|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 GPA 주파수 안정화. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 아마추어 무선 장비의 매듭. 발전기, 헤테로다인 아마도 트랜시버에서 가장 중요한 노드는 주파수 안정성과 잡음 특성을 결정하는 VFO일 것입니다. 이 글은 교과서[1]에 아름답게 묘사된 것을 대중적인 형태로 제시하려는 시도이다. 동시에 수식과 벡터 다이어그램으로 준비되지 않은 독자를 놀라게하지 않도록 전체 수학 장치가 생략되었습니다. 자체 발진기의 주파수 불안정에는 많은 원인이 있습니다. 불안정의 모든 원인을 두 가지 방향으로 조건부로 나눌 수 있습니다.
첫 번째 방향의 가장 간단한 이유는 구조의 기계적 취약성입니다. 동일한 경향의 다음 명백한 이유는 온도 불안정성입니다. 발진기의 가열 부품은 인덕턴스와 커패시턴스의 변화를 일으킵니다. 예를 들어, 세라믹 프레임에 구리선으로 감긴 코일을 가열하면 구리가 팽창하고, 전선의 길이가 증가하고, 권선의 직경이 증가합니다. 이것은 인덕턴스의 증가와 주파수의 감소를 수반합니다. 동일한 불소수지 프레임에 감긴 코일의 가열은 턴의 직경을 증가시키지만, 불소수지의 과도하게 큰 선팽창으로 인해 코일의 길이가 늘어나 직경의 증가를 덮을 정도로 코일이 늘어나게 된다. , 결과적으로 인덕턴스는 증가하지 않고 감소하며 주파수는 증가합니다. 이러한 이유로 PTFE는 매우 안정적인 회로에 완전히 부적합합니다. 대부분의 강자성 재료의 투자율은 가열되면 증가합니다. varicaps의 가열 및 용량으로 증가하십시오. 가열되면 커패시터의 커패시턴스는 플레이트와 유전체의 재질에 따라 증가하거나 감소할 수 있습니다. 때때로 (불행히도 항상 그런 것은 아님) 정전 용량의 온도 계수 (TKE) 값이 커패시터에 기록되어 커패시터의 정전 용량이 1 ° C로 가열 될 때 변경되는 백만 분의 XNUMX의 수를 보여줍니다. 변경 부호(마이너스 또는 플러스)는 문자 "M" 또는 "P"로 표시됩니다. M750이라는 명칭은 750도당 가열할 때 용량이 10x6-33만큼 감소함을 의미합니다. P33이라는 명칭은 10x6-750 씩 각 정도의 가열 증가를 의미합니다. TKE M1500이 있는 커패시터의 정전 용량이 공칭 온도에서 20pF인 경우 추가로 1500°C로 가열하면 정전 용량은 1500-750x0xl6-20x1500 \u22,5d 1477,5-500 \u3,79d XNUMXpF가 됩니다. 예를 들어 발진기가 XNUMXkHz의 주파수에서 작동하고 주파수가 이 커패시터에 의해서만 결정되는 경우 주파수 편차는 XNUMXkHz이며 이는 분명히 많은 것입니다. 이 경우 급진적인 방법은 온도 조절입니다. 그러나 더 간단하고 저렴합니다. 온도 편차가 가장 작은 부품 선택. 소위 열 보상을 통해 온도 불안정성을 일부 한계까지 줄일 수 있지만 완전히 제거할 수는 없습니다. 두 가지 이유가 있습니다. 첫째, GPA 회로는 조정 가능하며 조정 중에 일정 및 가변 커패시터의 백분율이 변경됩니다. 따라서 한 주파수에서 달성된 보상은 다른 주파수에서 위반됩니다. 둘째, 가열 중 커패시턴스와 인덕턴스의 변화는 서로 다른 법칙에 따라 발생합니다. 