Поиск по сайту | Транзистор КП327 – полевой, с двумя изолированными затворами и каналом n-типа, планарный. Затворы защищены диодами. Применяется в усилителях, а также в селекторах телевизионных каналов метрового и дециметрового диапазонов. Изготавливается в пластмассовом корпусе, имеет гибкие полосковые выводы. Весит не более 0.3 г. Маркировка на корпусе выполнена цветными точками:
КП327 цоколевкаЦоколевка КП327 показана на рисунке. Электрические параметры транзистора КП327
Электрические параметры по второму затвору КП327
Предельные эксплуатационные показатели транзисторов КП327
Допускается использование транзисторов КП327А на частотах более 800 МГц, а транзисторов КП327Б – более 250 МГц. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 дБ
7 В
5 пФ
| При работе с полевыми транзисторами серии КП327А следует принимать меры по защите от статического электричества. Однако, по сравнению со своими ближайшими “родственинками” (КП306, КП350) транзистор КП327 менее чувствителен к воздействию статического электричества. * Ключом расположения выводов является увеличенный выступ на выводе истока. На рисунках дан вид транзистора снизу (со стороны противоположной маркировке). | КП327А – транзистор кремниевый планарный полевой с каналом N-типа и двумя изолированными затворами, имеющими защитные диоды. Выпускаются в пластмассовом корпусе с гибкими выводами. Тип прибора указывается на корпусе. Транзистор КП327А предназначен для работы в селекторах каналов телевизионных приемников и другой приемно-усилительной аппаратуре широкого применения.
Основные параметры КП327А:
Технические условия: аА0. | Указания по эксплуатации полевого транзистора КП327А:
|
Транзисторы других производителей могут иметь иное расположение выводов.
.17мА
336.516 ТУ
Все про электронику
Приемники прямого преобразования
5.4.1. Особенности работы приемников
Этот тип приемников, называемых еще гетеродинными, исчерпывающе описан Поляковым В. Т. в многочисленных публикациях. Достаточно познакомится, например с [12]. По этой причине отметим только самые существенные особенности.
Амплитудно-модулированное колебание в простейшем случае, когда модуляция осуществляется одним тоном, выглядит так, как это показано на рис. 5.45.
Аналитическое выражение АМ-колебания при этом имеет вид:
В правой части отчетливо видны три гармонические составляющие, которые и представляют собой спектр этого колебания.
Рис. 5.45. Графики AM-колебания
Такое колебание поступает в смеситель (рис. 5.46), где умножается на вторую гармонику гетеродинного напряжения, выражение для которой имеет вид
uг(t) = Uг. m∙cos(2π∙2fг∙t)
Рис. 5.46. Структурная схема приемника
Частота гетеродина (fг) выбирается в два раза меньше частоты сигнала (f0), чтобы предотвратить просачивание гетеродинного напряжения в антенну через входную цепь (ВЦ), настроенную на f0.
В приемнике используется смеситель на встречно-параллельных диодах, обеспечивающий преобразование на второй гармонике [12]. При этом обеспечивается равенство f0 = 2fг.
В результате на выходе смесителя получается сумма гармоник:
Первое слагаемое в квадратных скобках представляет собой постоянную составляющую, так как аргумент косинуса равен нулю. Второе слагаемое имеет удвоенную частоту сигнала и через фильтр нижних частот (ФНЧ) не проходит. Третье и пятое слагаемые формулы имеют частоту Fm, и легко проходят через ФНЧ. Их сумма и представляет собой полезный сигнал, изменяющийся во времени по закону огибающей входного сигнала (рис. 5.45, г). Четвертое и шестое слагаемые имеют частоты, лежащие в окрестностях удвоенной частоты сигнала и не пропускаются ФНЧ на выход.
Таким образом, рассмотренный принцип приема позволяет без амплитудного детектора выделить полезный сигнал непосредственно (прямо) из принимаемого высокочастотного сигнала. Отсюда и название метода — прямое преобразование. Как видно из схемы и графиков, избирательность по соседнему каналу в таком приемнике будет определяться амплитудно-частотной характеристикой ФНЧ, а на низких частотах, как известно, легко получать несложные фильтры с крутыми спадами характеристики.
Смеситель можно располагать непосредственно за ВЦ у самого входа приемника, а стало быть, все усиление можно реализовывать в УНЧ, что существенно упрощает борьбу с самовозбуждением усилителей. Достаточно одного-двух операционных усилителей для обеспечения чувствительности приемника не хуже 1 мкВ.
Существенным недостатком приемников прямого преобразования является очень жесткое требование к стабильности частоты гетеродина. Действительно, вышеприведенные рассуждения справедливы только при условии 2fг = f0. Отклонение одной из частот на 100–200 Гц сводит к нулю разборчивость сигнала на выходе приемника. Даже при одинаковых частотах, но меняющейся во времени разности фаз амплитуда выходного сигнала будет «плавать» во времени. Если идет речь о модуляции радиосигнала прямоугольными импульсами, как это имеет место в радиоуправлении, то выходные импульсы будут иметь не только плавающую амплитуду, но и меняющуюся полярность, что, конечно, недопустимо.
По этой причине в описанных ниже конструкциях используется расстройка в 10–20 кГц между частотой излучаемого сигнала и частотой второй гармоники гетеродина. В этом случае, как можно самостоятельно убедиться, на выходе смесителя получится низкочастотный сигнал на разностной частоте, промодулированный прямоугольными импульсами (см. рис. 5.48, а).
5.4.2. Приемник на транзисторах
Принципиальная схема
Приемник предназначен для работы с амплитудно-манипулированными сигналами длительностью не менее 0,5 мс. Частота настройки — 28 МГц. Чувствительность, при отношении «сигнал/шум» = 10 — не хуже 1 мкВ (4–5 мкВ без УРЧ). Амплитуда положительных импульсов на выходах всех каналов практически равна напряжению питания (5–6 В).
Принципиальная схема устройства приведена на рис. 5.47.
Рис. 5.47. Принципиальная схема
Она очень похожа на схему приемника прямого преобразования, но, по сути, представляет собой супергетеродин с очень низкой промежуточной частотой (8—10 кГц).
Принимаемый сигнал, представляющий собой высокочастотные импульсы с прямоугольной огибающей, через входной контур поступает на вход усилителя радиочастоты, собранного на транзисторе VT1. Постоянное напряжение на втором затворе управляет коэффициентом усиления транзистора и выбрано таким, при котором УРЧ имеет максимальное усиление (Кu ~ 10), не приводящее еще к самовозбуждению.
Усиленный входной сигнал поступает на традиционный для многих приемников прямого преобразования смеситель на встречно-параллельных диодах VD1, VD2. На другой вход смесителя через конденсатор С9 подается опорное напряжение частотой 14 МГц с гетеродина, собранного на транзисторе VT2 и стабилизированного кварцем.
Используемый смеситель, как известно, осуществляет преобразование на второй гармонике гетеродинного напряжения. Частоты кварцевых генераторов в передатчике и приемнике сдвинуты в противоположные стороны таким образом, чтобы на выходе смесителя выделялась разностная частота, лежащая в диапазоне 8—10 кГц.
При минимальной длительности модулирующего импульса τ = 0,5 мс, полезный сигнал на выходе смесителя содержит 4–5 периодов частоты заполнения (рис. 5.48, а), чего вполне достаточно для выделения впоследствии их огибающей (рис. 5.48, б).
Рис. 5.48. Эпюры напряжений в разных точках приемника
При желании УРЧ можно из схемы исключить, изъяв детали С2, С3, С4, С5, R1, R2, R3 и транзистор VT1. В этом случае нижнюю по схеме точку соединения диодов VD1,VD2 необходимо подключить непосредственно к входному контуру (точка соединения С1 и L1). Чувствительность при этом ухудшится до 4–5 мкВ.
Фильтр нижних частот C9R7C11 подавляет побочные продукты преобразования и препятствует просачиванию напряжения гетеродина в последующие каскады. Сигнал с его выхода поступает на УНЧ, собранный на транзисторах VT3—VT6. В первом каскаде, от характеристик которого в значительной степени зависит чувствительность, использован малошумящий транзистор КТ3103Е с рекомендованным для минимизации собственных шумов режимом работы по постоянному току.
Следующие три каскада с непосредственной связью имеют общий коэффициент усиления порядка 20000. Для защиты от «дрейфа нуля» каскады охвачены глубокой отрицательной обратной связью по постоянному току.
Сигнал разностной частоты, смешанный с шумом, с выхода УНЧ подается на компаратор, функции которого выполняет элемент DD1.2. Постоянное напряжение на коллекторе VT6 выбрано таким образом, чтобы не происходило срабатывания компаратора от шумов. На выходе компаратора выделяются прямоугольные импульсы стандартной амплитуды, следующие с частотой 8—10 кГц. Далее они поступают на последовательный амплитудный детектор, выполненный на элементах VD3, С14, R17. Для придания прямоугольной формы продетектированным импульсам используется элемент DD1.3. Если радиоканал применяется для передачи однократных импульсных команд, дальнейшую часть схемы можно не использовать.
Если имеется в виду аппаратура пропорционального управления, например восьмиканальная, то в этом случае командная посылка выглядит так, как это показано на рис.
5.49, а. В качестве синхронизирующего импульса здесь выступает синхропауза. Именно в таком виде выделяется сигнал на выходе 10 элемента DD1.3 приемника.
Рис. 5.49. Графики, поясняющие работу дешифратора
Для восстановления собственно командных импульсов τ1—τ8 этот сигнал поступает на счетный вход двоично-десятичного счетчика DD2. Номер выхода счетчика является номером соответствующего канала. Форма выходных канальных импульсов показана на рис. 5.49, е-з. Для выделения синхропаузы используются элементы DD1.1 и DD1.4. Принцип действия этой части устройства понятен из рис. 5.49, б-д. Короткий положительный импульс с выхода дифференцирующей цепочки C16R19 поступает на вход сброса счета микросхемы DD2, подготавливая ее к новому циклу работы.
Устройство можно использовать и для приема аналогового сигнала, например в связной радиостанции или аппаратуре дискретного управления.
В этом случае сигнал снимается с коллектора транзистора VT6.
Детали и конструкция
Печатная плата приемника и размещение на ней деталей изображены на рис. 5.50. На плате предусмотрено место для стабилизатора напряжения на 5 Вольт типа КР1170ЕН5 (DA1), отсутствующего на принципиальной схеме. Его устанавливают, если в других блоках аппаратуры отсутствует стабилизированный источник соответствующего напряжения.
Рис. 5.50. Печатная плата
Контурные катушки L1, L2 наматываются на каркасах 5–6 мм и обязательно должны быть заключены в экраны. В противном случае УРЧ будет самовозбуждаться. Катушки одинаковые и содержат по 3+6 витков провода диаметром 0,25—0,3 мм. Катушка L3 намотана проводом диаметром 0,15—0,18 мм на резисторе МЛТ-0,5 сопротивлением не менее 100 кОм и содержит 24 витка с отводом от середины.
Кварцевые резонаторы в передатчике и приемнике желательно применить одинаковые на 14 МГц.
В этом случае легко будет добиться их взаимной расстройки, обеспечивающей разностную частоту на выходе смесителя 8—10 кГц.
Диоды смесителя VD1,VD2 типа КД514 можно заменить на КД503А с некоторой потерей чувствительности (примерно в полтора раза). Полевой двухзатворный транзистор BF964 заменяется на отечественные КП306, КП350, КП327 с любой буквой. С изменением рисунка печатной платы можно установить и любой другой УРЧ по одной из схем, широко представленных в радиолюбительской литературе. Если не требуется дальность действия аппаратуры больше 20–30 м, УРЧ из схемы можно исключить так, как это говорилось выше.
Транзисторы VT2, VT4—VT6 могут быть типа КТ315 или КТ3102 с любыми буквенными индексами, VT3 желательно не заменять.
Электролитические конденсаторы — любого типа на напряжение не менее 6,3 В. Остальные конденсаторы — любые керамические.
Все резисторы — МKT-0,125 или им аналогичные. Микросхемы DD1 и DD2 можно заменить их функциональными аналогами из других серий, но обязательно КМОП-структуры.
Антенна приемника — отрезок провода длиной 15–30 см.
Настройка
После проверки правильности монтажа временно впаять вместо резистора R6 подстроенный на 3,3 кОм. Подключить питание той величины в диапазоне 5–6 В, при которой приемник будет эксплуатироваться, и убедиться, что гетеродин возбуждается. Для этого, контролируя осциллографом напряжение на среднем выводе катушки L3, вращением оси подключенного подстроечного резистора получить на экране высокочастотные колебания частоты 14 МГц.
Переключить осциллограф на коллектор транзистора VT6. С помощью потенциометра R13 установить напряжение равным 2 В. Подключив ко входу приемника через конденсатор емкостью не менее 0,01 мкФ генератор стандартных сигналов, установить на его выходе немодулированное напряжение амплитудой 100 мкВ и частотой 28 МГц. Изменяя частоту генератора в небольших окрестностях около 28 МГц, добиться на экране колебаний разностной частоты 8—10 кГц. Сердечниками катушек L1, L2 настроить контуры в резонанс по максимуму амплитуды наблюдаемых колебаний.
Коэффициент усиления настраиваемой части схемы существенно зависит от амплитуды гетеродинного напряжения, подаваемого на смеситель. Для ее оптимизации необходимо изменять амплитуду гетеродинного напряжения с помощью подстроечного резистора, включенного вместо R6, добиваясь максимума наблюдаемых на экране осциллографа колебаний.
Затем измерить сопротивление подстроечного резистора и на его место впаять постоянный, соответствующего номинала. Правильно настроенный приемник должен обеспечивать коллекторе VT6 напряжение разностной частоты не менее 1 В при входном напряжении с генератора стандартных сигналов, равном 5 мкВ.
Цифровая часть схемы никакой настройки не требует. Связь между номерами выводов микросхемы и номерами каналов приведена в табл. 5.7.
Двухзатворные полевые транзисторы в смесителе приёмника прямого преобразования
Входе проведения экспериментов со смесителями на полевых транзисторах КП305 большинство из них вышли из строя по причине их высокой чувствительности к статическому электричеству.
Поэтому было решено провести эксперименты со смесителями на двухзатворных полевых транзисторах BF960, BF961, BF964S зарубежного
производства и отечественных КП327А. Особенность этих транзисторов – наличие в цепях затворов встроенных защитных диодов, поэтому они устойчивы к статическому электричеству.
Схема смесителя диапазона 80 метров на одном транзисторе показана на рис. 1. Здесь гетеродин работает на частоте, вдвое меньшей принимаемой. Это позволило существенно ослабить излучение сигнала гетеродина (до 80 дБ) и практически избавиться от фона переменного тока, обусловленного таким излучением. Без УВЧ чувствительность приёмника с таким смесителем может достигать 0,3 мкВ. Динамический диапазон приёмника – около 100 дБ. Мощность сигнала гетеродина при этом невелика, смеситель начинает работать при напряжении сигнала гетеродина 0,3 В.
Рис. 1. Схема смесителя диапазона 80 метров на одном транзисторе
Сигналы диапазона 80 метров выделяет двухконтурный фильтр L1C2L2C3..jpg.14bfc88dc4a26b57fe1858b0ae78531f.jpg)
Так как межэлектродные ёмкости транзистора малы, оказалось возможным его непосредственное подключение ко второму контуру. Сток и исток можно поменять местами, без заметного ухудшения качества приёма.
В этом смесителе можно применить любой из перечисленных выше полевых транзисторов. Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе К10х6х4 из феррита 400НМ втрое сложенным проводом ПЭЛ 0,2, число витков – от 12 до 18. Катушки L1 и L2 намотаны виток к витку проводом ПЭЛ 0,2 на общем каркасе диаметром 5 мм и содержат по 42 витка. Расстояние между катушками – 4 мм, каждую подстраивают “своим” подстроечником.
Применив в смесителе простые фазовращатели на RC-элементах [1] и хороший ЗЧ-фильтр, можно сделать SSB-приёмник прямого преобразования с подавлением ненужной боковой полосы. Схема такого смесителя показана на рис. 2. И хотя подавление ненужной боковой полосы не столь велико, как в приёмнике трансивера прямого преобразования “Пилигрим” [2], здесь сохранено основное достоинство таких приёмников – простота и малое число элементов.
ВЧ-фазовращатель собран на элементах R1 и C1, а НЧ-фазовращатель – на элементах R2, R3, C4, C5 и Т3. Их совместная работа обеспечивает подавление ненужной боковой полосы от 10 до 40 дБ.
Рис. 2. Схема смесителя с фазовращателем на RC-элементах и ЗЧ-фильтром
Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе К10х6х4 из феррита 400НМ вдвое сложенным проводом ПЭЛ 0,2, число витков – 20. Конструкция трансформатора Т2 аналогична конструкции трансформатора Т1 в предыдущем смесителе. В качестве трансформатора Т3 использован выходной трансформатор (первичная обмотка) от УЗЧ карманного приёмника. Его можно намотать на магнитопроводе К16х8х4 из феррита 2000НН. Обмотка содержит 500 витков вдвое сложенного провода ПЭЛ 0,1. Так как избирательность приёмника прямого преобразования зависит в основном от качества фильтра ЗЧ, не стоит на нём экономить.
Собрав предложенные смесители, вы будете приятно удивлены громкостью и качеством приёма. Диодные смесители здесь просто “отдыхают”.
За месяц наблюдений на диапазоне 80 метров на приёмники прямого преобразования с описанными выше смесителями и без УВЧ, с антенной “наклонный луч” длиной 20 м были приняты радиолюбительские радиостанции всех районов, за исключением 7-го и 0-го.
Предложенные смесители обратимы и могут быть использованы для формирования сигнала на передачу, необходимо лишь подобрать уровни сигналов ЗЧ и ВЧ.
Литература
1. Поляков В. Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. -М.: Патриот, 1990.
2. ПИЛИГРИМ трансивер прямого преобразования. – URL: http://www.cqham.ru/ forum/showthread.php?4635 (14.03.18).
Автор: Александр Федотов (RV6AT, ex UA6AHX), г. Темрюк Краснодарского края
Кп350 схема включения – Telegraph
Кп350 схема включения
====================================
>> Перейти к скачиванию
====================================
Проверено, вирусов нет!
====================================
схема резонансного усилителя на полевых транзисторах с автотрансформаторной связью. полевых транзисторах (МОП-тетродах) типов КП306 и КП350. регулировка усиления путём включения ПТ, используемого в качестве.
КП350 – КП327? что нужно для этого изменить в родной схеме. Пример включения КП327 можно посмотреть , например , здесь (в.
суд уважаемой публики столь наболевшую тему замена КП350/327 на BF998. В отличие от схемы Дроздова, в переделанном частично мной. при включении, уровень шума поднялся примерно на 2,5 дБ над.
Схема входного УВЧ, смесителя и диплексера на основной плате. при надобности его можно всегда выключить, во-вторых, включение его обычно. Преимущество КП327 перед КП350 и КП306 в Кш, они не боятся статики ( до.
Но не нашёл КП350, есть только 2П305А, возможна ли замена, используя подложку как второй затвор в данной схеме?. Он ведь используется в тетродном включении, когда второй затвор экранирует первый.
На схеме рис.1 показаны основные соединения, показывающие. На транзисторе КП350 (VT3) собран регулируемый усилитель, работающий в. SA1-SA8 (рис.1) и ГПД включается схема дешифратора (рис.11).
Активный режим смесителя, с усилением +3.4 дБ, включается подачей. в УПЧ транзисторы КП350, а не экзотические BF981, имеющие короткую.
До 144 мгц обычно делаю по каскодной схеме. Плохонькие биполярные при низком напряжении питания можно включить по схеме с ОБ. КП350 ( 306 неудобный отрицательным смещением), а лучше (по.
Типовая схема включения КТ74ПС1. 4,5 мА/Ву. полевого транзистора VT1 можно использовать транзисторы BF960, KF907, КП350.
На основе схемы, рассмотренной в первой части статьи (рис.2), изменяя. 2, 28-2,52Мгц. При включении 80м диапазона параллельно L3. Принципиальная схема трехдиапазонного приемника с ЭМФ на 20,40 и 80м US5MSQ. КП350, КП306 применять не рекомендую, т.к. они потребуют.
Кронштейн прямой (КП) 350 предназначен для крепления извещателя СПЭК-1115 и СПЭК-1117 и их модификаций. Обеспечивает вынос блока от.
Цепи АРУ частично усложняют схему усилителя, что может создавать сложности. Отсоединить резистор R9 от земли и в точку разрыва включить. фильтра) выполнять на двухзатворных полевых транзисторах типа КП350.
Создать схему! . КП350, аналог IRF350. КП365А, аналог. КП350, IRF350, 400, 0,30, 14, TO-204. КП440, IRF440, 500.
Один КП327, один КП350, один КТ399А, один КП302 в разных вариантах включения и т.д. Схема включения несколько изменена.
Автоматическое включение/выключение осуществ- ляется с. между уровнями включения и выключения. UNILIFT CC. UNILIFT KP 350 A1. 0,7/–.
мощного полевого транзистора КП903 (VT1), каскады, собранные на КП350 (VT2), и КТ315. В общую схему трансивера плата подключается двумя разъемами. Схемы включения МС стабилизаторов особенностей не имеют.
Приведенная ниже схема установки указывает мак- симальные. Unilift KP 350 A1. 0,7/. 1 x 230 B. Максимальный и минимальный уровень включения/.
Но в моей схеме в приёмнике режим детектора АМ на T5 КП350 не. включаются два реле ЭМФ,ов, происходит включение ЭМФ 9 кГц в.
Первый гетеродин приемника выполнен по схеме индуктивной трехточки. Транзистор VT1 может быть любой из серий КП306, КП350. истока полезно включить постоянный резистор сопротивлением 330.470.
Принципиальная схема приемника приведена на рис. 2.51. Приемник выполнен по. Транзистор КП350 можно заменить на КП-О6. Пьезокерамнческий.
АРУ – продолжение. | Старый радиолюбитель
Хочу добавить еще про один элемент, с которым АРУ не проблема.
Таким элементом является двухзатворный полевой транзистор (полевой тетрод).
Обозначение двухзатворного полевого транзистора.Обозначение двухзатворного полевого транзистора.
Полевые транзисторы управляются напряжением, в то время как биполярные -током. Полевые транзисторы имеют чрезвычайно высокое входное сопротивление (гигаОмы) и очень маленький входной ток (пикоАмперы). По этим двум свойствам они напоминают электронные лампы. Двухзатворные транзисторы (например: КП306, КП350, КП327 – отечественные и BF998 – импортный) можно использовать в усилителях, смесителях, модуляторах. Схема резонансного усилителя с АРУ приведена на рисунке.
Схема резонансного усилителя на полупроводниковом тетроде.Схема резонансного усилителя на полупроводниковом тетроде.
Этот каскад очень напоминает обычный усилитель, особенно если заменить резонансный контур С2L1 на резистор. Сигнал подается через конденсатор С! на первый затвор транзистора, а усиленный сигнал снимается с стока транзистора. На второй затвор транзистора подается регулирующее положительное напряжение от петли обратной связи. Чем выше напряжение на втором затворе, тем выше усиление каскада. Почему сигнал подается на первый затвор, а сигнал АРУ – на второй. В принципе, от перемены мест слагаемых почти ничего не изменится. Но при подачи сигнала на первый затвор усиление каскада больше. Правда, при подаче на первый затвор регулирующего напряжения будет глубже АРУ. Тут нужно выбирать. Обычно в усилителях два или более каскадов, поэтому, если подавать регулирующее напряжение на каждый каскад, общая глубина АРУ будет достаточна.
И еще хочу вернуться к управляемым аттенюаторам. Вот схема на диодах (в этом виде применяется на ВЧ).
Работа этой схеме основана на изменении сопротивления диода в зависимости от тока, проходящего через них. Зависимость довольно сильная. Для примера возьмем диодную сборку BAR 60 которая состоит из трех специализированных диодов (изображена на схеме). Вот как меняется сопротивление этих диодов в зависимости от протекающего через них тока: I = 0.01mA – R = 2800 Om, I = 0.1mA – R = 380 Om, I = 1mA – R = 45 Om, I = 10mA – R = 7 Om.
Рассмотрим, как работает схема. Если напряжение в точке В больше, чем в точке А, то через диоды VD1, VD2 течет прямой ток, они имеют малое сопротивление, а через VD3 течет обратный ток и он закрыт, т.е. имеет большое сопротивление. Сигнал идет по направлению зеленой стрелки.
