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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Générateurs RF. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Radioamateur débutant Ainsi, le bloc le plus important de tout émetteur est le générateur. Le fait que quelqu'un puisse capter le signal transmis et le recevoir dépend normalement de la stabilité et de la précision du fonctionnement du générateur. Il existe tout simplement de nombreux circuits de bogues différents sur notre Internet bien-aimé, qui utilisent différents générateurs. Maintenant, nous classons un peu ce lot. Les valeurs nominales des parties de tous les circuits donnés sont calculées en tenant compte du fait que la fréquence de fonctionnement du circuit est de 60...110 MHz (c'est-à-dire qu'il couvre notre bande VHF préférée). "Classiques du genre"
Le transistor est connecté selon un circuit à base commune. Le diviseur de tension à résistance R1-R2 crée un décalage du point de fonctionnement sur la base. Le condensateur C3 shunte R2 à haute fréquence. R3 est inclus dans le circuit émetteur pour limiter le courant circulant dans le transistor. Le condensateur C1 et la bobine L1 forment un circuit oscillant de réglage de fréquence. Conder C2 fournit la rétroaction positive (POF) nécessaire à la génération. Mécanisme de génération Un schéma simplifié peut être représenté comme suit :
Au lieu d'un transistor, nous mettons un certain "élément à résistance négative". Il s’agit essentiellement d’un élément de renforcement. Autrement dit, le courant à sa sortie est supérieur au courant à l’entrée (c’est donc délicat). Un circuit oscillant est connecté à l'entrée de cet élément. La rétroaction est fournie depuis la sortie de l'élément vers le même circuit oscillant (via le condensateur C2). Ainsi, lorsque le courant à l'entrée de l'élément augmente (le condensateur de boucle est rechargé), le courant à la sortie augmente également. Grâce au feedback, il est renvoyé au circuit oscillatoire - une « alimentation » se produit. En conséquence, les oscillations non amorties s'installent dans le circuit. Tout s'est avéré plus simple que des navets cuits à la vapeur (comme toujours). Variétés Sur le vaste Internet, vous pouvez également trouver l'implémentation suivante du même générateur :
Le circuit est appelé « trois points capacitif ». Le principe de fonctionnement est le même. Dans tous ces schémas, le signal généré peut être retiré soit directement du collecteur VT 1, soit utiliser une bobine de couplage connectée à une bobine de boucle à cet effet. Trois points inductifs J'ai choisi ce schéma et vous le recommande.
R1 - limite le courant du générateur, R2 - définit le décalage de base, C1, L1 - circuit oscillant, C2 - PLV Conder La bobine L1 possède une prise à laquelle est connecté l'émetteur du transistor. Cette prise ne doit pas être située exactement au milieu, mais plus près de l’extrémité « froide » de la bobine (c’est-à-dire celle connectée au fil d’alimentation). De plus, vous ne pouvez pas du tout faire de robinet, mais enrouler une bobine supplémentaire, c'est-à-dire réaliser un transformateur :
Ces schémas sont identiques. Mécanisme de génération : Pour comprendre comment fonctionne un tel générateur, regardons exactement deuxième schéma. Dans ce cas, l'enroulement gauche (selon le schéma) sera le secondaire, le droit - le primaire. Lorsque la tension sur la plaque supérieure de C1 augmente (c'est-à-dire que le courant dans l'enroulement secondaire circule « vers le haut »), une impulsion d'ouverture est appliquée à la base du transistor via le condensateur de rétroaction C2. Cela amène le transistor à appliquer un courant à l'enroulement primaire, ce courant entraîne une augmentation du courant dans l'enroulement secondaire. Il y a une reconstitution d'énergie. En général, tout est aussi assez simple. Variétés Mon petit savoir-faire : on peut mettre une diode entre le commun et la base :
Cette diode accélère la recharge de C2, ce qui entraîne une augmentation de la puissance du signal généré. Cependant, en même temps, cela introduit des distorsions non linéaires dans le signal, vous devrez donc installer des filtres passe-bas en sortie pour supprimer les harmoniques parasites. Le signal dans tous ces circuits est extrait de l'émetteur du transistor ou via une bobine de couplage supplémentaire directement du circuit. Générateur push-pull pour les paresseux Le circuit générateur le plus simple que j'ai jamais vu :
