Разработка передатчика и приемника 66 МГц (дальность-200м)

[SmarTrunk]

Конденсаторы С3 в обоих схемах - это абсолютно одно и то же. Дело в том, что по высокой частоте земля (минус) и питание (плюс) - это абсолютно одно и то же. Поскольку по высокой частоте земля и питание (должны быть) зашунтированы керамическими конденсаторами, которые на ВЧ имеют почти нулевое сопротивление. С погрешностью на индуктивность выводов и индуктивность дорожек платы. Поэтому на ВЧ выводы покороче, а земля и питание на платах потолще.

[Кот ПофиG]

При вычислении емкости С1 его сопротивление на частоте генерации принимать равным 0?

Конденсаторы С3 в обоих схемах - это абсолютно одно и то же. Дело в том, что по высокой частоте земля (минус) и питание (плюс) - это абсолютно одно и то же. Поскольку по высокой частоте земля и питание (должны быть) зашунтированы керамическими конденсаторами, которые на ВЧ имеют почти нулевое сопротивление. С погрешностью на индуктивность выводов и индуктивность дорожек платы. Поэтому на ВЧ выводы покороче, а земля и питание на платах потолще.

В каких книгах или статьях описываются подобные особенности ВЧ схем?

[svic]

Во всех статьях по основам радиоэлектроники. Питающий провод и земля для переменки ОБЯЗАНЫ иметь нулевой потэнциал - это как отче наш, в этом и заключается развязка по питанию и без этого условия не будет работать нормально ни одна схема. На питании должнен быть только постоянный ток и никаких переменок, иначе мощная переменка выходного каскада через цепи смещения попадает на входы - вот вам и возбуды. Кроме того переменка должна замыкаться только в своей цепи - выход предыдущего каскада/вход последующего, в чужие цепи она попадать не должна!

[Кот ПофиG]

Понятно.
Так значит при расчете шунтирующего кондера его сопротивление на частоте генерации принимать равным 1 ому или меньше? И почему он должен быть именно керамическим?
И еще вопрос: шунтирующий конденсатор нужно ставить параллельно каждому узлу/каскаду или одного на всю схему достаточно?

[svic]

Так значит при расчете шунтирующего кондера его сопротивление на частоте генерации принимать равным 1 ому или меньше? И почему он должен быть именно керамическим?

Сопротивление выбирается из соображений остаточного уровня пульсаций ( амплитуды ВЧ напряжения, создаваемого каскадом ) и зависит от тока, потребляемого этим каскадом. Например, если твой генератор при работе создает ВЧ переменный ток, равный 5ма, то проходя через кондер, сопротивлением 1ом на рабочей частоте, напряжение ВЧ на нем составит I*R=1ом*0.005а=0.005В. Как видишь просто закон ома и никаких премудростей. Кондер керамический потому, что такие имеют наименьшее время заряд/разряда. Тут зависимость проста - чем меньше по габаритам кондер- тем выше его быстродействие. На СВЧ всегда ставят несколько маленьких кондеров параллельно. У электролитов время реакции большое и их ставят, чтобы подавить НЧ токи. Очень часто ставят в параллель электролит и керамику. С расчетом их емкости особо не заморачиваются, для маломощных каскадов на частоты 10-200мгц достаточно кондера 0.01-0.15мк.

И еще вопрос: шунтирующий конденсатор нужно ставить параллельно каждому узлу/каскаду или одного на всю схему достаточно?

Очень желательно каждому. ВЧ напряжение должно быть только внутри самого узла- на транзисторе и на контуре. На сАмой нижней и самой верхней точке должно быть только постоянное напряжение питания, поэтому эти точки и закорачиваются (блокируются) кондером. Кстати физически это так и должно быть выполнено - кондер одним концом напрямую припаян к верхнему концу катушки, другим к нижнему концу эмиттерного резистора. В эти же точки наикратчайше должны приходить остальные соответствующие элементы схемы. Это и будет грамотная топология, благодаря которой снимется куча проблем.

[Кот ПофиG]

Вот что получилось:

gvch.JPG

(11 КБ) 323 скачивания

Насчет С2 и С3: сколько я видел схем, везде С1=С2. Тогда С3=С2/10=2,7 пик
L1 0.22мкГн

[aen]

А вот здесь не смотрел как разные схемы с нуля пробуют, в том числе и кварцованные с широкополосной ЧМ.

http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=28&t=41327

Там и приемник есть на TDA7021 по стандартной схеме, хотя лучше такой сделать, но это сложнее.

http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=202902#p202902

http://radiokot.ru/start/analog/practice/05/

Не нужно там рассчитывать. Просто подобрать при настройке.
Что бы сделать табуретку необязательно пользоваться сопроматом для расчета толщины ножек, хотя и можно.

