Что является основным элементом высокочастотного генератора
Перейти к содержимому

Что является основным элементом высокочастотного генератора

  • автор:

3 Высокочастотные и сверхвысокочастотные генераторы.

Высокочастотные и сверхвысокочастотные генераторы, или генераторы высоких и сверхвысоких частот (ГВЧ и ГСВЧ), являются источниками синусоидального и не менее одного модулированного по какому-либо параметру сигналов.

Такие генераторы применяются для всестороннего исследования высокочастотных трактов теле и радиоприемных устройств, для питания схем напряжением высоких и сверхвысоких частот.

Рис. Структурная схема ГВЧ.

Задающий генератор определяет значение несущей частоты f и форму сигнала. В качестве задающего генератора используется генератор типа LC.

ГВЧ имеет два выхода: микровольтовый и одновольтовый.

С выхода задающего генератора I напряжение поступает на два ка­нала: основной и вспомогательный.

Основной канал содержит усилитель-модулятор и высокочастот­ный аттенюатор (выход « »). С этого выхода снимается немодулированное синусоидальное или модулированное регулируемое высоко­частотное колебание, калиброванное по напряжению.

Вспомогательный канал содержит усилитель и выход «1V». С этого выхода снимается неконтролируемое, немодулированное (т.е. синусоидальное), нерегулируемое высокочастотное напряжение 1. 2 В на согласующую нагрузку.

Вход AM предназначен для подключения внешнего модулирующего генератора.

Особенностью ГСВЧ является использование специальных сверхвысокочастотных усилительных приборов: клистронов, ЛОВ — ламп обратной волны, лавинно-пролетных диодов, диодов Ганна, магнитронов.

4 Импульсные генераторы.

Импульсные генераторы, или генераторы импульсов (ГИ), нашли применение при настройке и регулировании импульсных схем. используемых в телевидении и связи, ЭВМ, радиолокации и т.д. Широко используются генераторы, обеспечивающие получение напряжений прямоугольной формы.

Рис. Структурная схема ГИ

Задающий генератор вырабатывает короткие импульсы с частотой F и может работать в автоколебательном или в ждущем режимах. Разовый запуск обеспечивается нажатием кнопки устройства внешнего и разового запуска.

Блок формирования СИ обеспечивает необходимую форму СИ.

Блок задержки создает временной сдвиг на время , основных импульсов относительно СИ. поступающих от задающего генератора.

Блок формирования основных импульсов обеспечивает получение на выходе импульсов необходимой формы и длительности.

Усилитель увеличивает амплитуду импульсов, позволяет менять их полярность п осуществляет согласование по сопротивлению с нагрузкой.

Аттенюатор уменьшает амплитуду импульсов в фиксированное число раз.

Измерительный блок представляет собой вольтметр, контролирующий амплитудное значение импульсного сигнала.

Тема 2.3. Электронные осциллографы

Общие сведения.

Структурная электрическая схема универсального аналогового осциллографа.

Общие сведения.

Осциллографы относятся к приборам, позволя­ющим наблюдать форму различных сигналов и измерять параметры этих сигналов. Отличительной особенностью осциллографов является их многофункциональность. С помощью осциллографа можно измерить напряжение, силу тока, сопротивление резисторов, частоту, период и длительность импульсов, время установления переднего фронта и заднего среза импульса, фазовый и временной сдвиги, коэффици­ент амплитудной модуляции и другие параметры, т.е. осциллографы с полным правом можно назвать универсальными приборами. Все перечисленные параметры измеряются аналоговыми электронными осциллографами косвенно.

Современные осциллографы делятся на электромеханические (самописцы) и электронные (электронно-лучевые) и различаются между собой принципом построения, областями измерения, а часто и типами решаемых задач.

Электромеханические (вибраторные, шлейфовые) осциллографы используются в технике низких частот — до 4. 5 кГц. Важным преимуществом таких осциллографов является возможность наблюдения одновременно нескольких процессов (до 12) в течение длительного времени. Из-за низкого частотного диапазона такие осциллографы в электронике не используются.

