Вопросы по генератору ВЧ

[duke_nuke]

Всем Мур (здрасьте).
По нехватке (или забытии) знаний по радиоэлектронике нашел Обучалку.
В самом начале возник вопрос: Глава Генератор ВЧ - схема колебательного контура с "подкачкой" от транзистора - все доступно и понятно - транзистор открывается, контур получает дополнительную энергию через коллектор-эмиттер (контур LC подключен к эмиттеру). Далее глава "Делаем усилитель мощности высокой частоты (УМВЧ)" - схема уже иная - колебательный контур подключен к коллектору транзистора. Что-то тут недоговорено?



Сюда перенес.
В данной теме все эти вопросы уже задавали и на них уже отвечали.
Почитайте тему, т.к. вряд ли кому захочется отвечать на одни и те же вопросы по несколько раз.
aen

[kalobyte]

линки давай, телепатов тут нет

колебательный контур подключен к коллектору транзистора. Что-то тут недоговорено?

а куда он должен быть подключен по-твоему?
нагрузка в 95% включается в коллектор

[duke_nuke]

Здесь (http://radiokot.ru/start/analog/basics/14/) контур подключен к эмиттеру - это понятно - коллекторный ток "подкачивает " энергию в контур - колебания не затухают.
А здесь (http://radiokot.ru/start/analog/basics/15/) контур подсоединен к коллектору.
Вот эта разница в схемах непонятна...

[svic]

Вторая ссылка про усилитель.

[Skazyn]

05.gif

(2.51 КБ) 305 скачиваний

Чот проблема с Пониманием прохождения тока в цепях. Где он останавливается и прочее. Вот на этом рисунке в базу транзистора входит обмоточка. Так как цепь замыкается то транзистор открывается и колебательный контур насыщается током. Как сперва ведет себя ток, он наполняет конденсатор и останавливается? или идет сперва в катушку?



Сюда перенес.
Почитайте данную тему.
В ней десяток раз задавали подобный вопрос и столько же отвечали.
aen

[svic]

Сперва в кондер, потому как при нарастающем токе сопротивление катушки большое, а у разряженного кондера, наоборот, маленькое.

[Skazyn]

зарядился он и что дальше? и как себя ток ведет в катушке и в контуре?

[svic]

Почитайте про катушку, ЭДС самоиндукции, про колебательный контур....

[Skazyn]

Спойлер

Почитайте про катушку, ЭДС самоиндукции, про колебательный контур....

да это все понятно. меня другое интересует. Вот зарядился кондер. Обмотка вне контура должна как то не пропускать ток, но как? при включении цепи транзистор открывается и на катушке появится скачек и ток на катушке контура возрастет, но и конденсатор зарядится. но тот импульс что возник в катушке в момент включения поможет зарядить кондер контура или зарядит его? а так как ток эдс меняет наравление это значит что сверху на обкладке будет - а снизу + и так как ток пойдет в другом направлении, то он подавит поле той катушки, которая вне контура, и транз закроется?

[aen]

Вот зарядился кондер

А зачем Вам все это нужно?
Хотя все начинающие почему то считают, что пока не поймут как электроны и дырки в транзисторе летают и как заряжается и разряжается конденсатор в генераторе ВЧ, то нельзя ничего спаять.
На самом деле все эти знания хотя и полезны, но на практике не нужны.
Про это много раз писали в данной теме.
Вот хотя бы.
viewtopic.php?p=1848878#p1848878
Для понимания в принципе работы генератора нужно к нему подходить с другой стороны и особо не задумываться о заряде и разряде конденсатора.

Вот здесь в теме уже писали.
viewtopic.php?p=348677#p348677

А принцип как в маятнике. Что бы он всегда качался, его нужно в определенные моменты подталкивать с определенной силой. Так и в генераторе. Что бы в колебательном контуре колебания не прекращались, их нужно в определенный момент подталкивать с определенной силой. Для этого с выхода генератора (с контура) берут маленькую часть колебаний, усиливают их например транзистором и снова подают в контур в определенные моменты. Для того, что бы эти моменты были в нужное время в генераторе создается положительная обратная связь. ПОС.
Все генераторы в принципе работают так, кроме некоторых. Например шумовых. Но об этом пока не задумывайся.
А начальные колебания в контуре возникают при включении питания. Включение играет роль начального толчка. После этого вступает в действие ПОС. (положительная обратная связь), которая не дает этим колебаниям прекратиться.

Вот здесь на осциллографе видим, что получается в контуре если на него подавать импульс.



Здесь картинку раздвинули.



