Перестройка частоты LC-генератора

Страницы работы

2 страницы (Word-файл)

Содержание работы

O ПЕРЕСТРОЙКЕ ЧАСТОТЫ LC-ГЕНЕРАТОРА

При решении некоторых технических задач в радиоэлектронике возникают трудности, свя­занные с перестройкой частоты генераторов. В портативной аппаратуре часто бывают нежела­тельны конденсаторы переменной емкости из-за их больших габаритов и массы, а также из-за повышенной чувствительности к вибрации. Применение варикапов ведет к заметному ус­ложнению конструкции, особенно низковольт­ной (необходимость в источнике повышенного стабильного напряжения). Перестройка пере­мещением подстроечника катушки, рассчитан­ная на частое пользование, механически слиш­ком сложна и громоздка.

В генераторах, работающих на сравнительно низкой частоте (1...10 кГц), перечисленные спо­собы еще менее пригодны.

Вместе с этим есть способ перестройки час­тоты LC-генератора, свободный от указанных недостатков. Он не нов, однако радиолюбители используют его очень редко.

Рассмотрим последовательную цепь, состоя­щую из конденсатора С и резистора R (рис.1). В соответствии с теоретическими основами элек­тротехники ее можно представить в виде экви­валентной параллельной цепи R,C,. Параметры этих элементов связаны уравнениями:

Генератор должен работать в режиме, обес­печивающем компенсацию потерь (1), вно­симых в контур RC-цепыо. Для этого необхо­димо выполнение условия Ск > С1. Проверка показала, что максимальное значение емкос­ти С1 = Э,5С, (6).

При таком значении емкости С1 и сопро­тивления R1, рассчитанного по формуле (5), теоретически возможна перестройка частоты в пределах дf= ± 0,lfср (fср — средняя частота генератора), чего в большинстве случаев впол­не достаточно. Этому соответствует значение коэффициента перекрытия эквивалентной емкости (4) n = 15,2.

Все сказанное выше было проверено эк­спериментально в частотных пределах 1...200 кГц и показало полное соответствие практическим результатам. Обнаружена так­же некоторая неравномерность амплитудно-частотной характеристики, легко объясни мая, если учесть уравнение (1). Во многих случаях неравномерность АЧХ не имеет ре­шающего значения.

Вместе с этим необходимо добавить, что описанный способ перестройки частоты кон­тура нельзя применять в усилителях ВЧ и в некоторых других узлах, где недопустимо снижение добротности контура RC-цепью. Следует также иметь в виду и существенную нелинейность перестройки контура.

Расчет контура несложно выполнить по формулам (4)— (б), задавая или выбирая зна­чения n и С 1. Рассмотрим практический при­мер: заданы средняя частота генератора fср= 50 кГц и емкость Ск = 6000 пФ; нужно определить номиналы RC- цепи ~ R1 и С1, -обеспечивающие максимальную полосу пе­рестройки частоты f=± 0.lfср .

1.     Найдем максимальную эквивалентную емкость RC-цепи:

Сэ max= Cк/2 = 3000пф.

2.     Минимальная эквивалентная емкость

Сэ minэ max/n = 198 пФ.

3.     Определим сопротивление резистора R1:


Рис. 1

Решение уравнения (2) относительно С, дает

Сэ=C/((wCR)2+l          (3)

из чего видно, что при R = 0 емкость Сэ = С и максимальна. Введем обозначение Сэ max/ Сэ min = n (4), где Сэ min определяют из уравнения

[3) при R = 0. Решая совместно уравнения (3) и

[4) относительно R, получим

           

(5)

Это показывает, что используя переменный резистор в RC-цепи, подключаемой к lc-koh-туру генератора (рис.2), можно перестраивать чacrory генерации. Контур образуют катушка Lк и конденсатор Ск, а дополнительная цепь составлена из резистора R1 и конденсатора С1. Максимальное сопротивление резистора нахо-

дят по формуле (5). В ней n — коэффициент перекрытия по частоте.

Рис.2

4.     Проверим значение минимальной экви-валентной емкости RC-цепи:

Сэ min   =  С/((wCR)^2+1) = =3000*10^-2/((6,28*50*3000*10^-12*4000)^2+1)

5.     Минимальная н максимальная емкость контура с RC-цепью:

Ск max = Ск + Сэ max = 9000 пФ;

Ск min = Ск + Сэ min = 6198 пФ.

6.     Индуктивность катушки

Если необходимо ввести “растяжку” пере­стройки, то потребуется рассчитать парамет­ры элементов колебательной системы при известной расстройке. По формуле Томсона определяют границы изменения емкости кон­турного конденсатора, а затем вычисляют емкость и сопротивление элементов RC-цепи.

Г.БАГДАСАРЯН

г. Ереван

P 7/94-37

Похожие материалы

Информация о работе