Если в точке В напряжение меньше, чем в точке А, то диоды VD1, VD2 закрываются, а VD3 – открывается и сигнал идет по направлению красной стрелки. На схеме регулировка ручная, с помощью R2, но ее легко сделать автоматической, заменив этот резистор на транзистор, включенный в петлю АРУ. С диодами все.
Эту схему, только без конденсатора С1 и резистора R2, мы рассматривали в прошлой статье, но я решил вернуться к ней потому, что без заметного искажения формы выходного сигнала можно, как правило, получить на выходе амплитуду напряжения не более 30 мВ. Причиной искажений является тот факт, что сопротивление канала зависит от разности напряжений между затвором и каналом, а на канале присутствует переменное выходное напряжение, постепенно уменьшающееся от стока к истоку. Таким образом, сопротивление канала оказывается промодулированным. Этот эффект можно в значительной мере устранить введя в цепь затвора не только управляющее напряжение, но и часть переменного напряжения с выхода схемы. На рисунке показан вариант такой схемы в которой можно добиться резкого сокращения нелинейных искажений и увеличить величину амплитуду выходного напряжения без искажений. С помощью этой схемы можно получить на выходе неискаженный сигнал амплитудой до 1000 мВ.
Еще одна схема на полевом транзисторе, так называемая последовательная.
Здесь под действием регулирующего напряжения, подаваемого на затвор транзистора (отрицательной полярности), его сопротивление увеличивается и напряжение сигнала на выходе уменьшается. Дроссель L1 имеет низкое сопротивление для постоянного тока и большое для переменного. Закрытый канал полевого транзистора имеет сопротивление порядка десятков кОм, а открытый – порядка нескольких Ом, а у мощных полевых транзисторов – поляка нескольких миллиом.
На сегодня все.
Всем здоровья и удачи!
Простые супергетеродинные приемники на двухзатворных полевых транзисторах. Часть 1
Современные двухзатворные полевые транзисторы (ДПТ), например импортные серий BF9xx, доступны и дешевы, имеют малые шумы и большую крутизну, относительно малый разброс параметров и при этом хорошо защищены от статики. Смесители на ДПТ получаются исключительно простые и эффективные, типовая схема включения показана на рис.1.
Напряжение сигнала подается на первый затвор, а напряжение гетеродина плавного диапазона (ГПД) – на второй. Максимальный динамический диапазон (по интермодуляции — порядка 70дБ, по блокированию – более 90дБ) получается при близком к нулю напряжении смещения на затворах. Высокое выходное сопротивление (порядка 10-20кОм) очень хорошо согласуются с широко распространенными магнитострикционными ЭМФ на частоты порядка 500 кГц, а малый ток стока (порядка 1-1,5мА) позволяет применить непосредственное включение обмотки возбуждения ЭМФ. При этом довольно большая крутизна преобразования (примерно 1,5…2мА/В) позволяет получить высокую чувствительность даже без УПЧ. Высокое входное сопротивление по обоим входам также существенно упрощает сопряжение с преселектором и ГПД.
На основе этих смесителей, используя завалявшийся в тумбочке маловостребованный дисковый электромеханический фильтр (ЭМФ) на 500кгц со средней полосой пропускания, за пару часов неспешной, в удовольствие, работы с паяльником автором был сделан очень простой как по схеме, так и наладке, достаточно чувствительный и помехоустойчивый супергетеродин. Приятно отметить, что и в наши дни создание простых радиоприемников для наблюдений за любительскими станциями привлекательно для многих радиолюбителей, о чем свидетельствует большой интерес, проявленный коллегами в процессе обсуждения на форуме [1]. Это и побудило меня разработать на одной и той же основе несколько вариантов КВ приемников, чтобы показать насколько простыми могут быть схемные решения при использовании ДПТ.
Приемник наблюдателя с ЭМФ на 80м.
Это самый простой (базовый) однодиапазонный вариант супергетеродинного приемника. Его принципиальная схема представлена на рис.2.
Входной сигнал любительского диапазона 80 м (полоса частот 3,5…3,8 МГц) величиной не менее 1 мкВ поступает на регулируемый аттенюатор 0R1, выполненный на сдвоенном потенциометре. По сравнению с одиночным потенциометром подобное решение обеспечивает бОльшую глубину регулировки ослабления ( более 60дБ) во всем КВ диапазоне, что позволяет обеспечить оптимальную работу приемника практически с любой антенной. Далее сигнал поступает на входной двухконтурный диапазонный полосовой фильтр (ДПФ), образованный катушками индуктивности LI, L2 и конденсаторами С2, С3, С5, С6 с внешнеемкостной связью через конденсатор С4. Показанное на схеме подключение к первому контуру через емкостной делитель С2С3 рекомендуется для низкоомной антенны (четвертьволновый “луч” длиной около 20 м, диполь или “дельта” с фидером из коаксиального кабеля). Для высокоомной антенны в виде отрезка провода длиной значительно меньше четверти длины волны выход аттенюатора 0R1 подключают к выводу платы Х1, соединенному с первым контуром (L1С2C3) входного фильтра через конденсатор С1. Способ подключения каждой антенны подбирают экспериментально по максимальной громкости и качеству приема.
Схема этого двухконтурного ПДФ оптимизирована под сопротивление антенны 50 ом и сопротивление нагрузки (R4) 200ом, При этом его коэффициент передачи за счет трансформации сопротивлений составляет примерно +3дБ, что обеспечивает реализацию высокой чувствительности – не хуже 1 мкВ. В виду того, что с приемником может применяться антенна любой, случайной длины, да и при регулировке аттенюатором сопротивление источника сигнала на входе ПДФ может меняться в широком диапазоне, чтобы получить в таких условиях достаточно стабильную АЧХ, по входу ПДФ установлен согласующий резистор R1. В качестве катушек применены готовые малогабаритные дроссели стандартных номиналов, которые дешевы, уже широко доступны и, главное, можно отказаться от столь нелюбимых многими начинающими радиолюбителями самодельных катушек.
Выделенный ДПФ сигнал величиной не менее 1,4 мкВ подается на первый затвор полевого транзистора VT1. На второй его затвор поступает через конденсатор С7 напряжение гетеродина величиной порядка 1…3 Вэфф. Сигнал промежуточной частоты (500 кГц), являющийся разностью частот гетеродина и сигнала, величиной порядка 25…35 мкВ выделяется в цепи стока смесителя контуром, образованным индуктивностью обмотки ЭМФ Z1 и конденсаторами С12С15. Развязывающие цепочки R11C11 и R21C21 защищают общую цепь питания смесителей от попадания в нее сигналов гетеродина, промежуточной и звуковой частоты.
Первый гетеродин приемника выполнен по схеме емкостной трехточки (вариант Клаппа) на транзисторе VT2. Контур гетеродина составлен из катушки индуктивности L3 и конденсатора С8,С9,С10. Частоту гетеродина можно перестраивать (с некоторым запасом по краям) в диапазоне 4000-4300 кГц конденсатором переменной емкости (КПЕ) 0С1. Резисторы R2,R5 и R7 определяют и жестко задают (за счет глубокой ООС) режим работы транзистора по постоянному току, чем и обеспечивается высокая стабильность частоты. Резистор R6 улучшает спектральную чистоту (форму) сигнала. Питание обоих гетеродинов +6в стабилизировано интегральным стабилизатором DA1. Цепочки R10C14С16 и R12C17 защищают общую цепь питания обоих гетеродинов и развязывают их друг от друга.
Основную селекцию сигналов в приемнике выполняет ЭМФ Z1 с полосой пропускания 2,75 кГц со средней полосой пропускания. В зависимости от типа примененного ЭМФ селективность по соседнему каналу (при расстройке на 3 кГц выше или ниже полосы пропускания) достигает 60…70дБ. С его выходной обмотки, настроенной конденсаторами С19, С22 в резонанс на промежуточную частоту, сигнал поступает на детектор, который выполнен по схеме, аналогичной первому смесителю, на полевом транзисторе VT4. Его высокое входное сопротивление позволило получить минимально возможное затухание сигнала в ЭМФ основной селекции (порядка 10-12дБ), поэтому на первом затворе величина сигнала составляет не менее 8…10 мкВ.
Второй гетеродин приемника выполнен на транзисторе VT3 почти по такой же схеме, что и первый, только вместо индуктивности применен керамический резонатор ZQ1. В этой схеме генерация колебаний возможна только при индуктивном сопротивлении цепи резонатора, т.е. частота колебаний находится между частотами последовательного и параллельного резонансов. Нередко в подобных приемниках во втором гетеродине используют довольно дефицитный комплект — кварцевый резонатор на 500 кГц и ЭМФ с верхней полосой пропускания. Это удобно, но заметно удорожает приемник. В нашем приемнике в качестве частотозадающего элемента применен широко распространенный керамический резонатор на 500кГц от пультов ДУ, имеющий достаточно широкий межрезонансный интервал ( не менее 12-15кГц). Подстройкой емкости конденсаторов С23,С24 второй гетеродин легко «тягается» по частоте в диапазоне, как минимум 493-503 кГц и, как показал опыт, при исключении прямых температурных воздействий обеспечивает достаточную для практики стабильность частоты. Благодаря этому свойству, для нашего приемника подходит практически любой ЭМФ со средней частотой около 500 кГц и полосой пропускания 2,1…3,1 кГц[2]. Это может быть, скажем, ЭМФ-11Д-500-3,0В или ЭМФДП-500Н-3,1 или ФЭМ-036-500-2,75С, использованный автором, с буквенными индексами В, Н, С. Буквенный индекс указывает, какую боковую полосу относительно несущей выделяет данный фильтр — верхнюю (В) или нижнюю (Н), или же частота 500 кГц приходится на середину (С) полосы пропускания фильтра. В нашем приемнике это не имеет значения, поскольку при налаживании частоту второго гетеродина устанавливают на 300 Гц ниже полосы пропускания фильтра, и в любом случае будет выделяться верхняя боковая полоса. Требуемую частоту второго гетеродина для конкретного ЭМФ с полосой пропускания П (кГц) можно определить по простейшим формулам
– для ЭМФ с верхней полосой F=500кГц,
— со средней полосой F(кГц)=499,7 — П/2,
— с нижней полосой F(кГц)=499,4 — П.
Напряжение сигнала второго гетеродина частотой около 500 кГц (в авторском экземпляре 498,33 кГц) и величиной порядка 1,5…3 Вэфф поступает на второй затвор VT4 и в результате преобразования спектр однополосного сигнала переносится с ПЧ в область звуковых частот. Коэффициент преобразования (усиления) детектора примерно 4.
Выделенный вторым смесителем на резисторе R17 сигнал звуковой частоты величиной порядка 30-40 мкВ проходит через трехзвенный ФНЧ с частотой среза примерно 3кГц, образованный цепью С26,R19,С27,R20,С29. Очищенный от паразитных продуктов преобразования и остатков сигнала второго гетеродина сигнал поступает через разделительный конденсатор С28 на вход УЗЧ (вывод 3 DA2), сделанный на основе популярной LM386N-1[3]. Для получения требуемой чувствительности и обеспечения эффективной работы АРУ, коэффициент усиления УЗЧ повышен до 500 благодаря включению цепи R22,С30 в цепи ООС. Нагрузка УЗЧ — регулятор громкости подключается через дополнительный однозвенный ФНЧ (R25,С37) с частотой среза примерно 3кГц, дополнительно снижающий внеполосные шумы, что заметно повышает комфортность прослушивания эфира на современные широкополосные малогабаритные динамики или низкоомные телефоны, например компьютерные мультимедийные.
Усиленный УЗЧ сигнал детектируется диодами VD1,VD2 , и управляющее напряжение АРУ поступает в цепь затвора регулирующего VT5.
Как только величина регулирующего напряжение превысит пороговое (примерно 1В), транзистор открывается и образованный им совместно с резистором R20 делитель напряжения за счет отличных пороговых свойств такого регулятора весьма эффективно стабилизирует выходной сигнал звуковой частоты на уровне примерно 0,65-0,7 Вэфф, что соответствует максимальной выходной мощности примерно 60 мВт, а на 16омном – 30 мВт и приемник будет достаточно экономичным. При такой мощности современные импортные динамики с высоких КПД способны озвучить трехкомнатную квартиру, а вот для некоторых отечественных динамиков может показаться маловато, тогда можно повысить в 2 раза порог АРУ, установив в качестве VD1,VD2 красные светодиоды, при этом питание УНЧ нужно будет поднять до 12 В.
В режиме покоя или при работе на высокоомные головные телефоны приемник довольно экономичен — потребляет порядка 12 мА. При максимальной громкости звучания подключенной к его выходу динамической головки сопротивлением 8ом потребляемый ток может достигать 45 мА, Блок питания годится любой промышленного изготовления или самодельный, обеспечивающий стабилизированное напряжение +9…12 В при токе не менее 50 мА.
Для автономного питания удобно применять батарейки, размещенные в специальном контейнере или аккумуляторы. Например, аккумулятора на 8,4 В размером с «Крону» и емкостью 200мА/час хватает более чем на 3 часа прослушивания эфира на динамик при средней громкости, а при применении высокоомных телефонов – более 10 часов.
Все детали приемника, кроме разъемов, переменных резисторов и КПЕ, смонтированы на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 45х160мм. Чертеж платы со стороны печатных проводников приведен на рис. 3,
а расположение деталей – на рис.4.
Скачать чертёж печатной платы в формате lay.
Транзисторы VT1,VT4 могут быть любой из серий BF961, BF964, BF980, BF981 или отечественные КП327. Для некоторых из этих транзисторов может потребоваться подбор истоковых резисторов до получения тока стока 1…2 мА.
Для гетеродинов подойдут импортные общецелевые транзисторы n-p-n типа 2SC1815, 2N2222 или отечественные КТ312, КТ3102, КТ306, КТ316 с любыми буквенными индексами. Полевой транзистор VT1 2N7000 может быть заменен аналогами BS170, BSN254, ZVN2120a, КП501а. Диоды VD1,VD2 1N4148 можно заменить на любые кремниевые КД503, КД509, КД521, КД522.
Постоянные резисторы — любого типа мощностью рассеивания 0,125 или 0,25 Вт. Детали, устанавливаемые навесным монтажом на шасси (см. рис.8), могут быть любого типа. Потенциометры 0R1 – сдвоенный, может иметь сопротивление 1-3,3кОм, 0R2 – 47-500 Ом. Конденсатор настройки 0С1 — желательно малогабаритный с воздушным диэлектриком с максимальной емкостью не менее 240пФ. При отсутствии такого конденсатора можно использовать малогабаритный КПЕ транзисторного радиовещательного приемника. Конечно, конденсатор настройки полезно было бы оснастить простейшим верньером с замедлением 1:3… 1:10.
Керамические контурные конденсаторы малогабаритные керамические термостабильные (с малым температурным коэффициентом емкости (ТКЕ) — групп ПЗЗ, М47 или М75) КД, КТ, КМ, КЛГ, КЛС, К10-7 или аналогичные импортные (дисковые оранжевые с черной точкой или многослойные с нулевым ТКЕ — МР0). Триммеры CVN6 фирмы BARONS или аналогичные малогабаритные. С26, С29 желательно термостабильные пленочные, металлопленочные например серий МКТ, МКР и аналогичные. Остальные керамические блокировочные и электролитические – любого типа импортные малогабаритные.
Для намотки гетеродинной катушки L3 использован готовый каркас с ферритовым подстроечником 600НН и экраном от стандартных контуров ПЧ 465 отечественных транзисторных радиоприемников (в частности, от радиоприемника “Альпинист”), для которого формула расчета количества витков для получения требуемой индуктивности равно W=11*SQRT(L[мкГн]), в нашем случае для получения 8,2мкГц требуется 31 виток провода диаметром 0,17-0,27мм.
После намотки катушки равномерно в 3х секциях внутрь каркаса ввинчивают подстроечник, и затем эта конструкция заключается в алюминиевый экран, при этом штатный цилиндрический магнитопровод не используют.
Вообще, в качестве каркаса самодельных катушек любые доступные радиолюбителю, разумеется с соответствующей корректировкой печатных проводников:
— очень удобны и термостабильны импортные от контуров ПЧ 455кГц, подобные примененному в [3], подстроечником которого служит ферритовый горшок, имеющий резьбу на наружной поверхности и шлиц под отвертку, количество витков для получения требуемой индуктивности равно W=6*SQRT(L[мкГн]), в этом случае для получения 8,2мкГц требуется 17 витков провода диаметром 0,17-0,27мм.
— для популярных броневых сердечников типа СБ12а формула расчета количества витков для получения требуемой индуктивности равно W=6,7*SQRT(L[мкГн]), в этом случае для получения 8,2мкГц требуется 19 витков провода диаметром 0,17-0,27мм.
— если использованы готовые каркасы диаметром 7,5мм с подстроечниками СЦР и экранами от контуров ПЧ блоков цветности телеприемников, то при длине намотки 8мм (при малом числе витков намотку ведем виток к витку, а при большом числе витков — в навал) формула расчета количества витков для получения требуемой индуктивности равно W=14*SQRT(L[мкГн]), в этом случае для получения 8,2мкГц требуется 40 витков провода диаметром 0,17-0,27мм.
Как уже отмечалось выше, в ПДФ в качестве катушек индуктивности применены стандартные импортные малогабаритные дроссели типа ЕС24 и аналогичные. Разумеется, если приобрести готовые дроссели требуемой индуктивности проблематично, можно применить и в ПДФ самодельные катушки, рассчитав число витков по приведенным выше формулам. И наоборот, если возникнут трудности с намоткой самодельных катушек, в качестве L3 также можно применить готовый импортный дроссель 8,2мкГ. Наш коллега Г.Глухов (RU3DBT) при изготовлении этого приемника пошел таким путем (рис.5) и отмечает вполне удовлетворительную стабильность частоты ГПД[1].
В качестве дросселя L4 годится любой готовый индуктивностью в пределах 70-200мкГн, но можно применить и самодельный, намотав на ферритовом колечке диаметром 7-10мм проницаемостью 600-2000 20-30 витков (большее число витков соответствует меньшим значения диаметра и/или проницаемости).
Налаживание. Правильно смонтированный приемник с исправными деталями начинает работать, как правило, при первом же включении. Тем не менее, полезно провести все операции по наладке приемника в последовательности, изложенной ниже. Все регуляторы надо поставить в положение максимального сигнала, а сердечники катушек в L7, L8 в среднее положение. Сначала с помощью мультиметра, включенного в разрыв питания, проверяем, что потребляемый ток не превышает 12-15мА, в динамике должен прослушиваться собственные шумы приемника. Далее, переключив мультиметр в режим измерения постоянного напряжения, измеряем напряжения на всех выводах микросхем DА1, DA2 – они должны соответствовать приведенным в таблице 1
Таблица 1
| вывод | Напряжение,В | №вывода DA1 | Напряжение,В |
| Исток VT1 | 0.25 | 1 | 6,0 |
| Сток VT1 | 8,1 | 3 | 9,0 |
| Исток VT4 | 0.25 | №вывода DA2 | Напряжение,В |
| Сток VT4 | 6,1 | 1 | 1,29 |
| Эм. VT2 | 2.1 | 3 | 0 |
| Кол. VT2 | 5,5 | 5 | 4,43 |
| Эм. VT3 | 2,1 | 6 | 8,90 |
Проведем простейшую проверку общей работоспособности основных узлов.
При исправном УНЧ прикосновение руки к выводу 3 DA2 должно вызывать появление в динамике громкого, рычащего звука. Прикосновение руки к общей точке соединения С27R19R20 должно привести к появлению такого же по тембру звука, но заметно меньшей громкости – это включилась в работу АРУ. Проверяем токи стоков ДПТ по падению напряжения на истоковых резисторах R9 и R16, если оно превышает 0,44 В, т.е. ток стока ДПТ превышает 2мА, нужно увеличивая сопротивление истоковых резисторов добиться уменьшения тока до уровня порядка 1-1,5мА.
Для установки расчетной частоты второго гетеродина снимаем технологическую перемычку (джампер) J2 и вместо нее к этому разъему подключаем частотомер. При этом VT4 выполняет функцию развязывающего (буферного) усилителя сигнала второго гетеродина, что практически полностью устраняет влияние частотомера на точность установки частоты. Это удобно не только на этапе налаживания, но в дальнейшем, в процессе эксплуатации, позволит проводить оперативный контроль, а при необходимости и подстройку, частот гетеродинов без полной разборки приемника. Требуемой частоты добиваемся подбором С24 (грубо) и подстройкой триммера С23(точно). Возвращаем на место перемычку (джемпер) J2 и аналогично, подключив частотомер вместо технологической перемычки (джампера) J1 проводим проверку, а при необходимости и укладку (подстройкой индуктивности L3), диапазона перестройки ГПД, который должен быть не уже 3980-4320 кГц. Если диапазон перестройки ГПД окажется излишне широк, что вполне вероятно при использовании КПЕ с большей максимальной емкостью, последовательно с ним можно включить дополнительный растягивающий конденсатор, требуемую емкость которого надо будет подобрать самостоятельно.
Для настройки в резонанс входной и выходной обмоток возбуждения ЭМФ подают (через конденсатор емкостью 20…100 пФ) с ГСС на первый затвор транзистора VT1 немодулированный сигнал частотой, соответствующую середине полосы пропускания ЭМФ (в авторском варианте — 500 кГц) и подбором величины конденсаторов С12, С22 (грубо) и точной подстройкой триммерами С15, С19 по максимуму выходного сигнала. При этом, во избежание срабатывания АРУ, уровень сигнала ГСС поддерживают таким, чтобы сигнал на выходе УНЧ не превышал 0,4Вэфф. Как правило, для ЭМФ неизвестного происхождения неизвестна даже ориентировочная величина резонансной емкости, а она, в зависимости от типа ЭМФ, может быть в пределах от 62 до 150пФ. Можно существенно облегчить настройку, если предварительно измерить индуктивность обеих катушек ЭМФ, например, посредством простой приставки [4].
Тогда резонансную емкость для каждой катушки (а индуктивность их отнюдь не одинакова, разница может достигать 10%, так в моем экземпляре ЭМФ индуктивность составила 840 и 897мкГн) легко определим по формуле
С[пФ]=101320/L[мкГн].
Если значения контурных элементов ПДФ соответствуют указанным на схеме с точностью не хуже +-5%, дополнительной настройки не требуется. При самодельных катушках настройку ПДФ можно сделать по стандартной методике с использованием ГСС.
Для нормальной работы приемника на диапазоне 80м желательно подключить наружную антенну длиной не менее10-15м. при питании приемника от батарей полезно подключить заземление или провод противовес такой же длины.
Хорошие результаты дает использование в качестве заземления металлических труб водоснабжения, отопления или арматуры балконного ограждения в панельных железобетонных зданиях.
Обсуждение статьи, вопросы и комментарии можно сделать на форуме
Литература.
- Форум «Простой приемник наблюдателя с ЭМФ» http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=16795
- Шульгин К. Основные параметры дисковых ЭМФ на частоту 500кгц. — Радио, 2002, №5, с.59-61.
- Беленецкий С. Двухдиапазонный КВ приемник «Малыш». — Радио, 2008, №4, с.51, №5, с.72.
- Беленецкий С. Приставка для измерения индуктивности в практике радиолюбителя. — Радио, 2005, №5, с.26—28.
