Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Самодельный вч генератор схемы


Схемы генераторов высокой частоты (ВЧ)


Итак, самый главный блок любого передатчика – это генератор. От того, насколько стабильно и точно работает генератор, зависит, сможет ли кто-то поймать переданный сигнал и нормально его принимать. В интернете валяется просто уйма различных схем жучков, в которых используются различные генераторы. Сейчас мы немного классифицируем все это.

Номиналы деталей всех приведенных схем рассчитаны с учетом того, что рабочая частота схемы составляет 60…110 МГц (то есть, перекрывает наш любимый УКВ-диапазон).

Классика жанра — генератор ВЧ

Транзистор включен по схеме с общей базой. Резисторный делитель напряжения R1- R2 создает на базе смещение рабочей точки. Конденсатор C3 шунтирует R2 по высокой частоте.

R3 включен в эмиттерную цепь для ограничения тока протекающего через транзистор.

Конденсатор C1 и катушка L1 образуют частотозадающий колебательный контур.

Кондер C2 обеспечивает положительную обратную связь (ПОС), необходимую для генерации.

Механизм генерации

Упрощенно схему можно представить так:

Вместо транзистора мы ставим некий «элемент с отрицательным сопротивлением». По сути – усилительный элемент. То есть, ток на его выходе больше, чем ток на входе (так вот хитро).

К входу этого элемента подключен колебательный контур. С выхода элемента на этот же колебательный контур подана обратная связь (через кондер C2). Таким образом, когда на входе элемента ток увеличивается (происходит перезарядка контурного конденсатора), увеличивается ток и на выходе. Через обратную связь, он подается обратно на колебательный контур – происходит «подпитка». В результате, в контуре устаканиваются незатухающие колебания.

Все оказалось проще пареной репы (как всегда).

Разновидности

В безбрежном инете можно еще встретить такую реализацию этого же генератора:

Схема называется «емкостная трехточка». Принцип работы – тот же.

Во всех этих схемах сгенерированный сигнал можно снимать либо непосредственно с коллектора VT 1, либо использовать для этого катушку связи, связанную с контурной катушкой.

Индуктивная трехточка

Эту схему выбираю я, и советую вам.

R1 – ограничивает ток генератора
R2 – задает смещение базы
C1, L1 – колебательный контур
C2 – конденсатор ПОС

Катушка L1 имеет отвод, к которому подключен эмиттер транзистора. Этот отвод должен быть расположен не ровно посередине, а ближе к «холодному» концу катушки (то есть тому, который соединен с проводом питания). Кроме того, можно вообще не делать отвод, а намотать дополнительную катушку, то есть – сделать трансформатор:

Эти схемы идентичны.

Механизм генерации:

Для понимания того, как работает такой генератор, давайте рассмотрим именно вторую схему. При этом, левая (по схеме) обмотка будет вторичной, правая – первичной.

Когда на верхней обкладке C1 увеличивается напряжение (то есть, ток во вторичной обмотке течет «вверх»), то на базу транзистора через конденсатор обратной связи C2 подается открывающий импульс. Это приводит к тому, что транзистор подает на первичную обмотку ток, этот ток вызывает увеличение тока во вторичной обмотке. Происходит подпитка энергией. В-общем – то, все тоже довольно просто.

Разновидности

Мое небольшое ноу-хау: можно поставить между общим и базой диод:

Этот диод ускоряет перезаряд C2, что приводит к увеличению мощности генерируемого сигнала. Однако, вместе с тем, это вносит в сигнал нелинейные искажения, так что на выходе придется ставить фильтры НЧ для подавления паразитных гармоник.

Сигнал во всех этих схемах снимаем с эмиттера транзистора либо через дополнительную катушку связи непосредственно с контура.

Двухтактный генератор для ленивых

Самая простая схема генератора, какую только мне приходилось когда-либо видеть:

В этой схеме легко улавливается схожесть с мультивибратором. Я вам скажу больше – это и есть мультивибратор. Только вместо цепочек задержки на конденсаторе и резисторе (RC-цепи), здесь используются катушки индуктивности. Резистор R1 устанавливает ток через транзисторы. Кроме того, без него генерация просто-напросто, не пойдет.

