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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Un simple générateur de signaux RF à large bande. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure Le générateur de signal haute fréquence proposé séduit par sa simplicité de conception et assure la stabilisation de la tension de sortie dans une large bande de fréquence. Les exigences d'un générateur de signal à large bande sont bien connues. Tout d'abord, il s'agit d'une valeur assez faible de la résistance de sortie, ce qui permet d'adapter sa sortie à l'impédance d'onde du câble coaxial (généralement 50 Ohms), et la présence d'un réglage automatique de l'amplitude de la tension de sortie, qui maintient son niveau presque constant quel que soit le changement de fréquence du signal de sortie. Pour la gamme des micro-ondes (au-dessus de 30 MHz), une commutation simple et fiable des gammes, ainsi qu'une conception rationnelle du générateur, sont d'une grande importance. Le schéma de principe de l'appareil est illustré à la fig. 1. Les transistors VT1, VT2 avec un condensateur de réglage de fréquence variable C1 et les inductances L1 - L4 forment un oscillateur maître (plage de fréquences 2 ... 160 MHz). Le diviseur R1R5 définit la tension de polarisation continue pour ces transistors. Des résistances à faible valeur de résistance sont incluses dans les circuits de base (grille) des transistors VT1 - VT4; ils servent à supprimer la génération parasite des transistors haute fréquence. En ajustant le courant traversant la résistance commune R6 dans le circuit d'émetteur des transistors VT1 et VT2, un mode d'oscillation sinusoïdal à faible distorsion à une amplitude de tension de plusieurs volts peut être défini.
Le signal haute fréquence du générateur à travers le condensateur C4 est envoyé à la grille du transistor à effet de champ VT3. Ceci fournit un découplage presque parfait de la charge et du générateur. Pour régler la tension de polarisation des transistors VT3 et VT4, les résistances R7, R8 sont utilisées et le mode actuel de la cascade est déterminé par les résistances R12 - R 14. Pour augmenter le degré de découplage, la tension haute fréquence de sortie est supprimée de le circuit collecteur VT4. Pour stabiliser le niveau, le signal RF à travers le condensateur C9 est fourni au redresseur avec un doublage de tension, effectué sur les éléments VD1, VD2, C10, C11, R15. Proportionnellement à l'amplitude du signal de sortie, la tension redressée est en outre amplifiée dans le circuit de commande à VT5 et VT6. En l'absence de signal, le transistor RF VT6 est complètement ouvert ; dans ce cas, la tension d'alimentation maximale est fournie à l'oscillateur maître. De ce fait, les conditions d'auto-excitation du générateur sont facilitées et une grande amplitude de ses oscillations s'établit au moment initial. Mais cette tension RF à travers le redresseur ouvre VT5, tandis que la tension à la base de VT6 augmente, ce qui entraîne une diminution de la tension d'alimentation du générateur et, finalement, une stabilisation de l'amplitude de ses oscillations. L'état d'équilibre est établi lorsque l'amplitude du signal RF sur le collecteur VT4 est légèrement supérieure à 400 mV. La résistance variable R17 (représentée comme un potentiomètre) est en fait un atténuateur RF et en l'absence de charge à sa sortie, la tension maximale atteint le quart de l'entrée, c'est-à-dire 100 mV. Lorsque le câble coaxial est chargé avec une résistance de 50 ohms (ce qui est nécessaire pour son adaptation dans la gamme de fréquences de 50 à 160 MHz et plus), une tension RF d'environ 50 mV est définie à la sortie du générateur, qui peut être réduite au niveau requis en ajustant l'atténuateur. Un atténuateur Prech de 17 ohms a été utilisé comme régulateur R50 dans le circuit oscillateur. Si une application spécifique ne nécessite pas de réglage du niveau de tension de sortie, l'atténuateur R17 peut être remplacé par une résistance fixe de 50 ohms. Cependant, même dans ce cas, il reste possible d'ajuster le niveau de tension RF dans certaines limites : à cet effet, le condensateur C9 est connecté non pas au collecteur VT4, mais à son émetteur, tout en tenant compte d'une légère variation (diminution) dans le niveau du signal à des fréquences plus élevées de la plage de fonctionnement. Ensuite, la charge pour VT4 est formée par l'atténuateur R17 et les résistances R11, R12. Une augmentation de l'amplitude de la tension haute fréquence de sortie peut être obtenue en fermant la résistance R11 avec un cavalier, mais s'il est nécessaire de réduire l'amplitude de la tension de sortie, la résistance R11 est laissée dans l'appareil, et les condensateurs C7, C8 sont soudés. Une diminution encore plus importante du niveau du signal de sortie peut être obtenue en diminuant la valeur de la résistance R17, mais dans ce cas il n'y aura plus d'accord avec le câble, et à des fréquences supérieures à 50 MHz c'est inacceptable ! Toutes les parties du générateur sont situées sur une petite carte de circuit imprimé. Les inducteurs du générateur L1 - L3 sont enroulés sur des cadres d'un diamètre de 7,5 mm. Leurs inductances sont garnies de noyaux de ferrite à faible perte conçus pour fonctionner dans la bande VHF. La bobine L3 a 62 tours, L2 - 15 et L1 - 5 tours de fil PEL 0,2 (enroulement de toutes les bobines en une seule couche). L'inductance WL1 est réalisée sous la forme d'une boucle, qui est attachée au commutateur de gamme d'un côté, et au condensateur variable C1 de l'autre. Les dimensions de la boucle sont indiquées sur la fig. 2. Il est fait de fil de cuivre plaqué argent de 1,5 mm de diamètre; pour fixer les distances entre ses conducteurs, on utilise trois plaques de matériau isolant à faibles pertes (par exemple, fluoroplastique), dans lesquelles sont percés deux trous d'un diamètre de 1,5 mm, situés respectivement à une distance de 10 et 2,5 mm (Fig. . 2).