Сергей Беленецкий (US5MSQ) г.Луганск, Украина
Многие коллеги уже изготовили однодиапазонный вариант, некоторые из низ даже выложили своеобразные видеоотчеты о работе приемника на youtube:
Продолжение во второй части…
Конструкция стабилизатора напряжения с малым падением напряжения
1 Магистерская работа F3 Чешский технический университет в Праге Электротехнический факультет Кафедра микроэлектроники Разработка стабилизатора напряжения с малым падением напряжения Мирослав Чермак Руководитель: док.Ing., Иржи Яковенко к.т.н. Сфера обучения: Коммуникации, Мультимедиа, Электроника Подраздел: Электроника Май 2016
2 ii
3 Благодарности Я хотел бы искренне поблагодарить моего научного руководителя док. Ing. Иржи Яковенко доктор философии и моему консультанту инж. Иржи Бурянца за их поддержку и руководство на протяжении всей моей работы. Я также хотел бы поблагодарить мою семью за поддержку меня во время учебы. Декларация Я заявляю, что я завершил свою дипломную работу самостоятельно с помощью моего научного руководителя и консультантов.Я использовал только материалы, перечисленные в библиографии. Я заявляю, что не возражаю против заимствования или публикации этой работы или ее части с разрешения Департамента микроэлектроники ЧТУ. В Праге. Май 2016 г. iii
4 Резюме Эта диссертация посвящена разработке стабилизатора напряжения с малым падением напряжения (LDO) в целом и разработке конкретного регулятора LDO для удовлетворения заданных требований. В предварительных главах рассматриваются основные блоки, такие как усилитель ошибки, проходной транзистор, а также параметры регулятора LDO, такие как линейное регулирование нагрузки и т. Д.Далее представлены основные конструктивные параметры устройств с КМОП-технологией. Схема разработана с упором на низкий ток покоя и падение напряжения, при этом стабильность имеет первостепенное значение. В последней главе представлены результаты измерения параметров, а также угловой анализ. Окончательная конструкция LDO обеспечивает очень низкий ток покоя в диапазоне микроампер. Ключевые слова: регулятор, аналог, стабильность.Vodní kapitoly se zabývají základními bloky jako je rozdílový zesilovač, регулируемый транзистор и так же, как и zabývají параметрический LDO регулятор, содержит регулируемый změny napárouěžídénaphozáténaphozátínaphorazówów. Вы можете использовать дополнительные параметры технологии CMOS. Obvod je navrhován s důrazem na co možná nejnižší klidový гордится минимизацией potřebného vstupního napětí и zároveň musí být stablení. В последнем капитале только тогда намереваются следующие параметры и такой анализ в рознице.Finální návrh LDO Regátoru dosahuje velmi nízkého klidového proudu v řádech mikroampér. Научный руководитель: к.э.н. Док. Ing., Jiří Jakovenko Klíčová slova: стабилизирующий регулятор, аналоговый, Предназначенный для: Návrh napěťového Regulator с nízkým rozdílem napětí iv
5 Содержание Основы опорного напряжения Регуляторы напряжения Низкие регуляторы напряжения Регуляторы напряжения Регуляторы напряжения Линейные регуляторы напряжения Сеть Последовательный элемент Выходной конденсатор Параметры LDO Падение напряжения Ток покоя Эффективность переходных процессов Стабилизация линии Регулирование нагрузки Подавление источника питания Спецификация процесса CMOS MOSFET Области работы Сильная инверсия Слабая инверсия Скорость Насыщение Крутизна gmgm / I DS vs V GS I DS V DS Отношение Длина канала Пороговое напряжение модуляции Влияние на тело Пассивные компоненты Резисторы Конденсаторы Параметры пассивных компонентов Технологические параметры Стабильность и подавление источника питания Стабильность контура обратной связи Модель слабого сигнала LDO Подавление пульсаций источника питания 35 5 LDO De знак Обратная связь Делитель напряжения Проход Дизайн элемента Ошибка буфера Усилитель Погрешность дифференциальной пары Топология усилителя Окончательный проект Результаты постоянного тока Стабилизация линии напряжения Стабилизация нагрузки Изменение температуры Параметры переменного тока Анализ переходных процессов Переходный процесс линии питания Переходный процесс Подавление пульсаций Угловой анализ Заключение 59 Библиография 61 Приложения 63 Схема каденции 65 v
6 Рисунки 1.1 Пример системы на кристалле, в которой используются LDO [4] Ошибка выходного напряжения источника постоянного напряжения в зависимости от сопротивления нагрузки [9] Линейное соотношение между R IN и R LOAD Базовый линейный регулятор напряжения Mosfet делитель LDO с проходным элементом PMOS [17] LDO с проходным элементом NMOS [17] Сравнение различных конденсаторов ESR [18] Вход-выход линейного регулятора [11] Ток покоя стабилизатора LDO [11] Переходная характеристика нагрузки стабилизатора LDO [11] Переходная характеристика линии TPS76933 [ 11] Линейное регулирование TPS76933 [11] Переходная характеристика нагрузки TPS76933 [11] Регулировка нагрузки TPS76933 [11] Коэффициент отклонения источника питания [11] Тестовые идентификаторы NMOS и PMOS в сравнении с Vgs NMOS и PMOS для W = 1 мкм и L = 180 нм ; L = 1 мкм, Vds = 1V Ids против Vgs NMOS и PMOS для W = 1 мкм и L = 180 нм; L = 1 мкм, Vds = 1V в логарифмическом масштабе gm по сравнению с Vgs NMOS и PMOS для W = 1 мкм и L = 180 нм; W = 1 мкм Vds = 1 В гм / id по сравнению с Vgs NMOS и PMOS для W = 1 мкм и L = 1 мкм; L = 180 нм, Vds = 1V Ids против Vds NMOS и PMOS для W = 1 мкм и L = 1um Ids против Vds NMOS и PMOS для W = 1um и L = 180 нм rds против L NMOS и PMOS для W / L = 5 Ids = 20 мкА по сравнению с Ids NMOS и PMOS для W / L = 5 и L = 180 нм, L = 1 мкм Vth по сравнению с Vsb NMOS и PMOS для W / L = 5 и L = 180 нм, L = 1 мкм, Vds = 1, Vgs = Vth против L NMOS и PMOS для W / L = 5 и L = 180 нм, L = 1 мкм, Vds = 1, Vgs = Vth в зависимости от температуры NMOS и PMOS для W / L = 5 и L = 180 нм, L = 1um, Vds = 1, Vgs = Зависимость номинала резистора от температуры [2] представление блока обратной связи откликов A LG, A OL, A CL [15] Отклики на усиление некомпенсированного контура и отклики на усиление замкнутого контура [15] Компенсированный контур – коэффициент усиления [15] Компенсированный отклик во временной области на ступенчатый вход [15] Модель слабого сигнала линейного стабилизатора напряжения LDO Частотная характеристика некомпенсированного LDO [15] Модель делителя напряжения LDO Иллюстрация пульсаций питания устройств пропускания NMOS и PMOS Иллюстрация Пульсации питания устройств пропускания NMOS и PMOS Три области отклонения пульсаций источника питания LDO on [15] Пределы запаса для дифференциальной пары PMOS и NMOS [15] Симметричная схема OTA Окончательная схема предлагаемого LDO смещения доминирующего полюса на более высокую частоту с более высоким током нагрузки Фаза и характеристика усиления без обратной связи конечной схемы при номинальном угле 46 vi
7 5.6 Распределение выходного напряжения при моделировании Монте-Карло Развертка входного напряжения – область падения и регулирования Линейное регулирование для номинального и наихудшего угла Регулировка нагрузки для номинального и наихудшего угла Изменение выходного напряжения в зависимости от температуры Усиление и фаза разомкнутого контура в указанных углах Полоса пропускания и фаза единичного усиления запас в зависимости от тока нагрузки Подавление пульсаций источника питания – PSR на выходе стабилизатора LDO и перед RC-фильтром на выходе Переходный процесс нагрузки от 9uA до 1,1 мА при низкой частоте 5 кГц Переходный процесс нагрузки от 9uA до 1.1 мА для 5 кГц, 18,5 кГц и 200 кГц Переходный процесс нагрузки от 9 мкА до 1,1 мА при 1 МГц Переходный процесс в линии от 1,7 В до 2 В для тока нагрузки 1,1 мА при частоте 5 кГц Переходный процесс в линии от 1,7 В до 2 В для тока нагрузки 1,1 мА и 9 мкА при 5 кГц частота Переходные процессы в линии от 1,7 В до 2 В для тока нагрузки 1,1 мА на частоте 1 МГц Переходные характеристики на пульсации источника питания 10 мВ Таблицы 3.1 Значения пассивных компонентов GPDK180 Параметры процесса GPDK180 Влияние полюсов и нулей на фазу и усиление Окончательные размеры схемы устройства Конечные размеры пассивных компонентов схемы Параметры и их диапазоны Угловой анализ для процесса, параметров и температурных углов для параметров постоянного и переменного тока Угловой анализ для процесса, параметров и температурных углов для анализа переходных процессов в линии Угловой анализ для процесса, параметров и температурных углов для анализ переходных процессов под нагрузкой Сравнение заданных и достигнутых параметров A.1 Схема симулятора Cadence vii
8
9 Глава 1 Введение В связи с постоянным уменьшением размеров современных электронных устройств, а не с повышением эффективности батарей, электронная промышленность должна раздвинуть свои границы в системах управления питанием. Это приводит к так называемой архитектуре системы на кристалле (SoC), где аналоговые и цифровые цифровые производятся на одном кристалле. Это приводит к появлению множества различных строительных блоков, которые могут иметь разные требования к питанию, и именно здесь используется регулятор напряжения, преобразователь постоянного тока в постоянный, импульсный стабилизатор или их комбинация.Блок управления питанием может содержать несколько цепей питания, как мы видим на рисунке 1.1, которые обеспечивают стабильное напряжение постоянного тока при всех условиях нагрузки и в диапазоне входного напряжения, что имеет решающее значение для высокочастотных и высокопроизводительных систем с батарейным питанием. Рисунок 1.1: Пример системы на кристалле, где используются LDO [4] 1
10 1. Введение Мотивация Регулятор LDO, являющийся одним из основных строительных блоков блока управления питанием, используется во многих портативных системах с батарейным питанием, поскольку постоянный и По мере разряда батареи требуется стабильное выходное напряжение, не зависящее от импеданса нагрузки, колебаний входного напряжения, температуры и времени.Это приводит к значительному повышению стабильности и снижению шума для последующих цепей. Поскольку технологическая тенденция вынуждает разработчиков разрабатывать схемы, работающие при более низких напряжениях питания, LDO идеально подходят для обеспечения нескольких уровней напряжения и работают с довольно низким падением напряжения. LDO также способны минимизировать потребление тока до микроампер, что имеет решающее значение для потребления тока субблоками в спящем режиме. Другой важной характеристикой линейных регуляторов напряжения является их способность подавлять шум напряжения питания, тем самым экранируя чувствительные к шуму блоки, поэтому коэффициент подавления напряжения питания (PSRR) является важным параметром линейных регуляторов.Стабилизаторы напряжения LDO обычно используются после импульсных стабилизаторов, которые могут эффективно регулировать более высокие напряжения, но на их выходную мощность влияют пульсации. 1.2 Задачи Данная работа сосредоточена на разработке стабилизатора напряжения LDO по 180 нм техпроцессу с использованием набора для проектирования процессов GPDK180. Указанное выходное напряжение составляет 1,5 В при всех условиях нагрузки. Ток нагрузки находится в диапазоне от 10 мкА до 1 мА с погрешностью 10%, поэтому следует ожидать ток нагрузки в диапазоне от 9 мкА до 1,1 мА. Стабилизация стабилизатора осуществляется через выходной конденсатор емкостью 1 мкФ и допуском 20%.Также необходимо учитывать эквивалентное последовательное сопротивление, так как оно имеет решающее значение при проектировании многих LDO и должен быть указан допустимый диапазон ESR. Диапазон ESR, указанный в спецификации, составляет от 10 м Ом до 300 м Ом. Входное напряжение варьируется от 1,7 В до 2 В, а максимальный ток покоя при всех условиях должен быть ниже 10 мкА. Диапазон температур от 50 C до 100 C, что находится между промышленными и военными температурными классами. Еще один важный параметр – PSRR, который определяет, насколько хорошо регулятор подавляет пульсации входного напряжения и шум.PSRR не указан, но мы должны стремиться к как можно большему значению. И, наконец, что не менее важно, это площадь кристалла, которая определяет, сколько кристаллов можно разместить на одной пластине, тем самым определяя стоимость кристалла. В этой статье будет представлена конструкция стабилизатора напряжения LDO и компромиссы между его параметрами. 2
11 Глава 2 Линейные регуляторы напряжения 2.1 Основные сведения о регуляторах напряжения Регулятор напряжения ведет себя как источник постоянного напряжения, регулируя свое внутреннее сопротивление в соответствии с изменениями сопротивления нагрузки.R IN V IN V OUT R LOAD Рисунок 2.1: Источник постоянного напряжения Внутреннее сопротивление источника постоянного напряжения 2.1 должно быть значительно меньше внешнего нагрузочного резистора, чтобы обеспечить постоянное выходное напряжение в определенном диапазоне изменений нагрузки. Выходное напряжение этого основного источника напряжения рассчитывается на основе базового делителя напряжения: V OUT = V IN R LOAD R LOAD + R IN = V IN R [V] (2.1) IN R LOAD Если нагрузка отсутствует (R LOAD = ) максимально возможное выходное напряжение равно напряжению на входе регулятора.Увеличение нагрузки приводит к падению выходного напряжения с максимального значения и вызывает ошибку выходного напряжения EV O. Определение этой ошибки – это процентная разница между V OUT в условиях холостого хода (V OUT MAX) и V OUT под нагрузкой ( V НАГРУЗКА). EVO = V OUT MAX V OUT LOAD V OUT MAX 100 [%] (2.2) V IN можно заменить на V OUT, а V OUT LOAD можно заменить значением из уравнения 2.1, таким образом мы получаем ошибку напряжения, выраженную через Соотношение резисторов R IN к R LOAD следующее: 3
12 2.Линейные регуляторы напряжения … EVO = R IN R IN + R LOAD 100 [%] (2.3) Как видно на следующем графике, ошибка напряжения EVO увеличивается с уменьшением сопротивления нагрузки R LOAD Рисунок 2.2: Ошибка выходного напряжения в зависимости от Сопротивление нагрузки [9] Чтобы свести к минимуму эту ошибку, нам необходимо ввести какую-то схему обратной связи, которая обнаруживает любые происходящие изменения нагрузки и регулирует переменный внутренний резистор источника, чтобы поддерживать постоянное отношение внутреннего сопротивления к сопротивлению нагрузки: R IN / R НАГРУЗКА = k. R IN = R НАГРУЗКА k [Ом] (2.4) Основываясь на этом предположении, мы можем видеть, что R IN линейно следует за R LOAD: Рисунок 2.3: Линейное соотношение между R IN и R LOAD 4
13 Стабилизатор с малым падением напряжения Мы можем различать две основные топологии линейных регуляторов. , базовые регуляторы напряжения и регуляторы напряжения с малым падением напряжения. Базовые типы регуляторов напряжения использовались до типа LDO, потому что они более стабильны и не нуждаются в выходном конденсаторе для обеспечения их стабильности.С другой стороны, они требуют довольно большого входного напряжения для правильного смещения, или мы можем сказать, что они имеют большое падение напряжения. Старые линейные регуляторы напряжения в основном использовали биполярный транзистор NPN или PNP в качестве проходного элемента, но из-за более высоких требований к более низким напряжениям питания и более низкому току покоя они были заменены полевыми МОП-транзисторами. Основным недостатком BJT-транзисторов является то, что их базовый ток пропорционален току нагрузки Iq = I load [A] (2.5) β Этот ток может быть уменьшен путем каскадного подключения BJT-транзисторов за счет повышенного падения напряжения.По сравнению с базовым током BJT-транзистора, ток затвора MOSFET незначителен и не зависит от тока нагрузки, поскольку транзистор управляется напряжением. Технология CMOS является наиболее подходящим стабилизатором напряжения с низким падением напряжения. 2.2 Как следует из названия, LDO-стабилизаторы представляют собой линейные регуляторы, которым для правильного регулирования входного напряжения требуется гораздо меньшая разница напряжений между входом и выходом. На рисунке 2.4 мы можем видеть классическую топологию стабилизатора LDO. Он состоит из проходного элемента, усилителя ошибки и резисторной цепи обратной связи.Сеть обратной связи состоит из резистивного делителя напряжения, который выдает масштабированное выходное напряжение, равное опорному напряжению, когда выходное напряжение соответствует номинальному. Усилитель ошибки постоянно сравнивает опорное напряжение и напряжение, подаваемое с делителя напряжения. Эта разница усиливается, и выходной сигнал усилителя ошибки управляет проходным элементом, чтобы поддерживать уровень выходного напряжения на желаемом уровне. V IN проходной элемент C OUT R1 V P R усилитель ошибки нагрузки VERR R2 V OUT R ESR C B V ref Рисунок 2.4: Базовый линейный регулятор напряжения На рисунке 2.4 мы можем выделить следующие строительные блоки: 5
14 2. Линейные регуляторы напряжения Опорное напряжение опорного напряжения устанавливает рабочую точку усилителя ошибки, таким образом, это отправная точка для всех регуляторов. В большинстве случаев этот источник опорного напряжения является запрещенным, так как он обеспечивает возможность работы при низких напряжениях питания, а его точность и стабильность при изменении температуры достаточны для создания линейных регуляторов.Важными параметрами опорного напряжения являются его выходной шум и вклад в общий PSRR усилителя ошибки, этот эффект можно минимизировать путем добавления пассивных компонентных фильтров, таких как RC-фильтры. Конструкция усилителя ошибки усилителя ошибки должна быть максимально простой, поэтому он не потребляет слишком много тока. Чем меньше у него текущих ветвей, тем меньше тока он потребляет от входа и, следовательно, общий ток покоя ниже. Кроме того, поскольку мы пытаемся сделать ток покоя как можно более низким, существует компромисс между током смещения и характеристиками усилителя ошибки (полоса пропускания, скорость нарастания и т. Д.). Поскольку емкость затвора проходного элемента будет довольно большой, выходное сопротивление усилителя ошибки должно быть как можно меньшим, чтобы гарантировать стабильность системы. Коэффициент усиления разомкнутого контура постоянного тока должен быть высоким при всех условиях нагрузки, чтобы гарантировать точность выходного сигнала. Полоса пропускания усилителя должна быть достаточно большой, чтобы быстро реагировать на изменения условий нагрузки и входных напряжений. Размах выходного напряжения усилителя также важен, потому что при низких токах нагрузки проходное устройство должно быть отключено, что приводит к тому, что выход усилителя ошибки приводится в действие близко к одной из шин питания в зависимости от типа проходного устройства.Усилитель ошибки снимает напряжение, уменьшенное делителем напряжения, состоящим из резисторов R 1 и R 2 VP = V OUT R 1 / (R 1 + R 2), сравнивает его с опорным напряжением и регулирует сопротивление проходного элемента для возбуждения. сигнал ошибки (V ERR = VPV REF) как можно ближе к нулю. Если мы установим V REF = VP, мы получим V OUT как: V OUT = (1 + R 2 R 1) V REF [V] (2.6) Это применимо только в том случае, если входное напряжение V IN достаточно высокое, чтобы поддерживать усилитель ошибки и пропускного транзистора от попадания в область триода, это устанавливает значение падения напряжения, которое будет обсуждаться позже. Сеть с обратной связью Резистивная обратная связь масштабирует выходное напряжение V OUT для сравнения с опорным напряжением V REF усилителем ошибки.Из-за фиксированного V REF единственный способ изменить выходное напряжение – это отношение R 2 / R 1. Ток, протекающий через делитель, способствует току покоя регулятора напряжения, поэтому для низкого потребления необходимо правильно масштабировать номинал резисторов так, чтобы он коррелировал с током нагрузки и с потребляемым током усилителя ошибки. Например, если потребление усилителя ошибки составляет 50 мкА, сопротивления в сотни кОм приводят к току в мкА.Но если потребление усилителя ошибки выражено в мкА, а общий ток покоя LDO должен быть как можно меньше, сопротивление должно быть в МОм, чтобы уменьшить ток покоя. Это приводит к компромиссу между потребляемой площадью и паразитной емкостью резисторов, что может повлиять на стабильность системы и ток покоя стабилизатора напряжения LDO. Альтернативной топологией резистивной сети является топология МОП-транзисторов, показанная на рисунке 2.5. V out V fb Рисунок 2.5. Делитель Mosfet. Эта конструкция может уменьшить площадь делителя, но длина канала транзисторов должна быть большой, чтобы получить большое выходное сопротивление. В результате паразитная емкость транзисторов увеличивается и может вызвать снижение скорости нарастания, что влияет на способность усилителя ошибки реагировать на изменения выходного напряжения. Если площадь не является ограничением, резистивный делитель является лучшим вариантом, поскольку он может обеспечить меньшее потребление тока и меньшую емкость. Элемент проходного элемента с последовательным проходом передает большие токи от входа к нагрузке и управляется усилителем ошибки в петля обратной связи.Существуют различные топологии проходных элементов, но поскольку эта работа сосредоточена на разработке LDO в технологии CMOS, будут описаны только проходные элементы MOSFET. Напряжение V GS проходного элемента PMOS связано с шиной питания V dd регулятора, таким образом, минимальное необходимое напряжение задается минимальным напряжением стока V ds, которое требуется для того, чтобы проходной транзистор оставался в области насыщения и регулировался должным образом. Напряжение выпадения PMOS определяется уравнением выпадения 2,7 В, p MOS = V out + V dsat, p ASS [V] (2.7) Если входное напряжение падает ниже напряжения спада, проходной транзистор работает в линейной области, коэффициент усиления разомкнутого контура системы ухудшается и регулятор 7
16 2. Линейные регуляторы напряжения … точность снижается. В конечном итоге напряжение затвора проходного элемента PMOS смещается к земле по мере увеличения тока нагрузки, поэтому для больших выходных токов проходное устройство должно быть очень большим или входное напряжение LDO должно быть увеличено, потому что затвор проходного транзистора не может быть вытянутым ниже уровня земли.Таким образом, PMOS не подходит для приложений с очень низким напряжением. V IN проходной элемент C OUT R1 VPR нагрузка V ERR V OUT CB усилитель ошибки R2 R ESR V ref Рисунок 2.6: LDO с проходным элементом PMOS [17] проходной элемент NMOS имеет преимущество конфигурации истокового повторителя, поэтому выходной узел находится в источнике транзистора, что приводит к более низкому выходному сопротивлению, что может улучшить стабильность, но это зависит от размера выходного конденсатора. С другой стороны, минимальное необходимое напряжение транзистора NMOS определяется уравнением 2.8, поскольку напряжение V GS проходного транзистора связано с выходным напряжением и должно всегда быть выше выходного напряжения. V IN Пропускной элемент NMOS C OUT подкачка заряда V BIAS R1 Нагрузка VPR V ERR V OUT Усилитель ошибки CB R2 R ESR V ref Рисунок 2.7: LDO с проходным элементом NMOS [17] V выпадение, nmos = V out + V GS, P ASS [V] (2.8) Иногда, чтобы использовать преимущества пропускного устройства NMOS, используется накачка заряда, чтобы увеличить напряжение затвора транзистора. Схема 8
17 LDO Параметры больше и сложнее, но таким образом может быть достигнуто очень низкое входное, выходное и выпадающее напряжение. Усилитель ошибки догоняет.Он также играет важную роль в стабильности системы, поскольку формирует низкочастотный полюс, а также ноль на более высоких частотах. Ноль коррелирует с эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR) конденсатора, которое моделируется как последовательное сопротивление с конденсатором. Предусмотренный диапазон ESR используемого конденсатора емкостью 1 мкФ составляет от 10 мОм до 300 мОм. Это ограничивает нас использовать только конденсаторы с ESR в этом диапазоне. Типы конденсаторов со значениями ESR в этом диапазоне :. полимерный электролитический конденсатор.танталовый конденсатор с низким содержанием эритроцитов. керамический конденсатор Рис. 2.8: Сравнение различных конденсаторов ESR [18] Более низкое ESR означает минимальные выбросы во время переходных процессов нагрузки, поскольку значение ESR ограничивает ток, протекающий от конденсатора к нагрузке. С другой стороны, более высокое СОЭ может обеспечить лучшую стабильность. 2.3 Параметры LDO В этом разделе будут представлены основные установившиеся и переходные параметры регуляторов LDO. 9
