|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Các tính năng của việc sử dụng varicaps. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Đài thiết kế nghiệp dư Tụ điện bán dẫn điều khiển bằng điện áp có điện dung thay đổi - varicaps - là thiết bị có tính phi tuyến tính cao. Vì lý do này, trong các mạch có điện áp xoay chiều biên độ tương đối lớn được đặt vào biến tần, nó có thể gây ra hiện tượng bất ngờ. Về cơ bản, varicap là một diode bán dẫn phân cực ngược. Nhánh trực tiếp của đặc tính dòng điện-điện áp của nó, là nhánh cơ bản cho mục đích chính của điốt (chỉnh lưu, phát hiện), không quan trọng đối với một biến tần. Trong trường hợp chung, một diode và thậm chí cả bộ thu hoặc điểm nối của bóng bán dẫn lưỡng cực có thể được sử dụng làm biến thể (và trong thực tế, điều này thường được thực hiện). Không giống như điốt bán dẫn, đối với các biến thể, điện dung của điểm nối p-n ở một điện áp phân cực nhất định trên nó và hệ số chất lượng được tiêu chuẩn hóa (và tất nhiên, được cung cấp trong quá trình sản xuất). Lưu ý rằng không dễ để đạt được hệ số chất lượng varicap cao hơn đáng kể so với hệ số chất lượng của cuộn dây vòng. Điều này được giải thích là do trong một varicap, cũng như trong bất kỳ diode nào, điện trở của vùng bazơ của chất bán dẫn luôn mắc nối tiếp với tiếp giáp pn và song song đó có một điện trở tương đương do dòng điện ngược chạy qua giao lộ. Đặc biệt, hệ số chất lượng tương đối thấp của varicap ngụ ý rằng cần phải tính đến nó khi tính toán hệ số chất lượng của mạch dao động Sự phụ thuộc của điện dung tiếp giáp p-n vào điện áp ngược đặt vào nó có đặc tính định luật lũy thừa dạng C-Un, trong đó giá trị của tham số n có thể nằm trong khoảng từ 0,33 đến 0,5 (được xác định bởi công nghệ sản xuất tiếp giáp). Trong bộ lễ phục. Hình 1 thể hiện đặc tính điện dung-điện áp điển hình của biến tần D902, được vẽ theo tọa độ tuyến tính. Những đặc điểm tương tự có thể được tìm thấy trong tài liệu tham khảo. Chúng cho phép bạn xác định điện dung của varicap ở các giá trị khác nhau của điện áp phân cực.
Tuy nhiên, tốt hơn là xử lý đặc tính điện dung-điện áp của một biến thiên, được vẽ trên thang logarit “kép” (tức là trên cả hai trục). Người ta biết rằng hàm lũy thừa trông giống như một đường thẳng trên thang đo này và tiếp tuyến của góc nghiêng của nó với trục tọa độ bằng số mũ của hàm. Trong bộ lễ phục. Hình 2 hiển thị biểu đồ này cho varicap D902. Bằng cách đo các cạnh của tam giác vuông ABC bằng thước thông thường, chúng ta thu được giá trị 0,5 cho mô đun của số mũ (AB/BC). Tính chất đi xuống của đặc tính cho thấy chỉ báo này mang dấu âm. Như vậy, sự phụ thuộc của điện dung của biến tần D902 vào điện áp đặt vào có dạng C = U-0.5.
