Материал: 1 Классификация и физический механизм работы вч и свч генераторов

≥ Т/2-выше. Расчеты показывают, что наилучшие результаты с точки зрения эффективности генератора обеспечивает режим с τнас ≈ Т/2 [ 2 ].В момент запирания АЭ ток коллектора становится равным 0. Однако ток в формирующем контуре не обрывается, а замыкается через емкость контура (ic)Несмотря на лучшие частотные свойства режим класса «Е» не нашел широкого применения, т.к. при закрытом транзисторе пиковое напряжение на коллекторе может в несколько раз превышать напряжение источника питания. В оптимальном режиме при τнас ≈ Т/2 пиковое напряжение в 3,7 раза превышает Ек.Рисунок 3.37 – Волновая диаграмма генератора класса «Е» При использовании транзистора в таком генераторе резко возрастает опасность электрического пробоя, особенно в процессе настройки, когда режим отличается от оптимального и пиковое напряжение может быть значительно больше 3,7Ек. Более подходящим прибором для генератора класса «Е» является генераторная лампа, т.к. она способна выдержать многократные импульсные перегрузки по напряжению. Однако и в этом случае надежность генератора оказывается невысокой из-за большой вероятности электрического пробоя.Вследствие низкой добротности формирующего контура, форма напряжения на нагрузке далека от гармонической, поэтому в схему ГВВ добавляется фильтрующий контур, имеющий высокую добротность и настроенный на рабочую частоту. Амплитудно–частотные характеристики формирующего (1) и фильтрующего (2) контуров показаны на рисунке 3.38.С ростом рабочей частоты генератора емкость формирующего контура необходимо уменьшать. Как только необходимая емкость контура станет меньше паразитной емкости схемы, обеспечение оптимального режима становится невозможным и к.п.д. генератора начнет быстро падать. Рисунок 3.38 – Амплитудно-частотные характеристикиВ заключение следует заметить, что приведенные сведения не исчерпывают все схемы и методы повышения эффективности ГВВ. Более подробно этот материал излагается в [ 2 , 3] . Умножители частотыУмножители частоты, как и усилители мощности колебаний высокой частоты, относятся к подклассу генераторов с внешним возбуждением. От усилителей мощности они отличаются тем, что частота колебаний выходного сигнала в кратное число раз отличается от частоты возбуждения.

Основные области применения умножителей частоты (УЧ):- Расширение диапазона частот возбудителя.Предположим , что исходный диапазон частот возбудителя f … 2f. Применение удвоителя частоты позволит получить частоты 2f …4f. В результате общий диапазон частот возбудителя составит f … 4f.- Углубление частотной модуляции (ЧМ)При умножении частоты ЧМ колебаний пропорционально увеличивается и отклонение частоты (девиация).- Перенос низкочастотных колебаний, стабилизированных кварцем, в более высокочастотный диапазон.- В выходных каскадах транзисторных передатчиков диапазона сверхвысоких частот, где транзисторы утрачивают свои усилительные свойства.

Варакторные умножители частоты

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Кольпоскопы «Алайф-Дафина»Варианты для любого бюджета.Доставка по всей РФ.В наличии на складе. СервисконтактыБинокулярныйЦифровой видеокольпоскопКаталог товаровbstmed.ruЕсть противопоказания. Посоветуйтесь с врачом.Скрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

Преобразователь частоты ONI M680Широкий ассортимент надежных моделей для насосного оборудования. От 0,75 кВoni-system.comСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

Яндекс.Директ

В умножителях этого типа для генерации гармоник частоты возбуждения используется нелинейность емкости р-n перехода специальных диодов, получивших название «варикап» и «варактор». В варикапе используется нелинейность барьерной емкости закрытого перехода, которая относительно не велика, и, следовательно, не велики значения накапливаемых зарядов и пропускаемых токов. Соответственно мала преобразуемая варикапом мощность. Поэтому на практике для умножения частоты используют варакторный режим диода, в котором он работает с частичным отпиранием р-n перехода. В таком режиме к барьерной емкости перехода добавляется диффузионная емкость, которая на несколько порядков превышает барьерную. В результате существенно возрастает преобразуемая варакторным умножителем мощность. Эквивалентная схема варикапа представлена на рисунке 3.40. Здесь L – индуктивность выводов диода; RS - сопротивление материала кристалла и контактов; Rу– сопротивление утечки; СБ– барьерная емкость перехода; Rр – сопротивление рекомбинации (активная составляющая сопротивления открытого перехода); СП

– емкость патрона (корпуса диода); СД- диффузионная емкость открытого перехода. Ключ Sмоделирует переход диода из закрытого состояния в открытое. Сопротивление утечки диода обычно составляет величину порядка 10⁶Ом и практически не влияет на работу варактора. Сопротивление RS резко меняется при переходе напряжения на диоде (е) через 0 . RS0- сопротивлениеRSв открытом состоянии перехода; RSЗ - в закрытом. Зависимость RS, СД и СБот напряженияна диоде представлена на рисунке 3.40. В рабочем для диода диапазоне частот индуктивностью выводов обычно можно пренебречь; тогда для минимизации потерь в диоде соответственно в закрытом и открытом состояниях необходимо выполнить условия

RSЗ<<1/ωСБ и Rр >>1/ωСД

Рисунок 3.40 – Эквивалентная схема варактора

Таким образом, диапазон рабочих частот варактора определяется интервалом

(3.54)

Кроме того, для уменьшения потерь из-за конечного времени восстановления ( tB ) необходимо выполнить условие

(3.55)

Заметим, что этим условиям удовлетворяют только специальные диоды, предназначенные для преобразовательных устройств. Например, детекторные диоды должны обладать в основном активной проводимостью ( т.е. для них не выполняется условие 3.54), а выпрямительные диоды из-за большого времени восстановления не могут быть использованы на высоких частотах (3.55).