Механизм генерации:

Допустим, VT1 открывается, через L1 течет коллекторный ток VT1. Соответственно, VT2 закрыт, через L2 течет открывающий базовый ток VT1. Но поскольку сопротивление катушек раз в 100…1000 меньше сопротивления резистора R1, то к моменту полного открытия транзистора, напряжение на них падает до очень маленького значения, и транзистор закрывается. Но! Поскольку до закрытия транзистора, через L1 тек большой коллекторный ток, то в момент закрытия происходит выброс напряжения (ЭДС самоиндукции), который подается на базу VT2 открывает его. Все начинается по новой, только с другим плечом генератора. И так далее…

Этот генератор имеет только один плюс – простота изготовления. Остальные – минусы.

Поскольку в нем отсутствует четкое времязадающее звено (колебательный контур или RC-цепь), то частоту такого генератора рассчитать весьма сложно. Она будет зависеть от свойств применяемых транзисторов, от напряжения питания, от температуры и т.д. Во-общем, в серьезных вещах этот генератор лучше не использовать. Однако, в диапазоне СВЧ его применяют довольно часто.

Двухтактный генератор для трудолюбивых

Другой генератор, который мы рассмотрим – тоже двухтактный. Однако, он содержит колебательный контур, что делает его параметры более стабильными и прогнозируемыми. Хотя, по сути, он тоже довольно прост.

Вот он

Что мы здесь видим?

Видим колебательный контур L1 C1,
А дальше видим каждой твари по паре:
Два транзистора: VT1, VT2
Два конденсатора обратной связи: С2, С3
Два резистора смещения: R1, R2

Опытный глаз (да и не сильно опытный), обнаружит и в этой схеме схожесть с мультивибратором. Ну что же – оно так и есть!

Чем примечательна данная схема? Да тем, что ввиду использования двухтактного включения, она позволяет развивать двойную мощность, по сравнению со схемами 1-тактных генераторов, при том же напряжении питания и при условии применения тех же транзисторов. Во как! Ну, в общем, у нее почти нет недостатков 🙂

Механизм генерации

При перезаряде конденсатора в одну или другую сторону, через один из конденсаторов обратной связи поступает ток на соответствующий транзистор. Транзистор открывается, и добавляет энергию в «нужном» направлении. Вот и вся премудрость.

Особо изощренных вариантов исполнения этой схемы я не встречал…

Теперь немного креатива.

Генератор на логических элементах

Если использование транзисторов в генераторе кажется вам несовременным или громоздким или недопустимым по религиозным соображениям – выход есть! Можно использовать вместо транзисторов микросхемы. Обычно используется логика: элементы НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, реже – Исключающее ИЛИ. Вообще говоря, нужны только элементы НЕ,

Ошибка 404 - страница не может быть найдена


Ошибка 404 - страница не найдена

Извините, но страница или файл, которые вы искали, больше не существует.

QSL.NET содержит более 30 000 веб-сайтов, которые обслуживаются разными людьми, поэтому мы не сможем помочь вам найти страницу или файл, которые вы искали. Мы предлагаем вам попытаться связаться с владельцем сайта напрямую, если это возможно. Вы также можете попробовать поискать в Интернете, чтобы найти то, что искали.

Если эта ошибка связана с отсутствием файла для веб-сайта QSL.NET, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы сообщить о проблеме.



Электронная почта и веб-услуги QSL.net предоставляются БЕСПЛАТНЫМ радиолюбителям и организациям, хотя пожертвований приветствуются, и очень приветствуются. Нажмите кнопку ПОЖЕРТВОВАТЬ ниже, чтобы получить дополнительную информацию о том, как сделать пожертвование.

Нам нужна ваша поддержка! ,

Ошибка 404 - страница не может быть найдена


Ошибка 404 - страница не найдена

Извините, но страница или файл, которые вы искали, больше не существует.

