|
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 Ổn định tần số GPA. 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 / Nút bấm của thiết bị phát thanh nghiệp dư. Máy phát điện, máy biến tần Có lẽ nút quan trọng nhất trong bộ thu phát là VFO, nó quyết định độ ổn định tần số và đặc tính nhiễu. Bài viết này là một nỗ lực để trình bày theo một hình thức phổ biến những gì được mô tả đẹp đẽ trong sách giáo khoa [1]. Đồng thời, toàn bộ bộ máy toán học được lược bỏ để không làm những người đọc không chuẩn bị trước các công thức và sơ đồ vectơ sợ hãi. Sự mất ổn định tần số của vật tự dao động có nhiều nguyên nhân. Có điều kiện có thể chia tất cả các nguyên nhân gây mất ổn định thành hai hướng:
Lý do đơn giản nhất cho hướng đầu tiên là sự mong manh cơ học của cấu trúc. Lý do rõ ràng tiếp theo cho xu hướng tương tự là nhiệt độ không ổn định. Đốt nóng các bộ phận của dao động làm thay đổi độ tự cảm và điện dung. Ví dụ, đốt nóng một cuộn dây quấn bằng dây đồng trên khung sứ làm cho đồng nở ra, tăng chiều dài của dây và tăng đường kính của cuộn dây. Điều này kéo theo sự gia tăng độ tự cảm và giảm tần số. Việc đốt nóng cùng một cuộn dây quấn trên một khung nhựa dẻo làm tăng đường kính của các vòng dây, nhưng do sự giãn nở tuyến tính quá lớn của chất dẻo flo, cuộn dây bị kéo dài ra nhiều hơn là bao phủ sự gia tăng đường kính. , và kết quả là, độ tự cảm không tăng, nhưng giảm, và tần số tăng lên. Vì lý do này, PTFE hoàn toàn không phù hợp với các mạch có độ ổn định cao. Độ thấm từ của hầu hết các vật liệu sắt từ đều tăng khi bị nung nóng. Tăng theo nhiệt độ và công suất của varicaps. Khi đun nóng, điện dung của tụ điện có thể tăng hoặc giảm tùy thuộc vào vật liệu của các bản và chất điện môi. Đôi khi (không may, không phải luôn luôn) giá trị của hệ số nhiệt độ của điện dung (TKE) được ghi trên tụ điện, cho thấy điện dung của tụ điện thay đổi bao nhiêu phần triệu khi nó được làm nóng thêm 1 ° C. Dấu hiệu của sự thay đổi (trừ hoặc cộng) được biểu thị bằng chữ "M" hoặc "P". Ký hiệu M750 có nghĩa là khi được làm nóng ở mỗi độ, công suất sẽ giảm đi 750x10-6. Ký hiệu P33 có nghĩa là tăng nhiệt độ cho mỗi độ thêm 33x10-6. Nếu tụ điện có TKE M750 có điện dung 1500 pF ở nhiệt độ danh nghĩa, thì khi nó được làm nóng thêm 20 ° C, điện dung sẽ bằng 1500-1500x750xl0-6x20 \u1500d 22,5-1477,5 \u500d 3,79 pF. Ví dụ: nếu bộ tạo dao động hoạt động ở tần số XNUMX kHz và tần số của nó chỉ được xác định bởi tụ điện này, thì độ lệch tần số sẽ là XNUMX kHz, rõ ràng là rất nhiều. Phương pháp triệt để trong trường hợp này là điều nhiệt. Nhưng đơn giản hơn và rẻ hơn - sự lựa chọn của các bộ phận có độ lệch nhiệt độ nhỏ nhất. Cái gọi là bù nhiệt có thể làm giảm sự mất ổn định nhiệt độ đến một số giới hạn, nhưng không loại bỏ hoàn toàn nó. Có hai lý do. Thứ nhất, mạch GPA có thể điều chỉnh được và tỷ lệ tụ điện thay đổi và không đổi thay đổi trong quá trình điều chỉnh. Do đó, phần bù đạt được ở một tần số bị vi phạm ở một tần số khác. Thứ hai, sự thay đổi điện dung và điện cảm trong quá trình đốt nóng xảy ra theo các quy luật khác nhau. Do đó, phần bù đạt được khi làm nóng thêm 10 ° C sẽ bị vi phạm nếu chúng ta làm nóng máy phát thêm 10 ° C. Đối với các bộ phận của GPA, chúng tôi có thể đề xuất các cuộn dây được quấn bằng dây mạ bạc được nung nóng trong quá trình quấn trên khung gốm có gân. Tụ điện có thể được sử dụng KM5 (năm lớp, kích thước nhỏ) với TKE M47 hoặc M75. Nếu các varicaps được sử dụng để điều chỉnh GPA, thì cần phải có nhiều tụ TKE hơn nữa, bởi vì. TKE của varicaps là dương và, tùy thuộc vào độ lệch (tức là vào tần số điều chỉnh), chúng thay đổi từ 70 ... 80x10'6 ở điện áp cao đến 500x10 "6 ở điện áp thấp. Do đó, không thể chấp nhận sử dụng varicaps ở điện áp phân cực nhỏ hơn 8 ... 9 V Nếu công suất của biến thể không đủ cho một mạch nhất định, hãy sử dụng biến thể có công suất lớn (ví dụ: KB 105) hoặc đặt hai hoặc ba biến thể song song. không khuyến khích sử dụng cuộn dây bạc bị cháy.Có, chúng có độ ổn định nhiệt độ tốt, nhưng ... yếu tố chất lượng thấp, và yếu tố chất lượng quan trọng hơn. Lý do tiếp theo ảnh hưởng đến tần số mạch là sự mất ổn định của điện dung ký sinh của các phần tử tích cực được kết nối với mạch và đóng vai trò là thành phần của điện dung của nó. Trong quá trình hoạt động, các điện dung ký sinh này thay đổi và trực tiếp làm mất tần số của mạch. Sự chênh lệch nhiệt độ được xem xét trước đây của tần số xảy ra chậm, chúng có thể được hiệu chỉnh trên thang đo kỹ thuật số hoặc được bù lại. Ảnh hưởng của sự mất ổn định của điện dung ký sinh xảy ra nhanh chóng, thường xuyên nhất là cùng lúc với quá trình điều chế và kèm theo các biến dạng tín hiệu đặc trưng. Điện dung giữa các điện cực ký sinh trong bóng bán dẫn là điện dung rào cản thông thường của các điểm nối pn, được xây dựng lại khi điện áp đặt vào chúng thay đổi. Ảnh hưởng của điện dung ký sinh có thể giảm đi ở một mức độ nào đó nhưng không thể loại bỏ hoàn toàn. Để giảm ảnh hưởng của chúng, cần đảm bảo rằng tỷ lệ phần trăm điện dung ký sinh trong tổng điện dung của mạch càng nhỏ càng tốt, sao cho trên nền tổng điện dung lớn của mạch, một số picofarad của điện dung ký sinh có ít hơn tác dụng. Tuy nhiên, có hai hạn chế ở đây. Đầu tiên, quá nhiều điện dung với độ tự cảm thấp dẫn đến giảm hệ số chất lượng của mạch. Thứ hai, điện dung không đổi quá lớn đòi hỏi phải tăng điện dung thay đổi theo tỷ lệ, nếu không sẽ không đáp ứng được giới hạn điều chỉnh vòng lặp. Trong mọi trường hợp, không thể tạo ra GPA trên hầu hết các điện dung ký sinh, như đã được thực hiện trong [2], trong đó sử dụng một biến thể KVS1,8 có điện dung thấp trong mạch 7 ... 111 MHz. Và để có được sự điều chỉnh, tác giả đã áp dụng một điện cảm lớn và một điện dung không đổi nhỏ. Trong trường hợp này, điện dung đầu vào ký sinh của bóng bán dẫn là 20% (!!) tổng điện dung của mạch. Điện dung ký sinh sẽ ít ảnh hưởng đến tần số nếu điện áp cung cấp và chế độ vận hành của máy phát ổn định lý tưởng, điều này thực sự không thể đạt được. Một trong những phương pháp giải quyết vấn đề ở một mức độ nào đó là sử dụng các tầng tách dòng giữa mạch GPA và phần tử tích cực. Hình 1 cho thấy mạch đơn giản nhất của một ba điểm cảm ứng và Hình 2 cho thấy ba điểm với việc bổ sung một bộ theo nguồn tách.
