단거리 레이더 시스템의 펄스 증폭기. 계획, 설명

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단거리 레이더 시스템의 펄스 증폭기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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자동차와 같이 움직이는 물체의 속도를 측정하기 위해 도플러 효과에 기반한 근거리 레이더 시스템이 널리 사용된다[1]. 이러한 시스템의 마이크로파 발진 발생기는 연속 모드에서 작동하는 Gunn 다이오드에서 가장 자주 수행됩니다. 이러한 단거리 레이더 시스템의 기능은 발전기를 펄스 작동 모드로 전환하여 확장할 수 있습니다. 이 경우 물체의 속도를 측정하는 것 외에도 물체까지의 거리를 결정할 수 있습니다.

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Gunn 다이오드 [2]의 여권 데이터에 따름. 여기를 위해 5 ... 6 A의 출력 전류에서 진폭 1.5 ... 2 V의 정극성 펄스 발생기가 필요합니다. 표준 펄스 신호 발생기는 일반적으로 50 옴의 표준 부하에서 작동하고 출력 전압은 1V입니다.

그림 1은 표준 펄스 신호 발생기의 출력 매개변수를 필요한 값으로 증가시킬 수 있는 증폭기 회로를 보여줍니다. 증폭기에는 입력 저항 전압 분배기, 두 개의 증폭 단계, 안정적인 전류 생성기 및 제어 출력이 포함되어 있습니다.

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입력 전압 분배기는 저항 R1...R3에서 이루어집니다. 증폭기와 발전기의 출력 임피던스의 일치 및 증폭기를 덮는 전체 네거티브 피드백의 깊이의 안정화를 보장합니다.증폭기의 두 단계 모두 트랜지스터 VT2 및 VT4에 내장되어 있습니다. 대기 전류의 능동 컬렉터 열 안정화가 적용됩니다(3). 트랜지스터 자체의 대기 전류는 듀티 사이클이 10에서 무한대로 변하는 펄스의 왜곡되지 않은 증폭을 기반으로 선택되었습니다. 트랜지스터 VT2의 경우 무부하 전류는 70mA, 트랜지스터 VT4 - 300mA의 경우입니다. 전류는 저항 R5 및 R12를 선택하여 설정됩니다.

Gunn 다이오드에서 발전기를 시작하는 과정에서 저항이 변경됩니다. 증폭기의 특성에 대한 부하 저항 변화의 영향을 줄이기 위해 공통 컬렉터 회로에 따라 출력단을 만들고 증폭기 자체는 R7-C8 체인을 통해 공통 네거티브 피드백으로 덮습니다. 결과적으로 앰프의 출력 임피던스는 0,4옴을 초과하지 않습니다.

건다이오드 결정의 온도 변화는 순간 발생 주파수의 변화로 이어진다[4]. 이 요소를 줄이기 위해 트리거 펄스 사이의 기간에 다이오드 가열을 제공하는 VT5 트랜지스터 기반의 안정적인 전류 생성기가 증폭기에 설치됩니다. 발전기 전류는 전위차계 R18을 사용하여 0.1 ... 0.5 A 내에서 조정됩니다. 증폭기에는 건 다이오드에 적용된 펄스의 진폭을 기록하기 위한 제어 출력이 있습니다. 다이오드 VD1은 전원 극성이 반전될 경우 증폭기 트랜지스터가 파손되지 않도록 보호하기 위해 설치됩니다. 증폭기 출력에서 일정한 구성 요소를 복원하려면 다이오드 VD2가 필요합니다.

증폭기는 80 ~ 75mm 두께의 양면 호일 유리 섬유로 만든 2x3mm 크기의 인쇄 회로 기판에 조립됩니다. 보드 도면은 그림 2에 나와 있으며 그림 3은 요소의 위치를 보여줍니다.

단거리 레이더 시스템의 펄스 증폭기

그림 3의 점선은 기생 공진을 제거하고 인쇄 회로 기판의 필요한 부분을 접지하는 데 필요한 끝 부분의 금속화 위치를 나타냅니다. 이것은 금속 호일로 할 수 있습니다. 트랜지스터 VT2. VT4와 VT5는 열 전도성 페이스트를 사용하여 베이스에 부착됩니다. 인덕터는 예를 들어 호일이 아닌 유리 섬유로 만든 유전체 스페이서를 사용하여 인쇄 회로 기판에 접착됩니다.

증폭기 설정은 저항 R2 및 R4를 사용하여 트랜지스터 VT5 및 VT12의 주어진 정지 전류를 설정하는 것으로 시작됩니다. 그런 다음 등가 부하로 저항이 4 ... 6 옴인 저항이 증폭기 출력에 연결됩니다. 진폭이 0,1 ~ 0,2V 인 음의 펄스가 증폭기의 입력에 적용되고 필요한 이득은 저항 R7을 변경하여 설정됩니다. 저항 R7이 100옴 미만일 때 펄스의 리딩 에지에 오버슈트가 나타난다는 점을 염두에 두어야 합니다. 이는 공통 피드백 루프의 신호 지연 때문입니다. 저항 R19 및 R20의 선택은 발전기에서 VT5로 제공되는 전류를 조절하는 한계를 설정합니다.

문학

Bakulev P.A., Stenin V.M. 이동 체인 선택 방법 및 장치. - M.: 라디오 및 통신, 1986.
반도체 장치. 마이크로파 다이오드: 참고서 /B.A.Nalivaiko et al./. -Tomsk MGP RASKO. 1992.
Titov A. A. 능동 컬렉터 열 안정화 회로 계산 및 소비 전류 자동 제어 기능이있는 증폭기에서의 사용. - 전자 장비. Ser. 마이크로파 기술. 2001. 2호. P.26.
차랍킨 D.P. Gunn 다이오드를 기반으로 하는 마이크로파 발생기. - M.: 라디오 및 통신, 1982.

저자: A.Titov, V.Pushkarev, Tomsk

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