L'ensemble de l'appareil est placé dans un boîtier métallique de 45x120x75 mm. Si l'atténuateur et le connecteur RF sont installés dans le boîtier du côté opposé à celui sur lequel se trouve la carte de circuit imprimé, il reste suffisamment d'espace à l'intérieur du boîtier de l'appareil pour les blocs d'alimentation : un transformateur de puissance de 1 W avec un diminution de la tension secteur à 15 V, un pont redresseur et un microcircuit 7812 (analogique domestique - KR142EN8B). Un fréquencemètre miniature avec un prédiviseur de fréquence peut également être placé dans le boîtier. Dans ce cas, l'entrée du diviseur doit être connectée au collecteur VT4, et non au connecteur de sortie, ce qui permettra de lire la fréquence à n'importe quelle tension RF prise de l'atténuateur R17. Il est possible de modifier la gamme de fréquences de l'appareil en modifiant l'inductance de la bobine du circuit ou la capacité du condensateur C1. Lors de l'élargissement de la gamme de fréquences vers des fréquences plus élevées, les pertes du circuit d'accord doivent être réduites (utilisation d'un condensateur à diélectrique dans l'air et isolation céramique comme C1, inductances à faibles pertes). De plus, les diodes VD1 et VD2 doivent respecter cette plage de fréquence étendue, sinon, avec une fréquence croissante, la tension de sortie du générateur augmentera, ce qui s'explique par une diminution de l'efficacité du circuit de stabilisation. Pour faciliter le réglage, un condensateur variable supplémentaire de petite capacité (vernier électrique) est connecté en parallèle avec C 1, ou un vernier mécanique est utilisé pour le condensateur de réglage avec un rapport de démultiplication de 1:3 - 1:10. Dans cette conception, les transistors BF199 peuvent être remplacés par des transistors domestiques - KT339 avec n'importe quel index alphabétique, et lors de l'extension de la gamme du générateur vers des fréquences plus élevées - KT640, KT642, KT643. Au lieu du transistor à effet de champ BFW11, il est permis d'installer KP307G ou KP312, et au lieu du transistor VS252S, KT3107 avec les indices Zh, I, K ou L convient.Les diodes de détection micro-ondes, par exemple, 2A201, 2A202A, peuvent être utilisé comme diode. Si le générateur fonctionne à des fréquences ne dépassant pas 100 MHz, des diodes de type GD507A (avec correction de la résistance de la résistance R11) peuvent également être utilisées. Commutateur SA1 - PGK. La puissance des résistances est de 0,125 ou 0,25 watts. Le condensateur C1 doit être avec un diélectrique à air et avoir une isolation en céramique ou en quartz des deux plaques du stator du corps et celles du rotor de l'axe ; il est préférable de limiter sa capacité maximale à 50 pF. Les atténuateurs du type utilisé dans le générateur ne sont pas produits par notre industrie. Au lieu de cela, il est permis d'utiliser un régulateur lisse dans le circuit d'autorégulation et un atténuateur étagé conventionnel avec des liaisons en forme de P ou de T en sortie. Vous pouvez également essayer de fabriquer un atténuateur avec une tension de sortie réglable en continu en modifiant les résistances variables standard à cet effet. Notez que la plage de réglage du niveau de sortie des atténuateurs faits maison peut être considérablement augmentée s'ils sont fabriqués sur la base d'une résistance variable coulissante, à la couche conductrice de laquelle, d'un côté, une bande métallique étroite est fixée le long toute la longueur. Il est connecté à un fil et un corps communs. littérature
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