따라서 발전기를 10°C 더 가열하면 10°C 가열로 얻은 보상이 위반됩니다. GPA용 부품으로 골이 있는 세라믹 프레임에 권선하는 동안 가열된 은도금 와이어로 권선된 코일을 권장할 수 있습니다. 커패시터는 TKE M5 또는 M47와 함께 KM75(70층, 소형)를 사용할 수 있습니다. varicaps를 사용하여 GPA를 조정하는 경우 더 많은 TKE 커패시터가 있어야 합니다. varicaps의 TKE는 양수이며 바이어스(즉, 튜닝 주파수)에 따라 고전압에서 80 ... 10x6'500에서 저전압에서 10x6"8까지 다양합니다. 따라서 varicaps를 사용하는 것은 허용되지 않습니다. 9 ... 105 V 미만의 바이어스 전압에서 varicaps의 용량이 주어진 회로에 충분하지 않은 경우 대용량 varicaps(예: KB XNUMX)를 사용하거나 XNUMX개 또는 XNUMX개의 varicaps를 병렬로 배치합니다. 저자는 탄은 코일을 사용하지 않는 것이 좋습니다. 예, 온도 안정성이 좋지만 ... 품질 계수가 낮고 품질 계수가 더 중요합니다. 회로 주파수에 영향을 미치는 다음 이유는 회로에 연결되어 커패시턴스의 구성 요소 역할을 하는 능동 소자의 기생 커패시턴스의 불안정성입니다. 작동 중에 이러한 기생 커패시턴스가 변경되어 회로의 주파수를 직접 제거합니다. 이전에 고려한 주파수의 온도 드리프트는 천천히 발생하며 디지털 스케일에서 수정하거나 보상할 수 있습니다. 기생 커패시턴스의 불안정성의 영향은 빠르게 발생하며 대부분 변조 시간에 맞춰 발생하며 특징적인 신호 왜곡을 동반합니다. 트랜지스터의 기생 전극간 커패시턴스는 pn 접합의 일반적인 장벽 커패시턴스이며 인가된 전압이 변경될 때 재건됩니다. 기생 커패시턴스의 영향은 어느 정도 감소될 수 있지만 완전히 제거되지는 않습니다. 영향을 줄이려면 회로의 총 커패시턴스에서 기생 커패시턴스의 비율이 가능한 한 작아서 회로의 총 커패시턴스가 큰 배경에 대해 기생 커패시턴스의 여러 피코패럿이 적도록 해야 합니다. 효과. 그러나 여기에는 두 가지 제한 사항이 있습니다. 첫째, 인덕턴스가 낮은 커패시턴스가 너무 많으면 회로의 품질 계수가 감소합니다. 두 번째로, 너무 큰 일정한 커패시턴스는 가변 커패시턴스의 비례적 증가를 필요로 합니다. 그렇지 않으면 루프 튜닝 제한이 충족되지 않습니다. 어쨌든 2 ~ 1,8MHz 회로에서 낮은 정전 용량의 KVS7 varicap이 사용되는 [111]에서와 같이 거의 기생 정전 용량에서만 GPA를 만드는 것은 불가능합니다. 그리고 튜닝을 하기 위해 저자는 큰 인덕턴스와 작은 정용량을 적용했다. 이 경우 트랜지스터의 기생 입력 커패시턴스는 회로 전체 커패시턴스의 20%(!!)였습니다. 기생 커패시턴스는 공급 전압과 발전기의 작동 모드가 이상적으로 안정적이라면 주파수에 거의 영향을 미치지 않을 것입니다. 이는 실제로 달성할 수 없습니다. 문제를 어느 정도 해결하는 방법 중 하나는 GPA 회로와 능동 소자 사이에 디커플링 캐스케이드를 사용하는 것입니다. 그림 1은 유도성 2점의 가장 간단한 회로를 보여주고 그림 XNUMX는 디커플링 소스 팔로워가 추가된 XNUMX점을 보여줍니다.
게이트와 소스 사이의 전압 차이 "는 입력 전압 자체보다 10 배 작습니다. 그리고 전압 차이가 작 으면 팔로워의 입력 커패시턴스를 통해 10 배 적은 교류 전류가 흐르며 이는 10배의 입력 커패시턴스.