Электронные осциллографы (ЭО) применяются для наблюдения и измерения быстропротекающих I процессов с частотами до десятка гигагерц.

В качестве «карандаша», вычерчивающего закон изменения исследуемой величины на люминесцирующем экране, в ЭО используется узкий луч электронов, формируемый внутри электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) особой электронно-оптической системы — электронной пушкой.

Рис. Устройство ЭЛТ с электростатическим управлением луча

Внутри стеклянного баллона, в котором путем откачивания воздуха создается вакуум, расположен катод К с прямым или косвенным подогревом, модулятор М, изменением напряжения на котором регулируется яркость луча, фокусирующий анод , ускоряющий анод и две пары отклоняющих пластин: горизонтальные — X и вертикальные — Y. Внутренняя поверхность экрана трубки покрыта слоем люминофора, светящегося под действием бомбардировки электронами. Электронная трубка, состоящая из К, М, , , формирует узкий луч электронов.

Тест по физике: Принципы радиосвязи и телевидения (Перышкин, 9 класс)

Поиск специалиста является абсолютно бесплатным для вас. Когда вы оставляете заявку, репетитор получает ее и в кратчайшие сроки связывается с вами. А за выполненную работу вы платите специалисту напрямую удобным способом. Также вы можете оставлять заявки сразу нескольким репетиторам и после сравнивать их предложения по цене и времени.

Если мы помогли вам подобрать репетитора, просьба оставить отзыв на него, тем самым вы поможете остальным найти лучшего репетитора.

Генератор высокой частоты – враг электросчетчиков. Как сделать высокочастотный генератор

Высокочастотные генераторы служат для образования колебаний электрического тока в интервале частот от нескольких десятков килогерц до сотен мегагерц. Такие устройства создают с применением контуров колебаний LС или резонаторов на кварцах, которые являются элементами задания частоты. Схемы работы остаются такими же. В некоторых цепях контуры гармонических колебаний заменяются кварцевыми резонаторами.

Генератор ВЧ

Устройство для остановки электросчетчика энергии служит для питания электроприборов бытового назначения. Его выходное напряжение 220 вольт, потребляемая мощность 1 киловатт. Если в приборе применить составляющие элементы с характеристиками мощнее, то от него можно запитывать более мощные устройства.

Такой прибор включается в розетку бытовой сети, от него идет питание на нагрузку потребителей. Схема электрических проводов не подвергается каким-либо изменениям. Систему заземления подключать нет необходимости. Счетчик при этом работает, но учитывает примерно 25% энергии сети.

Действие устройства остановки в подключении нагрузки не к питанию сети, а к конденсатору. Заряд этого конденсатора совпадает с синусоидой напряжения сети. Заряд происходит высокочастотными импульсами. Ток, который расходуется потребителями из сети, состоит из высокочастотных импульсов.

Счетчики (электронные) имеют преобразователь, который не чувствителен к высоким частотам. Поэтому, расход энергии импульсного вида счетчик учитывает с отрицательной погрешностью.

Схема прибора

Генератор высокой частоты

Главные составляющие элементы прибора:

  • выпрямитель;
  • емкость;
  • транзистор.

Конденсатор подключен по последовательной цепи с выпрямителем, когда выпрямитель производит работу на транзистор, заряжается в данный момент времени до размера напряжения линии питания.

Зарядка осуществляется частотными импульсами 2 кГц. На нагрузке и емкости напряжение близко к синусу на 220 вольт. Для ограничения тока транзистор в период заряда емкости, предназначен резистор, подключенный с каскадом ключа по последовательной схеме.

Генератор выполнен на логических элементах. Он образует импульсы 2 кГц с амплитудой на 5 вольт. Сигнальная частота генератора определена свойствами элементов С2-R7. Такие свойства могут использоваться для настройки максимальной погрешности учета расхода энергии. Создатель импульсов выполнен на транзисторах Т2 и Т3. Он предназначен для управления ключом Т1. Создатель импульсов рассчитан так, что транзистор Т1 начинает насыщаться в открытом виде. Поэтому на нем расходуется небольшая мощность. Транзистор Т1 тоже закрывается.