Видно, что при подаче импульса в колебательном контуре возникают затухающие колебания.
Если контур подталкивать периодически в нужный момент с нужной силой, то колебания затухать не будут.
Все это делается с помощью положительной обратной связи, суть которой в том, что часть напряжения с выхода поступает на вход и подталкивает колебания в контуре.

Полная аналогия с маятником. В часах например маятник тоже подталкивают и поэтому он качается постоянно, пока не кончится "завод", а в генераторе ВЧ пока не "сядет" батарейка.

Вот в этой теме можно еще почитать.
viewtopic.php?p=2719137#p2719137

Но начнем со схем задающих генераторов.
В принципе, схемы задающих генераторов уже рассмотрены в статье на сайте.
http://radiokot.ru/start/analog/bugs/03/
Сначала разберемся с принципом работы генератора ВЧ на элементах LC. Некоторые глядя на схемы генераторов пытаются разобраться, как там заряжаются и разряжаются конденсаторы и т.п., но по-моему это лишнее, да и практической пользы не принесет. Так вот принцип действия подобных генераторов один и тот же, кроме некоторых генераторов о которых поговорим позже. Рассматривать, как работает генератор ВЧ лучше начинать с колебательного контура. Берем такую схему с колебательным контуром и посмотрим, что произойдет, если кратковременно нажать и отпустить кнопку.



Что бы не быть голословным, я на самом деле собрал подобную схему и посмотрел.



Вижу, что при подаче импульса напряжения на колебательный контур в нем возникают затухающие колебания с частотой определяемой колебательным контуром. Если немного развернуть на осциллографе, то это видно лучше.



В принципе, как маятник. Если его периодически подталкивать, то он будет колебаться постоянно, а если подталкивать по чаще, то и колебания не будут успевать затухать. Еще главное это подталкивать в определенные моменты, т.е. по ходу маятника и с достаточной силой. Все это относится и к колебательному контуру. В теории генераторов это правило называется «баланс фаз» и «баланс амплитуд»
На самом деле я конечно кнопку не нажимал, хотя и можно было, но я просто сделал мультивибратор и подавал импульсы с него на колебательный контур. Частота мультивибратора где то 2 кГц, а собственная частота колебательного контура где то 100 кГц.



Т.е. получается, что я толкнул колебательный контур и примерно через 50 колебаний в контуре, которые постепенно затухают, я опять его подтолкнул и т.д. При этом подталкивание происходит случайным образом и фаза каждой вспышки колебаний у нас тоже случайная, т.е. своя в каждой вспышке. Отсюда вырисовывается требование к схеме. Нужно придумать такую схему, что бы она автоматически подталкивала колебания в колебательном контуре постоянно с нужной силой и в нужные моменты.
Это делается в схемах с положительной обратной связью(ПОС). Положительная обратная связь, это когда какую то часть сигнала с выхода, в нужной фазе подают снова на вход схемы.
На основе полученный здесь знаний начнем «изобретать» генератор. Для этого нам потребуется само собой колебательный контур, усилитель, батарейка и что самое интересное выключатель, который является довольно таки важным элементом схемы генератора.



Смотрим, что получается. При замыкании выключателя, из за переходных процессов в схеме, в том числе и колебательном контуре получается бросок тока. Вследствие этого в контуре возникнут колебания. Небольшая часть этих колебаний через катушку связи подается на вход усилителя. Эти колебания усиливаются, потом снова поступают на колебательный контур и подталкивают колебания в нем и так по кругу. Главное, что бы подталкивание было в такт с колебаниями, что возникли в колебательном контуре. Если это не так, то нужно поменять местами выводы катушки связи или выводы колебательного контура.
Практическая схема подобного генератора выглядит так.



Все генераторы практически работают по этому принципу. Разница только в подаче обратной связи и включения контура в схему. Схема, что выше называется генератор с трансформаторной обратной связью. А например про часто применяемую схему генератор Колпитца можно почитать на форуме в этой теме.
viewtopic.php?f=28&t=33417
Там все подробно написано.

Вот это нужно понимать и все это уже написано в данной теме.

[Skazyn]

А зачем Вам все это нужно?
Хотя все начинающие почему то считают, что пока не поймут как электроны и дырки в транзисторе летают и как заряжается и разряжается конденсатор в генераторе ВЧ, то нельзя ничего спаять.
На самом деле все эти знания хотя и полезны, но на практике не нужны.