Hiệu điện thế "giữa cổng và nguồn nhỏ hơn điện áp đầu vào 10 lần. Và nếu hiệu điện thế nhỏ, thì dòng điện xoay chiều nhỏ hơn 10 lần chạy qua điện dung đầu vào của bộ theo, tương đương với sự giảm điện dung đầu vào theo hệ số 10.
Nhưng đó không phải là tất cả. Bộ lặp (Hình 2) có phản hồi DC sâu. Khi điện áp nguồn thay đổi, dòng điện trong bóng bán dẫn thay đổi ít hơn nhiều lần so với dòng điện thay đổi nếu không có điện trở nguồn, tức là. ký sinh điện dung ổn định hơn. Trong trường hợp đầu tiên (Hình 1), bóng bán dẫn tạo ra dòng điện để tạo ra độ lệch tự động cho mạch, làm giảm hệ số chất lượng của nó. Trong trường hợp thứ hai (Hình 2), dòng điện này được lấy từ dây dẫn và không ảnh hưởng đến hệ số chất lượng. Do mức tăng công suất lớn nên nguồn của bóng bán dẫn tạo ra được nối với phần vòng nhỏ hơn của mạch (1/10 ... 1/20) và ít ảnh hưởng đến mạch hơn. Kết quả tốt nhất thu được nếu FET bên trái được sử dụng làm bộ theo dõi, không áp dụng độ lệch cho cổng. Chúng tôi có thể giới thiệu KP305I. Các tham số mạch phải được chọn sao cho bộ lặp truyền biên độ dao động mà không bị biến dạng hoặc có giới hạn thống nhất từ trên xuống dưới. Có một cơ chế gây mất ổn định tần số khác nhưng không rõ ràng lắm. Bộ tạo dao động hoạt động liên tục do mạch chất lượng cao của nó "rung chuông" và duy trì dao động. Năng lượng trong mạch chỉ được bổ sung bằng các cú sốc ở đỉnh của nửa sóng dương ở cổng. Để máy phát hoạt động ổn định, cần duy trì sự cân bằng biên độ và cân bằng pha. Điều đầu tiên yêu cầu rằng trong mỗi chu kỳ dao động của mạch, năng lượng được bổ sung bằng lượng năng lượng tiêu thụ trong mạch (đối với dòng điện cổng, tổn thất trong tụ điện và điện trở, bức xạ vào không gian xung quanh). Sự cân bằng này được duy trì bằng sự thiên vị tự động. Ngay khi biên độ dao động giảm đi một chút, độ lệch cũng giảm, bóng bán dẫn mở ra nhiều hơn một chút và các phần năng lượng bơm tăng lên. Và ngược lại. Điều thứ hai yêu cầu rằng các xung dòng điện tăng cường đi vào mạch đúng thời gian với các dao động hiện có - không sớm hơn và không muộn hơn. Cân bằng pha cũng được duy trì tự động, nhưng quá trình này khó hiểu hơn. Để đơn giản, chúng tôi mô tả nó trong trường hợp của một bộ tự dao động dựa trên một triode chân không. Khi mở đèn, một loạt các êlectron bắt đầu di chuyển từ cực âm sang cực dương. Lúc này trong mạch anốt không có dòng điện. Xung dòng điện sẽ đi qua mạch cực dương chỉ sau khi bó electron tới cực dương. Trong thời gian này, nói chung, thời gian không đáng kể, pha của dao động trên mạch sẽ thay đổi, và xung dòng đẩy sẽ trễ hơn xung điện áp trên lưới. Độ trễ này được biểu thị bằng một góc pha là vài độ. Đây được gọi là góc dốc (đừng nhầm với độ dốc của đặc tính dòng điện-điện áp!). Góc dốc, thể hiện độ lớn của độ trễ tín hiệu, phụ thuộc vào khoảng