18 2. Падение напряжения линейных регуляторов напряжения Падение напряжения представляет собой дифференциальное напряжение между входным и выходным узлами регулятора напряжения, при котором схема перестает регулировать против дальнейшего снижения входного напряжения.Это происходит, когда входное напряжение приближается к выходному напряжению сверху. Чтобы регулятор оставался чувствительным к изменениям выходного напряжения, транзисторы обычно проектируются так, чтобы оставаться в режиме высокого усиления (насыщения), а входное напряжение V IN определяет, какой запас у транзисторов есть. Понижение V IN снижает динамический диапазон напряжения транзисторов, с которым транзистор работает в контуре обратной связи для управления выходным напряжением. Таким образом, если один или несколько транзисторов начинают выходить из состояния насыщения в триод, коэффициент усиления системы ухудшается, и выходное напряжение V OUT начинает отклоняться от заданного выходного напряжения V O Рис. 2.9: Вход-выход линейного регулятора [11] В области выпадения коэффициент усиления контура настолько мал, что проходное устройство начинает вести себя как переключатель, из-за отсутствия контроля его проводимость, таким образом, выходное напряжение V OUT будет разницей между входным напряжением и омическим падением на проходном устройстве. V OUT, drop = V IN V P ASS = V IN I LOAD R P ASS = V IN V DO [В] (2.9) Ток покоя Покойный ток или ток заземления – это разница между входным и выходным токами. Низкий ток покоя необходим для максимального повышения эффективности, особенно в системах с низким энергопотреблением.10
19 Параметры LDO Рисунок 2.10: Ток покоя стабилизатора LDO [11] Все внутренние блоки (опорный разряд с плохим зазором, чувствительные резисторы, усилитель ошибки и другие блоки) имеют свою долю в увеличении тока покоя из-за их токов смещения . Ток управления затвором последовательного элемента также способствует увеличению тока покоя. КПД Эффективность регулятора LDO ограничивается током покоя и входными и выходными напряжениями, как указано в следующем уравнении.КПД = I o V o (I o + I q) V i 100 [%] (2.10) Высокий КПД может быть достигнут за счет минимизации падения напряжения и тока покоя. Разница напряжений между входом и выходом должна быть минимальной, чтобы рассеиваемая мощность оставалась на минимально возможном уровне (P owerdissipation = (V i V o) I o). Разница входного и выходного напряжений является определяющим фактором, определяющим энергоэффективность, независимо от условий нагрузки. Переходная характеристика. Переходная характеристика определяется как максимальное изменение выходного напряжения для скачка тока нагрузки или скачка входного напряжения.Это функция выходного конденсатора и его эквивалентного последовательного сопротивления (ESR), и при необходимости можно добавить байпасный конденсатор для дальнейшего улучшения переходной характеристики. Уравнение максимального изменения напряжения на выходе определяется следующим образом: V tr, max = I o, max C o + C bt 1 + V ESR [В] (2.11) Где t 1 определяется шириной полосы замкнутого контура регулятор LDO. V ESR – это изменение напряжения в результате наличия ESR (R ESR) выходного конденсатора. Значение переходного процесса максимального выходного напряжения определяется приложением.11
20 2. Линейные регуляторы напряжения … Рисунок 2.11: Переходная характеристика нагрузки стабилизатора LDO [11] На рисунке 2.11 мы можем наблюдать переходный процесс стабилизатора LDO 1,2 В, 100 мА с выходным конденсатором ∼ 4,7 мкФ, когда Было применено ступенчатое изменение тока нагрузки. Регулировка линии Рисунок 2.12: Переходная характеристика линии TPS76933 [11] Регулировка линии – это параметр, определяющий способность регулятора поддерживать желаемое выходное напряжение при изменении входного напряжения.Это определяется как: Регулировка линии = V o V i [V / V] (2.12) Где P ASS – коэффициент усиления проходного устройства, β – коэффициент обратной связи, а A EA – коэффициент усиления усилителя ошибки. Линейное регулирование улучшается с усилением разомкнутого контура, но слишком большое увеличение усиления может ухудшить стабильность, поэтому необходимо учитывать параметры 12
21 LDO. Линейное регулирование пропорционально усилению разомкнутого контура, но в основном это подавление пульсаций источника питания на частотах постоянного тока.На рисунке 2.12 показано, как стабилизатор LDO TPS76933 реагирует на скачок напряжения в линии. С увеличением входного напряжения также увеличивается изменение выходного напряжения. Поскольку линейное регулирование является параметром установившегося состояния (измеряется после переходного процесса), его можно измерить как отклонение выходного напряжения при изменении входного напряжения, которое показано на рисунке 2.13 Рисунок 2.13: Линейное регулирование TPS76933 [11] Регулировка нагрузки Рисунок 2.14: Переходная характеристика нагрузки TPS76933 [11] Если ток нагрузки увеличивается, нагрузочный конденсатор подает ток на нагрузку, это изменяет выходное напряжение, которое измеряется резистивным делителем, возвращаемым на усилитель, который компенсирует изменение. в выходном напряжении, позволяя большему току проходить через проходной транзистор.13
22 2. Линейные регуляторы напряжения … Регулировка нагрузки – это параметр, определяющий способность регулятора поддерживать желаемое выходное напряжение при изменении тока нагрузки. Это определяется как: Регулировка нагрузки = V o I o = r op ASS 1 + βa P ASS A EA [V / A] (2.13) Где r op ASS – это выходное сопротивление проходного устройства. Увеличение коэффициента усиления разомкнутого контура улучшает регулирование нагрузки, как и в случае линейного регулирования. Регулировку нагрузки можно также рассматривать как изменение выходного напряжения в зависимости от тока нагрузки, как показано на рис. 2.15 Рисунок 2.15: Регулировка нагрузки TPS76933 [11] Отклонение источника питания Коэффициент подавления источника питания (PSRR), также известный как подавление пульсаций, – это способность регулятора предотвращать колебания регулируемого выходного напряжения, вызванные колебаниями входного напряжения. Уравнение PSRR такое же, как и для линейного регулирования, но учитывается весь частотный спектр. PSRR в основном определяется контуром управления. Низкое значение ESR выходного конденсатора и его высокая емкость улучшает коэффициент отклонения источника питания.A (ω) P SRR (ω) = 20 log 10 A Питание (ω) [дБ] (2.14) 14
23 Параметры LDO Рисунок 2.16: Коэффициент отклонения источника питания [11] 15
24 16
25 Глава 3 Спецификация процесса КМОП Чтобы правильно спроектировать схемы в технологии КМОП, разработчик должен знать о взаимосвязи между различными параметрами МОП-транзисторов и их электрическими характеристиками.В этой главе будут представлены различные модели использованных МОП-транзисторов вместе с базовой теорией работы. Характеристики были получены с помощью симулятора цепей Spectre в среде моделирования Cadence. Использовались модели транзисторов nmos1 и pmos1, основанные на модели bsim3v3. NMOS PMOS v GS v SB v DS -v GS -v DS -v SB Рисунок 3.1: Тестовая среда NMOS и PMOS 3.1 Области работы MOSFET MOSFET имеет три области работы в зависимости от значения V GS: подпороговое значение, сильная инверсия и скорость насыщенность.В каждой из этих областей транзистор может работать в линейной области или в области насыщения. На рисунке 3.2 мы можем видеть, как области разделены с точки зрения тока, протекающего через транзистор, и изменения V GS. Рисунок 3.3 нанесен в логарифмическом масштабе по оси ординат, поэтому области визуально разделены более четко. MOSFET имеет две дополнительные области работы, которые связаны с напряжением сток-исток V DS. Транзистор находится либо в линейной (триодной) области, где V DS 26 3. Спецификация процесса CMOS … или в области насыщения V DS> V DS, sat = V OV = V GS VTH [V] (3.2) Рисунок 3.2: Ids против Vgs NMOS и PMOS для W = 1 мкм и L = 180 нм; L = 1 мкм, Vds = 1V Рисунок 3.3: Идентификаторы против Vgs для NMOS и PMOS для W = 1 мкм и L = 180 нм; L = 1 мкм, Vds = 1V в логарифмическом масштабе. Сильная инверсия. Наиболее часто используемая область – это область сильной инверсии, в которой умеренный ток протекает через транзистор при заданном V GS. В этой области транзистор моделируется с помощью наиболее фундаментального уравнения проектирования аналогового КМОП, также известного как уравнение квадратичного закона, ID = 1 2 µc ox WL (V GS VTH) 2 (1 + λv DS) [A] (3 .3) где µ – подвижность носителей заряда в канале, C ox – емкость оксида затвора, W – ширина канала, L – длина канала. Уравнение 3.3 применимо, если транзистор находится в режиме насыщения 18 27 MOSFET Области работы (V DS V GS VTH), в противном случае транзистор находится в линейной (триодной) области, где уравнение тока стока определяется как ID = µc ox W (L (V GS VTH) V DS V DS 2) 2 [A] (3.4) Если напряжение сток-исток VDS очень мало, ток I DS почти линейно зависит от напряжения V DS, поэтому транзистор ведет себя как резистор.Уравнение 3.5 можно упростить, пренебрегая членом VDS 2, таким образом, мы получаем R on = 1 µc ox WL (V GS VTH) [Ω] (3.5) Слабая инверсия При более низком токе полевой МОП-транзистор работает в режиме слабой инверсии, что приводит к очень малой проводимость канала. Канал практически еще не сформирован, и дрейфовый ток, протекающий по каналу с сильной инверсией, заменяется диффузионным. Модель сильно отличается от модели квадратичного закона, поскольку ток по отношению к напряжению затвора истока выражает экспоненциальное поведение.I DS, weak = I D0 W L exp () VGS nkt q [A] (3.6) k – фактор Больцмана, q – заряд электрона, таким образом, выражение kt / q составляет около 26 мВ при комнатной температуре. Параметр n выводится из подпорогового колебания и зависит от условий смещения и обычно составляет от 1,2 до 1,5. Это поведение очень похоже на работу биполярного транзистора, но разница заключается в коэффициенте масштабирования n. Граница между слабой и сильной инверсией может быть получена из крутизны и тока в обеих областях и составляет около 70 мВ (начало сильной инверсии примерно при V T H + 70 мВ), эту область иногда называют умеренной инверсией.Слабая инверсия в целом характеризуется высоким отношением gm / I DS, поэтому она наиболее эффективна с точки зрения энергопотребления, но абсолютные значения как тока, так и крутизны очень низкие, поэтому шум становится большой проблемой и только с низкой скоростью. схемы достижимы. Скоростное насыщение. При высоких токах от стока к истоку I DS начинает линейно изменяться с V GS, в основном из-за насыщения скорости. Из-за сильных электрических полей в канале все носители заряда движутся с максимальной скоростью v sat.I DSvsat = WC ox V sat (V GS VTH) [A] (3.7) Как разработчики, мы хотим держаться подальше от этой области, насколько это возможно, потому что при насыщении скорости с увеличением тока крутизна не увеличивается, но текущее потребление делает. 19 28 3. Технические характеристики процесса CMOS Крутизна g m Крутизна g m – чрезвычайно важный параметр в аналоговой конструкции, поскольку он определяет соотношение напряжения v gs и i d. Важно отметить, что крутизна – это небольшой параметр сигнала.Его значение оценивается как крутизна при рабочих значениях постоянного тока V GS и I DS. Крутизна дается как производная от I DS во всех трех регионах. Для сильной инверсии крутизна задается уравнением gm = δi DS δv GS = µc ox WL (V GS VTH) = 2I DS µc ox WL = 2I DS V GS VTH (3.8) Это ключ к определению коэффициента усиления усилителей и это общая характеристика транзистора. Согласно трем приведенным выше уравнениям нельзя быть уверенным, пропорциональна ли крутизна квадратному корню из тока истока стока или непосредственно току.Когда отношение W / L является постоянным, g m пропорционально квадратному корню, когда V GS V T H фиксировано, g m пропорционально самому току. Основная причина, по которой мы избегаем насыщения скорости, заключается в том, что крутизна становится почти постоянной, она также выводится из уравнения тока путем вывода gm WC ox v sat [S] (3.9) [S] Рисунок 3.4: gm vs Vgs NMOS и PMOS для W = 1 мкм и L = 180 нм; W = 1um Vds = 1V На рисунке 3.4 мы также можем видеть три различных режима работы. По мере увеличения V GS мы можем видеть, что при насыщении скорости кривая g m сглаживается, а затем начинает падать.По мере увеличения V GS напряжение перегрузки V GS V T H также увеличивается, таким образом, транзистору требуется большее V DS, sat, чтобы оставаться в состоянии насыщения. Падение – это не что иное, как переход от насыщения к линейной области, где крутизна очень низкая. Еще одно важное наблюдение заключается в том, что крутизна PMOS-транзистора примерно в три раза ниже, чем для NMOS-транзистора, что обусловлено разной подвижностью дырок и электронов. 20 29 г м / л DS по сравнению с V GS 3.3 g m / I DS vs V GS Другой способ определить, в каком состоянии больше всего транзисторов, – это g m / I D. Этот показатель используется особенно в современных аналоговых конструкциях, поскольку он объединяет предыдущие отношения, чтобы обеспечить более удобный способ конструирования транзисторов. В частности, в модели bsim 3v3 конструкция с повышающим напряжением не точна, потому что при более низких повышающих напряжениях модель не оценивает их правильно. Рисунок 3.5: gm / id в сравнении с Vgs для NMOS и PMOS для W = 1 мкм и L = 1 мкм; L = 180 нм, Vds = 1V 3,4 I DS V DS Соотношение Как было сказано ранее, в зависимости от значения повышающего напряжения V GS V T H и напряжения V DS транзистор может работать либо в линейной области, либо в области насыщения.Как видно на следующих рисунках, ток возрастает почти линейно (линейная область) при низких значениях V DS, затем переходит в нелинейную область, которая является границей между линейной областью и областью насыщения, и при насыщении он должен оставаться постоянным. Как мы можем видеть, это не так, из-за эффекта, называемого модуляцией длины канала. Модуляция длины канала. Эффект модуляции длины канала вызван увеличением ширины области истощения на PN-переходе сток-канал. Когда V DS = V GS V T H, инверсионный слой на стыке перестает существовать, и дальнейшее увеличение V DS уменьшает эффективную длину канала.Из-за этого явления можно наблюдать небольшое увеличение I DS. Модуляция длины канала моделируется параметром λ в уравнении 3.3 квадратичного закона и прямо пропорциональна абсолютной длине канала. Как мы видим в 3.10, увеличение длины канала снижает влияние канала 21 30 3. Спецификация процесса CMOS … Рисунок 3.6: Ids против Vds NMOS и PMOS для W = 1um и L = 1um Рисунок 3.7: Ids против Vds NMOS и PMOS для модуляции длины W = 1 мкм и L = 180 нм.λ = 1 [1 / V] (3.10) V E L V E – это раннее напряжение, которое можно найти как пересечение всех кривых тока в классических I DS и V DS с изменяющимся V GS. Это постоянная величина, и из нее можно определить выходное сопротивление. r ds = V EL I DS = 1 λi DS [Ω] (3.11) Это уравнение очень удобно, поскольку выходное сопротивление используется в качестве параметра малого сигнала при вычислении усиления и определяет положения полюсов и нулей при анализе устойчивости. Таким образом, разработчик должен выбрать подходящую длину устройства и соответствующий ток смещения для достижения своей цели.Если мы хотим увеличить сопротивление за счет увеличения длины, ширина также должна быть больше, чтобы сохранить ту же точку смещения, что и раньше. Это может иметь негативное влияние на увеличение паразитной емкости устройства, что является одним из многих факторов, которые следует учитывать при проектировании. На рисунках 3.8 и 3.9 мы можем видеть, как устройства ведут себя с разверткой L и I DS. Внезапные переходы, которые мы видим на рисунке 3.8, вызваны моделью GPDK0180. Файл модели разделен на разделы с различными параметрами 22 31 Threshold Voltage для разной длины транзистора, поэтому переходы происходят из-за изменения параметра файла модели.Рисунок 3.8: rds против L для NMOS и PMOS для W / L = 5 Ids = 20uA Рисунок 3.9: rds в зависимости от Ids NMOS и PMOS для W / L = 5 и L = 180 нм, L = 1 мкм 3.5 Пороговое напряжение Пороговое напряжение в важный параметр для дизайна. Он также определяет ток I DS и напряжение перегрузки, поэтому важно знать, как он изменяется с другими параметрами полевого МОП-транзистора. Эффект тела. Эффект тела показывает влияние источника на объемное напряжение V SB на пороговое напряжение. Увеличение V SB увеличит ширину обедненного слоя под каналом, и, таким образом, V T H также увеличивается, а I DS уменьшается.] VTH = VT 0 + γ [2Φ + V SB 2Φ [V] (3.12) 23 32 3. Спецификация процесса CMOS … Рисунок 3.10: Vth и Vsb NMOS и PMOS для W / L = 5 и L = 180 нм, L = 1 мкм, Vds = 1, Vgs = 1 Где γ – коэффициент зоны истощения перехода, который зависит от используемой технологии, но не зависит от напряжения. Φ – потенциал Ферми. Этого эффекта можно избежать, подключив большую часть к истоку транзистора, но это не всегда возможно, так как это зависит от технологии.Кроме того, он добавляет технологический шаг в производственный процесс, поэтому стоимость чипа возрастает. Поскольку в нашей технологии используется подложка, легированная фосфором, корпуса всех устройств NMOS подключены к наиболее отрицательному потенциалу, чтобы гарантировать, что диоды подложки с PN-переходом устройства остаются с обратным смещением. Устройства PMOS, с другой стороны, помещаются в N-образную ячейку, поэтому они могут иметь свою собственную подложку, что позволяет устройствам PMOS всегда иметь их большую часть, подключенную к их источнику, независимо от их положения в цепи.На рисунке 3.11 мы можем видеть, что V T H увеличивается при уменьшении длины канала. Это называется эффектом обратного короткого канала, который является результатом неоднородного легирования канала (легирование гало). Каналы более легированы около выводов стока и истока, что уменьшает размер обедненной области около этих переходов. При меньшей длине канала легирование истока перекрывает легирование стока, что увеличивает среднюю концентрацию легирования в канале, что приводит к увеличению порогового напряжения.Также необходимо учитывать эффект от процесса. Параметры процесса примерно одинаковы для одного и того же штампа, но абсолютные значения от штампа к штампу могут значительно различаться. Так называемые технологические углы должны быть приняты во внимание, что означает, что мы должны предсказать, насколько можно обработать изменение угла, и смоделировать для худших случаев. Значения углов должны быть доступны на литейном производстве и включать максимальное изменение абсолютных значений, таких как толщина оксида t ox, пороговое напряжение, длина затвора и ширина затвора.Здесь, на рисунке 3.11, можно увидеть переходы параметров файла модели даже более четко, чем на предыдущих рисунках, потому что файл модели имеет разные пороговые напряжения для разной длины канала, поэтому мы видим резкие переходы порогового напряжения вместе с его плавным изменением с каналом. длина. И последнее, но не менее важное, это влияние температуры на пороговое напряжение. 24 33 Пассивные компоненты Рисунок 3.11: Vth в зависимости от L NMOS и PMOS для W / L = 5 и L = 180 нм, L = 1um, Vds = 1, Vgs = 1 Из [2] определяется температурный коэффициент порогового напряжения. поскольку T CV TH = 1 δv THVTH δt [1 / K] (3.13) и, таким образом, пороговое напряжение может быть записано как функция температуры как VTH (T) = VTH (T 0) (1 + T CV TH) (TT 0)) [V] (3.14) Как видно на рис. 3.12. , изменение порогового напряжения при изменении температуры весьма значительно. Это вводит еще один момент, который необходимо проанализировать, потому что схема должна правильно работать в заданном диапазоне температур. Рисунок 3.12: Vth в зависимости от температуры NMOS и PMOS для W / L = 5 и L = 180 нм, L = 1 мкм, Vds = 1, Vgs = 1 3.6 Пассивные компоненты Трудно спроектировать какую-либо схему без использования пассивных элементов, таких как резисторы или конденсаторы. , особенно при попытке стабилизировать цепь в отрицательном состоянии 25 34 3.CMOS Process Specification … конфигурация обратной связи. Проблема в том, что резисторы и конденсаторы занимают большие площади на микросхеме, что не является рентабельным с точки зрения производства, поэтому мы стараемся максимально минимизировать их значения. резистор. Его сопротивление определяется как: R = 2 R cont + RLW [Ом] (3.15) Где R – сопротивление листа, измеренное в Ом на квадратные единицы (Ом /), R cont – сопротивление контактов, W – ширина, а L – длина.Сопротивление листа определяется выражением: R = ρ t [ω /] (3.16) Где ρ – удельное сопротивление материала, t – его толщина. В GPDK180 мы использовали диффузионные, а также поликремниевые резисторы. Поскольку мы стремимся поддерживать стабильность за счет введения нулей в систему, поликремниевый резистор – лучший выбор, поскольку он имеет более низкий температурный коэффициент и в целом лучшую точность. Резисторы со слоем поликремния имеют небольшие значения сопротивления, но в нашем распоряжении есть резисторы из поликремния с высоким сопротивлением, а также поликремний с низким сопротивлением.Точность Из 3.15 без контактного сопротивления мы можем записать стандартное отклонение сопротивления как: (σ R) 2 = (RR) 2 = (ρ ρ) 2 + (tt) 2 (L) 2 (W + + LW) 2 (3.17) На точность влияют процесс (легирование, физическая структура, дефекты), окружающая среда (напряжение, температура), литография (изготовление маски, травление). Все эти параметры влияют на конечное значение резистора и его абсолютную точность. Хотя абсолютная точность одиночного резистора очень низкая (в десятках процентов), относительная точность, также называемая точностью согласования, может быть достигнута очень низкой (менее одного процента) при правильных правилах компоновки.Температурный коэффициент Температурный коэффициент представляет собой зависимость номинала резистора от температуры окружающей среды. Номинал резистора обычно указывается как R (T 0) для комнатной температуры, и исходя из этого его зависимость сопротивления от температуры определяется как: R (T) = R (T 0) (1 + T CR1 (TT 0)) [ ω] (3.18) 26 35 Пассивные компоненты Рисунок 3.13: Зависимость номинала резистора от температуры [2] Где T – фактическая температура резистора, а коэффициент первого порядка резистора T CR1 определяется как: T CR1 = 1 R dr dt [1 / K] (3.19) Это только член первого порядка, и, например, симулятор SPICE также использует температурный коэффициент второго порядка, поэтому более точные уравнения выглядят так: R (T) = R (T 0) [(1 + T CR1 (TT 0)) + T CR2 (TT 0) 2] [Ω] (3.20) Важно отметить, что температурный коэффициент может быть как положительным, так и отрицательным. Это зависит от коэффициента напряжения. Коэффициент напряжения является еще одним важным фактором, влияющим на изменение номинала резистора и выражается как: V CR = 1 R dr [1 / V] (3.21) dv где V – среднее напряжение, приложенное к резистору.Это сумма напряжений на каждом конце резистора, деленная на два. Уравнение для сопротивления, зависящего от напряжения, тогда определяется следующим образом: R (V) = R (V 0) [(1 + V CR1 (VV 0)) + V CR2 (VV 0) 2] [Ω] (3.22) Где значение R (V 0) – это номинал резистора при напряжении V. Конденсаторы В GPDK180 есть две модели конденсаторов. Первый – это mimcap, который представляет собой металлический изолятор-металлический конденсатор и имеет низкую емкость. Во-вторых, это nmoscap, который представляет собой не что иное, как устройство NMOS, работающее как конденсатор (сток, исток и основная часть соединены вместе).Nmoscap имеет более высокое отношение емкости к площади, но 27 36 3. Спецификация процесса CMOS … его емкость не так стабильна при изменении температуры и напряжения, как в случае mimcap. Коэффициенты температуры и напряжения для конденсаторов определяются так же, как и для резисторов. Параметры пассивных компонентов Конденсаторы Резисторы Устройство Пластинчатая емкость ff / um 2 устройство Сопротивление листа Ω / mimcap 1,1 Polyhres 352 nmoscap 8 Polyres Mres 0,01 Таблица 3.1: Значения пассивных компонентов GPDK180 3.7 Технологические параметры Параметр NMOS PMOS Макс. напряжение питания 3,3 В 3,3 В Максимальная длина затвора 20 мкм 20 мкм Минимальная длина затвора 180 нм 180 нм Максимальная ширина затвора 100 мкм 100 мкм Минимальная ширина затвора 420 нм 420 нм Пороговое напряжение (V SB = 0) 0,48 ВВ Толщина оксида затвора t ox 4 нм 4 нм Оксид затвора Кап. C ox 8.62 ff / um ff / um 2 Параметр крутизны KP 327 ua / v 2 64 ua / v 2 Таблица 3.2: Параметры процесса GPDK180 28 37 Глава 4 Стабильность и подавление подачи питания Обратная связь важна для правильной работы линейных регуляторов.Значения тока нагрузки могут отличаться в несколько десятков лет, поэтому системе требуется обратная связь, чтобы правильно адаптироваться к изменяющейся нагрузке. Поскольку мы не пытаемся разработать генератор, в этой главе будет рассматриваться только отрицательная обратная связь, которая необходима для регулирования напряжений и токов. 