Выпрямитель, трансформатор и остальные элементы создают блок питания низкой стороны схемы. Такой блок питания работает на 36 В для микросхемы генератора.

Генератор высокой частоты

Сначала делают проверку блока питания отдельно от схемы с низким напряжением. Блок должен создавать ток выше 2-х ампер и напряжение 36 вольт, 5 вольт для генератора с малой мощностью. Далее делают наладку генератора. Для этого отключают силовую часть. От генератора должны идти импульсы размером 5 вольт, частотой 2 килогерца. Для настройки выбирают конденсаторы С2 и С3.

Создатель импульсов при проверке должен выдавать импульсный ток на транзисторе около 2 ампер, иначе транзистор выйдет из строя. Для проверки такого состояния включают шунт, при выключенной силовой схеме. Напряжение импульсов на шунте измеряют осциллографом на работающем генераторе. Основываясь на расчете, вычисляют значение тока.

Далее, проверяют силовую часть. Восстанавливают все цепи по схеме. Конденсатор отключают, вместо нагрузки применяют лампу. При подключении прибора напряжение при нормальной работоспособности прибора должно равняться 120 вольт. На осциллографе видно напряжение нагрузки импульсами с частотой, определенной генератором. Импульсы модулируются синусом напряжения сети. На сопротивлении R6 – импульсами выпрямленного напряжения.

При исправности устройства включают емкость С1, в результате напряжение повышается. При дальнейшем повышении размера емкости С1 доходит до 220 вольт. Во время этого процесса нужно контролировать температуру транзистора Т1. При сильном нагревании на небольшой нагрузке возникает опасность, что он не вошел в режим насыщения или не осуществилось полное закрытие. Тогда нужно сделать настройку создания импульсов. На практике такого нагрева не наблюдается.

В итоге, подключается нагрузка по номиналу, определяется емкость С1 такого значения, чтобы создать для нагрузки напряжение 220 вольт. Емкость С1 выбирают осторожно, с небольших значений, потому что повышение емкости резко повышает ток транзистора Т1. Амплитуду токовых импульсов определяют, если подключить осциллограф к резистору R6 по параллельной схеме. Импульсный ток не поднимется выше допускаемого для определенного транзистора. Если нужно, то ток ограничивают путем повышения значения сопротивления резистора R6. Оптимальным решением будет выбрать наименьший размер емкости конденсатора С1.

При данных радиодеталях прибор рассчитан на потребление 1 киловатта. Чтобы повысить мощность потребления, нужно применить более мощные силовые элементы ключа на транзисторе и выпрямителя.

При выключенных потребителях устройство расходует немалую мощность, учитываемую счетчиком. Поэтому лучше выключать этот прибор при отключенной нагрузки.

Принцип работы и конструкция полупроводникового генератора ВЧ

Генератор высокой частоты

Генераторы высокой частоты выполнены на широко применяемой схеме. Различия генераторов заключаются в цепочке RС эмиттера, которая задает транзистору режим по току. Для образования обратной связи в цепи генератора от индуктивной катушки создают вывод клеммы. Генераторы ВЧ работают нестабильно на биполярных транзисторах из-за влияния транзистора на колебания. Свойства транзистора могут измениться при колебаниях температуры и разности потенциалов. Поэтому образующаяся частота не остается постоянной величиной, а «плавает».

Чтобы транзистор не влиял на частоту, нужно уменьшить связь контура колебаний с транзистором до минимальной. Для этого нужно снизить размеры емкостей. На частоту оказывает влияние изменение нагрузочного сопротивления. Поэтому нужно между нагрузкой и генератором включить повторитель. Для подключения напряжения к генератору применяют постоянные блоки питания с небольшими импульсами напряжения.