Dans ce circuit on peut facilement voir la similitude avec un multivibrateur. Je vais vous en dire plus, c'est un multivibrateur. Ce n'est qu'au lieu de circuits à retard sur un condensateur et une résistance (circuit RC) que des inductances sont utilisées ici. La résistance R1 définit le courant traversant les transistors. De plus, sans cela, la génération ne fonctionnera tout simplement pas. Mécanisme de génération Disons que VT1 s'ouvre, le courant du collecteur VT1 traverse L1. En conséquence, VT2 est fermé et le courant de base d'ouverture VT2 traverse L1. Mais comme la résistance des bobines est 100...1000 fois inférieure à la résistance de la résistance R1, au moment où le transistor est complètement ouvert, la tension à leurs bornes chute à une très petite valeur et le transistor se ferme. Mais! Étant donné qu'avant de fermer le transistor, un courant de collecteur important traversait L1, au moment de la fermeture, il y a une surtension (fem d'auto-induction), qui est fournie à la base de VT2 et l'ouvre. Tout recommence, mais avec un bras générateur différent. Et ainsi de suite… Ce générateur n'a qu'un seul avantage : la facilité de fabrication. Le reste est contre. Comme il ne dispose pas de liaison temporelle claire (circuit oscillant ou circuit RC), il est très difficile de calculer la fréquence d'un tel générateur. Cela dépendra des propriétés des transistors utilisés, de la tension d'alimentation, de la température, etc. De manière générale, il vaut mieux ne pas utiliser ce générateur pour des choses sérieuses. Cependant, dans le domaine des micro-ondes, il est utilisé assez souvent. Générateur push-pull pour les travailleurs acharnés L’autre générateur que nous considérerons est également un générateur push-pull. Cependant, il contient un circuit oscillatoire qui rend ses paramètres plus stables et prévisibles. Bien que, en substance, c'est aussi assez simple. Le voici
Que voyons-nous ici ? On voit le circuit oscillatoire L1 C1, Et puis nous voyons une paire de chaque créature : Deux transistors : VT1, VT2 Deux condensateurs de rétroaction : C2, C3 Deux résistances de polarisation : R1, R2 Un œil averti (et peu expérimenté) trouvera dans ce circuit des similitudes avec un multivibrateur. Eh bien, c'est comme ça ! Quelle est la particularité de ce dispositif ? Oui, car grâce à l'utilisation de la commutation push-pull, il permet de développer une double puissance, par rapport aux circuits de générateurs à 1 cycle, à la même tension d'alimentation et à condition d'utiliser les mêmes transistors. Ouah! Eh bien, en général, elle n'a presque aucun défaut :) Mécanisme de génération Lorsque le condensateur est rechargé dans un sens ou dans l’autre, le courant traverse l’un des condensateurs de rétroaction jusqu’au transistor correspondant. Le transistor s'ouvre et ajoute de l'énergie dans la « bonne » direction. C'est toute la sagesse. Je n'ai pas vu de versions particulièrement sophistiquées de ce schéma... Maintenant, un peu de créativité. Générateur d'éléments logiques Si l’utilisation de transistors dans un générateur vous semble dépassée ou encombrante, ou inacceptable pour des raisons religieuses, il existe une issue ! Des microcircuits peuvent être utilisés à la place des transistors. La logique est généralement utilisée : les éléments NON, ET-NON, OU-NON, moins souvent - OU exclusif. D'une manière générale, seuls PAS d'éléments sont nécessaires, le reste sont des excès qui ne font qu'aggraver les paramètres de vitesse du générateur. Nous regardons:
Nous voyons un plan terrible. Les carrés avec un trou sur le côté droit sont des inverseurs. Eh bien, ou - "éléments NON". Le trou indique simplement que le signal est inversé. Quel est l'élément NON du point de vue de l'érudition banale ? Eh bien, du point de vue de la technologie analogique ? C'est vrai, il s'agit d'un amplificateur avec une sortie inversée. C'est quand augmenter Tension à l'entrée de l'amplificateur, la tension de sortie est proportionnelle à diminue . Le circuit inverseur peut être représenté comme ceci (simplifié) :