4.1 Контур обратной связи На рисунке 4.1 мы можем увидеть основные строительные блоки петли обратной связи. Контур должен содержать схему выборки, которая определяет выходной сигнал, и смеситель, который смешивает входной знак s I с сигналом из контура обратной связи s F B.S i микшер S E S o A OL сэмплер S FB loop B FB Рисунок 4.1: блочное представление контура обратной связи Усиление от микшера до сэмплера называется усилением прямого разомкнутого контура или A OL, а β F B представляет коэффициент обратной связи. Комбинируя их, мы можем определить усиление контура A LG по всему контуру как A LG = A OL β FB (4.1) Поскольку контур реализует отрицательную обратную связь, усиление через контур является инвертирующим, поэтому входной смеситель имеет отрицательный знак. . Когда A OL или β F B становятся отрицательными, обратная связь становится положительной, что может привести к колебаниям, в зависимости от величины A OL.29 38 4. Стабильность и отказ от источника питания … Эффект регулирования достигается за счет самого A OL, потому что система стабилизируется, когда сигнал ошибки s E, который является разницей между входным сигналом s I и сигналом обратной связи s FB, близко к нулю. Сигнал обратной связи s FB практически отражает s I. Мы можем записать s E = s I s FB = s I s EA OL β FB = sis EA LG = s I 1 + A LG (4.2) и ясно, что чем выше У LG есть сигнал ошибки, близкий к нулю.Таким образом, увеличение коэффициента усиления контура приводит к повышению точности. s FB = s EA OL β FB = s EA LG = (s I s FB) A LG = s IA LG 1 + A LG s I (4.3) Коэффициент обратной связи β Назначение FB – определять выходной сигнал s O и преобразовывать его так, чтобы он сравним с входным сигналом s I. s O = (s I s FB) A OL = (s I s O β FB) A OL = Теперь мы можем определить коэффициент усиления с обратной связью A CL A CL = s O s I = s IA OL 1 + A OL β FB s I β FB (4.4) A OL 1 (4.5) 1 + A OL β FB β FB Из этого уравнения мы можем прийти к нескольким важным выводам о петле обратной связи.Эффективное усиление, которое находится между s I и s O, является меньшим из A OL и 1 / β F B. Коэффициент обратной связи обычно намного меньше, особенно в случае регуляторов. Таким образом, β F B определяет, как выходной сигнал масштабируется на вход в установившемся состоянии, а коэффициент усиления без обратной связи определяет, насколько быстро система регулирует себя, чтобы согласовать масштабированный выход со входом. 4.2 Стабильность Теперь, когда мы определили коэффициент усиления отрицательной обратной связи без обратной связи, мы можем определить и проанализировать критерии устойчивости системы. Коэффициент усиления разомкнутого контура является функцией частоты, и поэтому его передаточная функция может содержать различные полюса и нули, которые определяют стабильность системы.Полюсы – это корни знаменателя передаточной функции, а нули – корни числителя. Кроме того, их можно разделить на левую полуплоскость и правую полуплоскость, полюсы и нули в s-плоскости. Основным критерием устойчивости системы является отсутствие полюса в правой полуплоскости, поскольку ее импульсная характеристика является возрастающей экспоненциальной функцией. Полюса и нули по-разному влияют на величину и фазовый график передаточной функции коэффициента усиления без обратной связи. Важно отметить, что фазовый сдвиг начинается на декаде частоты ниже полюса или нуля и заканчивается на декаду выше, поэтому фазовый сдвиг на полюсе или нулевой частоте составляет 45 градусов.Полюс на самой низкой частоте устанавливает частоту, на которой коэффициент усиления разомкнутого контура падает ниже единицы, или частоту с единичным усилением. Можно сказать, что если фаза на этом 30 При этом они хорошо защищены от поломки. статическое электричество … На таких транзисторах можно создавать простые и эффективные смесители для радиоприемников. На рис. 1 показана типовая схема такого смесителя. Напряжение сигнала подается на первый затвор транзистора, а напряжение гетеродина (генератор плавного диапазона, VFD) – на второй Динамический диапазон Смеситель (для интермодуляции – около 70 дБ, для блокировки – подробнее более 90 дБ) достигает максимального значения, когда напряжение смещения на затворах транзистора близко к нулю.Высокое выходное сопротивление транзистора (10 … 20кОм) хорошо согласуется с широко распространенными магнитострикционными электромеханическими фильтрами на частоте 500 кГц, а малый ток стока (около 1 … 1,5 мА) позволяет использовать прямые включение обмотки возбуждения ЭДС. В то же время значительная крутизна преобразования (примерно 1,5 … 2 мА / В) обеспечивает приемлемую чувствительность приемника даже без усилителя ПЧ. Высокое входное сопротивление на обоих входах значительно упрощает согласование микшера с преселектором и VFO. На базе этих смесителей, используя дисковую ЭДС на частоте 500 кГц со средней полосой пропускания, за пару часов, неторопливо, для удовольствия, была проделана работа, как по схеме, так и по настройке достаточно чувствительный и устойчивый к помехам приемник-наблюдатель на дальность до 80 метров. Его схема представлена на рис. 2. Входной сигнал с уровнем 1 мкВ поступает на регулируемый аттенюатор, выполненный на двойном переменном резисторе R27. По сравнению с одним резистором это решение обеспечивает глубину регулировки затухания более 60 дБ во всем ВЧ диапазоне, что позволяет приемнику оптимально работать практически с любой антенной. Далее сигнал поступает на входной полосовой фильтр, образованный элементами L1, L2, C2, C3, C5 и C6 с внешней емкостной связью через конденсатор C4. Подключение аттенюатора к первой цепи, показанной на схеме, через емкостной делитель C2SZ рекомендуется для низкоомных антенн (четвертьволновый «луч» длиной около 20 м, диполь или «дельта» с фидером коаксиального кабеля) . Для высокоомной антенны в виде отрезка провода длиной намного меньше четверти длины волны выход аттенюатора (верхний выход резистора R27.2 по схеме) следует подключить к выходу Х1 платы, подключенному к первой цепи входного фильтра через конденсатор С1. Способ подключения конкретной антенны подбирается экспериментально для максимальной громкости и качества приема. Двухконтурный ДПФ оптимизирован для импеданса антенны 50 Ом и сопротивления нагрузки 200 Ом (R4). Коэффициент передачи DFT из-за преобразования сопротивления составляет примерно +3 дБ. Поскольку с приемником может использоваться антенна любой случайной длины, а при настройке аттенюатором сопротивление источника сигнала на входе ДПФ может изменяться в широких пределах, на входе фильтра устанавливается согласующий резистор R1, который обеспечивает достаточно стабильную частотную характеристику в таких условиях.На вход смесителя – первый затвор транзистора VT1 поступает выделенный сигнал ДПФ с уровнем не менее 1,4 мкВ. Напряжение сигнала гетеродина с уровнем 1 … 3 Вэфф подается на его второй затвор через конденсатор С7. Сигнал промежуточной частоты (500 кГц), который представляет собой разность частот гетеродина и входного сигнала, с уровнем примерно 25 … 35 мкВ, выделяется в цепи стока транзистора VT1 посредством цепь образована индуктивностью обмотки фильтра Z1 и конденсаторами C12 и C15.Цепи R11C11 и R21C21 защищают общую цепь питания смесителей от попадания в нее сигналов гетеродина, промежуточной частоты и звуковой частоты. Первый гетеродин приемника выполнен по трехточечной емкостной схеме на транзисторе VT2. Схема гетеродина образована элементами L3C8-C10. Частоту гетеродина можно настраивать переменным конденсатором С38 в диапазоне 4000 … 4300 кГц (с некоторым запасом по краям).На 80 м любительские радиостанции используют нижнюю боковую полосу, а тракт ПЧ приемника (см. Ниже) ориентирован на выделение верхней боковой полосы. Чтобы гарантировать, что боковая полоса принимаемого сигнала инвертирована, частота VFO должна быть выше любительского диапазона 80 метров. Резисторы R2, R5 и R7 определяют и жестко задают (за счет глубокого ООС) режим работы транзистора по постоянному току … Резистор R6 улучшает спектральную чистоту (форму) сигнала. Питание обоих гетеродинов (+6 В) стабилизируется интегральным стабилизатором DA1.R10C14C16 и R12C17 защищают общий источник питания обоих гетеродинов и развязывают их друг от друга. Выбор основного сигнала в приемнике осуществляется ЭМП Z1 со средней полосой пропускания 2,75 кГц. В зависимости от типа применяемой ЭДС избирательность в соседнем канале (с отстройкой на 3 кГц выше или ниже полосы пропускания) достигает 60 … 70 дБ. С его выходной обмотки, настроенной в резонанс конденсаторами С19, С22, сигнал поступает на детектор смешения, выполненный на транзисторе VT4 по схеме, аналогичной первому смесителю.Его высокий входной импеданс позволил получить минимально возможное затухание сигнала в ЭДС (примерно 10 … 12 дБ), в связи с чем уровень сигнала на первом затворе транзистора VT4 составляет не менее 8 … 10 мкВ. Второй гетеродин приемника выполнен на транзисторе VT3 практически так же, как и первый, только вместо индуктора используется керамический резонатор ZQ1. В этой схеме генерация колебаний возможна только при индуктивном сопротивлении резонаторного контура (когда частота колебаний находится между частотами последовательного и параллельного резонансов).Часто в таких приемниках используется довольно редкий набор во втором гетеродине – кварцевый резонатор на 500 кГц и ЭДС с верхней полосой пропускания. Это удобно, но ресивер намного дороже. В нашем приемнике в качестве элемента настройки частоты используется широко распространенный керамический резонатор на 500 кГц от пультов ДУ, имеющий широкий межрезонансный интервал (не менее 12 … 15 кГц). С конденсаторами C23 и C24 второй гетеродин легко настраивается по частоте в пределах минимум 493… 503 кГц и, как показал опыт, за исключением прямых температурных воздействий, имеет достаточную для практики стабильность частоты. Благодаря этому свойству для приемника подходит практически любая ЭМП со средней частотой около 500 кГц и полосой пропускания 2,1 … 3,1 кГц. Это может быть ЭМФ-11Д-500-3.0В или ЭМФДП-500Н-3.1 или ФЭМ-036-500-2.75С, использованные автором. Буквенный индекс указывает, какую боковую полосу относительно несущей выбирает этот фильтр – верхнюю (B) или нижнюю (H), либо частота 500 кГц попадает в середину (C) полосы пропускания фильтра.В нашем приемнике это не имеет значения, так как при настройке частота второго гетеродина выставляется на 300 Гц ниже полосы пропускания фильтра, и в любом случае будет выделяться верхняя боковая полоса. На второй затвор транзистора VT4 подается сигнал второго гетеродина с частотой около 500 кГц (в авторском экземпляре 498,33 кГц) и напряжением около 1,5 … 3 Вэфф. В результате преобразования спектр сигнала переносится в область звуковых частот… Преобразование (усиление) детектора около 4. Сигнал с выхода ультразвукового преобразователя частоты детектируется диодами VD1. VD2, а управляющее напряжение АРУ поступает на цепь затвора регулирующего транзистора VT5. Как только уровень напряжения превышает порог (около 1 В), транзистор открывается и образованный им делитель напряжения и резистор R20 стабилизирует выходной аудиосигнал на уровне примерно 0,65 … 0,7 Вэфф, что соответствует максимальная выходная мощность около 60 мВт.При такой мощности современные импортные колонки с высоким КПД способны озвучивать трехкомнатную квартиру, но для некоторых типов бытовых колонок этого может быть недостаточно. В этой ситуации вы можете удвоить пороговое напряжение АРУ. за счет установки красных светодиодов как VD1, VD2 и увеличения напряжения питания ультразвукового преобразователя частоты до 12 В. В режиме покоя или при работе с высокоомными наушниками приемник достаточно экономичен – потребление тока не превышает 12 мА .С динамической головкой с сопротивлением 8 Ом при максимальной громкости звука потребление тока может достигать 45 мА. Для питания приемника подойдет любой промышленный или самодельный блок питания, обеспечивающий стабилизированное напряжение +9 В при токе не менее 50 мА. Для автономного электроснабжения удобно использовать гальванические элементы, помещенные в специальный контейнер, или аккумуляторы. Например, аккумуляторная батарея HR22 (типоразмер «Крона») на напряжение 8,4 В и емкостью 200 мАч обеспечивает более трех часов прослушивания эфира на динамической головке при средней громкости и более десяти часов. на телефонах с высоким сопротивлением.Все детали приемника, кроме разъемов, переменных резисторов и КПИ, смонтированы на плате размером 45 × 160 мм из одностороннего фольгированного стеклопластика. Чертежи платы со стороны печатных проводников и расположение деталей показаны на рис. Транзисторы VT1, VT4 могут быть любых серий BF961, BF964, BF980, BF981 или отечественной серии КП327. Для некоторых из этих типов может потребоваться выбрать номинал резистора в цепи истока, чтобы получить ток стока равный 1… 2 мА. Импортные транзисторы подходят для гетеродинов конструкции П-П-П- 2SC1815, 2N2222 или отечественных КТ312, КТ3102, КТ306, КТ316 с любыми буквенными индексами. Полевой транзистор 2N7000 можно заменить его аналогами BS170, BSN254, ZVN2120A, KP501A. Диоды 1N4148 – любые кремниевые, например, КД503, КД509, КД521, КД522 с любым буквенным индексом. Постоянные резисторы – любого типа с мощностью рассеяния 0,125 или 0,25 Вт. Детали, устанавливаемые на шасси, также могут быть любого типа. Двойной переменный резистор R27 может иметь сопротивление 1… 3.3к0м, а R26 – 47 … 500 Ом. Настроечный конденсатор С38 – малогабаритный с воздушным диэлектриком и максимальной емкостью не менее 240 пФ, например малогабаритный КПЭ от транзисторного приемника радиовещания. Конденсатор должен быть укомплектован простейшим нониусом с замедлением 1: 3… 1: 10. Конденсаторы шлейфовые – малогабаритные керамические КД, КТ, КМ, КЛГ, КЛС, К10-7 с малым ТКЕ (группы ПЗЗ, М47 или М75) или аналогичный импортный (диск оранжевый с черной точкой или многослойный с нулевым ТКЕ – MP0).Подстроечные конденсаторы – CVN6 фирмы BARONS или аналогичные малогабаритные. Конденсаторы С26 и С29 желательно использовать термостабильные пленочные, металлопленочные, например серии МКТ, МКР и подобные. В остальном блокировка керамическая и оксидная – любого типа, импортная, малогабаритная. В качестве катушек DFT L1 и L2 используются стандартные малогабаритные дроссели EC24 с индуктивностью 22 мкГн. Такой вариант позволяет отказаться от столь нелюбимых многими начинающими радиолюбителями самодельных катушек. Катушка гетеродина L3 – самодельная Для ее намотки готовый каркас с 2.Использовался подстроечный резистор диаметром 8 мм из феррита 600 НН и экран из стандартных схем ПЧ 465 кГц отечественных транзисторных радиоприемников. Для получения индуктивности 8,2 мкГн потребуется 31 виток провода диаметром 0,17 … 0,27 мм. После намотки катушки в раму равномерно на три секции ввинчивается триммер, а затем эта конструкция заключена в алюминиевый экран. Стандартная цилиндрическая магнитная цепь не используется. В общем, в качестве каркаса самодельных катушек можно использовать любые доступные радиолюбителю, разумеется, с соответствующей регулировкой печатных проводников.Очень удобный и термостойкий импортный из схем преобразователя частоты 455 кГц, подстроечным элементом которого является ферритовый горшок с резьбой на внешней поверхности и прорезью для отвертки. Проволока во всех исполнениях диаметром 0,17 … 0,27 мм. Как отмечалось выше, стандартные импортные дроссели небольшого размера, такие как EC24 и аналогичные, используются в DPF в качестве индукторов. Конечно, если приобрести готовые дроссели необходимой индуктивности проблематично, можно использовать самодельные катушки в ДПФ, рассчитав количество витков по приведенным выше формулам.И наоборот, если возникнут трудности с намоткой самодельных катушек, в качестве L3 можно использовать и готовый импортный индуктор 8,2 мкГн. Дроссель L4 – любой готовый с индуктивностью в диапазоне 70 … 200 мкГн. Его можно изготовить самостоятельно путем намотки 20-30 витков проводом ПЭВ-2 0,15 на магнитопроводе размером К7х4х2 (К10х6х3) из феррита с проницаемостью 600 … 2000 (большее количество витков соответствует меньшему диаметр и / или проницаемость). Правильно установленный ресивер с исправными деталями начинает работать, как правило, при первом включении.Тем не менее, полезно выполнить все операции по его установке в указанной ниже последовательности. Регулятор громкости установлен в положение максимального сигнала. С помощью включенного в разрыв цепи питания мультиметра проверяют, что потребляемый ток не превышает 12 … 15 мА и в динамике слышен собственный шум приемника. Затем, переключив мультиметр в режим измерения постоянного напряжения … измерьте напряжения на выводах микросхемы DA2 и транзисторах. Они должны соответствовать данным, приведенным в таблице.1 и 2. Затем проведите простейшую проверку общей работоспособности основных узлов. При работающей частоте ультразвука прикосновение руки к контакту 3 DA2 должно вызывать громкий рычащий звук в динамике. Прикосновение к общей точке соединения элементов C27, R19, R20 должно приводить к появлению такого же тембра звука, но заметно меньшей громкости – это было включено в работу АРУ. Токи стока полевых транзисторов проверяем по падению напряжения на истоковых резисторах R9 и R16.Если оно превышает 0,44 В (т. Е. Ток стока транзистора превышает 2 мА), сопротивление резисторов истока следует увеличить, а ток стока уменьшить до 1 … 1,5 мА. Для установки расчетной частоты второго гетеродина снимите технологическую перемычку J2 и вместо этого подключите к этому разъему частотомер. В этом случае транзистор VT4 выполняет функцию развязывающего (буферного) усилителя сигнала второго гетеродина, что практически полностью исключает влияние частотомера на точность установки частоты.Это удобно не только на этапе настройки, но и в дальнейшем при эксплуатации, позволяя осуществлять оперативный контроль, а при необходимости и регулировку частот гетеродина без полной разборки приемника. Требуемая частота устанавливается выбором конденсатора C24 (примерно) и регулировкой конденсатора C23 (точно). Перемычка J2 ставится на место и аналогично подключением частотомера вместо технологической перемычки J1 проводится проверка, а при необходимости и прокладка (регулировкой индуктивности L3) и диапазон настройки ГПД поворачивается слишком широким, что вполне вероятно при использовании КПЭ с большей максимальной емкостью, последовательно с ним можно включить дополнительный растягивающий конденсатор, требуемую емкость которого придется подбирать самостоятельно. немодулированный сигнал с частотой, соответствующей середине полосы пропускания фильтра, подается в резонанс входной и выходной обмоток ЭДС с ГСП на первый затвор транзистора VT1 через конденсатор с емкость 20 … 100 пФ. Подбор конденсаторов C12, C22 (примерно) и точная настройка с помощью конденсаторов C15, C19 настраивают фильтр на максимум выходного сигнала. Чтобы избежать срабатывания АРУ, уровень сигнала GSS поддерживается таким образом, чтобы сигнал на выходе УНЧ не превышал 0.4 Вэфф. Как правило, для ЭДС неизвестного происхождения неизвестно даже приблизительное значение резонансной емкости, и она в зависимости от типа ЭДС может находиться в диапазоне от 62 до 150 пФ. Для нормальной работы приемника на дальности 80 метров желательно подключить внешнюю антенну длиной не менее 10 … 15 м. Когда приемник питается от батареек, полезно подключить заземление или провод, противовес такой же длины. Хорошие результаты дает использование металлических труб для водоснабжения, отопления или армирования балконных перил в панельных железобетонных зданиях в качестве заземления. Коротковолновый прием считается прерогативой более сложных супергетеродинных схем и солидного опыта проектирования. Не поэтому ли начинающие радиолюбители избегают высокочастотных диапазонов? И зря. Вспомним коротковолновых любителей начала 30-х годов, ведь они в основном работали с простейшими ламповыми приемниками прямого усиления. Конечно, стабильность таких устройств ниже, да и их настройка более «тонкая». Но простота и доступность вполне могут окупить недостатки для неопытных радиолюбителей.Для первого знакомства с вещанием коротковолнового эфира лучше сделать приемник в виде небольшой настольной конструкции, а прием вести в наушниках. Схема такого приемника, способного работать в диапазоне примерно 25-41 м, представлена на рисунке 1. Приемник имеет один колебательный контур, что позволяет при необходимости изменять количество витков катушки L2. и значение емкости конденсатора C2, чтобы сместить границы диапазона в интересующий частотный диапазон.Транзистор VT1 работает в усилителе радиочастоты. Для увеличения чувствительности с его коллектора через катушку L1 на катушку контура подается положительная обратная связь, регулируемая переменным резистором R3. Следующий транзистор обнаруживает принятый сигнал и предварительно усиливает его низкочастотную составляющую. Транзисторы VT3, VT4 работают в звуковом усилителе, который загружен чувствительным высокоомным телефоном BF1. Детали приемника могут быть расположены на печатной плате так, как они размещены на принципиальной схеме, за исключением резистора R3; Рукоятку управления последней удобнее переместить влево от ручки нониуса, вращающей ротор настроечного конденсатора С3.Антенна может быть отрезком провода, длину которого можно подобрать опытным путем. В некоторых случаях удовлетворительный прием достигается с помощью стандартной телескопической антенны. В приемнике используются постоянные резисторы типа МЛТ, МП, переменные (R3) – СП-0,4; конденсаторы постоянной емкости – КЛС, ПМ, КПЭ (С3 любые одно- или двухсекционные с максимальной емкостью того же порядка, что указана на схеме). Телефон «ушастый» с сопротивлением катушки порядка 1,5-2 кОм. Для переключателя S1 подойдет обычный тумблер.Источник питания лучше всего состоит из двух последовательно соединенных батарей 336 Planet. Кроме платы и корпуса придется самому изготовить катушки приемника. Они наматываются на обычный пластиковый каркас диаметром 6,5-7 мм и длиной около 25 мм. Катушка L2 имеет 23 витка провода ПЭВ-0,44; L1 – около 5 витков провода ПЭЛШО-0,2. Ось ручки настройки – это ведущая ось нониуса – может быть изготовлена из старого переменного резистора с дистанционным упором рулевого управления.Такая конструкция агрегата позволит вам легко закрепить его гайкой на плате, отведя от установки и тем самым уменьшив влияние ваших рук на настройку. Схема расположения приемника представлена на рисунке 2. После проверки правильности сборки и величины токов транзисторов (они задаются подбором элементов R1, R4, R7) убедитесь, что обратная связь работает нормально во всем диапазоне. Рядом с обратной связью о положении крайней правой ручки должен быть свист в телефоне.Если этого не произошло, увеличьте количество витков L1. Генерация будет «погашена» ручкой управления, но при выходе из строя уменьшите количество витков или отодвиньте их от L2. Бывает, что вместо генерации сигнал ослабляется, тогда нужно поменять местами выводы L1. Прием на генератор, которым является наш приемник, выглядит следующим образом. Медленно перестраивая схему, одновременно используя ручку обратной связи, поддерживайте ее на уровне, близком к разрыву генерации.Это обеспечивает максимальную чувствительность приемника к слабым сигналам … Запущенную генерацию нужно немедленно остановить, иначе качество звука самовозбуждающегося приемника резко ухудшится. Тщательно настроив наш ресивер, вы сможете поймать множество радиостанций, вещающих в диапазоне HF. Юный техник 1993 №2 Мы будем использовать высокочастотный преобразователь, который приведет к коротковолновому супергетеродину с двойным преобразованием, с переменной первой ПЧ и первым гетеродином на кварцевом кристалле.Такое решение с относительно низкой ПЧ обеспечивает не только хорошую селективность как в соседнем канале, так и в зеркальном канале во всем ВЧ диапазоне, но и высокую стабильность частоты настройки. В связи с этим такая конструкция для построения ВЧ-приемников (и трансиверов, например, легендарного UW3DI) была очень популярна в эпоху пре-синтезаторов. Поскольку расширение количества ВЧ-диапазонов такого приемника ограничивается только наличием кристаллов кварца для первого гетеродина на требуемых частотах, которые, как в былые времена, так, к сожалению, и сейчас, в нынешнем В сложных экономических условиях, представляет определенную проблему, был разработан преобразователь, перекрывающий основные ВЧ диапазоны только на одном (максимум – на двух) кварцевых резонаторах.Подобное решение уже реализовано мной в двухламповый супергетеродин .