вот по этому и считают)))) и я считаю, что сперва нужно изучить все ньюансы, чтоб потом воротить)))

[Jamt]

Надыбал на одном сайте раздел с уроками для новичков, и не могу понять одну схему. Точнее не понятен один момент - на рисунке изображен npn транзистор. Что бы его открыть нужно подать на базу плюс. Плюса по схеме не будет пока по первичной обмотке не потечет ток который создаст заряд на вторичной обмотке, и который в свою очередь откроет транзистор. Который не откроется потому что ток не течет от колектора к эмиттеру таким образом не создается магнитное поле на катушках. Замкнутый круг какой-то. Обясните где я не прав, а то я скоро мозг сломаю. http://www.chipinfo.ru/schems/junior/junior16.html



Сюда перенес.
В данной теме десяток раз отвечали на данный вопрос и даже на этой же странице чуть выше.
Читайте данную тему с самого начала и начинайте с того, что при включении питания в схеме возникнет импульс тока.
aen

[svic]

Вся проблема в том, что работу схем генераторов пытаются представить в статике, через "плюсы" и "минусы", а нужно смотреть на направление токов и динамику изменения их значений. Для начала нужно знать, что при возрастании напряжения на катушке ЭДС-самоиндукции противоположна, а при снижении напряжения - совпадает, что влияет на ток через катушку. Если индуктивно связанные катушки намотаны в одну сторону, то токи в катушках будут течь в противоположных направлениях (если в одной сверху вниз, то в другой - снизу вверх и наоборот). Все процессы идут в динамике - токи непрерывно изменяются и при этом взаимосвязаны, т.е. влияют друг на друга. Ну, и потом обязательно нужно разобраться что-такое баланс фаз и баланс амплитуд.
Да! И ещё один очень важный момент - ток в катушке связи появляется только тогда, когда ток в основной катушке изменяется, если ток в ней постоянный, то несмотря на то, что магнитное поле вокруг неё есть и даже очень сильное, тока в катушке связи не будет....

[lcleo]

Здраствуйте!
Два вопроса по схеме АМ модулятора,с первой страницы темы:

Спойлер

1)Конденсатор С5 для чего?
2)Режим по постоянке третьего транзистора.Каким брать ток делителя R5 R6? если в обычном каскаде ОК с резистором в эмиттерной цепи выбираем ток делителя = Iб*10; То здесь какой ток базы брать? (максимальный потребляемый ток модулируемых каскадов)/H21 ?

[aen]

1)Конденсатор С5 для чего?

Конденсатор С5 блокировочный, который ставят в любой схеме.
Тонкость здесь в том, что его сопротивление по ВЧ должно быть как можно меньше, но при этом не должен влиять на частотную характеристику модулятора(по сути УНЧ).
Слишком большая емкость С5 будет срезать высокие частоты звукового сигнала.
Исходя из этого на практике С5 выбирается на данных частотах в пределах 5000 - 20000 пф

2)Режим по постоянке третьего транзистора.Каким брать ток делителя R5 R6? если в обычном каскаде ОК с резистором в эмиттерной цепи выбираем ток делителя = Iб*10; То здесь какой ток базы брать? (максимальный потребляемый ток модулируемых каскадов)/H21 ?

R5 выбирается в зависимости от h21 третьего транзистора(эмиттерного повторителя) и его величина зависит от тока потребления выходного каскада передатчика.
В данной схеме этот ток не превышает 10 ма. Отсюда и получилась такая величина резистора R5.
В более мощных передатчиках выходной каскад лучше сделать на составном эмиттерном повторителе поставив более мощный транзистор.
Вот хотя бы как здесь.

Рад_св.doc

(266 КБ) 226 скачиваний

Код: Выделить всё

Модулятор, это по сути УНЧ с мощным выходом. VT4 и VТ5 это предварительный усилитель. После предварительного усилителя стоит составной эмиттерный повторитель на транзисторах VТ6 и V7. Эмиттерный повторитель можно сделать и не составной, но в настройке он получается сложнее, да и модуляция получается хуже. На выход эмиттерного повторителя включен сам передатчик.

Там и настройка более подробно написана.

Но лучший вариант если в модуляторе применить модулирующий трансформатор. При этом мощность передатчика при этом же напряжении питания вырастет теоретически в четыре раза, а на практике раза в три.