하지만 그게 다가 아닙니다. 중계기(그림 2)에는 깊은 DC 피드백이 있습니다. 공급 전압이 변할 때 트랜지스터의 전류는 소스 저항 없이 변하는 것보다 몇 배나 적게 변합니다. 기생 커패시턴스가 더 안정적입니다. 첫 번째 경우(그림 1)에서 생성 트랜지스터는 전류를 사용하여 회로에서 자동 바이어스를 생성하여 품질 요소를 저하시킵니다. 두 번째 경우(그림 2)에서 이 전류는 종동기에서 가져오며 품질 요소에 영향을 미치지 않습니다. 큰 전력 이득으로 인해 생성 트랜지스터의 소스는 회로 턴의 작은 부분(1/10 ... 1/20)에 연결되고 회로에 미치는 영향이 적습니다. 게이트에 바이어스를 가하지 않고 왼쪽 FET를 팔로워로 사용하면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. KP305I를 추천할 수 있습니다. 리피터가 왜곡 없이 또는 위와 아래에서 균일한 제한으로 진동 진폭을 전송하도록 회로 매개변수를 선택해야 합니다. 그렇게 명확하지 않은 또 다른 주파수 불안정화 메커니즘이 있습니다. 오실레이터는 고품질 회로가 "링"하고 진동을 유지한다는 사실 때문에 지속적으로 작동합니다. 회로의 에너지는 게이트에서 양의 반파 피크에서만 충격으로 보충됩니다. 발전기의 안정적인 동작을 위해서는 진폭의 균형과 위상의 균형을 유지하는 것이 필요하다. 첫 번째는 회로의 각 진동 기간 동안 회로에서 소비되는 만큼 에너지가 보충되어야 합니다(게이트 전류, 커패시터 및 저항의 손실, 주변 공간으로의 복사). 이 균형은 자동 바이어스에 의해 유지됩니다. 발진 진폭이 약간 감소하자마자 바이어스도 감소하고 트랜지스터가 조금 더 열리고 펌핑 에너지 부분이 증가합니다. 그 반대. 두 번째는 부스팅 전류 펄스가 기존 진동에 맞춰 엄격하게 회로에 들어가야 한다는 것입니다. 위상 균형도 자동으로 유지되지만 이 과정을 이해하기가 더 어렵습니다. 단순화를 위해 진공 XNUMX극관을 기반으로 하는 자체 발진기의 경우에 대해 설명합니다. 램프가 열리면 많은 전자가 음극에서 양극으로 이동하기 시작합니다. 이 때 애노드 회로에는 전류가 흐르지 않습니다. 전류 펄스는 전자 묶음이 양극에 도달한 후에만 양극 회로를 통과합니다. 일반적으로 무시할 수 있는 시간 동안 회로의 진동 위상이 변경되고 밀어내는 전류 펄스가 그리드의 전압 펄스보다 지연됩니다. 이 지연은 몇 도의 위상각으로 표현됩니다. 이것은 소위 기울기 각도입니다(전류-전압 특성의 기울기와 혼동하지 마십시오!). 신호 지연의 크기를 나타내는 기울기 각도는 전극 사이의 거리와 전자의 속도에 따라 달라지며, 이는 다시 양극 전압의 크기에 따라 달라집니다. 따라서 임펄스는 회로에 늦게 들어갑니다. 발전기는 이에 어떻게 적응합니까? 회로의 주파수에서 정확히 생성되지 않고 이 주파수 바로 아래에서 생성된다는 것이 밝혀졌습니다. 교류가 진동 회로를 통해 흐르는 경우 회로의 전압은 전류가 회로의 주파수와 정확히 공진하는 한 가지 경우에 전류와 정확히 일치합니다. 다른 모든 경우에는 회로의 전압이 전류보다 앞서거나 뒤처집니다. 따라서 발진기는 회로의 전압이 램프가 지연하는 것과 정확히 같은 양만큼 부스팅 전류 펄스보다 앞서는 주파수를 자동으로 선택합니다. 높은 Q 회로는 주파수 편차에 매우 예리하게 반응하는 것으로 알려져 있습니다. 매우 작은 주파수 편차는 큰 위상 편차를 유발합니다. 따라서 램프의 위상 지연을 보상하기 위해 발전기는 회로의 공진 주파수에서 약간만 벗어나면 됩니다. 애노드 전압이 변경되면 램프의 지연도 변경됩니다. 발전기는 위상 균형이 다시 관찰되는 다른 주파수로 전환됩니다. 회로의 품질 계수가 높으면 주파수 이동은 무시할 수 있습니다. Q가 낮은 회로에서 생성기는 동일한 지연을 보상하기 위해 주파수를 훨씬 더 많이 변경해야 합니다. 신호 지연은 램프뿐만 아니라 트랜지스터 및 미세 회로에도 존재합니다. 그곳에서만 그들의 물리학이 그렇게 분명하지 않습니다. 따라서 램프 또는 트랜지스터의 작동 모드를 변경하여 생성 주파수를 변경할 수 있으며 이는 주파수 변조에도 사용됩니다. 그러나 할 수 없을 뿐만 아니라 원하지도 않고 주파수가 "부동"인 경우에는 어떻게 해야 할까요? 