C'est bien sûr trop simple. Mais il y a du vrai là-dedans. Cependant, cela n’est pas si important pour nous pour l’instant. Alors, regardons le circuit du générateur. Nous avons: Deux onduleurs (DD1.1, DD1.2) Résistance R1 Circuit oscillant L1 C1 Notez que le circuit oscillant de ce circuit est en série. C'est-à-dire que le condensateur et la bobine sont situés l'un à côté de l'autre. Mais il s'agit toujours d'un circuit oscillatoire, il est calculé selon les mêmes formules et n'est ni pire (ni meilleur) que son homologue parallèle. Recommencer. Pourquoi avons-nous besoin d’une résistance ? La résistance crée une rétroaction négative (NFB) entre la sortie et l'entrée de l'élément DD1.1. Ceci est nécessaire pour garder le gain sous contrôle - c'est un, et aussi - pour créer une polarisation initiale à l'entrée de l'élément - c'est deux. Nous verrons comment cela fonctionne en détail quelque part dans le didacticiel sur la technologie analogique. Pour l'instant, comprenons que grâce à cette résistance, en sortie et en entrée de l'élément, en l'absence de signal d'entrée, une tension égale à la moitié de la tension d'alimentation s'installe. Plus précisément, la moyenne arithmétique des tensions du « zéro » et du « un » logiques. Ne nous inquiétons pas de ça pour l'instant, il nous reste encore beaucoup à faire... Ainsi, sur un élément, nous avons un amplificateur inverseur. C’est-à-dire un amplificateur qui « renverse » le signal : s’il y en a beaucoup à l’entrée, il y en a peu à la sortie, et vice versa. Le deuxième élément sert à rendre cet amplificateur non inverseur. Autrement dit, il inverse à nouveau le signal. Et sous cette forme, le signal amplifié est fourni à la sortie, au circuit oscillant. Allez, regardons attentivement le circuit oscillatoire ? Comment est-il activé ? Droite! Il est connecté entre la sortie et l'entrée de l'amplificateur. Autrement dit, cela crée une rétroaction positive (POF). Comme nous le savons déjà en examinant les générateurs précédents, le POS est nécessaire pour un générateur comme la valériane l'est pour un chat. Sans POS, pas un seul générateur ne peut faire quoi ? C'est vrai - soyez excité. Et commencez à générer... Tout le monde sait probablement cette chose : si vous connectez un microphone à l'entrée d'un amplificateur et un haut-parleur à la sortie, alors lorsque vous amenez le microphone au haut-parleur, un méchant « sifflement » commence. Ce n'est rien de plus qu'une génération. Nous transmettons le signal de la sortie de l'amplificateur à l'entrée. Un point de vente apparaît. En conséquence, l'amplificateur commence à générer. Eh bien, en bref, au moyen d'un circuit LC, un PIC est créé dans notre générateur, conduisant à une excitation du générateur à la fréquence de résonance du circuit oscillatoire. Eh bien, est-ce difficile ? si (difficile) { on gratte (navet); lire à nouveau; } Parlons maintenant des types de tels générateurs. Premièrement, au lieu d'un circuit oscillant, vous pouvez allumer le quartz. Le résultat est un générateur stabilisé fonctionnant à la fréquence du quartz :
Si vous incluez un circuit oscillatoire au lieu d'une résistance dans le circuit OS de l'élément DD1.1, vous pouvez démarrer un générateur utilisant des harmoniques à quartz. Pour obtenir une harmonique quelconque, il faut que la fréquence de résonance du circuit soit proche de la fréquence de cette harmonique :
Si le générateur est constitué d'éléments AND-NOT ou NOR-NOT, alors les entrées de ces éléments doivent être parallélisées et allumées comme un onduleur ordinaire. Si nous utilisons le OU Exclusif, alors l'une des entrées de chaque élément est connectée au + alimentation. Quelques mots sur les microcircuits. Il est préférable d'utiliser la logique TTLSH ou le CMOS haute vitesse. Série TTLSH : K555, K531, KR1533 Par exemple, un microcircuit K1533LN1 - 6 onduleurs. Série CMOS : KR1554, KR1564 (74 AC, 74 HC), par exemple - KR1554LN1 En dernier recours - la bonne vieille série K155 (TTL). Mais ses paramètres de fréquence laissent beaucoup à désirer, je n'utiliserais donc pas cette logique. Les générateurs évoqués ici ne sont pas tout ce que vous pouvez rencontrer dans cette vie difficile. Mais connaissant les principes de base de fonctionnement de ces générateurs, il sera bien plus simple de comprendre le travail des autres, de les apprivoiser et de les faire travailler pour vous :) Publication : radiokot.ru
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