Những điều trên áp dụng cho các biến thể “cổ điển”. Để tăng hiệu quả điều khiển của các biến tần hiện đại, các biện pháp công nghệ đặc biệt được thực hiện trong quá trình sản xuất chúng, do đó các đặc tính điện dung-điện áp có thể không còn ở dạng đơn giản như vậy nữa. Vì đặc tính điện dung-điện áp của biến tần là phi tuyến nên việc sử dụng nó trong thiết bị chắc chắn sẽ dẫn đến hiện tượng méo dạng. Đài phát thanh nghiệp dư người Đức Ulrich Graf (DK4SX) đã thực hiện các phép đo biến dạng xuyên điều chế bậc hai và bậc ba trong các bộ lọc thông dải khác nhau có chứa điốt bán dẫn (Ulrich Graf. Intermodulation an Passiven Schaltungsteilen. - CQ DL, 1996, No. 3, s. 200- 205). Ông áp hai tín hiệu có mức +50 dB (3 mV ở điện trở 10 Ohm) vào đầu vào bộ lọc (điện trở đầu vào 50 Ohms) và phân tích phổ của tín hiệu đầu ra. Đồ thị đã chọn các giá trị tần số của tín hiệu đầu vào sao cho các sản phẩm xuyên điều chế nằm trong dải thông của bộ lọc. Trong một trong những thí nghiệm về bộ lọc thông dải đầu vào mạch kép, các tụ điện cố định có trong mạch dao động đã được thay thế bằng các biến thiên. Các thành phần xuyên điều chế bậc hai ở đầu ra bộ lọc tăng mức 10 dB và các thành phần xuyên điều chế bậc ba tăng gần 50 dB! Nói cách khác, các biến thiên trong mạch đầu vào của máy thu có thể làm giảm tính chọn lọc thực sự của chúng, mặc dù rất có thể chúng sẽ chỉ “hoạt động” theo cách này trong các thiết bị tương đối cao cấp (thiết bị liên lạc). Tuy nhiên, ngay cả trong một máy thu tầm trung, sự xuyên điều chế ở biến thể đầu vào có thể trở nên quan trọng nếu máy thu được vận hành gần các thiết bị phát. Tuy nhiên, về nguyên tắc, có những nút trong đó điện áp xoay chiều tương đối lớn phải được cung cấp cho varicap - chúng ta đang nói về máy phát điện. Trong bộ lễ phục. Hình 3 cho thấy một mạch được sử dụng rộng rãi để kết nối một biến tần với mạch dao động của máy phát và Hình 4. 1 - đặc tính điện dung-điện áp (C) và dòng điện-điện áp (I) của biến thiên và điện áp tức thời trên biến thiên (Ur) ở hai giá trị điện áp điều khiển (Uynp). Xin lưu ý rằng để đồ thị rõ ràng, tỷ lệ dọc theo trục “U” ở bên phải số 2 và dọc theo trục “I; C” hướng xuống từ số XNUMX được phóng to. Chỉ cần điện áp điều khiển cao (UynpXNUMX) so với biên độ của điện áp xoay chiều (Ur) thì varicap hoạt động bình thường. Nhưng khi điện áp điều khiển (UcontrolXNUMX) giảm, có thể có những lúc, ở đỉnh của nửa sóng âm của điện áp, điểm vận hành của biến tần sẽ tiến đến nhánh trực tiếp của đặc tính dòng điện-điện áp và nó sẽ bắt đầu để điều chỉnh điện áp xoay chiều đặt vào nó.