и показал хорошие результаты. Принципиальная схема ВЧ преобразователя первого варианта показана на рис. 2. и уже многим знакома, т.к. по сути, это адаптация для полупроводников, уже знакомая нам по вышеупомянутой публикации о ламповом преобразователе. Это четырехдиапазонный преобразователь, обеспечивающий прием на диапазонах 80, 40, 20 и 10 м. Причем на 80 м он выполняет функции резонансного ДМВ, а на остальном – преобразователя с кварцевым гетеродином.Гетеродин, стабилизированный всего одним недефицитным кварцем 10,7 МГц (допустима резонансная частота в диапазоне 10,6-10,7 МГц без существенных отличий в работе), работает на 40 м и 20 м на основной гармонике кварца и на диапазоне 10 м. на своей третьей гармонике (32,1 МГц). Масштаб может быть простой механической шириной 500 кГц на диапазонах 80 и 20 м – прямой, а также 40 и 10 – инверсный (аналогично тому, что используется в UW3DI). Для обеспечения указанных на схеме диапазонов частот диапазон перестройки базового однодиапазонного приемника, описанного в первой части статьи, выбран равным 3.3-3,8 МГц. Сигнал с антенного разъема XW1 поступает на регулируемый аттенюатор, выполненный на двойном потенциометре 0R1, а затем через катушку связи L1 подается на двухконтурный полосовой фильтр (DPF) L2C3C8, L3C19 с емкостной связью через конденсатор С12. Ввиду того, что с приемником может использоваться антенна любой случайной длины, и даже при регулировке аттенюатора сопротивление источника сигнала на входе PDP может изменяться в широких пределах, чтобы получить достаточно стабильную частоту. отклика при таких условиях на входе ФПД устанавливается согласующий резистор R1.Переключение диапазонов осуществляется переключателем SA1. В положении контактов, показанном на схеме, включен диапазон 28 МГц. При переключении на 14 МГц в цепи подключаются дополнительные конденсаторы контура C2, C7 и C16, C18, которые смещают резонансные частоты контуров к середине рабочего диапазона и дополнительный конденсатор связи C11. При переключении на диапазон 7 МГц подключаются дополнительные конденсаторы контура C1, C6 и C15, C17, которые смещают резонансные частоты контуров к середине рабочего диапазона и дополнительный конденсатор связи C10.При переходе на диапазон 3,5 МГц конденсаторы С5, С14 и С9 подключаются к цепям PDF соответственно. Для расширения полосы на диапазон 80 м введен резистор R4. Этот четырехдиапазонный PDF разработан для использования большой полноразмерной антенны и выполнен по упрощенной схеме всего на двух катушках, что оказалось возможным благодаря нескольким особенностям – верхним диапазонам, где большая чувствительность и Требуется избирательность – узкая (менее 3%), нижняя 80 м, где очень высокий уровень помех и вполне достаточная чувствительность порядка 3-5мкВ – широкая (9%).Применяемая схема имеет самый большой коэффициент передачи напряжения на частоте 28 МГц с почти пропорциональным снижением частоты до 3,5 МГц, что снижает некоторое избыточное усиление в нижних диапазонах. Гетеродин приемника выполнен по трехточечной емкостной схеме (версия Колпица) на транзисторе VT1, подключенном к ОЭ. В этой схеме генерация колебаний возможна только при индуктивном сопротивлении резонаторного контура, т.е. частота колебаний находится между частотами последовательного и параллельного резонансов, и это условие выполняется как на частоте основного резонанса кварца, так и на частоте на его нечетных гармониках.При генерации на основной частоте 10,7 МГц (на диапазонах 40 и 20 м) схема гетеродина состоит из кварцевого резонатора ZQ1 и конденсаторов C4, C13. На диапазоне 10 м секция переключения SA1.3 в коллекторную цепь VT1 вместо нагрузочного резистора R3 подключает индуктивность L3 с индуктивностью 1 мкГн, формируя вместе с C13 емкость коллекторного перехода VT1 и монтажную емкость. , параллельный резонансный контур, настроенный на частоту третьей гармоники кварца (примерно 32.1 МГц), что обеспечивает активацию кварца по третьей гармонике. Резистор R2 определяет и достаточно жестко задает (за счет глубокого ООС) режим работы транзистора VT1 по постоянному току. Цепочка C22R6C24 защищает общую цепь питания от проникновения в нее сигнала гетеродина. Выбранный сигнал ДПФ поступает на смеситель – первый затвор полевого транзистора VT2. На его второй затвор через конденсатор C20 подается напряжение гетеродина порядка 1… 3 Veff (в диапазоне 80 м питание на гетеродин не подается и транзистор VT2 работает в типичном резонансном режиме УВЧ). В качестве резонансной нагрузки к стоку VT2 подключена полная обмотка катушки связи L1 базового приемника (см. Схему на рис. 1), на которой выделяется сигнал 1-й промежуточной частоты (3300 – 3800 кГц). Секция SA1.4 переключателя переключает частоту опорного гетеродина (сигнал USB) по диапазону, так что традиционные радиолюбительские диапазоны принимают верхнюю боковую полосу на диапазонах 80 и 40 м и нижнюю боковую полосу на диапазонах 10 и Диапазоны 20м.Напряжение питания преобразователя + 9В стабилизируется интегральным стабилизатором DA1. Если есть возможность приобрести современный малогабаритный кварц на основную частоту (первую гармонику) 24,7-24,8 МГц, то можно сделать преобразователь на 5 диапазонов (см. Рис. 3). При повторении описанных преобразователей необходимо соблюдать традиционные правила установки ВЧ устройств и обеспечивать минимальную длину (не более 4-5 см) проводников, соединяющих преобразователь с секциями SA1.1, SA1.2 и SA1.3, чтобы минимизировать реактивность, которую они вносят в резонансные контуры (при установке в виде «паутины» это в основном индуктивность), что может значительно усложнить настройку контуров в верхние диапазоны. Именно несоблюдение этих правил стало причиной неудач некоторых коллег при изготовлении лампового супер на печатных платах. Для упрощения конструкции и обеспечения ее хорошей повторяемости разработана универсальная конструкция преобразователя диапазонов 4/5 с электронным переключением диапазонов, принципиальная схема которого представлена на рис.4. Не пугайтесь! 🙂 Основание преобразователя остается прежним. Дополнительные дополнительные детали – это цена универсальности и электронного управления диапазонами переключения. Для четырехдиапазонной (однокварцевой) версии установлены все элементы, кроме показанных оранжевым, а для двухкварцевой версии установлены все элементы, кроме тех, которые показаны зеленым. Переключение диапазонов PDF осуществляется с помощью реле К1-К4, управляемых односекционным КРУЭ SA1 (т.е. всего 5 проводов, заземленных по ВЧ).Переключение режима работы и частоты генерации первого гетеродина осуществляется транзисторными ключами VT2, VT3, управляемыми резистивным декодером R14, R17, R18, R19. Управление режимом счета ЦШ осуществляется диодным декодером VD3, VD5, VD6, VD7, VD10, переключением принимаемой стороны – диодным декодером VD4, VD8, VD9. Эти алгоритмы управления представлены в таблицах на рис. 5. Также отражает особенности подключения цифровой шкалы Макеевской. В старой версии ЦШ (см. описание ), которая используется в авторской версии, для задания требуемой формулы счета (см. Рис. 5) в трехвходовом режиме используются два управляющих сигнала F8 и F9. использовал. В современной версии ЦШ Макеевской со светодиодными индикаторами под названием «Уникальный светодиод» (см. описание ) непрерывность контроля режима счета сохраняется и соответствующие выводы обозначены К1 и К2 (показаны в скобках на схеме на рис. 4). Но в современном экономичном варианте ЦШ Макеевская с ЖК-индикаторами называется «Уникальный ЖК-дисплей» (см. описание ) управление режимом счета предусмотрено только для одного выхода, который переключает режим сложения или вычитания всех аргументов (т.е. измеренных частот трех осцилляторов), но нужная нам формула счета может быть запрограммирована заранее и хранится в энергонезависимой памяти – в нашем случае (см. таблицу рис. 6) необходимо указать, что аргумент F3 всегда отрицательный. Такое же однополюсное управление режимом счета поддерживается DS “Unique LED”, поэтому при желании его можно запрограммировать и подключить таким же образом, как и DS “Unique LCD”. Конструкция преобразователя … Все детали преобразователя смонтированы на односторонней фольгированной стеклопластиковой плате размером 75×75 мм. Может его рисунок в формате Lay. В целях уменьшения габаритов, плата предназначена для установки в основном SMD компонентов – резисторов типоразмера 1206 и конденсаторов 0805 электролитических импортных малогабаритных. Триммеры CVN6 от BARONS или аналогичные малогабаритные. Реле с рабочим напряжением 12 В – малогабаритные импортные на 2 группы коммутации распространенного типоразмера, выпускаемые под разными наименованиями – N4078, HK19F, G5V-2 и др.В качестве VT1, VT5 можно использовать практически любые кремниевые npn-транзисторы с коэффициентом передачи тока менее 100, BC847-BC850, MMBT3904, MMBT2222 и т. Д., В качестве VT2, VT3 можно использовать практически любые кремниевые pnp-транзисторы с током передаточный коэффициент менее 100, BC857-BC860, MMBT3906 и др. Диоды VD1-VD10 можно заменить на отечественные КД521, КД522. Приемные катушки L1-L4 выполнены на каркасах диаметром 7,5-8,5 мм с триммером SCR и штатным экраном из схем ПЧ цветового блока советских цветных телевизоров.Катушки L2-L3 содержат по 13 витков провода ПЭЛ, ПЭВ диаметром 0,13-0,3 мм, виток на виток. Катушка связи L1 намотана на нижнюю часть катушки L2 и содержит 2 витка, а катушка связи L4 намотана на нижнюю часть катушки L3 и содержит 7 витков того же провода. Дроссель Л5, применяемый в однокварцевом варианте, малогабаритный импортный (зеленая норка). При необходимости все катушки можно сделать на любых других имеющихся у радиолюбителя рамах, разумеется, изменяя количество витков для получения необходимой индуктивности и, соответственно, корректируя чертеж печатной платы под новую конструкцию.Фото собранной платы. Кастомизация тоже довольно проста и стандартна. После проверки правильности установки и режимов постоянного тока подключаем к эмиттеру VT5 (разъем J4) ламповый вольтметр для контроля уровня напряжения переменного тока гетеродина (если промышленного нет, можно использовать простейший диодный пробник, аналогичный к описанному в) или осциллограф с полосой пропускания не менее 30 МГц с маломощным делителем (высокоомный пробник), в крайнем случае подключайте его через малую емкость. Переключаясь на диапазоны 40 и 20м, проверяем наличие переменного напряжения уровня порядка 1-2 Вэфф. Аналогично проверяем работу гетеродина на 15 и 10м диапазонах. Это для двухкварцевой версии, но если мы сделаем однокварцевую (четырехполосную) версию, то включим диапазон 10 м и отрегулируем C25 для достижения максимального напряжения генерации – оно должно быть примерно на том же уровне. Затем, подключив частотомер (ЦШ) к разъему J4, проверяем частоты колебаний гетеродина на соответствие данным в таблице, представленной на рис.5. При наличии таких устройств, как AFC-метр или GSS, а лучше NWT, настройку PDF лучше делать автономно от базового приемника. Для этого временно замкните резистор R5 проволочной перемычкой, чтобы сигнал гетеродина нам не мешал, подключите нагрузочный резистор 220 Ом к разъему J2, а к нему вход СЗТ (или индикатор выхода, например , осциллограф с полосой пропускания не менее 30 МГц с чувствительностью малоемкостного делителя (высокоомный пробник) не хуже десятков мВ).Подключаем выход СЗТ (ГСС или АЧХ) ко входу антенны. Для корректных измерений мы устанавливаем его выходной уровень таким образом, чтобы не было заметной перегрузки двухзатворного транзистора, который в данном случае работает как УВЧ. Отсутствие перегрузки можно определить по неизменности АЧХ при уменьшении сигнала, например, на 10 дБ или, в случае использования GSS, пропорциональности изменения его выходного уровня изменению входного уровень даже на те же 10 дБ. Рекомендуется проводить такую проверку (на отсутствие перегрузки измерительного тракта) на регулярной основе. , чтобы не наступать на типичные для новичков грабли. И приступаем к настройке PDF, начиная с диапазона 80м. Регулируя триммеры катушек L2, L3, добиваемся требуемой АЧХ на экране (если настраивать с помощью GSS, то на нем выставляем среднюю частоту диапазона 3,65 МГц и добиваемся максимального выходного сигнала. ).Затем мы переходим к настройке PDF на других диапазонах, начиная с 10 м, но сердечники катушек больше не трогаем! И триммеры настраиваем в соответствии с диапазонами – на диапазоне 10 м это C5, C20, 15 м – C10, C19, 20 м – C9, C18 и 40 м – C8, C17. Схема соединений показана на рис. 6. Питание DC + 5V обеспечивается внешним интегральным стабилизатором 0DA1, закрепленным для лучшего охлаждения на металлическом корпусе приемника. Фильтр 0C2,0R3 обеспечивает развязку питания центрального банка и снижает нагрев стабилизатора 0DA1 при использовании центрального клапана со светодиодными индикаторами, который потребляет до 200 мА.При подключении к экономичному PSH «Unique LCD», потребляющему всего 18 мА, в скобках указаны рекомендуемые характеристики фильтра, а допустимая рассеиваемая мощность резистора 0R3 может быть уменьшена до 0,125 Вт. После подключения преобразователя (если платы настроены отдельно друг от друга) к базовому приёмнику, нужно проверить, пропала ли связь первого контура 1-й ПЧ (на катушке L2 на рис.1) и при необходимости отрегулировать по методике описано в первой части статьи.Лучше сделать это на некотором широком диапазоне, например 10 или 15 м, чтобы PDF не ограничивал существенно полосу пропускания всего тракта ВЧ / ПЧ приемника при настройке по всему диапазону 1-й ПЧ. Фото внешний вид пятидиапазонного приемника в сборе фото его установки: Правильно настроенный приемник имеет чувствительность при s / w = 10дБ не хуже (наверное, намного лучше, но точнее не могу измерить имеющимися оборудование) 0.От 4 мкВ (10 м) до 2 мкВ (80 м). Долгое время приёмник был в обкатке с суррогатной антенной (15 метров провода от 4-го этажа до дерева), мне нравится, как он работает. Благодаря замечательной ЭДС GDR-Rov звучит сочно и красиво (пока соседи не мешают по частоте 🙂), качественно (аттенюатор практически не использую) и АРУ работает плавно, частота ГПД вполне стабильно без работы по термостабилизации, начальное биение менее 1 кГц, поэтому сразу после включения срабатывает ЦАП Макеевской и можно пользоваться приемником без прогрева – частота стоит как вкопанная при любых переключение диапазонов. Обсудить конструкцию ресивера, высказать свое мнение и предложения можно на форуме С. Беленецкий, US5 MSQ Киев, Украина Самодельные КВ приемники (коротковолновые) изготовлены на основе резисторных ключей. Многие модификации включают в себя переходник для проводов и оснащены усилителями. Стандартная схема имеет стабилизаторы повышения частоты. Мягкие ручки используются для настройки каналов. Также следует отметить, что приемники различаются проводимостью и частотой тетродов.Чтобы подробно разобраться в этом вопросе, необходимо рассмотреть схемы наиболее популярных приемников. Схема самодельного КВ приемника включает в себя управляемый модулятор и набор конденсаторов. Резисторы для устройства подобраны на 4 пФ. Многие модели имеют контактные триоды, питаемые от преобразователей. Также следует отметить, что в схему приемника входят только однополюсные трансиверы. Для настройки каналов используются ручки, которые устанавливаются в начале цепочки.Некоторые модели выполнены только с одним переходником, и разъем для них выбран линейного типа … Если рассматривать простые модели, то в них используется сеточный усилитель. Он работает на частоте 400 МГц. Изоляторы устанавливаются за модуляторами. Самодельные ламповые высокочастотные приемники ВЧ включают в себя контактные преобразователи и датчики с низкой проводимостью. Некоторые специалисты отзываются об этих устройствах положительно. В первую очередь отмечают возможность подключения трансиверов.Триггеры на модификации подходят под тип контроллера. Чаще всего используются устройства с полупроводниковыми резисторами. Если рассматривать стандартную схему, то компаратор регулируемого типа. Выходные резисторы устанавливаются емкостью не менее 3,4 пФ. В этом случае проводимость не опускается ниже отметки 5 мкм. Регуляторы устанавливаются на три или четыре канала. В большинстве приемников используется только один фазовый фильтр. Импульсный самодельный КВ приемник для любительских диапазонов способен работать на частоте 300 МГц.Большинство моделей складываются с помощью контактных стабилизаторов. В некоторых случаях используются трансиверы. Повышение чувствительности зависит от проводимости резисторов. на выходе 3 пФ. Средняя проводимость контакторов составляет 6 мкм. Большинство приемников производятся с дипольными адаптерами, которые подходят к разъемам из полипропилена. Очень часто встречаются конденсаторные блоки, питаемые от тиристоров. Если рассматривать модели на лампах, то важно отметить, что в них используются однопереходные компараторы.Они включаются только на 300 МГц. Еще надо сказать, что есть модели с триодами. Это однополюсные самодельные ламповые КВ приемники, которые легко настраиваются. Модель собрана своими руками с переменными компараторами. Большинство модификаций оснащено стабилизаторами низкой проводимости. Стандартный предполагает использование дипольных резисторов, выходная емкость которых составляет 4,5 пФ. В этом случае проводимость может достигать 50 мкм. Если вы собираете модификацию самостоятельно, то компаратор необходимо подготовить с трансивером.К модуляторам припаяны резисторы. Сопротивление элементов, как правило, не превышает 45 Ом, но есть исключения. Если говорить о приемниках на реле, то в них используются регулируемые триоды. Эти элементы работают от модулятора и отличаются чувствительностью. Каковы преимущества многополюсного ВЧ детекторного приемника для любительских диапазонов? Если верить отзывам специалистов, эти устройства выдают высокую частоту и при этом потребляют мало электроэнергии.Большинство модификаций собраны с дипольными контакторами, а адаптеры – проводного типа. Разъемы для устройств подходят для разных классов. Некоторые модели содержат фазовые фильтры, снижающие риск помех от волнового шума. Также следует отметить, что стандартная схема приемника предполагает использование регулятора для регулировки частоты. Компараторы в некоторых случаях бывают канального типа. В этом случае используется триод только с одним изолятором, а его проводимость не опускается ниже 45 мкм.Если рассматривать приемники на расширителях, то они способны работать только на низких частотах. ВЧ-приемники для любительских диапазонов с двухпереходными преобразователями способны стабильно поддерживать частоту на уровне 400 МГц. Во многих моделях используется полюсный стабилитрон. Он питается от преобразователя и обладает высокой проводимостью. В стандартную схему модификации входит контроллер на три выхода и конденсатор. Усилитель к модели подходит с варикапом. Также следует отметить, что высокочастотные устройства с преобразователем такого типа отлично справляются с импульсными помехами от блока. Компараторы используются с сеточными и емкостными резисторами. Параметр сопротивления на входе схемы около 45 Ом. В этом случае чувствительность приемников может быть самой разной. Самодельный КВ любительский радиоприемник с трехпроводным преобразователем имеет один контактор.Разъемы используются с крышками и без них. Также следует отметить, что резисторы используются с разной проводимостью. В начале схемы стоит 3-микронный элемент. Как правило, он однополюсный и пропускает ток только в одном направлении. Сзади расположен конденсатор с линейным проводником. Также следует отметить, что резисторы на выходе схемы имеют низкую проводимость. Во многих приемниках они имеют переменный тип и могут пропускать ток в обоих направлениях.Если рассматривать модификации на 340 МГц, то в них можно найти компараторы с сеточными триодами. Они работают с повышенным сопротивлением, а напряжение достигает 24 В. Самодельный ВЧ-приемник для любительских диапазонов с частотой 200 МГц очень распространен. Прежде всего, следует отметить, что модели не способны работать на компараторах. Обычны линейные модификации. Однако наиболее распространенными считаются модели с переходными декодерами.Устанавливаются с комплектом переходников. Резисторы в начале схемы используются с большой емкостью, а их сопротивление составляет не менее 55 Ом. Усилители поставляются с фильтрами и без них. Если рассматривать коммутируемые модификации, то в них используются дуплексные конденсаторы. В этом случае стабилизатор используется вместе с регулятором. Для настройки каналов требуется модулятор. Некоторые ресиверы работают с ресиверами. У них есть соединитель серии PP. Самодельный КВ приемник для любительских диапазонов с частотой 300 МГц включает в себя две пары резисторов.Встречаются компараторы для моделей с проводимостью 40 мкм. Некоторые модификации содержат проводные расширители. Эти элементы способны существенно снять нагрузку с конденсаторов. Если верить отзывам специалистов, то модели этого типа отличаются повышенной чувствительностью. Самодельные устройства выпускаются без тетродов. Для улучшения проводимости сигнала используются только транзисторы. Также следует отметить, что есть устройства с канальными фильтрами. Схема устройства на 400 МГц предполагает использование дипольного адаптера и сети резисторов. В модели используется трансивер с открытым фильтром. Для сборки устройства своими руками в первую очередь готовится тетрод. Конденсаторы для него подорваны низкой проводимостью и чувствительностью на уровне 5 мВ. Также следует отметить, что приемники с низкочастотными преобразователями считаются распространенными устройствами. Далее для сборки устройства своими руками берется один модулятор.Этот элемент устанавливается перед преобразователем. Ламповый КВ приемник для малочувствительных любительских диапазонов может работать на разных каналах. Стандартная схема устройства предполагает использование одного стабилизатора. В этом случае используется переходник открытого типа … Электропроводность резистора должна быть не менее 55 мкм. Также важно отметить, что ресиверы изготавливаются с крышками. Для сборки устройства своими руками готовится набор конденсаторов.Их емкость должна быть не менее 45 пФ. Также важно отметить, что приемники этого типа отличаются наличием дуплексных переходников. Высокочувствительный прибор работает на частоте 300 МГц. Если рассматривать простую модель, то она собрана на базе компаратора с проводимостью 4 мкм. В этом случае фильтры для него разрешается использовать с крышкой. Транзисторы на приемнике однопереходного типа, а фильтры используются на 4 пФ.Проводные трансиверы встречаются довольно часто. Они обладают хорошей проводимостью и не требуют больших энергозатрат. Модулятор можно использовать только с одним варикапом. Таким образом, модель способна работать на разных каналах. Конденсатор расширения используется для решения проблем с отрицательным сопротивлением. Начинающему радиолюбителю – коротковолновому на первом этапе нужен КВ радиоприемник, с помощью которого можно наблюдать за работой других радиолюбителей. Желательно, чтобы это было очень простое устройство, выполненное на максимально доступной элементной базе, простое в настройке, но обладающее хорошими характеристиками. Приемник, описанный в этой статье, является одним из таких. Он выполнен по очень простой схеме на самой доступной сегодня элементной базе. Ресивер построен по схеме прямого преобразования … Принимает CW и SSB радиостанции. Приемник, в принципе, может работать в любом из КВ любительских радиодиапазонов – все зависит от параметров входной и гетеродинной цепи. В статье приведены данные этих горизонталей для диапазонов 160М, 80М и 40М.