첫째, 가능한 경우 전원 공급 장치를 안정화하고 둘째, 라디오 도자기 또는 폴리스티렌으로 만든 늑골이있는 프레임에 충분히 두꺼운 은도금 와이어로 코일을 감는 가능한 최고 품질 계수의 진동 회로를 사용합니다. 프레임에 강제 노치가 없으면 강압 변압기의 열선으로 프레임을 감아야합니다. 냉각 후 와이어가 수축되어 프레임에 단단히 고정되어 회전이 고정됩니다. 이를 위해 바니시, 페인트 등으로 코일을 코팅합니다. 완전히 받아 들일 수 없습니다. 발진기가 10MHz 이상의 주파수에서 작동하는 경우 회로 요소를 인쇄 회로 기판에 납땜해서는 안됩니다. 회로에 사용되는 커패시터와 바리캡은 별도의 마운팅 와이어 없이 코일 끝에 직접 납땜해야 합니다. 생성 주파수가 높고 트랜지스터의 기생 커패시턴스가 필연적으로 회로 커패시턴스의 상당 부분을 구성하는 경우 트랜지스터 자체를 표면 실장을 통해 코일에 납땜해야 합니다. 셋째, GPA를 위해 최소한의 기생 커패시턴스를 갖는 트랜지스터를 사용할 필요가 있다. 종종 VHF에서 발진기의 자체 여기를 방지하기 위해 게이트 또는 기본 회로에 기생 방지 저항이 사용됩니다. 감쇠 기생 진동과 함께 주 회로의 품질 계수를 낮춥니다. 따라서 저항은 회로에서 제공하더라도 먼저 설치할 필요가 없습니다. 기생 진동이 계속 발생하면 이를 제거할 다른 방법을 찾아야 하며 이것이 효과를 주지 않으면 몇 옴부터 시작하여 최소값의 기생 방지 저항만 넣으십시오. VHF의 기생 여기(parasitic excitation)는 수신 및 기생 방사선을 위한 추가 채널을 생성할 뿐만 아니라 메인 세대의 안정성을 방해합니다. 기생 회로는 품질 계수가 낮을 수 있지만 기생 발진은 진폭이 불안정합니다. 오실레이터 모드는 지속적으로 변경되어 기본 주파수의 변경을 유발하고 작성자를 당혹스럽게 합니다. 주파수 불안정은 소위 "당김"으로 인해 발생할 수 있습니다. 발진기가 제대로 차폐되지 않으면 전송 중에 큰 픽업이 회로에 영향을 미치고 주요 발진과 합산되어 트랜지스터 입력에서 위상의 완전한 무질서를 초래합니다. 따라서 생성 주파수는 "걸기" 시작합니다. 통제 조치 - 스크리닝. 자연 진동의 진폭이 픽업의 진폭보다 몇 배나 더 큰 레벨 다이어그램에 대한 전력 디커플링 및 준수. 여기서 말한 것 중 많은 부분이 그다지 중요하지 않다는 것이 나에게 이의를 제기할 수 있습니다. 결국 여기에 표현된 많은 생각과 반대로 GPA가 만들어지는 트랜시버가 작동합니다. 예, 그렇습니다. 하지만 어떻게? 이것 또는 저 GPA를 가지고 공급 전압을 10% 변경하고 주파수 측정기의 주파수 편이를 살펴보십시오. 물론 실제 작업에서는 10% 변화가 아니라 훨씬 적지만 명확성을 높이기 위해 더 편리합니다. 그런 다음 모든 미스를 볼 수 있습니다. 바니시로 코일을 코팅하는 것이 어떤 종류의 주파수 불안정성을 제공하는지, 커패시터 및 varicap을 인쇄 회로 기판에 납땜하는 정도 등입니다. 전자 주파수 안정성이 높은 발진기는 그에 따라 위상 잡음이 낮습니다. 단, 디지털 저울과 CAFC로 안정성을 확보한 경우가 아니라 VPA 자체의 설계가 좋은 경우에는 그러하지 아니하다. 문학
저자: G. Gonchar(EW3LB), Baranovichi; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
터치 에뮬레이션을 위한 인조 가죽
15.04.2024 펫구구 글로벌 고양이 모래
15.04.2024 배려심 많은 남자의 매력
14.04.2024
▪ 꿀벌용 센서
▪ 기사 설계 및 견적 부서의 비용 견적 엔지니어. 업무 설명서 ▪ 기사 VIPer22A 마이크로칩 전원 공급 장치가 있는 메인 LED 램프. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 ▪ 기사 자동차 배터리용 자동 충전기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 기사에 대한 의견: 영광 유용한 기사.
홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰
www.diagram.com.ua |
다른 기사 보기 섹션 
과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:
이 페이지의 모든 언어