Высокостабильный гетеродин с низким уровнем шумов

6-02-2014, 15:37 От: admin Посмотрели: 2213

Говоря о стабильности частоты, строительство VFO (переменной частоты генератора) большую часть времени мы живем на милость добротности компонентов. Выглядит странно, но сегодня добротность катушки индуктивности и конденсаторы, используемые в промышленности идет вниз, в связи с высокими требованиями по их миниатюризации. Например воздушным сердечником индуктивности от приемника трубки построенный 70 лет назад может иметь добротность в сто раз больше, чем SMD индуктивности от приемника сотового телефона.

С схема ГПД Нажимать-Нажмите представлены я думал осциллятора, которая дает хорошую стабильность частоты, главным образом, его дизайн топологии, и вторичный добротностью из используемых компонентов.

Концепция генератор Нажимать-Нажмите была введена в 1956 году Ларсон Е. Рапп, W1OU, одного из величайших провидцев в дизайне радио в то время.

Первоначально симметричные Push-Push-генераторы были разработаны, чтобы использовать их поведение отмены основную гармонику ф о и получать высокие 2-й гармоники (2f о) на выходе.

Два активных устройств (Q1 и Q2) симметричного топологии работают в 180 ° противофазе (нечетная режим) на основной частоте.
Таким образом, используя схему симметрию, можно создать стабильные частоты в два раза выше, чем резонансная частота резонатора, без использования фильтра на выходе.
В то же время Нажимать-Нажмите генератор может быть рассчитан на работу на обоих, основная частота F о и 2-й гармоники 2f о. В этой ситуации, если вы кормите е о в делитель частоты вместо 2f O снижает усилия делителя.
Третий вариант, в зависимости от выходного топологии связи вы выбрали, Push-Нажмите генератор может работать только на основной частоте ф о, что топология используется в схеме, представленной здесь VFO.

В целом, концепция Push-Нажмите предлагает несколько преимуществ по сравнению несимметричных конструкций:

  • В Push-Push-генераторов высокой Loaded-Q может быть достигнуто (близко к выгружается-Q), используя практические значения элементов. Это произойдет потому, что каждый активный элемент действует как «Q-Multiplier" во время половины РФ цикла, когда не колеблющийся, и, следовательно, эффективная загружен-добротность контура выше, чем в несимметричных коллегами.
    Увеличение Loaded-Q улучшает фазового шума, улучшает долговременную стабильность частоты от изменений температуры, уменьшает питания толкает, а также снижает нагрузку тянуть.

  • Когда вы строите свободный ход Push-Push-генератор можно добиться высокой кратковременную стабильность частоты, что очень важно, когда VFO является частью доморощенного QRP трансивера операционной например в конкурсе поле-Day.

  • Принцип Нажимать-Нажмите широко принято в качестве подхода к реализации низкие осцилляторы фазового шума, с их шума фазового поведения, достигнутого быть лучше, чем у одиночных состава коллегами. Фазовый шум в цепи уменьшается из-за эффектов синхронизации между двумя генераторами.
    С другой стороны (в соответствии с теорией) соединение двух других идентичных осцилляторов дает уменьшение фазового шума с коэффициентом 2, а также кратко говоря, это связано с тем, что шум не увеличивается так сильна, как сигнал, при условии, некоррелированных шумов источники в обоих генераторов. Таким образом, эффект связи в Push-Push-генераторов обеспечивает дополнительный из 3 дБ улучшения фазового шума.

  • Топология генератор Нажимать-Нажмите позволяет организовать элементы обратной связи таким образом, чтобы эффективно короткого замыкания на внутренние источники шума а также низкого качества, присущие транзисторных реактивные.

  • Поскольку транзисторы работают при половине требуемой выходной частоты, применимая частота диапазон активных устройств может быть продлен, так что вы можете получить большую частотный диапазон; распространенным является по крайней мере, на одну октаву.

  • Push-Push-генераторы имеют высокую устойчивость против нагрузки тянуть, и это происходит потому, что только 2-й гармоники (2f O) выход расположен на первом виртуальном узле, так что изменения нагрузки влияет на фундаментальную сигнал только косвенно.

  • Важным ситуация, когда вы строите доморощенного КВ трансивер является уровень переменной генератора по сравнению с частотами и полос. В случае Нажимать-Нажмите VFO его выходной сигнал является составной сигнал, а не суммирование двух осцилляторов, поэтому вы получите более стабильный выходной уровень по сравнению частотах.

    Нажимать-Нажмите VFO представленные здесь работает только на основной частоте е о использованием трансформатора на выходе комбинированного источника.

Сигнал, двух идентичных осцилляторов Клэпп имеет равные частоты, но они вынуждены 180 ° вне фазы путем подключения транзистора канализацию. В качестве инновации схемы, исходные конденсаторы двух генераторов используют тот же конденсатор обратной связи (C1).
Сигнал на общих стоков имеет частоту 2f о, но в нашем цепи эта линия отделяется с конденсаторами к земле, так что 2-й гармоники отвергается в этой точке.

VFO использовать два (Q1 и Q2) J310 JFET с высокого показателя Я DSS (60mA), который необходим для хорошего выходной мощности и уменьшения фазового шума. Резисторы источников (220 Ом) служить двойной цели: приближенного источника тока и стабилизации сливные токи JFET, я D ниже я DSS. Поскольку они размещены на пути выхода генератора выходной шум также уменьшается.

Пропитки токи, протекающие в источниках резисторов смещает источников на положительное напряжение по отношению к воротам, и таким образом эффективно обратного смещения ворота. Должны помнить, что симметрия построенной схеме важно получить хорошие спектакли, как стабильность частоты и фазового шума.

Для тюнинга схема использует двойную переменный конденсатор (CV1 и CV2). Вы должны убедиться, что разница между CV1 и CV2 емкостей (во время настройки) находится в + / - 20% диапазона. Большой асимметрия контура увеличивает 2-й гармоники на выходе (в противном случае развязанной в канализацию в этой топологии), и по своей сути ухудшает стабильность частоты и фазового шума.

Резонатор индуктор L1 было сделано на ферритовом тороида, и, чтобы получить хорошие спектакли, это должно иметь выгружен-Q выше, чем 200.

Выходной трансформатор Tr1 было сделано на ферритовом тороида помощью бифилярными провода для двух обмоток L2 и L3 (2x10uH) и раздельными обмотками для L4 (0.5uH). Я пытался избежать использования trifilar обмотки для этого трансформатора, сводя к минимуму связь между задающего генератора и выходного буфера (Q3).

Выходной буфер JFET (Q3) использовать на стоке 1:1 трансформатор с последующим крутым Эллиптический фильтр нижних частот, чтобы сократить все остальные гармоники.

VFO может работать до 30 МГц и даже до 100 МГц, если вы измените по согласованию значения резонатор, конденсаторы обратной связи, и, конечно ФНЧ значения на выходе.

Использование JFETs в осцилляторов имеют ряд преимуществ по сравнению с биполярных транзисторов (БЮТ), следующим образом:

  • Вклад шум JFET от дробового шума тока утечки затвора, тепловых шумов сопротивления канала, и шумов канала. Эти шумовые характеристики, как правило, ниже, чем те, что в БЮТ, если JFET выбран правильно для приложения. Это справедливо при условии, что JFET смещен так, что напряжение сток-исток больше, чем напряжение отсечки.
  • В отличие от биполярных транзисторов, где шумовые характеристики напрямую меняться при изменении тока коллектора (I C), аналогичные характеристики в ПТУП будет меняться незначительно, как ток стока (I D) изменяется.
  • Фликкер-шума (1 / е) можно пренебречь в ПТУП, но это увеличивает примерно 3 дБ на октаву в BJTs начиная ниже 100 Гц.
  • В БЮТ самый низкий шум при низкой тока коллектора (I C), когда в JFET самый низкий шум при более высоком тока стока (I D).


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться, либо войти на сайт под своим именем.

Обсудить на форуме


На момент добавления Высокостабильный гетеродин с низким уровнем шумов все ссылки были рабочие.
Все публикации статей, книг и журналов, представлены на этом сайте, исключительно для ознакомления,
авторские права на эти публикации принадлежат авторам статей, книг и издательствам журналов!
Подробно тут | Жалоба

Добавление комментария

Ваше имя:*
E-Mail:*
Текст:
Вопрос:
Сколько лап у черепахи
Ответ:*
Введите два слова, показанных на изображении:


Опрос

Ваши предпочтения в TRX


Одинарное преобразование
Двойное преобразование
Прямое преобразование
SDR
Другое
Мне всё равно

Популярные новости
Календарь новостей
«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031