для модульных смартфонов Motorola Project Ara

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Усилители мощности. Подборка статей

▪ статья Ни под каким соусом. Крылатое выражение

▪ статья Что такое пульс? Подробный ответ

▪ статья Обойщик салонов автобусов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Автоматы световых эффектов с хаотичным включением ламп. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Три блока питания с импульсными стабилизаторами. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025