Генератор высокой частоты

Генераторы, сделанные по схеме, изображенной выше, имеют максимальные характеристики, собраны на полевиках. Во многих схемах генераторов ВЧ сигнал выхода снимается с контура колебаний через небольшой конденсатор, а также с электродов транзистора. Здесь нужно учесть, что вспомогательная нагрузка контура колебаний изменяет его свойства и частоту работы. Часто это свойство применяют для замера разных физических величин, для проверки технологических параметров.

Генератор высокой частоты

На этой схеме показан измененный генератор высокой частоты. Значение обратной связи и лучшие условия возбуждения выбирают при помощи элементов емкости.

Из всего количества схем генераторов выделяются варианты с ударным возбуждением. Они действуют за счет возбуждения контура колебаний сильным импульсом. В итоге электронного удара в контуре образуются затухающие колебания по синусоидальной амплитуде. Такое затухание происходит из-за потерь в контуре гармонических колебаний. Скорость таких колебаний вычисляется по добротности контура.

Сигнал ВЧ на выходе будет стабильным в том случае, если импульсы будут иметь высокую частоту. Такой вид генераторов самый старый из всех рассматриваемых.

Ламповый ВЧ генератор

Чтобы получить плазму с определенными параметрами, необходимо подвести необходимую величину к разряду мощности. Для эмиттеров на плазме, работа которых основана на разряде высокой частоты, применяется схема подведения мощности. Схема изображена на рисунке.

Генератор высокой частоты

Усилитель мощности на лампах преобразовывает энергию электрического постоянного тока в переменный ток. Главным элементом работы генератора стала электронная лампа. В нашей схеме это тетроды ГУ-92А. Это устройство представляет собой электронную лампу на четырех электродах: анод, экранирующая сетка, управляющая сетка, катод.

Сетка управления, на которую поступает сигнал высокой частоты малой амплитуды, закрывает часть электронов, когда сигнал характеризуется отрицательной амплитудой, и повышает ток на аноде, при положительном сигнале. Экранирующая сетка создает фокус электронного потока, увеличивает усиление лампы, снижает емкость прохода между сеткой управления и анодом в сравнении с 3-электродной системой в сотни раз. Это уменьшает выходные искажения частот на лампе при действии на высоких частотах.

Генератор состоит из цепей:

  1. накала с питанием низкого напряжения.
  2. возбуждения и питания сетки управления.
  3. питания сетки экрана.
  4. Анодная цепь.

Между антенной и выходом генератора находится ВЧ трансформатор. Он предназначен для отдачи мощности на эмиттер от генератора. Нагрузка контура антенны не равна величине отбираемой наибольшей мощности от генератора. Эффективность передачи мощности от каскада выхода усилителя к антенне может быть достигнута при согласовании. Элементом согласования выступает емкостный делитель в цепи контура анода.

Генератор высокой частоты

Элементом согласования может работать трансформатор. Его наличие необходимо в разных согласующих схемах, потому что без трансформатора не осуществится высоковольтная развязка.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта , буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

ГЕНЕРАТОР ВЫСОКИХ ЧАСТОТ

Генератор ВЧ представляет собой лабораторный прибор, предназначенный для получения синусоидальных колебаний высокой частоты в диапазоне от 10 до 100 МГц.

Прибор рассчитан для эксплуатации:

— температура (2935) К (205) С;

— относительная влажность воздуха (6515) %;

— атмосферное давление (1000004000) Н/м (75030) мм рт.ст.;

— напряжение сети (2204,4) В, частота 50 Гц.

Прибор применяется для регулировки и испытания высокочастотных ступеней радиоаппаратуры в лабораторной и цеховой практике.

Проведение поверки

1. Поверка должна проводиться в нормальных условиях, оговоренных в ГОСТ 22261—82.

2. Допускается проводить поверку в рабочих условиях, если поверяемый генератор и образцовые средства поверки сохраняют свои метрологические параметры в этих условиях.

3. Поверитель должен ознакомиться с содержанием технических описаний и инструкций по эксплуатации поверяемого генератора и используемых средств поверки.