cách giữa các điện cực và tốc độ của các electron, đến lượt nó, phụ thuộc vào độ lớn của điện áp anốt. Vì vậy, các xung vào mạch muộn. Làm thế nào để máy phát điện thích ứng với điều này? Nó chỉ ra rằng nó không tạo ra chính xác ở tần số của mạch, nhưng ngay dưới tần số này. Nếu một dòng điện xoay chiều chạy qua một mạch dao động, thì điện áp trên mạch đúng pha với dòng điện trong một trường hợp: khi dòng điện cộng hưởng chính xác với tần số của mạch. Trong tất cả các trường hợp khác, điện áp trên mạch dẫn trước dòng điện hoặc chậm hơn dòng điện. Vì vậy, bộ tạo dao động sẽ tự động chọn tần số mà tại đó điện áp trên mạch đi trước các xung dòng điện tăng một lượng chính xác bằng mức độ trễ của đèn. Được biết, mạch Q cao phản ứng rất mạnh với độ lệch tần số. Độ lệch tần số rất nhỏ gây ra độ lệch pha lớn. Theo đó, để bù lại độ trễ pha trong đèn, máy phát chỉ cần dịch chuyển ra xa tần số cộng hưởng của mạch một chút. Nếu điện áp anode thay đổi thì độ trễ của đèn cũng thay đổi. Máy phát sẽ chuyển sang tần số khác, tại đó sự cân bằng pha sẽ được quan sát lại. Sự thay đổi tần số sẽ không đáng kể nếu hệ số chất lượng của mạch cao. Với mạch Q thấp, bộ tạo dao động cần thay đổi tần số nhiều hơn để bù cho cùng độ trễ. Sự chậm trễ tín hiệu không chỉ tồn tại trong đèn mà còn tồn tại ở các bóng bán dẫn và vi mạch. Chỉ có điều vật lý của họ không quá rõ ràng. Do đó, bằng cách thay đổi chế độ hoạt động của bóng đèn hoặc bóng bán dẫn, chúng ta có thể thay đổi tần số tạo ra, điều này thậm chí còn được sử dụng để điều chế tần số. Nhưng phải làm gì nếu không những chúng ta không thể, mà còn không muốn - và tần suất "trôi nổi"! Thứ nhất, nếu có thể, hãy ổn định nguồn điện và thứ hai, sử dụng mạch dao động có hệ số chất lượng cao nhất có thể, mà cuộn dây được quấn bằng dây mạ bạc đủ dày trên khung có gân bằng sứ vô tuyến hoặc polystyrene. Nếu khung không có rãnh buộc, thì cần phải quấn nó bằng dây nóng từ máy biến áp bước xuống. Sau khi nguội, dây sẽ co lại và ôm khít khung, cố định các vòng xoắn. Phủ cuộn dây cho mục đích này bằng vecni, sơn, v.v. hoàn toàn không thể chấp nhận được. Nếu bộ tạo dao động hoạt động ở tần số trên 10 MHz thì không được hàn các phần tử mạch vào bảng mạch in. Các tụ điện và biến tần được sử dụng trong mạch điện phải được hàn trực tiếp vào các đầu của cuộn dây mà không cần gắn thêm dây. Nếu tần số phát cao - và điện dung ký sinh của bóng bán dẫn chắc chắn chiếm một phần đáng kể điện dung của mạch, thì bản thân bóng bán dẫn phải được hàn vào cuộn dây bằng cách gắn trên bề mặt. Thứ ba, cần sử dụng các bóng bán dẫn có điện dung ký sinh tối thiểu cho GPA. Thông thường, để ngăn chặn sự tự kích thích của bộ dao động trên VHF, các điện trở chống ký sinh được sử dụng trong cổng hoặc mạch cơ sở. Cùng với việc giảm dao động ký sinh, chúng làm giảm hệ số chất lượng của mạch chính. Vì vậy, các điện trở dù được cung cấp bởi mạch điện cũng không cần phải lắp đặt trước. Nếu dao động ký sinh vẫn xảy ra thì cần tìm cách khác để loại bỏ chúng, nếu điều này không có tác dụng thì chỉ đặt một điện trở chống ký sinh ở giá trị tối thiểu, bắt đầu bằng vài ohm. Kích thích ký sinh trên VHF không chỉ tạo thêm kênh tiếp nhận và bức xạ ký sinh mà còn làm mất ổn định của thế hệ chính. Mạch ký sinh có thể có hệ số chất lượng thấp, trong khi dao động ký sinh có biên độ không ổn định. Chế độ dao động liên tục thay đổi, gây ra những thay đổi về tần số cơ bản và khiến người tạo ra nó bối rối. Sự mất ổn định tần số có thể được gây ra bởi cái gọi là "kéo". Nếu bộ dao động được che chắn kém, thì trong quá trình truyền, các dòng thu lớn ảnh hưởng đến mạch, cộng với các dao động chính, dẫn đến sự rối loạn hoàn toàn của pha ở đầu vào của bóng bán dẫn. Theo đó, tần số thế hệ bắt đầu "đi bộ". Các biện pháp kiểm soát - che chắn. phân tách công suất và tuân thủ biểu đồ mức, trong đó biên độ của dao động tự nhiên sẽ lớn hơn nhiều lần so với biên độ của dao động bán tải. Tôi có thể phản đối rằng phần lớn những điều được nói ở đây không quá quan trọng. Rốt cuộc, các máy thu phát hoạt động trong đó GPA được thực hiện trái ngược với nhiều suy nghĩ được trình bày ở đây. Vâng, họ làm vậy. Nhưng bằng cách nào? Lấy GPA này hoặc GPA kia, thay đổi điện áp cung cấp 10% và xem sự thay đổi tần số trên máy đo tần số. Tất nhiên, trong công việc thực tế, nó không thay đổi 10% nhưng ít hơn nhiều, nhưng điều này sẽ thuận tiện hơn cho sự rõ ràng hơn. Sau đó, bạn sẽ thấy tất cả những sai lầm của mình - việc phủ vecni lên cuộn dây gây ra sự mất ổn định tần số như thế nào, việc hàn tụ điện và biến thiên lên bảng mạch in như thế nào, v.v. Một bộ dao động với độ ổn định tần số điện tử cao có tiếng ồn pha thấp tương ứng. Tuy nhiên, điều này không áp dụng cho trường hợp đạt được sự ổn định với thang đo kỹ thuật số và CAFC, chứ không phải với thiết kế tốt của chính VPA. Văn chương
Tác giả: G. Gonchar (EW3LB), Baranovichi; Xuất bản: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Công nghệ nhận dạng điện tâm đồ ▪ Máy chiếu ném cực ngắn Casio XJ-UT310WN ▪ Xe đạp điện Himiway các mẫu Pony, Rambler và Rhino ▪ Bộ vi xử lý ATtiny 24/44/84 mới
▪ phần của trang web Thí nghiệm hóa học. Lựa chọn bài viết ▪ Bài viết Người đàn ông động vật. biểu thức phổ biến ▪ Cuộc chinh phục của Charlemagne được thực hiện như thế nào? Câu trả lời chi tiết ▪ bài báo Phó trưởng ban hành chính TP. Mô tả công việc ▪ bài viết Quản lý 300 tải qua LPT. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài báo Tiêu điểm với hai mươi mốt thẻ. bí mật tập trung
Nhận xét về bài viết: Quang vinh Bài viết hữu ích.
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