В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

• простота настройки;

• широкий диапазон питающих напряжений.

Каскад на транзисторе VT1—генератор НЧ с частотой пример но 1 кГц близкой к синусоидальной форме, VT2 — истоковый повторитель и модулятор, УТЗ — генератор ВЧ (465 КГц) с пьезокерамическим фильтром (ПКФ) в цепи ОС. R6 задаст режим работы каскада, R7 служит нагрузкой. Конденсатор С5 является блокировочным для ВЧ.

На транзисторе VT4 собран эмиттерный повторитель, через который на выход поступают одновременно НЧ и ВЧ.

Благодаря высокой стабильности и малому отклонению от стандартной ПЧ, имеется возможность настроить контуры ПЧ на 465 кГц. Настройка пробника сводится к подбору R4 так, чтобы напряжение на коллекторе VT1 равнялось половине напряжения питания, и подбору R6 (без включенного ПКФ) до напряжения на коллекторе VT3, равного примерно трети напряжения питания. При соотношениях R5 = R4/B1 и R7 = R6/B3 настройка не требуется. Здесь В1 и ВЗ — статические коэффициенты усиления по току транзисторов VT1 и VT3 соответственно.

VT2 можно заменить обычным биполярным транзистором в соответствующем включении: Б — затвор, К — сток, Э — исток. ПКФ — типа ФП1П — 022…027.

8.7.2. Генератор ВЧ[20]

Предлагается схема ГВЧ с повышенной стабильностью (рис. 8.14). Она обладает большими входным и выходным сопротивлениями и меньшей выходной емкостью, чем стандартная индуктивная трехточка. Транзисторы включены по схеме «Общий сток — общая база», VT1 служит для развязки. Выходное напряжение генератора — 0,1…0,2 В. В цепь коллектора VT1 может быть включен (обязательно через резистор 50…100 Ом) дополнительный контур, настроенный на основную частоту или гармонику. Возможные варианты включения основного контура показаны на рис. 8.15. Конденсатор С2 может иметь емкость порядка единиц пикофарад. Движок R2 устанавливают в нижнее по схеме положение и двигают до получения генерации на самой низкой частоте контура. Для получения гармоник движок устанавливают выше. Если стабильность не так важна, а нужна равномерность по амплитуде, применяют полное включение контура. На НЧ-диапазонах его шунтируют резистором величиной несколько килоом.

Рис. 8.14. Схема генератора высокой частоты

При включении по схеме рис. 8.15, а нужно количеством витков до отвода в катушке L1 добиться генерации на нижней частоте контура, т. к. возбуждение происходит на паразитной частоте нижней части катушки. На схеме рис. 8.15, г емкость С2 для КВ диапазонов — несколько сотен пикофарад. Кварц ZQ возбуждается также и на гармониках.

Генератор работает при напряжении питания 7…24 В. Его недостатком является начальный выбег частоты, так как напряжение на контуре может составлять десятки вольт (в схеме рис. 8.15, в оно равно U кбVT3). С бдолжен иметь минимальную длину выводов. Генератор устойчиво работает на частотах от 10 кГц до 200 МГц и выше (определяется паразитной емкостью С кэVT3).

Рис. 8.15. Возможные варианты подключения колебательного контура к генератору ВЧ

8.7.3. Перестраиваемый генератор синусоидального сигнала[21]

Если для какого-либо устройства необходим генератор с частотной полосой в пределах от 35 до 550 кГц, его удобно собрать на микросхеме К525ПС2. Этот генератор прост по схеме, позволяет легко перестраивать частоту, не содержит катушек, обеспечивает стабилизированное выходное напряжение около 7 В (амплитудное значение) при хорошей форме сигнала. К недостаткам можно отнести ограниченную частотную полосу.

Микросхема К525ПС2 представляет собой функционально законченное устройство для выполнения операций над аналоговыми сигналами — умножения, деления, извлечения квадратного корня и возведения в квадрат. Выбор выполняемой операции определяют соответствующим включением микросхемы.

Упрощенно структура этой микросхемы показана на рис. 8.16.

Рис. 8.16. Упрощенная структурная схема микросхемы К525ПС2

Рис. 8.17. Принципиальная схема перестраиваемого генератора

В ее состав входит перемножитель сигналов А1 и операционный усилитель А2. Перемножитель имеет два сигнальных входа X и У и два входа Х сми У см— для подачи напряжения смещения. Входы смещения служат для точной балансировки перемножителя. Вместе с выходным сигналом перемножителя на инвертирующий вход операционного усилителя А2 поступает и сигнал с входа Z .

По сопротивлению резисторы R1 и R2 одинаковы, что позволяет использовать ОУ в качестве инвертора соединением выхода микросхемы (на выводе 2 ) и входа Z . Вход Z смпредназначен для балансировки ОУ.

В описываемом генераторе (рис. 8.17) микросхема работает усилителем, управляемым напряжением. На вход X через цепь R2C2 подан сигнал положительной обратной связи, а на вход Y — управляющий сигнал с цепи АРУ. Основные частото-задающие элементы — С3 и R3. Они включены в цепь отрицательной ОС операционного усилителя микросхемы.

Перестройка частоты при неизменном выходном напряжении оказалась возможной благодаря автоматическому регулятору усиления (АРУ), в который входят транзистор VT1, стабилитрон VD1, диод VD2 и цепь R1C1. Работает регулятор следующим образом.

Допустим, что по какой-либо причине переменное выходное напряжение генератора (на выводе 2 микросхемы) увеличилось. Отрицательные его полупериоды не пропустит диод VD2, а положительные пройдут через стабилитрон VD1, который уменьшит их амплитуду на напряжение стабилизации. Далее эти импульсы поступают на базу транзистора VT1 и будут открывать его. Напряжение на коллекторе транзистора, а значит, и на входе Y микросхемы соответственно уменьшится. В результате уменьшится напряжение и на выходе микросхемы. Конденсатор С1 служит для подавления импульсов в цепи АРУ и придания ей необходимой инерционности.

Сопротивление резистора R3 не должно быть меньше 750 Ом, максимальное же может достигать 22…56 кОм в зависимости от емкости конденсатора С3 и эффективности АРУ, которая в свою очередь зависит от статического коэффициента передачи тока базы транзистора VT1 (чем он больше, тем лучше). В небольших пределах частоту генератора можно регулировать изменением сопротивления резистора R2; его минимальное значение — 3 кОм.