QSL.NET содержит более 30 000 веб-сайтов, которые обслуживаются разными людьми, поэтому мы не сможем помочь вам найти страницу или файл, которые вы искали. Мы предлагаем вам попытаться связаться с владельцем сайта напрямую, если это возможно. Вы также можете попробовать поискать в Интернете, чтобы найти то, что искали.

Если эта ошибка связана с отсутствием файла для веб-сайта QSL.NET, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы сообщить о проблеме.



Электронная почта и веб-услуги QSL.net предоставляются БЕСПЛАТНЫМ радиолюбителям и организациям, хотя пожертвований приветствуются, и очень приветствуются. Нажмите кнопку ПОЖЕРТВОВАТЬ ниже, чтобы получить дополнительную информацию о том, как сделать пожертвование.

Нам нужна ваша поддержка! ,Генератор радиочастотных сигналов

RF »Электроника

Генераторы радиочастотных, радиочастотных или микроволновых сигналов используются для стимулирования многих радиочастотных цепей.


Signal Generators включает:
Основы генератора RF-сигналов Технические характеристики генератора радиочастотных сигналов

Типы генераторов сигналов: Основы генератора сигналов Генератор сигналов произвольной формы Генератор функций Генератор импульсов


Генераторы радиочастотных сигналов являются важным элементом испытательного оборудования в любой области, где проводятся испытания и разработки радиочастотных или микроволновых сигналов.

Генератор микроволновых или радиочастотных сигналов обеспечивает источник сигнала, который можно использовать для проверки работы тестируемой или разрабатываемой схемы. В отличие от многих других элементов испытательного оборудования, генератор сигналов не выполняет никаких измерений, но обеспечивает правильные условия тестирования для других элементов испытательного оборудования для измерения выходных сигналов от тестируемого устройства.

Назначение генератора сигналов - генерировать сигнал с известными характеристиками: частотой, амплитудой, модуляцией и т.п.Таким образом, можно посмотреть на реакцию схемы, точно зная, как она была отработана.

Часто генератор радиочастотных сигналов используется вместе с другими измерительными приборами, такими как осциллографы, анализаторы спектра, измерители мощности, частотомеры и т.п.

Типовой генератор радиочастотных сигналов

Типы генераторов радиочастотных сигналов

Генераторы радиочастотных сигналов можно проектировать различными способами. Кроме того, с развитием электронных схем на протяжении многих лет развивались различные методы.

Возможности имеющихся испытательных инструментов значительно расширились за последние годы, но основные концепции остались прежними.

Можно сказать, что можно использовать две формы генератора сигналов:

  • Автономные генераторы ВЧ сигналов: Эти генераторы ВЧ редко используются в наши дни, поскольку их частота имеет тенденцию к дрейфу. Иногда простые генераторы сигналов низкого уровня использовали один или два транзистора и имели очень простой уровень производительности, а их стоимость была доступной для многих экспериментаторов.Эти очень простые генераторы радиочастотных сигналов сейчас редко можно встретить.

    Однако были созданы высокопроизводительные автономные ВЧ-генераторы, и их преимущество в том, что производимый сигнал очень чистый и не имеет уровня фазового шума по обе стороны от основного сигнала, который присутствует в некоторых других генераторах радиочастотных сигналов.

    В некоторых генераторах сигналов использовалась разновидность контура автоподстройки частоты, чтобы обеспечить некоторую стабильность частоты при сохранении очень низкого уровня фазового шума.Опять же, это не обычное явление в наши дни, потому что производительность генераторов радиочастотных сигналов, использующих технологию синтезатора частот, значительно улучшилась.

  • Генераторы синтезированных радиочастотных сигналов: Практически все генераторы радиочастотных сигналов, используемые сегодня, используют технологию синтезаторов частот. Использование этого метода позволяет вводить частоты непосредственно с клавиатуры или с помощью дистанционного управления, а также позволяет очень точно определять выходной сигнал.Точность которых зависят от любого внутреннего опорного генератора, который может иметь очень высокую степень точности, или сигнала может быть синхронизирована с внешней опорной частотой, который может быть чрезвычайно точным.