Làm thế nào để xác định ranh giới vùng hoạt động bình thường của biến tần trong máy phát điện? Ví dụ, bạn có thể đo điện áp xoay chiều trên một biến tần và so sánh nó với điện áp điều khiển. Để làm điều này, bạn cần một vôn kế RF có trở kháng đầu vào cao và điện dung đầu vào thấp (để kết nối của nó không làm thay đổi chế độ vận hành của máy phát). Có thể xác định điện áp điều khiển tối thiểu cho phép trên varicap mà không làm ảnh hưởng đến chế độ vận hành của máy phát và sử dụng máy đo tần số. Nó được kết nối với đầu ra của máy phát và sự phụ thuộc của độ dốc điều khiển máy phát vào điện áp điều khiển được loại bỏ. Độ dốc điều khiển là tỷ lệ giữa sự thay đổi tần số của máy phát với sự thay đổi nhất định về điện áp điều khiển gây ra nó - ΔF/ΔU. Khi biến thể được bao gồm đầy đủ trong mạch, ví dụ, độ dẫn điện có thể được mô tả bằng hàm công suất (ít nhất là đối với D902), chỉ báo của hàm này phụ thuộc vào loại đặc tính điện dung-điện áp của biến thể. Chúng ta hãy nhớ (xem ở trên) rằng một hàm số như vậy, nếu được vẽ trên thang logarit “kép”, sẽ biểu thị một đường thẳng. Nếu varicap bắt đầu rời khỏi chế độ hoạt động bình thường, bản chất sự phụ thuộc của độ dốc vào điện áp điều khiển sẽ thay đổi. Điều này cũng đúng trong trường hợp tổng quát hơn, khi biến tần không được đưa hoàn toàn vào mạch điện hoặc đặc tính điện dung-điện áp của nó không phải là hàm công suất. Vì đặc tính điện dung-điện áp là phi tuyến nên các phép đo phải được thực hiện theo một trình tự nhất định. Bằng cách đặt một điện áp điều khiển Uynp nhất định, tần số máy phát Fr được xác định. Sau đó, điện áp này đầu tiên được giảm xuống Uypr - ΔUynp, sau đó tăng lên Uynp + ΔUynp và các giá trị tần số tương ứng Fr1 và Fr2 được đọc từ màn hình của máy đo tần số. Độ dốc điều khiển ở điện áp điều khiển Uypr được tính theo công thức ΔF/ΔU = (Fr2-Fr1)/2ΔUynp. Giá trị tuyệt đối của sự thay đổi điện áp ΔUyпp phải ở mức tối thiểu, nhưng sao cho sự thay đổi tần số máy phát có thể được ghi lại một cách đáng tin cậy. Sau đó đặt giá trị khác của điện áp điều khiển Ucontrol và lặp lại phép đo. Kỹ thuật này làm giảm ảnh hưởng của tính phi tuyến của đặc tính điện dung-điện áp của biến thiên đến độ chính xác của phép đo độ dốc điều khiển. Kết quả đo độ dốc của bộ điều khiển tần số máy phát có đưa đầy đủ biến tần vào mạch (xem Hình 3) được trình bày trong Hình. 5. Có thể thấy rằng khi điện áp điều khiển trên varicap dưới 3,5 V thì nó sẽ rời khỏi chế độ bình thường. Nói cách khác, đối với máy phát điện được chỉ định, điện áp này sẽ rất quan trọng.
Với việc giảm thêm điện áp điều khiển, độ dốc của đường cong có thể thay đổi hoàn toàn dấu hiệu của nó! Điều này xảy ra do việc chỉnh lưu điện áp tần số cao được áp dụng cho varicap đã được đề cập ở trên. Điện áp chỉnh lưu được trừ khỏi điện áp điều khiển và bắt đầu chiếm ưu thế. Ví dụ: nếu tình huống được mô tả xảy ra với bộ dao động cục bộ của máy thu, bạn sẽ ngạc nhiên. Hãy tưởng tượng - khi bạn xoay núm điện trở thay đổi “Cài đặt” theo cùng một hướng, tần số nhận trước tiên sẽ thay đổi theo một hướng, sau đó gần như ngừng thay đổi và sau đó có thể quay trở lại. Tác giả: B.Stepanov, Moscow
Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới
04.05.2024 Điều khiển vật thể bằng dòng không khí
04.05.2024 Chó thuần chủng ít bị bệnh hơn chó thuần chủng
03.05.2024
▪ Máy tính bảng bền chắc Oukitel RT7 Titan 5G ▪ Một hòn đảo mới đã xuất hiện ▪ Graphene trở thành chất siêu dẫn
▪ phần trang web Bộ tổng hợp tần số. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Khoan không bụi. Lời khuyên cho chủ nhà ▪ bài viết Ai đã phát minh ra chơi bài? đáp án chi tiết ▪ bài viết Một lưỡi lê đơn giản. Các lời khuyên du lịch ▪ bài viết Máy fax - máy in và máy quét. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này