4. Должны быть проведены все указанные мероприятия по обеспечению условий безопасной работы, а также операции по созданию и сохранению требуемых внешних условий.

5. Поверяемый генератор и используемые средства поверки должны быть заземлены и прогреты под током в течение времени.

Основные технические характеристики

1. Диапазон частот от 10 до 100 МГц;

2. Погрешность градуировки по частоте не превышает — 1%;

3. Напряжение в пределах от до 2 В снимается со специального гнезда;

4. Надёжность: 10 тыс.часов;

5. Погрешность: %, 3 %.

6. Шаг: 100; 10; 10;

7. Форма сигнала: синусоидальная;

8. Коэффициент гармоник: < 2 %;

9. Источник питания: сеть;

Условия, при которых эксплуатируется данный прибор — нормальные. Проводятся все указанные мероприятия по обеспечению условий безопасной работы, а также операции по созданию и сохранению требуемых внешних условий. Рассмотренный генератор заземляют и прогревают под током в течение времени 15 мин.

Схема генератора ВЧ

Схема генератора ВЧ состоит из следующих основных элементов: генератора высокой частоты, генератора модулирующей частоты, измерителя уровня выходного напряжения, измерителя коэффициента глубины модуляции и выпрямителя. Генератор высокой частоты для исключения паразитной частотной модуляции и реакции аттенюатора на частоту выполнен по двухступенчатой схеме с электронной связью между ступенями [4].

Задающий генератор работает на лампе 6С5 и представляет собой трехточечную схему с катодной связью. Для большей устойчивости работы часть колебательного контура задающего генератора между катодом и корпусом, зашунтирована сопротивлением в 27 кОм. Колебания высокой частоты от задающего генератора подаются на усилитель с сопротивления связи в 1000 Ом, включенного в анодную цепь лампы 6С5.

Усилитель, работающий по схеме последовательного питания, выполнен на лампе 6К7. Лампа 6К7 выполняет одновременно роль модулятора. Кроме того, изменением экранного напряжения потенциометром «Установка несущей» этой лампы устанавливается уровень выходного высокочастотного напряжения.

Устройство для регулировки величины выходного напряжения, помимо потенциометра «Установка несущей», состоит из плавного аттенюатора, ступенчатого аттенюатора и делителя напряжения на конце выходного кабеля.

Модулятор генерирует синусоидальные колебания с частотой в 400 Гц. Он работает на лампе типа 6Ф6С, соединенной триодом, и представляет собой генератор по схеме Мейснера. Для подбора оптимального режима, обеспечивающего устойчивую работу модулятора при малом коэффициенте нелинейных искажений, напряжение возбуждения регулируется потенциометром, включенным на часть витков сеточной катушки.

Измеритель уровня выходного напряжения собран на одной половине лампы типа 6Х6С. Он представляет собой диодный вольтметр. Вторая половина лампы типа 6Х6С используется для компенсации начального отклонения стрелочного измерителя, получающегося за счет начального тока первой половины лампы. Переменная составляющая выпрямленного напряжения задерживается от проникновения на выход детектора фильтром, состоящим из индуктивности в 100 мГн и емкостей в 2000 и 1500 пФ. В то же время напряжение модулирующих частот во всем диапазоне от 50 до 8000 Гц подается через фильтр на модулометр.

Измеритель коэффициента глубины модуляции состоит из усилителя низкой частоты и диодного вольтметра, проградуированного непосредственно в процентах глубины модуляции. Градуировка модулометра, как и всякого другого модулометра подобного типа, справедлива только при определенном напряжении выхода, в данном случае, соответствующем напряжению на зажимах аттенюатора в 1 В.

Выпрямитель прибора собран по двухполупериодной схеме на лампе типа 6Ц5С и питается от трансформаторов с феррорезонансной стабилизацией, что дает примерно десятикратное снижение колебаний вторичных напряжений по сравнению с колебаниями напряжения сети, чем обеспечивается большее постоянство параметров генератора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *