Нч ограничитель: Низкочастотный ограничитель – Ограничители сигнала, компрессоры техники КВ

Низкочастотный ограничитель


Низкочастотный ограничитель

  Предлагаемый НЧ ограничитель является модернизированным вариантом НЧ speech — процессора, первоначально опубликованного ew1mm в журнале «Радиолюбитель КВ и УКВ» №9 за 1995 год. Устройство предназначено для повышения эффективности передачи в режиме SSB, однако с успехом может быть использовано и при работе FM. Для изготовления НЧ ограничителя не требуется каких-либо специальных знаний или навыков, достаточно лишь правильно выполнить монтаж и подключить устройство к трансиверу. Использовать микрофонный усилитель трансивера не следует, так как данное устройство его полностью заменяет. В сущности, это высококачественный микрофонный усилитель, развернутая схема которого с использованием дискретных элементов дали возможность довести каждый из каскадов до высоких параметров, предполагая легкую повторяемость конструкции и качественный сигнал на передачу.

[ Увеличить в новом окне ]

Назначение элементов:
DA1,VD1,VD2 - АРУ входного сигнала
DA2, VT1 - микрофонный усилитель (МУ) с подъемом АЧХ 
DA3 - активный фильтр 300-3000 гц
DA4, VT2, VD3 - усилитель ограничитель
DA5 - активный фильтр 300-3000 гц
VT3 - эмиттерный повторитель

  Одна из последних доработок конструкции - это введение АРУ входного сигнала. За основу была взята часть схемы опубликованной в [1,2] . Отказавшись от дефицитных импортных транзисторов и питания +24 в, мы использовали операционный усилитель К140УД7 и питание +12 в, что не повлияло на качество работы схемы. Полученные результаты дали возможность использовать схему АРУ входного сигнала в составе любых микрофонных усилителей, как их неотемлемой части. Для чего необходима АРУ входного сигнала? Известно, что при произнесении перед микрофоном на расстоянии 10-15см раскатистого а-а-а-а, милливольтметр подключенный к микрофону зарегистрирует напряжение звуковой частоты порядка 1- 2 мв. Однако в нашей речи присутствует много шипящих звуков и глухих согласных, мгновенно развивающих гораздо большую амплитуду, которая в зависимости от типа микрофона достигает 0,5 - 1 в, и это без каких-либо усилительных каскадов. Сказанное выше справедливо для всех типов микрофонов, лишь с той разницей, что в отличие от динамических микрофонов - электретные, кристалические и керамические имеют гораздо большие пиковые выбросы. Это легко проверить, достаточно посвистеть перед микрофоном или сказать фразу содержащую большее колличество шипящих звуков. При подключении микрофона к трансиверу выясняется,что первый каскад МУ на пиках перекачивается входным сигналом, получая на шипящих звуках большую амплитуду, в отличие от амплитуды среднего уровня. Даже если трансивер имеет хорошо зарекомендовавшую себя систему ALC проблема не решается, так как искажения и перекачка в НЧ тракте попали в полосу пропускания сигнала и скажутся на окраске передающего сигнала в целом.

  Краткое описание работы схемы. Входной сигнал с микрофона уровнем приблизительно 1мв (среднее значение) поступает на каскад, собранный на DA1 - АРУ входного сигнала, работа которого полностью устраняет вышеописанные проблемы. НЧ сигнал усиливается до уровня около 80 мв, затем аттеньюируется с помощью диодов VD1 и VD2 до уровня равного входному сигналу. Здесь не происходит никакого ограничения сигнала. Сигнал в контрольной точке КТ1 будет имеет синусоидальную форму, а напряжение практически равно входному, т.е. сигналу развиваемому микрофоном, но при этом мгновенные пиковые выбросы отсутствуют. В случае если напряжение в КТ1 слегка выше входного (пиковые выбросы при этом также будут отсутствовать), его уменьшают до уровня входного с помощью подстроечного резистора R10. Далее сигнал усиливается с помощью малошумящего усилителя на VT1. Здесь задается качество будующего НЧ ограничителя, в частности отношение сигнал-шум. При настройке позже, следует установить указанные на схеме напряжения на выводах транзистора. Следующий каскад на DA2 - это усилитель с подъемом АЧХ в области высоких частот. Все резисторы в этом каскаде за исключением тех, что в цепи питания имеют разброс по номиналу плюс/минус 5%. Конденсаторы С14, С15 желательно пленочные, так же 5%. Выходное напряжение снимается через потенциометр R23.