[lcleo]

Спасибо за развернутый ответ!
Интересная у Вас методика рассчета делителя эмиттерного повторителя, если правильно понял, то требуется подгонка резистором R5, но имеем выйгрыш в входном сопротивлении, по сравнению с расчетом, который прочитал в книге(делитель R5 R6 задает потенциал базы= половина питания+0,6, ток делителя выбрать больше тока базы в 10 раз)

[aen]

по сравнению с расчетом, который прочитал в книге(делитель R5 R6 задает потенциал базы= половина питания+0,6, ток делителя выбрать больше тока базы в 10 раз

Все не так просто.
Вы тут приводите методику расчета для эмиттерного повторителя работающего в режиме малого сигнала.
Т.е. для случая, когда входной сигнал подаваемый на эмиттерный повторитель намного меньше напряжения питания.
В данном же случае эмиттерный повторитель работает в режиме большого сигнала, т.е. его входное напряжение сравнимо с напряжение питания, а в этом режиме свойства эмиттерного повторителя совсем не такие, как в первом случае , что Вы приводите в пример.
Рассчитать поведение эмиттерного повторителя в режиме большого сигнала простыми способами довольно затруднительно.
Нам по сути нужно получить такую картинку, где нагрузкой эмиттерного повторителя является выходной каскад передатчика и этот эмиттерный повторитель работает в режиме большого сигнала.



Про этот режим можно почитать набрав в гугле
"эмиттерный повторитель в режиме большого сигнала"
Вот первая попавшаяся ссылка из Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники
http://www.skilldiagram.com/gl2-3.html
Можно также рассматривать поведение эмиттерного повторителя, исходя из того, что он обладает небольшим выходным импедансом для малого сигнала (динамический импеданс). Его выходной импеданс для большого сигнала может быть значительно больше (равен Rэ). Изменение импеданса от первого значения ко второму происходит в тот момент, когда транзистор выходит из активного режима (в нашем примере при напряжении на выходе -5 В). Иначе говоря, небольшой выходной импеданс для малого сигнала не означает еще. что схема может создавать большой сигнал на низкоомной нагрузке. Если схема имеет небольшой выходной импеданс для малого сигнала, то из этого не следует, что она обладает способностью передавать в нагрузку большой ток.

[lcleo]

В данном же случае эмиттерный повторитель работает в режиме большого сигнала, т.е. его входное напряжение сравнимо с напряжение питания, а в этом режиме свойства эмиттерного повторителя совсем не такие, как в первом случае , что Вы приводите в пример.
Рассчитать поведение эмиттерного повторителя в режиме большого сигнала простыми способами довольно затруднительно.

Режим большого сигнала расчитывается легко, по "моей" методике:

Спойлер

Ток покоя 5ма, напряжение на R3=4.5 => R3=900 Ом, потенциал базы = 4.5+0.6=5.1 пусть h21=50, ток базы 5ма/50=100мкА. ток делителя берем 1ма и находим резисторы делителя.

Но стоит добавить паралелльно резистору эмиттера нагрузку - получим обрезку большого сигнала сверху(питание инверсное у меня на схеме),можно повысить напряжение смещения, но тогда повыситься и ток покоя,(ну и амплитуда необрезанной синусоиды уменьшиться конечно). В нашем случае ведь эмиттерный резистор есть выходной каскад, паралельно ему ничего не цепляем,т.е.проблем не должно быть?

[aen]

Режим большого сигнала расчитывается легко, по "моей" методике:

Почему вы там взяли сопротивление нагрузки 900 Ом?
Выходной каскад же потребляет порядка 10 - 15 ма в данной схеме.
Ну так и возьмите в своей схеме резистор R3 порядка 200 - 300 Ом и подсчитайте.
При этом на выходе получите эту картинку.

[lcleo]

Почему вы там взяли сопротивление нагрузки 900 Ом?

просто для примера потому что речь шла о:

эмиттерный повторитель работает в режиме большого сигнала, т.е. его входное напряжение сравнимо с напряжение питания

Ну так и возьмите в своей схеме резистор R3 порядка 200 - 300 Ом и подсчитайте.

Так пойдет?

Входное сопротивление "по-моему" методу... фигня конечно,а вот по расчету aen в схеме модулятора входное сопротивление нормальное.поэтому меня заинтересовала его методика.

Тяжело рассчитать режим большого сигнала в случае если к R3 подключить нагрузку, шунтирующую R3 - появиться обрезка выходного сигнала сверху(обрезку убрать можно, но тогда ток вырастит), но это ведь не наш случай с передатчиком?
Из Вашей ссылки http://www.skilldiagram.com/gl2-3.html:

Проблемы такого рода возникают также в тех случаях, когда нагрузка эмиттерного повторителя имеет внутри собственный источник напряжения или тока. Примером такой схемы служит стабилизированный источник питания (на выходе которого стоит обычно эмиттерный повторитель), работающий на схему, содержащую собственный источник питания.

Вроде к нашей схеме не относиться?
Или может есть еще какие случае,не упомянутые в книге?