При выполнении условий (3.54 - 3.55) диод можно в первом приближении считать нелинейной ёмкостью с малыми потерями.

Рассмотрим схемы варакторных умножителей частоты, представленные на рисунке 3.41. В первой схеме варактор непосредственно заземлён, что позволяет упростить проблему охлаждения, т.к. в качестве радиатора здесь может быть использован корпус устройства. В этой схеме параллельно диоду включена дополнительная емкость Сдоп, которая обычно определяется емкостью патрона диода, но возможно и подключение внешней ёмкости. ЁмкостьСдоп позволяет увеличить ток через диод и соответственно преобразуемую мощность. Однако в диапазоне СВЧ увеличение этой емкости часто приводит к появлению в рабочем диапазоне паразитного резонанса, частота которого определяется дополнительной ёмкостью совместно с индуктивностью выводов. На практике установлено, что паразитный резонанс можно вывести из рабочего диапазона частот, если

Яндекс.ДиректРасчет полупроводниковых системКомпьютерное моделирование p-n переходов, диодов, транзистров в COMSOL.Узнать большеcomsol.ru0+Скрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

Генераторы сигналов KeysightРеволюционная технология Trueform. Гарантия 3 года. В наличии на складе в Москве.Узнать большеeriscom.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

SMG-1016M. VoIP по оптовым ценамв Екатеринбурге! SMG-1016M в наличии на складе. ELTEX. Заходите!Узнать большеeltexcm.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

Генератор вч сигналов1, 2 канала. ГосРеестр. USB, LAN, RS-232. Звоните или покупайте онлайн!Узнать большеeliks.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

СдопБ (3.56)

Рисунок 3.41 – Схемы варакторных умножителей

Во второй схеме умножителя с последовательным включением диода условия теплоотвода естественно усложняются, т.к. оба электрода не имеют заземления. Роль дополнительной емкости в этой схеме выполняют конденсаторы С1 и С2.

Если условие (3.56) не выполняется, целесообразно перейти к последовательной схеме, где Сдоп может быть больше CБ [ 5] .

Фильтры во входной и выходной цепях обеспечивают согласование с источником возбуждения на входе и с нагрузкой на выходе. Вторая функция фильтров – разделение цепей входной и выходной частоты. Как правило, это достаточно сложные узкополосные фильтры.

При проектировании варакторных умножителей следует учитывать возможность появления параметрических колебаний с частотами Nω/2. Для их устранения необходимо исключить во входной и выходной цепях образование паразитных контуров с соответствующими резонансными частотами. Эта проблема становится особенно сложной при использовании в схеме умножителя многозвенных фильтров.

Определённые сложности возникают в варакторных умножителях при умножении колебаний с меняющейся амплитудой. Вследствие нелинейности емкости варактора, её среднее значение, определяющее настройку колебательной системы, зависит от амплитуды входных колебаний и приводит к нелинейности амплитудной характеристики. На динамической характеристике возможно появление участков с отрицательным сопротивлением и как следствие паразитной генерации. Для стабилизации средней емкости в схемах умножения применяют комбинированное, либо автоматическое смещение за счет постоянной составляющей тока диода.

Мощность и к.п.д. умножителя можно поднять путем включения в колебательную систему холостых (ненагруженных) контуров настроенных на промежуточные гармоники частоты возбуждения. Например, при утроении частоты холостой контур настраивается на вторую гармонику.

Яндекс.ДиректКольпоскопы «Алайф-Дафина»Узнать большеbstmed.ruЕсть противопоказания. Посоветуйтесь с врачом.Скрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

Нужна микроволновка? от 2650 рубБольшой выбор микроволновых печей. Встраиваемые и отдельностоящие. Гриль. КонвекцияУзнать большеtechport.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

Преобразователь частоты ONI M680Широкий ассортимент надежных моделей для насосного оборудования. От 0,75 кВУзнать большеoni-system.comСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

Как сделать молниезащиту?Бесплатный расчет проекта Вашего объекта. Примеры расчетов молниезащиты. Смотрите!Узнать большеzandz.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

Наиболее эффективны в схемах умножителей частоты « диоды с накоплением заряда» (ДНЗ), которые отличаются от обычных «диодов с нелинейной емкостью» (ДНЕ) очень малым, практически мгновенным временем восстановления, что обуславливает широкий спектр гармоник и соответственно большие мощности выходных колебаний при больших кратностях умножения.

В заключение настоящего раздела приведём пример схемы утроителя частоты с холостым контуром и автоматическим смещением (рисунок 3.42)

Рисунок 3.42 – Варакторный умножитель частоты

Вариант схемы варакторного умножителя с частичным отображением топологии печатной платы представлен на рисунке 3.43 [ 5 ].

Рисунок 3.43 – Умножитель частоты высокой кратности

СВЧ диапазона.
1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 40

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/254019

Смотрите также:

Анализ ликвидности и платежеспособности банка ОАО "ДОС-Кредобанк"
Анализ прекращения предпринимательской деятельности
Исследование педагогических условий повышения спортивной мотивации
Понятие, признаки и состав административного правонарушения
Рационализация модернизирующихся обществ и дискурсивные практики нормативного регулирования
Социология большой длительности: взаимосвязь парадигм исторической динамики
Сыскология, или Наука о профессиональной сыскной деятельности: первое знакомство
Философия как наука и как явление культуры
Экономное электроосвещение
Язык – хранитель и свидетель культуры