На других диапазонах ресивер не тестировался. Чувствительность приемника около 8 мкВ, он работает от несогласованной антенны, представляющей собой кусок монтажного провода, протянутый по диагонали комнаты под потолком. Роль заземления выполняет труба водопровода или системы отопления дома. К трубе при помощи металлического зажима крепится контакт, провод от этого контакта подключается к клемме X4, а антенный редуктор подключается к X1. Принципиальная схема показана на рисунке 1. Входной сигнал выбирается схемой L1-C1, которая настраивается на середину принимаемого диапазона. Затем сигнал поступает на смеситель, выполненный на двух транзисторах VT1 и VT2 в диодном соединении, соединенных встречно параллельно. Напряжение гетеродина поступает на смеситель через конденсатор С2 от гетеродина, выполненного на транзисторе / Т5. Гетеродин работает на половине частоты входного сигнала. Рис. 1. Принципиальная схема ВЧ приемника на пяти транзисторах КТ315. На выходе смесителя в точке подключения С2 формируется продукт преобразования – сигнал разности входной частоты и удвоенной частоты гетеродина. Поскольку частота этого сигнала не должна быть больше 3 кГц, то после смесителя на дросселе L2 и конденсаторе С3 включается фильтр нижних частот, подавляющий сигналы с частотой выше 3 кГц. Это обеспечивает высокую избирательность приемника и возможность приема CW и SSB. AM и FM сигналы практически не принимаются, но в этом нет необходимости, так как в любительских диапазонах используются в основном CW и SSB. Выбранный низкочастотный сигнал поступает на двухкаскадный усилитель низкой частоты на VT3 и VT4, на выходе которого включаются высокоомные электромагнитные наушники типа «ТОН-2». Низкоомные динамические телефоны можно подключать только через переходный трансформатор, например, от точки однопрограммного радиовещания. Если параллельно С7 подключить резистор сопротивлением 1-2 кОм, то сигнал с коллектора VT4 через конденсатор емкостью 0,1-10 мкФ можно подать на вход любого УНЧ с динамиком и регулятор громкости. Тогда будет возможно громкое прослушивание. Напряжение питания гетеродина стабилизируется стабилитроном VD1. В приемнике можно использовать разные переменные конденсаторы, например, с настройкой емкости 10-495 пФ, 5-240 пФ или 7-180 пФ.Желательно, чтобы это конденсаторы с воздушным диэлектриком, но можно и с твердотельным. Для намотки контурных катушек используются рамки диаметром 8 мм с резьбовыми обрезными сердечниками из карбонильного железа. Рамки для рамок – это рамки схем ПЧ старых ламповых или лампово-полупроводниковых телевизоров (ULT, UNT, ULPPT и др.). Рамы разбираются, раскручиваются и от них отрезается цилиндрическая часть длиной 30 мм. Рамки устанавливаются в отверстия на плате ствольной коробки и фиксируются толстым эпоксидным клеем.Схематическое изображение рамы с катушкой и способ ее крепления показаны на рисунке 2. Рис. 2. Конструкции и крепление катушек. На этом же рисунке показан способ крепления катушки L2, выполненной на ферритовом кольце. Эта катушка также крепится через отверстие в плате, но винтом М3 с гайкой, которая вставляется в отверстие в кольце. Под винт помещается изолирующая шайба. Рис. 3. Печатная плата КВ приемника на транзисторах Кт315. Рис. 4. Расположение деталей на плате ВЧ-приемника. Теперь данные обмотки. Как отмечалось выше, данные обмотки даны для трех диапазонов (см. Таблицу). Помимо данных обмотки, данные для емкостей C1, C9, C8 также даны для трех диапазонов. Кроме того, указана емкость C8 для различных переменных конденсаторов. Если переменный конденсатор в вашем распоряжении не такой же емкости, как указано в таблице (10-495, 5-240 или 7-180), выберите данные для ближайшей максимальной емкости.Например, если имеется конденсатор 7–270 пФ, возьмите данные емкости для переменного конденсатора 5–240 пФ. Обмотка катушек L1 и L3 выполняется по очереди, провод ПЭВ 0,12. Обмотки фиксируются каплями расплавленного парафина (от свечи). Катушка L2 – намотана на ферритовом кольце диаметром 10-20 мм, содержит 200 витков, намотана насыпно, но равномерно. Катушка L2 может быть намотана на другой сердечник, например, на SB. В этом случае он наматывается на раму СБ и затем помещается в бронированные чашки СБ.Чашечки приклеиваются эпоксидным клеем, а катушка им приклеивается к доске. Конденсаторы C1, C8, C9, C11, C12, C13 должны быть керамическими, трубчатыми или дисковыми. Если это импортные дисковые конденсаторы, то нужно знать, как указывается их емкость – первые две цифры указывают емкость, а третья – множитель. Множитель обозначен цифрами 1, 2, 3, 4. Если 1 = x10, 2 = x100, 3 = x1000, 4 = X10000. Например, «47» – 47 пф, «471» – 470 пф, «472» -4700 пф, «473» – 47000 пф (0.047т), «474» – 0,47м. Печатная плата изготовлена из стекловолокна, покрытого фольгой. Размещение отпечатанных дорожек только с одной стороны. Схема дорожек и схема подключения показаны на рисунках 3 и 4. Усилитель низкой частоты приемника, с безошибочной установкой и исправными деталями, срабатывает сразу после первого включения. Режимы работы транзисторов VT3-VT4 устанавливаются автоматически, поэтому регулировка УНЧ не требуется.Поэтому, по сути, настройка приемника сводится к настройке гетеродина. Сначала нужно проверить наличие генерации по наличию ВЧ напряжения на отводе катушки L3. Коллекторный ток VT5 должен быть в пределах 1,5-3 мА (устанавливается резистором R4). Генерацию можно проверить, изменив этот ток при прикосновении к цепи гетеродина руками. Настраивая схему гетеродина, необходимо обеспечить необходимое перекрытие гетеродина по частоте, в диапазоне 160 М частоту гетеродина нужно настраивать в пределах 0.9-0,99 МГц, на диапазоне 80М -1,7-1,85 МГц, на диапазоне 40М – 3,5-3,6 МГц. Самый простой способ сделать это – измерить частоту на отводе катушки L3 с помощью частотомера, способного измерять частоты до 4 МГц. Но вы также можете использовать измеритель резонансных волн или ВЧ-генератор (метод биений). Если вы используете ВЧ-генератор, вы можете одновременно настроить входную цепь. Подайте сигнал с КВЧ на вход приемника (например, поместите провод, подключенный к X1, рядом с выходным кабелем генератора). ВЧ-генератор должен быть настроен в диапазоне частот вдвое выше указанного выше (например, на диапазон 160М – 1,8-1,98 МГц), а цепь гетеродина должна быть настроена так, чтобы при соответствующем положении блока управления , в телефонах слышен звук с частотой около 0, 5-1 кГц. Затем настройте генератор на центральную частоту диапазона, настройте на него приемник и настройте схему L1-C1 на максимальную чувствительность приемника. Используйте тот же генератор для калибровки шкалы приемника. Вы также можете откалибровать шкалу приемника с помощью частотомера, измерив частоту на отводе L3 и умножив значение счетчика частоты на 2. При отсутствии РЧ-генератора входная цепь может быть настроена на прием сигнала от любительского радио. станция работает ближе к середине диапазона. В процессе настройки схем может потребоваться незначительная регулировка количества витков катушек L1 и L3 или емкостей C1 и C9. Схема простого QSE-приемника наблюдателя для любого радиолюбительского диапазона Доброго времени суток Уважаемые радиолюбители! Сегодня мы рассмотрим очень простую, и в то же время обеспечивающую хорошие характеристики схемы – KV Observer Receiver – коротковолновый . Представлена схема радиолюбительского приемника – коротковолновый очень простой, выполненный на максимально доступной элементной базе, простой в настройке и в то же время обеспечивающий хорошие характеристики.Естественно, что в силу своей простоты эта схема не обладает «потрясающими» возможностями, но (например, чувствительность приемника около 8 мкВ) позволит начинающему радиолюбителю с комфортом изучить принципы радиосвязи, особенно в 160 диапазон метров: Ресивер в принципе может работать в любом любительском диапазоне – все зависит от параметров входа и контуров гетеродина. Автор этой схемы испытывал приемник только на диапазоны 160, 80 и 40 метров. Ресивер построен по схеме прямого преобразования. Принимает телеграфные и телефонные любительские станции – CW и SSB. Антенна. Приемник работает на несогласованной антенне в виде отрезка монтажного провода, который можно протянуть под потолком комнаты по диагонали.Для земли подойдет труба водопровода или системы отопления дома, которая подключается к клемме х4. Уменьшение антенны подключаем к выводу Х1. Принцип работы. Входной сигнал выделяется схемой L1-C1, которая настроена на середину принятого диапазона. Затем сигнал поступает в смеситель, выполненный на 2-х транзисторах VT1 и VT2, в диодное включение, включенное по встречно-параллельной схеме. Подробнее. В приемнике можно использовать конденсаторы разных переменных: 10-495, 5-240, 7-180 пикофарад, желательно с воздушным диэлектриком, но с твердым. Конденсаторы C1, C8, C9, C11, C12, C13 должны быть керамическими, трубчатыми или дисковыми. Печатная плата изготовлена из фольгированного стеклопластика. Расположение печатных треков – с одной стороны: Учреждение. Усилитель приемника НЧ с исправными деталями и безошибочной установкой не требует установки, так как режимы работы транзисторов VT3 и VT4 устанавливаются автоматически. Тема ретро-ресиверов, в частности регенерирующих, всесторонне и очень плодотворно развивалась на многих сайтах и в свое время очень меня заинтересовала. В результате возникла мысль сделать простой, но многополосный, однополосный регенератор, который можно было бы превратить в несложный, но также многодиапазонный супергетеродин, но с применением минимума недефицитных деталей. . Предлагаю вашему вниманию очень простую и отлично работающую по схеме КВ пароваренного регенеративного приемника на двойном триоде 6Н2П. В качестве экранированного корпуса использован корпус от старого компьютерного БП. Как видно, на шасси заранее было предусмотрено место под второй фонарь. Питание стабилизированное. Электромагнитные наушники, обязательно высокопрочные (с катушками электромагнита с индуктивностью примерно 0,5HN и сопротивлением 1500 … 2200 Ом), например, tone-1, tone-2, tone-2m, ta-4, Ta. -56м. КПа лучше применять с воздушным диэлектриком.В зависимости от пределов изменения ее емкости и индуктивности вашей катушки для получения требуемых диапазонов растягивающих конденсаторов, вероятно, потребуется пересчитать с помощью простой программы Kontur3c_ver. пользователя US5MSQ. . Чтобы исключить шорох и потрескивание, обе секции КПУ включены последовательно, а ротор вместе с кожухом необходимо изолировать от шасси (своеобразный диф). Для не очень высоких частот с изоляцией КПУ можно и не заморачиваться, а по сути это сделать очень просто – на изготовление кронштейна из Гетинакса ушло полчаса – со всеми курильщиками (Привет! ). Несмотря на то, что в принципе регенератор может работать (т.е. полностью регенерировать контур) практически с любой катушкой, желательно, чтобы катушка индуктивности обладала максимально возможной конструктивной добротностью – это позволит получить те же результаты. применить меньшее включение лампы в контур, и, соответственно, оно снижается за счет дестабилизирующего воздействия (как собственного, так и косвенно через него по всей остальной схеме и источникам питания). Поэтому катушку большого диаметра лучше наматывать на каркас или еще лучше на амидоновое кольцо (например, Т50-6, Т50-2, Т68-6, Т68-2 и т. Д.). По поводу замены возможной лампы. В этой схеме большее значение имеет коэффициент усиления “MJ”, ну и небольшое потребление тока 6N2P тоже приятно – на цепь анодного питания можно поставить эффективный RC-фильтр без громоздких дросселей или электронных фильтров / стабилизаторов – просто так сделал меня и без фона в наушниках.Поэтому лучшей заменой будет 6N9C. Впрочем, любые двойные триоды (6П1П, 6х4П и др.) Могут применяться без корректировок схемы и почти без ущерба (будет чуть меньше (в 2 раза) усиления по NF). С другой стороны, при большем анодном токе и крутизне в лампу можно вместо высокопрочных наушников поставить выходной трансформатор и применить более доступные современные маломощные одиночки с большой чувствительностью. Схема простого двухкаскадного супердетеродина показана на рис. 2. Это четырехдиапазонный приемник, а на 80м – прямое усиление (Pentododod VL1.2 работает как развязывающий УВЧ). А с другой – супергетеродин с кварцевым гетеродином и переменной IF. Гометродин, сделанный на триоде VL1.1 и стабилизированный только одним недефицитным кварцем 10,7 МГц, работает на 40 м и 20 м на основной гармонике кварца и на 10 м диапазоне на третьей гармонике 32,1 МГц. Масштаб Механическая ширина 500 кГц на диапазонах 80 и 20 м – кадр, а 40 и 10 – реверс (как используется в UW3DI). Для обеспечения диапазонов частот, указанных на схеме, диапазон регенеративного регенеративного приемника, выполняющего роль тракта интегрирования, регенеративного детектора и УНГ, выбран равным 3.3-3,8 МГц. А есть приемник с рисунком печатной платы в исполнении LZ2XL, LZ3NF. . П.С. Спустя пару лет после изготовления вынул эту две олимпийские суперполки с дальней полки, заткнул пыль и включил – работает, да так приятно, что за два вечера ненавязчивых наблюдений на каждом из нижних диапазонов (80 и 40м) приняты сигналы со всех 10 районов бывшего СССР. Самодельные QV приемники (коротковолновые) изготавливаются на основе резисторных ключей.Многие модификации включают в себя проводной переходник и оснащены усилителями. Стандартная схема имеет увеличенные стабилизаторы частоты. Для настройки каналов используются регуляторы с накладкой. Следует также отметить, что приемники различаются между проводимостью и частотой Tetrod. Чтобы подробно разобраться в этом вопросе, необходимо рассмотреть схемы наиболее популярных приемников. Схема самодельного компонентного приемника включает в себя управляемый модулятор, а также набор конденсаторов.Резисторы для устройства подбираются по 4 ПФ. Многие модели имеют контактные триоды, которые работают от преобразователей. Также следует отметить, что схема приемника включает только однополюсные трансиверы. Регуляторы используются для настройки каналов, которые устанавливаются в начале цепочки. Некоторые модели производятся только с одним переходником, а разъем выбирается линейного типа. Если рассматривать простые модели, то в них используется сеточный усилитель. Работает на частоте 400 МГц. Изоляторы устанавливаются за модуляторами. Самодельные лампы Высокочастотные приемники включают в себя контактные преобразователи и датчики низкой проводимости. Некоторые специалисты положительно отзываются об этих устройствах. В первую очередь отмечают возможность подключения трансиверов. Спусковые механизмы под модификации подходят управляемого типа. Чаще всего встречаются устройства с полупроводниковыми резисторами. Если рассматривать стандартную схему, то компаратор имеет регулируемый тип. На выходе устанавливаются резисторы емкостью не менее 3-х.4 пф. Электропроводность не опускается ниже отметки 5 мк. Регуляторы устанавливаются на три или четыре канала. В большинстве приемников используется только один фазовый фильтр. Импульсный самодельный кВ приемник на любительские диапазоны способен работать на частоте 300 МГц. Большинство моделей складываются с помощью контактных стабилизаторов. В некоторых случаях используются трансиверы. Повышение чувствительности зависит от проводимости резисторов. На выходе 3 ПФ. Электропроводность контакторов в среднем составляет 6 мк.Большинство приемников производятся с дипольными адаптерами, которые подходят для разъемов PR. Очень часто встречаются конденсаторные блоки, работающие от тиристоров. Если рассматривать модели на лампах, важно отметить, что в них используются однопроходные компараторы. Включены они только на частоте 300 МГц. Также следует сказать, что есть модели с триодами. Легко конфигурируется точно однополюсный самодельный ламповый РВ-приемник. Своими руками модель собрана с помощью компараторов переменных.Большинство модификаций оснащено стабилизаторами низкой проводимости. Стандарт предполагает использование дипольных резисторов, у которых емкость на выходе составляет 4,5 ПФ. Электропроводность может достигать 50 мкм. Если самостоятельно собирать модификацию, то компаратор надо собирать с трансивером. На резисторы действует модулятор. Сопротивление элементов, как правило, не превышает 45 Ом, но есть исключения. Если говорить о приемниках на реле, то в них используются регулируемые триоды.Эти элементы от модулятора рабочие, и они различаются по чувствительности. Какие преимущества дает многополюсный детекторный KV приемник перед любительскими диапазонами? Если верить отзывам специалистов, эти устройства дают высокую частоту и при этом потребляют мало электроэнергии. Большинство модификаций собираются с дипольными контакторами, а переходники применяются проводного типа. Разъемы для устройств подходят для разных классов. Некоторые модели содержат фазовые фильтры, снижающие риск сбоев вейвлеров.Также следует отметить, что стандартная схема приемника предполагает использование регулятора для регулировки частоты. Компараторы для некоторых экземпляров имеют тип канала. При этом используется триод только с одним изолятором, а его проводимость не опускается ниже 45 мк. Если рассматривать ресиверы на расширении, то они умеют работать только на низких частотах. Приемники RV на любительских диапазонах с двухходовыми преобразователями способны стабильно поддерживать частоту на уровне 400 МГц.Во многих моделях используется полюсная стабилизация. Он работает от преобразователя и имеет высокую проводимость. Стандартная схема модификации включает контроллер на три выхода и конденсатор. Усилитель к модели подходит с варикапом. Также следует отметить, что высокочастотные устройства с преобразователем этого типа отлично справляются с импульсными помехами от блока. Компараторы используются с сеточными и емкостными резисторами. Параметр сопротивления на входе в цепь около 45 Ом.В этом случае чувствительность приемников может быть самой разной. Самодельный КВ-приемник на любительские диапазоны с трехпроводным преобразователем имеет один контактор. Разъемы используются с ним и без него. Также следует отметить, что резисторы применяются разной проводимости. В начале цепочки элемент на 3 мк. Как правило, он используется однополюсного типа и пропускает ток только в одном направлении. За ним расположен конденсатор с линейным проводником. Также следует отметить, что резисторы на выходе цепи имеют низкую проводимость. Во многих приемниках они используются переменного тока и могут пропускать ток в обоих направлениях. Если рассматривать модификации на 340 МГц, то они могут встретить компараторы с сеточными триггерами. Они работают с повышенным сопротивлением, а напряжение достигает 24 В. Самодельный КВ приемник на любительских диапазонах с частотой 200 МГц очень распространен. Прежде всего следует отметить, что модели не умеют работать на компараторах.Часто встречаются линейные модификации. Однако наиболее распространенными устройствами считаются модели с декодерами переходов. Устанавливаются с комплектом переходников. Резисторы в начале цепи используются большой емкости, а их сопротивление равно не менее 55 Ом. Усилители бывают с фильтрами и без них. Если рассматривать коммутируемые модификации, то в них используются дуплексные конденсаторы. В этом случае стабилизатор используется вместе с регулятором. Для настройки каналов требуется модулятор.Некоторые ресиверы работают с ресивером. У них есть разъем серии PR. Самодельный КВ приемник на любительские диапазоны с частотой 300 МГц включает в себя две пары резисторов. Компараторы в моделях встречаются грузоподъемностью 40 мк. Некоторые модификации содержат проводные удлинители. Эти элементы способны существенно снять нагрузку с конденсаторами. Если верить отзывам специалистов, то модели этого типа выделяются повышенной чувствительностью.Самодельные устройства Выпускаются без тетрода. Для улучшения проводимости сигнала применяются только транзисторы. Также следует отметить, что есть устройства с канальными фильтрами. Схема устройства на 400 МГц предполагает использование дипольного адаптера и сети резисторов. В трансивере у модели применен открытый фильтр. Чтобы собрать устройство своими руками, сначала заготавливают Тетрод. Конденсаторы под ней понижены низкой проводимостью и чувствительностью на 5 мВ.Также следует отметить, что приемники с низкочастотными преобразователями считаются распространенными устройствами. Далее для сбора устройства своими руками берется один модулятор. Этот элемент устанавливается перед преобразователем. LAMP AD приемник на любительских диапазонах низкой чувствительности может работать на разных каналах. Стандартная схема устройства предполагает использование одного стабилизатора. В этом случае используется переходник открытого типа. Проводимость резистора должна быть не менее 55 мк.Также важно отметить, что ресиверы изготавливаются с пластинами. Для сборки устройства своими руками заготавливается набор конденсаторов. Они имеют вместимость не менее 45 ПФ. Отдельно важно отметить, что ресиверы этого типа выделяются наличием дуплексных переходников. Прибор повышенной чувствительности работает на частоте 300 МГц. Если рассматривать простую модель, то она собрана на базе компаратора с проводимостью 4 мк.При этом разрешается применять фильтры с зажимом. Транзисторы на приемнике установлены однопроходного типа, а фильтры используются на 4 пф. Довольно часто встречаются проводные трансиверы. Они обладают хорошей проводимостью и не требуют большого расхода энергии. Модулятор можно применять только с одним варикапом. Таким образом, модель способна работать на разных каналах. Конденсатор расширения используется для решения проблем с отрицательным сопротивлением. На страницах нашего сайта тема звука поднималась многократно, и для тех, кто хочет продолжить знакомство с радиологами, мы подготовили интересную схему приемника-приемника. Этот радиоприемник очень чувствителен и достаточно селективен для приема коротковолновых частот по всему миру. Полуфабрикат 6An8. служит усилителем ВЧ, а другой – регенеративным приемником. Ресивер предназначен для работы с наушниками или в качестве тюнера, за которым следует отдельный усилитель-колесо. Для корпуса возьмем толстый алюминий. Шкала распечатана на листе плотной глянцевой бумаги, а затем приклеена к лицевой панели. Данные моторов катушек указаны на схеме, а диаметр корпуса. Толщина проволоки – 0,3-0,5 мм. Намотка катушки до витка. Для питания магнитолы нужно найти штатный трансформатор от любого маломощного лампового радиола, обеспечивающий примерно 180 вольт анодного напряжения при токе 50 и 6 мА.3 за плавку. Выпрямитель с разливом воды делать не обязательно – достаточно обычного тротуара. Разброс напряжений допустим в пределах + -15%. Настройтесь на нужную станцию примерно с помощью конденсатора C5. Теперь конденсаторный С6 – для точной настройки на станцию. Если ваш приемник нормально не принимает, то либо измените значения резисторов R5 и R7, формирующих через потенциометр R6 дополнительное напряжение на 7-м выходе лампы, либо просто поменяйте соединение контактов 3 и 4 на катушке обратной связи L2.Минимальная длина антенны будет около 3 метров. С обычной телескопической снимать будет слабенько. Коротковолновый приемник Как известно, «Театр начинается с вешалок», а путь к коротким волнам – с прослушивания любительских диапазонов и наблюдений за работой любительских радиостанций. На коротких волнах радиолюбители осуществляют радиосвязь в диапазонах 160 м (1,81–2,0 МГц), 80 м (3,5–3,8 МГц), 40 м (7,0–7,2 МГц), 30 м (10,1–10,15 МГц), 20 м (14,0–14,35 МГц), 17 м (18,068–18,168 МГц), 15 м (21.0-21,45 МГц), 12 м (24, 89-24,99 МГц) и 10 м (28,0-29,7 МГц). Как правило, основная проблема начинающего КВЧ – это приемник на любительских диапазонах, точнее его отсутствие. Обзор отрасли Ресиверы для автофургонов Pretty Roads; Кроме того, практически все модели в основном ориентированы на прием сигналов вещательных радиостанций, работающих в режиме амплитудной модуляции, и не обеспечивают хорошего приема любительских радиостанций, использующих разные виды излучения – телеграф (CW), однополосную модуляцию с пониженной несущей (SSB). ) и другие (например, поэтапно применяемые цифровые виды радиосвязи). Не очень сложный самодельный приемник кв на любительские диапазоны под силу и новичку-радиолюбителю, но следует иметь в виду, что настройка самодельного приемника – процесс, требующий понимания работы как отдельных узлов, так и конструкции в целом. Чаще всего при настройке не обойтись без минимума средств измерений, поэтому желательно изготовить и настроить приемник под руководством достаточно опытного радиолюбителя или радиоэлектроника. Приемник, разработанный польским радиолюбителем. SP5AHT, работает на любительских дистанциях 160, 80, 40, 20, 15 и 10 м и полностью отвечает требованиям для начинающих конструкций. Схема приемника довольно проста, а предложенная оригинальная конструкция облегчает повторение устройства. Выбор всего лишь из 6 любительских диапазонов был продиктован количеством позиций использованного малогабаритного переключателя галерей. Вместо одного или нескольких указанных диапазонов вы можете ввести другие – например, заменить диапазон 10 м диапазоном 17 м.Напряжение питания приемника – 12-14 В, потребляемый ток – не более 50 мА. Приемник супергетеродинный с промежуточной частотой 5 МГц, на которой осуществляется основная селекция принимаемых сигналов. Фильтр основной селекции – кварцевый, выполненный на 4-х малых кварцевых резонаторах на частоте 5 МГц. Схема приемника показана на рис. Антенна подключается к приемнику через разъем XS1. Принятые антенные сигналы поступают на переменный резистор R1, которым регулируется громкость.Затем через разделительный конденсатор C12 сигналы поступают во входную цепь, образованную конденсатором C13 и одной из катушек L1-L6, выбранных переключателем галереи. Малая емкость конденсатора С12 (10 пФ) несколько ухудшает качество входной цепи. В положении переключателя, показанном на схеме, контур образован конденсатором С13 и катушкой L1. К этой схеме подключена 1-я точка полевого транзистора T1, которая является смесителем для принимаемых сигналов и гетеродинного сигнала, поступающего на затвор 2-го транзистора через разделительный конденсатор C14. Гетеродин выполнен на транзисторе Т2 и для повышения стабильности генерируемой частоты запитан от встроенного 9-вольтового стабилизатора. Гетеродинный контур образован катушкой L7, конденсатором С10. Емкость варикапа D1 и одного из конденсаторов C1-C6 выбирается переключателем галереи. В положении переключателя, показанном на схеме, конденсатор С6 подключается к контуру. Перестановка гетеродина по частоте, а значит настройка на принимаемую радиостанцию осуществляется изменением емкости варикапа D1, на который подается напряжение с переменного резистора R1.На удобство настройки на оси этого резистора надеется пластиковая ручка. Разъем XS2 к гетеродину можно подключить к цифровой шкале, на индикаторе которой будет отображаться частота настройки приемника. При супернейродинном приеме промежуточная частота представляет собой сумму или разность частот принятого сигнала и гетеродинного сигнала. В этом приемнике используется промежуточная частота 5 МГц, поэтому при работе в диапазоне 160 м частота гетеродина должна изменяться от 6.От 81 до 7,0 МГц (5+ (1,81-2,0)). Частоты гетеродина для всего любительского диапазона диапазонов (для промежуточной частоты 5 МГц) приведены в таблице 1. Сигнал с промежуточной частотой 5 МГц, сформированный на выходе смесителя, проходит через 4-хкристальный кварцевый фильтр.Полоса пропускания фильтра составляет около 2,4 кГц. Резисторы R8 и R10 являются согласованной нагрузкой на входе и выходе фильтра и исключают ухудшение его амплитудно-частотной характеристики из-за влияния каскадов приемника. Отобранный кварцевым фильтром сигнал поступает на 1-ю затвор транзистора Т4, который играет роль детектора смешения. На 2-ю затвор транзистора поступает сигнал от опорного кварцевого генератора на транзисторе ТК. С помощью катушки L8 частота генератора задается соответствующей частотой строчной буквы кварцевого фильтра.В этом случае при выбранных гетеродинных частотах (Таблица 1) в диапазонах 80 и 40 м будут взяты станции, излучающие однодиапазонные сигналы с нижней боковой полосой (LSB), а в диапазонах 20, 15 и 10 м – с верхняя боковая полоса (USB). На выходе детектора смешения формируется низкочастотный сигнал (т.е. соответствующая речь оператора радиостанции или тон телеграфных посылок), который сначала проходит через фильтр нижних частот C27-R13-C30. «Срезая» высокочастотные составляющие спектра, а затем поступает на вход усилителя низких частот на транзисторах Т5-Т7.Первый каскад усилителя, выполненный на транзисторе Т5, через конденсатор С31 усиливает отрицательную обратную связь переменным током, что ограничивает усиление на частотах выше 3 кГц. Сужение полосы пропускания усилителя позволяет снизить уровень шума. Третий и третий каскад на транзисторах Т6 и Т7 имеют гальваническое соединение. Нагрузкой третьего каскада являются наушники низкого уровня. В авторской конструкции катушка L7 намотана на кольцо Т37-2 (красное) с проводом 00.35 мм и содержит 20 витков с отводом от 5 витка, считая от вывода, подключенного к общему проводу. Индуктивность катушки L7 составляет 1,6 мкГн. Если катушка используется на цилиндрическом каркасе, то ее необходимо разместить на экране. Катушка L1, которая используется во входной цепи в диапазоне 160 м, желательно лазить по ферритовому (например, 50ВЧ) или карбонильному кольцу (например, Т50-1). Остальные катушки (L1-L5, L8) представляют собой стандартные небольшие дроссели. Индуктивность катушек L1-L6 приведена в таблице 2, индуктивность L8 составляет 10 мкГн. В диапазонах 10 и 15 М индуктивности катушек L5 и L6 довольствуются малыми, что объясняется большой емкостью контурного конденсатора С13, который выбран на основе компромисса – для обеспечения удовлетворительных параметров входа. схема на большинстве любительских диапазонов. Малое эквивалентное контурное сопротивление в диапазонах 10 и 15 м приводит к значительному снижению чувствительности приемника, поэтому целесообразно отказаться от использования приемника в диапазоне 10 м, заменив его дальностью 17 м. , для которого индуктивность катушки входной цепи должна быть равна 0.68 мкГн. Ленточные конденсаторы – C1-C6 – малогабаритные, для печатного монтажа, максимальной емкостью до 30 пФ. При настройке гетероудина на некоторых диапазонах параллельно с подстроечными конденсаторами добавляются конденсаторы постоянного контейнера – например, в диапазоне 160 м – 300 пФ, в диапазоне 80 и 20 м – 200 пФ, в диапазоне 40 м – 100 пф. Переменный резистор R1 желательно применить многооборотный. Транзисторы BF966 можно заменить на КП350, но тогда в заглушках можно будет установить резисторные делители напряжения (100 кОм / 47 кОм).Вместо транзистора BF245 можно применить KP307, который, возможно, придется выбирать из нескольких экземпляров, чтобы гетеродин стабильно работал на всех диапазонах. Транзисторы SV547 заменены на КТ316 или КТ368 (в опорном генераторе) и на СТ3102 в усилителе низкой частоты. Детали приемника установлены на печатной плате (рис.2). Монтаж деталей осуществляется на опорных «пятцах», нарезанных фольгой. Остальная часть фольги используется как «общий провод». В ресивере можно применять другие типы переключателей камбуза (например, типа PKG).Но тогда придется изменить расположение элементов на печатной плате и ее размер. Конфигурирование приемных узлов целесообразнее тестировать как радиоэлементы. Установив на плату усилитель низкой частоты, проверьте сборку на соответствие концепции и напряжению питания. Постоянное давление На коллекторах транзисторов Т5 и Т6 (рис. 1) оно должно быть около 6 В. при значительном отклонении напряжения от заданного необходимого режима работы транзисторов подбором резисторов резисторов R16 и R17.При касании верхней отверткой (по схеме) выхода резистора R16 в наушниках, подключенных к выходу усилителя, должен быть слышен сильный гул. Работу опорного генератора на транзисторе ТК проверяют частотомером, подключив его к верхнему (по схеме) конденсатору с конденсатором С25. Выходная частота генератора должна быть около 5 МГц и оставаться стабильной. Работу гетеродина на транзисторе Т2 также проверяют частотомером, подключенным к разъему XS2.Гометродин должен стабильно работать на всех диапазонах. А «укладку» частот в требуемые пределы (таблица 1) следует производить регулировкой емкостных конденсаторов С1-С6. Поворачивая ручку настройки из одного крайнего положения в другое. При необходимости параллельно с подстроечным конденсатором устанавливаются конденсаторы постоянной емкости. На завершающем этапе настройки на входе антенны приемника на каждом диапазоне выдается сигнал от генератора стандартных сигналов. И проверьте чувствительность приёмника по диапазонам.Значительное ухудшение чувствительности на одном или нескольких диапазонах может быть вызвано недостаточной амплитудой гетеродинного сигнала (требуется подбор транзистора Т2). Неисправность входной цепи (необходимо проверить соответствие индуктивности катушек данным таблицы 2) или очень низкое качество катушки. Который используется штатным малогабаритным дросселем (требуется замена дроссельной заслонки, например катушка намотана на ферритовое кольцо). Оказывается вполне достаточно для работы в диапазонах 160-20 м (3-10 мкВ). Но, скорее всего, сигналы любительских радиостанций на любом диапазоне принимаются с искажениями. Необходимо более точно установить частоту опорного кварцевого генератора, подобрав индуктивность катушки L8. Учитывая низкую чувствительность приемника, для успешных наблюдений за работой любительских радиостанций следует применять внешнюю антенну. Простые фильтры TLG для коротковолновых приемных цепей. Простой КВ приемник для радиолюбительских диапазонов (5 транзисторов КТ315). Приемники повышенной чувствительности
Простые двухзатворные приемники-наблюдатели на полевых транзисторах, такие как импортная серия BF9xx, доступны и дешевы.У них относительно небольшой разброс параметров, низкий уровень шума и большая крутизна. Для настроек
Небольшие изменения в коммутации выходов переключателя диапазонов SA1 в основном связаны с введением пятого диапазона. Для подключения цифровой шкалы (ЦШ) Макеевского, буферного усилителя VT3 и пятой секции переключателя SA1.5 (на схеме на рис. 3 не показаны), управляющие режимом счета ЦШ. Схема получилась, казалось бы, простой, но … только представьте, сколько проводов нужно проложить только между пятью секциями переключателя SA1 и платой! Низкочастотные устройства
Модели высокочастотных ламп
Импульсные модификации
Однополюсные устройства
Сборка многополюсных приемников
Модели с двухступенчатым преобразователем
Аппараты с трехпроводным преобразователем
Модификации на 200 МГц
Устройства 300 МГц
Модификации на 400 МГц
Лампы низкой чувствительности
Высокочувствительные приемники
Детали и конструкция
Заведение
Простой ламповый приемник.Ламповый регенеративный детектор диапазона FM. Краткие технические характеристики
Приветствую Вас на сайте “”
Схема разработана С.А. Андреевым. Не могу не отметить, что сколько бы я ни встречал в любительской литературе разработок этого автора, все они были оригинальными, простыми, с отличными характеристиками, а главное – доступны для повторения начинающим радиолюбителям.
Первый шаг радиолюбителя в стихии обычно всегда начинается с наблюдения за работой других радиолюбителей в эфире. Немного знать теорию любительской радиосвязи. Только слушая любительский эфир, восхищаясь азами и принципами радиосвязи, радиолюбитель может получить практические навыки ведения любительской радиосвязи. Эта схема как раз предназначена для тех, кто хочет сделать первые шаги в любительском общении.
В каком диапазоне лучше собрать данный ресивер. Чтобы определить это, необходимо учитывать, в каком районе вы живете, и исходить из характеристик любительских диапазонов.
()
Напряжение гетеродина, выполненного на транзисторе VT5, подается на смеситель через конденсатор С2.Gometerodine работает на частоте, в два раза меньшей входной частоты. На выходе смесителя в точке подключения С2 формируется продукт преобразования – сигнал разности входных частот и удвоенной частоты гетеродина. Поскольку величина этого сигнала не должна быть больше трех килогерц (в диапазоне до 3 килогерц закладывается “человеческий голос”), то после смесителя на дросселе L2 и конденсаторе С3 включается ФНХ. подавляющий сигнал частотой выше 3 килогерц, за счет чего достигается высокая избирательность приемника и возможность приема CW и SSB.При этом сигналы AM и FM практически не принимаются, но это не очень важно, потому что радиолюбители в основном используют CW и SSB.
Выделенный LB-сигнал поступает в двойной усилитель низкой частоты на транзисторах VT3 и VT4, на выходе которого высокопрочные электромагнитные телефоны типа Тон-2. Если у вас только низкоуровневые телефоны, их можно подключить через трансформатор-трансформатор, например, по радио. Кроме того, если параллельно С7 включить резистор на 1-2 кОм, то сигнал с коллектора VT4 через конденсатор емкостью 0.На вход любой УНГ можно подать 1-10 мкФ.
Напряжение питания стабилизировано стабитроном VD1.
Для намотки контурных катушек (L1 и L3) используются рамки диаметром 8 мм с резьбовыми подрезными сердечниками из карбонильного железа (рамки от укладки средства старых ламп или лампово-полупроводниковых телевизоров).Каркасы в разобранном виде, из них выпиливается цилиндрическая часть длиной 30 мм. Рамки устанавливаются в проемы доски и фиксируются эпоксидным клеем. Катушка L2 намотана на ферритовом кольце диаметром 10-20 мм и содержит 200 витков провода ПЭВ-0,12, намотанных, но равномерно. Катушку L2 также можно нанести на сердечник Sat, а затем поместить внутрь броневых стаканов SB, приклеивая их эпоксидным клеем.
Схематическое изображение крепления катушек L1, L2 и L3 на плате:
Данные обмотки катушек L1 и L3 (провод PEV 0,12) Емкости конденсаторов C1, C8 и C9 для различных диапазонов и используемых переменных конденсаторов:
Основная настройка ресивера – это настройка гетеродина.
Для начала нужно проверить наличие генерации на наличие скачков напряжения на снятии катушек L3. Токосъемник VT5 должен быть в пределах 1,5-3 мА (установлен резистор R4). Наличие генерации можно проверить, изменив этот ток при прикосновении руками к контуру гетеродина.
Установка контура гетеродина Необходимо обеспечить желаемое перекрытие гетеродина по частоте, частоту гетеродина перестраивать в диапазонах:
– 160 метров – 0.9-0,99 МГц
– 80 метров – 1,7-1,85 МГц
– 40 метров – 3,5-3,6 МГц
Проще всего это сделать, измерив частоту при удалении катушек L3 с помощью частотомера, способного измерять частоту вверх до 4 МГц. Но можно использовать резонансную волну или генератор ГФ (метод биений).
Если вы используете ВЧ-генератор, вы можете одновременно настроить входную цепь. Подайте сигнал GWC на вход приемника (поместите провод, подключенный к x1, рядом с выходным кабелем генератора).ВЧ-генератор необходимо перестраивать на частотах, в два раза превышающих указанные выше (например, на диапазоне 160 метров – 1,8-1,98 МГц), а контур гетеродина корректировать таким образом, чтобы при соответствующем положении Конденсатор С10 в телефонах, звук частоты слушал 0,5-1 кГц. Затем настройте генератор на середину диапазона, настройте на него приемник и настройте цепь L1-C1 на максимальную чувствительность приемника. Также генератор может откалибровать шкалу приемника.
При отсутствии ВЧ-генератора входную цепь можно настроить, взяв радиолюбительскую станцию, работающую как можно ближе к середине диапазона.
В процессе корректировки контуров может потребоваться регулировка количества витков катушек L1 и L3. Конденсаторы С1, С9.
Принципиальная схема изображена на фиг.1. Я протестировал несколько вариантов простого однополосного регенератора и представил здесь, на мой взгляд, лучший по многим критериям и достойный повторения.
Чудесная простота и изящество положено в основу конструкции В.Горова «Простой коротковолновый приемник» (Радио, 1950, вып.3). После тестирования этого приемника его схема была немного модифицирована
– OOS на второй ступени и доработана на первой (собственно регенератор). Это стало возможным благодаря использованию специфической особенности триода – относительно большой магнитной проницаемости или, если хотите, значительного влияния анодной нагрузки на сетку-катод, поэтому анодные резисторы большого сопротивления создают достаточно большие «внутренние» ООС. , эквивалентное сопротивлению катода = Ra / U, в нашем случае составляет 47ком / 100 = 470 Ом, что обеспечивает высокую стабильность выбранного режима.Вторая «функция» смещения катода в УНГ состоит в том, чтобы сместить рабочую точку на линейном участке Вау, чтобы не было ограничений – тоже не актуально, т.к. у нашего регенератора сигнал на входе УНГ очень мал (не более десятка МВ).
– Реморану высокого напряжения от наушников (как-то срочно осознаю, что на голову подается 200В).
– Переходные и блокирующие контейнеры теперь выполняются соединениями однополосных FNH и PVCh и выбираются так, чтобы обеспечить полосу около 300-3000 Гц.
– Двухступенчатый аттенюатор позволил не только обеспечить нормальную работу приемника с любыми, в т.ч. Полноразмерная, антенна, но также обеспечивала очень мягкий подход к регенерации (в оригинале она была жесткой, что не позволяло реализовать высокую чувствительность).
В итоге приемник обладает высокой стабильностью (он держит SSB станцию полчаса / час на двадцатке, а группу станций я слушал без какой-либо настройки более 5 часов!) И чувствительностью (около несколько МКВ – как точнее измерить не придумали – Привет!), хорошая повторяемость (благодаря EOS его параметры мало зависят от разброса характеристик ламп) и очень простое управление – с большой перестройкой по частоте, либо после переключения диапазонов аттенюатор ставим в среднее положение, потенциометром R3 добиваемся старта генерации (легкое нажатие на телефоны) И все, то, как правило, я использую только две ручки – настройки (кП) а аттенюатор – при включенном включении, это фактически универсальный стабилизатор – одновременно регулирует как порог ослабления, так и порог генерации.
Особенности конструкции Видно на фото.
Количество витков для получения этой индуктивности можно рассчитать по любой программе, например программа удобна для обычных рам. КАТУШКА 32. , а для колец амидон – MINI RING CORE CALCULATOR . Место запуска разряда можно принимать от 1/5 … 1/8 (для обычных рамок) до 1/10 … 1/2 (для амидона) числа витков контурной катушки.
О мощности регенератора. Вопрос, нужно ли стабилизировать питающие напряжения (затяжной и анодный) лампового регенератора, часто возникает в разных ветвях по форме образований и ответы часто дают самые спорные – из ничего не нужно стабилизировать и выпрямлять (и так мол все работает нормально) до обязательного использования полностью автономного, аккумуляторного питания.
И как это не удивительно, но утверждения и прочие (!) Верны, важно только помнить основные критерии (или, если угодно, требования), которые предъявляются регенератору и тем и другим авторам. Если главное простота конструкции, то зачем заморачиваться со стабилизацией мощности? Регенераторы 20-50-х годов (а это сотни (!) Разных конструкций), выполненные по этому принципу, отлично работали и обеспечивали вполне приличный прием, особенно на диапазонах вещания.Но как только мы поместим чувствительность в главу, и известно, что она достигает максимума на пороге генерации – крайне нестабильной точке, на которой многочисленные внешние изменения параметров и колебания питающего напряжения являются одними из самых значительных, Тогда ответ очевиден: если вы хотите получить высокие результаты – напряжения питания необходимо стабилизировать.
При допуске в телеграфном (автодийном) режиме чувствительность (при С / шум = 10ДБ) получилась около 1 мкВ (10м), 0,7 (на 20 и 40м) и 3 мкВ (80м).
PDF представляет собой двухстворчатую конструкцию, выполненную по упрощенной схеме (только на двух катушках) So, которая обеспечивает максимальную чувствительность на 10 м, а на 80 м – повышенное демпфирование, которое уменьшается и немного увеличивается избыточность на этом диапазоне. Эти катушки даны там же на понятии. Монтаж навесной, хорошо виден на фото.Требования к нему стандартные – максимально жесткое крепление и минимальная длина ВЧ-проводника.
Настройка тоже довольно простая и стандартная. После проверки правильности установки и режимов dC переключаемся на диапазон 80м и согласно описанному выше методу настраиваем регенеративный приемник. Для прокладки его частотного диапазона подключим ГСС через сепараторную емкость напрямую к сети (вывод 2) VL1.2. Затем, чтобы настроить диапазон PDF 80 м, для которого мы переключаем GSS на антенный вход, установите среднюю частоту диапазона 3.На нем 65 МГц. Переводим регенератор в режим генерации (Autodynaya mode) и настраивая КПЭ, находим сигнал ГСС. Сердечники катушек настраивают PDF на максимальный сигнал. На этом настройка диапазона 80 м закончена и сердечники катушек больше не соприкасаются. Далее проверяем работу гетероудина. Подключив к катоду (вывод 7) VL1.2 для контроля уровня напряжения гетеродинного лампового вольтметра переменного тока (если нет промышленного, можно применить простейший диодный пробник, как описанный Б) или осциллограф с полосой пропускания не менее 30 МГц с малобюджетным делителем (верхний пробник) В крайнем случае подключайте его через малую (3-5 пф) емкость.
Переключение на диапазоны 40 и 20 м. Проверка напряжения переменного тока Уровень примерно 1-2 WFF. Затем включаем диапазон 10м и регулировкой С1 добиваемся максимального напряжения генерации – оно должно быть примерно на таком же уровне.
Затем продолжаем настройку PDF, начиная с диапазона 10 м, для которого мы переключаем GSS на антенный вход, выставляем на нем среднюю частоту диапазона 28,55 МГц. Переводим регенератор в режим генерации (Autodynaya mode) и настраивая КПЭ, находим сигнал ГСС.А подстроечниками С8, С19 (жилы катушек не трогать!) Настраивают PDF на максимальный сигнал. Аналогично настраиваем диапазоны 20 и 40 м, для которых соответственно средняя частота диапазонов будет 14,175 и 7,1 МГц, и триммеры регулировки C7, C15 и C6, C13.
Для громкоговорящего приема ресивер может быть укомплектован усилителем мощности, выполненным по типовым схемам на лампах 6П14П, 6Ф3П. 6Ф5П. Некоторые коллеги по изготовлению этого ресивера проявили навыки настройки.
Полностью сделанный и красивый магнитола в исполнении Пола (Ник Паша Мегавольт ) – Смотри фото.
Вы часто задаете вопрос о подключении к этому приемнику цифровых весов. Я бы не стал вводить туда цифровую шкалу – во-первых, механическая шкала достаточно простая, калибровка стабильная, достаточно провести только на одном 80м диапазоне, а на другом разметка рисуется с простым пересчетом измеренного выдающегося генератора частота.А во-вторых, сама цифровая шкала при неудачном раскладе может стать источником помех, т.е. надо будет хорошо посмотреть конструкцию и, скорее всего, ввести экранирование хотя бы катушки регенератора (чувствительность это единица МКВ!) и, возможно, сама шкала.
Если все-таки ввести, то сделай так лучше.
– Генератор Gometerodine через повторитель основателя на КП303 (КП302,307 или импортный BF245, J310 и т.д.) затвор через резистор 1 ком напрямую на выход 7 VL1
– регенератор в зависимости от настройки PHA может иметь очень небольшое напряжение в цепи (десятки мВ), поэтому для сигнала регенератора потребуется не только отключение, но и усиление.Лучше всего это сделать на двухцепочечном типе КП327 или импортном (BF9xx), включенном в штатную схему (сдвинуть затвор 2М, чтобы сделать + 4В) и нагруженном резистором 1 ком в наличии. Первую шторку через открывающий резистор 1к подключить к выводу 3 VL2.
Конечно, dd и селективность на соседе низкие, но в первом случае есть плавный аттенюатор, а во втором – сужение полосы пропускания (ручка регенерации), более кардинальное – переход на менее интенсивную частоту (Привет!), И Тем не менее, даже на переполненных диапазонах диапазонов можно хотя бы взять основную информацию. Но главное его достоинство (за исключением простоты конструкции) – очень хорошая стабильность частоты, можно слушать станции без настройки по часам, и это равно успеху не только на нижнем, но и на 10м диапазоне!
Перенесена чувствительность – при C / noise = 10DB соответствует вышеперечисленному, и если вы получите уровень выходного сигнала 50мБ (на наушниках тона-2 уже есть достаточно длинный сигнал), но оказалось так Низкочастотные устройства
Модели высокочастотных ламп
Импульсные модификации
Однополюсные устройства
Сборка многополюсных приемников
Модели с двухходовым преобразователем
Преобразователь с трехпроводным преобразователем
Модификации на 200 МГц
Приборы на 300 МГц
400 МГц модификации
Светочувствительные устройства
Приемники высокой чувствительности
Настройка и устранение неисправностей
Следует иметь в виду, что выбранная схема гетеродина является компромиссом. На некоторых диапазонах перекрытие по частоте будет «с запасом». На других не получится полностью перекрыть весь диапазон (в частности, в диапазоне 10 м). Стремиться к полному ассортименту диапазонов не стоит. При большом перекрытии частот плотность настройки (количество килогерц на оборот ручки регулировки) значительно увеличивается, и настройка на радиостанции становится очень «острой».Кроме того, становится более заметным в каждом переменном резисторе неровный подъем бегунка на токопроводящий слой. Что может привести к скачкообразному изменению частоты тряски. Таким образом, при настройке приемника целесообразно использовать конденсаторы С1-С6 для установки гетеродинных частот в наиболее востребованные диапазоны диапазонов. Которые в этой схеме полностью не перекрываются. Если чувствительность коротковолновый приемник.