    В генераторах синтезированных радиочастотных сигналов используются два основных метода:

    • Синтезатор с фазовой автоподстройкой частоты: Синтезаторы с фазовой автоподстройкой частоты используются в большинстве генераторов радиочастотных сигналов, поскольку они позволяют генерировать сигналы в широком диапазоне. частот с относительно низким уровнем паразитных сигналов.Технология синтезаторов с фазовой автоподстройкой частоты хорошо развита и позволяет создавать с их помощью высокопроизводительные генераторы радиочастотных сигналов.
    • Прямой цифровой синтезатор, DDS: В генераторах радиочастотных сигналов можно использовать методы прямого цифрового синтеза. Они позволяют относительно легко достигать очень мелких приращений частоты. Однако максимальный предел DDS обычно намного ниже, чем верхние частоты, необходимые для генератора сигналов, поэтому они используются вместе с контурами фазовой автоподстройки частоты, чтобы обеспечить требуемый частотный диапазон.

Независимо от типа используемого генератора ключевыми проблемами являются стабильность, управляемость, точность, а также фазовый шум. Для многих современных требований к контрольно-измерительным приборам использование синтезаторов частоты означает, что стабильность, контроль и точность очень хорошие. Однако фазовый шум может быть проблемой в некоторых приложениях.

Работа генератора ВЧ сигналов

Для того, чтобы понять принцип работы обычного генератора микроволновых или радиочастотных сигналов, полезно понять, что входит в базовую блок-схему.

Старинный генератор радиочастотных сигналов

В современном генераторе радиочастотных сигналов имеется ряд основных схемных блоков или секций:

  • Генератор: Самым важным блоком в генераторе ВЧ сигналов является сам генератор. Это может быть генератор любой формы, но сегодня он почти наверняка состоит из синтезатора частоты. Этот генератор принимает команды от контроллера и настраивается на требуемую частоту.
  • Усилитель: Выходной сигнал генератора необходимо усилить.Это будет достигнуто с помощью специального модуля усилителя. Это усилит сигнал, как правило, до фиксированного уровня. У него будет петля для точного поддержания выходного уровня на всех частотах и ​​температурах. Этот цикл тщательно контролируется, потому что от него зависит точность конечного результата.
  • Аттенюатор: Аттенюатор находится на выходе генератора сигналов. Это обеспечивает поддержание точного импеданса источника, а также позволяет очень точно регулировать уровень генератора.В частности, относительные уровни мощности, то есть при переходе с одного уровня на другой, очень точны и отражают точность аттенюатора. Стоит отметить, что выходной импеданс определяется менее точно для самых высоких уровней сигнала, когда затухание меньше. уровни часто можно регулировать с шагом 0,1 дБ по всему диапазону.
  • Управление: Усовершенствованные процессоры используются для обеспечения простоты управления генератором ВЧ- и СВЧ-сигналов, а также для обеспечения возможности приема команд дистанционного управления.Процессор будет контролировать все аспекты работы тестового оборудования. Также большой экран и элементы управления присутствуют на многих современных генераторах сигналов.

Функции генератора ВЧ сигналов

Генераторы СВЧ и ВЧ сигналов в наши дни могут предлагать широкий спектр функций и возможностей. К ним относятся те, которые подробно описаны ниже:

  • Частотный диапазон: Естественно, частотный диапазон генератора радиочастотных сигналов имеет первостепенное значение.Он должен быть в состоянии охватывать все частоты, которые могут потребоваться. Например, при тестировании приемника в элементе оборудования, будь то мобильный телефон или любой другой радиоприемник, необходимо иметь возможность проверять не только рабочую частоту, но и другие частоты, на которых возникают проблемы, такие как отклонение изображения и т. Д.
  • Выходной уровень: Выходной диапазон для генератора ВЧ- и СВЧ-сигналов обычно регулируется с относительно высокой степенью точности.Выходной сигнал в самом испытательном оборудовании поддерживается на постоянном уровне, а затем проходит через регулируемый аттенюатор высокого класса. Обычно они переключаются, чтобы обеспечить наивысшую степень точности. Диапазон обычно ограничивается на верхнем конце оконечным усилителем в генераторе ВЧ сигналов. Типичный диапазон выходного уровня может составлять от -127 дБм до +7 дБм с шагом 0,1 дБ.
  • Модуляция: Некоторые генераторы ВЧ- или СВЧ-сигналов имеют встроенные генераторы, которые могут модулировать выходной сигнал.Другие также могут применять модуляцию от внешнего источника. Возможности разных генераторов сигналов значительно различаются, но тестовые инструменты высшего уровня предлагают очень высокий уровень возможностей.

    Например, форматы модуляции для таких приложений, как мобильная связь, становятся более сложными, поэтому возможности генераторов радиочастотных сигналов должны были стать более гибкими, некоторые из них допускают сложные форматы модуляции, такие как QPSK, QAM и тому подобное. Генераторы сигналов, которые поддерживают сложные форматы модуляции, часто называют генераторами векторных сигналов.

  • Control: В настоящее время существует множество вариантов управления генераторами радиочастотных и микроволновых сигналов. Хотя они, как правило, имеют традиционные элементы управления на передней панели, есть также много вариантов дистанционного управления. Большинство оборудования для лабораторных стендовых испытаний поставляются с GPIB в стандартной комплектации, но с такими опциями, как RS-232 и Ethernet / LXI.

    Стоечные технологии, из которых наиболее широко используется PXI / PXI Express, - еще один вариант. PXI основан на шине PCI, но был специально адаптирован для тестовых приборов.Система стандартизирована, и ряд производителей продают тестовое оборудование в формате PXI. Доступны различные генераторы радиочастотных сигналов на основе PXI.

    Поскольку ряд устройств, таких как осциллографы и анализаторы спектра, доступны в формате USB, то же самое верно и для генераторов сигналов USB. В настоящее время их не так много. Обычно испытательные инструменты USB обеспечивают основные функции испытательного оборудования, но они получают питание через интерфейс USB, а также используют вычислительную мощность соответствующего компьютера для обеспечения интерфейса человек / машина.Такой подход значительно снижает стоимость инструмента. Хотя многие испытательные USB-инструменты очень хороши - например, на рынке есть несколько отличных USB-осциллографов, но необходимо проявлять осторожность, чтобы получить тестовый инструмент требуемого качества.

  • Sweep: Для некоторых приложений генератора сигналов необходимо иметь возможность изменять частоту генератора сигналов RF. Если это средство требуется, то необходимо проверить спецификации для тестовых приборов, которые рассматриваются, поскольку не все генераторы РЧ-сигналов обеспечивают развертку такого рода, хотя программирование постепенного увеличения частоты выходного сигнала может быть одним из вариантов, который может хватить.

Генераторы микроволновых и радиочастотных сигналов широко используются в испытательных лабораториях, работающих с радиооборудованием любого типа - эти испытательные инструменты могут использоваться для всего, от сотовой связи до оборудования связи, радиопередатчиков и приемников, беспроводных устройств, включая Bluetooth, Wi-Fi и многие другие. больше стандартов. Когда все больше товаров используют радиочастотные и микроволновые сигналы, использование генераторов радиочастотных сигналов будет только расти.

Существует большое разнообразие этих испытательных приборов, предлагаемых различными производителями и поставщиками, и различные генераторы радиочастотных сигналов значительно различаются по характеристикам и возможностям, которые они предлагают.Стоимость может значительно варьироваться - генераторы ВЧ низкого уровня могут быть доступны от примерно 100 долларов США, вплоть до генераторов верхнего уровня стоимостью более 50 000 долларов США. Учитывая стоимость этих тестовых приборов, их можно купить как новые, так и в качестве второго пользовательского теста. оборудование.

Другие темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра Измеритель LCR Дип-метр, ГДО Логический анализатор Измеритель мощности RF Генератор радиочастотных сигналов Логический зонд Тестирование и тестеры PAT Рефлектометр во временной области Векторный анализатор цепей PXI GPIB Граничное сканирование / JTAG
Вернуться в меню тестирования., ,

,

Смотрите также