[Кот ПофиG]

Не нужно там рассчитывать. Просто подобрать при настройке.

Лучше рассчитать. А потом, если надо, подогнать.
Правильно ли я расчитал? мне не совсем понятно, какую емкость брать для кондера С2 чтобы потом по формулам

1/C2 + 1/C3 = 1/Cx;C2/C3=1/10.

считать?

[svic]

Расчет всегда полезен, хотя-бы прикидочный. Здорово сокращает время подгонки. То, что я тут нацарапал - ориентиры, чтоб определиться, где эта печка, от которой следует плясать. Схему маненько по другому тоже для пущей ясности изображал. Расклад такой. Сначала по известной индуктивности определяешь суммарную емкость Сх ( С2+С3 ), затем по их отношению определяешь номиналы. Не обязательно 1/10, можно и 1/5. При этом амплитуда несколько уменьшится, стабильность тоже, потому как межпереходные динамические емкости транзистора начнут сказываться в бОльшей степени.
Короче если туман рассеется не до конца - посчитаем вместе.

[Кот ПофиG]

Сх ( С2+С3 )

Вы наверно имели ввиду 1/С2+1/С3, последовательное соединение все-таки... Глупо получилось, написал что в таком простом вопросе не разобрался, потом внимательно посмотрел и догадался...

[svic]

Да, конечно, 1/Cx= 1/C2+1/C3 суммарное при последовательном соединении с последующим переворотом результата. Т.е. Сх= (С2*С3) / (С2+С3).

[Кот ПофиG]

Вот результаты:

gvch.JPG

(11.54 КБ) 340 скачиваний

[aen]

Вот результаты

Что толку от этих результатов если не учтены межэлектродные емкости транзистора, которые к тому же зависят от режима транзистора и паразитные монтажные емкости которые на ВЧ сравнимы с Вашими рассчитанными емкостями?

[Кот ПофиG]

межэлектродные емкости транзистора

паразитные монтажные емкости

А как их определить?

[aen]

Во первых по справочникам. Монтажные просто прикидываются. Иногда бывает и такие случае, что например конденсатор между коллектором и эмиттером не ставят, т.к. там достаточно уже межэлектронной емкости.
Сейчас можно моделировать в симуляторах.
Здесь уже говорили, что расчет можно сделать, но на ВЧ он будет прикидочный и ошибка может достигать десятков процентов, т.е. истинные значения емкостей будут далеки от расчетных, но с опытом приходят знания, которые позволяют и не делать прикидочные расчеты. Их уже просто представляешь и без расчетов.

[Кот ПофиG]

Порылся в книгах, там пишут что монтажные емкости обычно 3-5пикуш. Я так думаю что это емкость одного соединения.

[aen]

А как их определить?

Вот пример использования межэлектродной емкости транзистора в схеме генератора.

http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=798715#p798715

[svic]

Ну тут от типа транзистора зависит. У СВЧ емкости 0.7-1.8пик, так что их роль незначительна. Не спорю, транзитронные ( без внешнего элемента ПОС ) схемы всегда применяли, в основном с высокодобротными КС, однако в той-же трехточке ( кондер с базы на эмиттер ) рекомендуется брать кондюки побольше, чтоб снизить влияние динамических емкостей переходов.
66мгц не такая уж высокая частота, чтоб сильно бояться паразитных емкостей.

З.Ы. Посчитал правильно. Не забудь с верхнего конца катушки на землю кондерчик ~ 10H бросить. В УКВ ЧМ диапазон точно попадешь.

З.З.Ы. Чо-то совсем туплю. А какая бывает емкость открытого p-n-перехода? Што-ли там не постоянный ток?

[Кот ПофиG]

Всем спасибо, думаю что пора переходить к усилителю мощности. Каскад будет в схеме с ОЭ. Читал что в УМВЧ делают с таким режимом, при котором транзюк без смещения, усиливается только положительная полуволна. Это в принципе правильно, все равно потом в детекторе отрицательная полуволна отсекается...

[aen]

все равно потом в детекторе отрицательная полуволна отсекается...

Извини. Немного насмешил.
Дело в том, что в коллекторе стоит колебательный контур и под воздействием этих импульсов у контуре возникают ударные колебания и на выходе получается обычная синусоида.
Этот режим самый экономичный и называется работа в классе "С", поэтому его и применяют.