  Важный вопрос это фильтрация НЧ сигнала перед тем как он подвергнется ограничению. Эту роль выполняет активный фильтр собранный на DA3 c полосой пропускания 300 - 3000 гц. Конденсаторы С20, С21, С23 (желательно пленочные), а также резисторы в этом каскаде с разбросом 5%. Регулируемый Усилитель-Ограничитель собран на операционном усилителе DA4. Потенциометр R30 "Уровень Ограничения " выносится на переднюю панель устройства и имеет (желательно) логарифмическую зависимость. Соединение потенциометра с платой ограничителя производится экранированным проводом, причем оплетка заземляется с обоих сторон. Следует отметить, что все остальные подстроечные резисторы в конструкции расположены на печатной (монтажной) плате и на переднюю панель не выводятся. Если потенциометра с логарифмической зависимостью нет, а показательные изменения уровня ограничения в эфире производиться не будут, то можно применить потенциометр с любой зависимостью. Ограничение производится по выходу DA4, причем одна полуволна ограничивается с помощью диода VD3, другая переходом база - эммитер транзистора VT2. Как ни странно, окраска сигнала, и его объемность немного зависят и от типа диода VD3. Мы использовали диод Д311 (Д311А), затем применили импортный 1N4148 не являющийся дефицитным. Светодиод VD4 в цепи коллектора VT2 - индикатор уровня ограничения. Чем больше уровень ограничения, тем больше интенсивность свечения светодиода. После узла ограничения следует активный фильтр с полосой 300 - 3000 гц - DA5. Конденсаторы С26, С27, С29 (желательно пленочные), а так же резисторы в этом каскаде имеют расброс по номиналу 5%. Эммитерный повторитель собран на транзисторе VT3. Конденсаторы С31 и С34 неполярные, желательно пленочные. Общим требованием при изготовлении подобных устройств является применение заведомо исправных электролитических конденсаторов, а так же изготовление качественного стабилизированного источника питания с минимальной пульсацией выходного напряжения.

  Настройка НЧ ограничителя сводится к подбору напряжений на выводах VT1 в указанной последовательности:

  • Путем подбора резистора R11 добиваются на коллекторе +1,5 в.
  • Подбирая номинал резистора R13 устанавливают на эммитере +0,3 в.
  • Затем устанавливают +0,8 в на базе подбирая R12.
  • После этого следует повторно проверить напряжения на выводах транзистора, т.к. изменение напряжения в одной точке ведет к небольшому изменению в другой.
  • Затем на вход схемы НЧ ограничителя подается низкочастотный сигнал частотой 1000 гц c амплитудой 1мв и убеждаемся с помощью осциллографа, что на подвижном контакте R23 "Выход МУ" сигнал имеет синусоидальную форму.
  • Затем потенциометр R30 "Уровень ограничения" ставят до упора против часовой стрелки, что соответствует минимуму ограничения, а осциллограф переносится в базу транзистора VT2.
  • Движок R23 cтавим в такое положение, чтобы сигнал в базе VT2 был не ограничен, а имел синусоидальную форму.
  • Затем ставим R30 в положение 80% от полного поворота движка потенциометра, это положение будет рабочим и соответствует 16 дБ ограничения.
  • Идентичность ограничения одной полуволны и другой проверяем осциллографом. При 100% повороте по часовой стрелке движка R30 ограничение составляет 20 дБ и может быть использовано при работе в Pile up (Pile up - англ.- "Свалка" на частоте).
  • При отсутствии НЧ генератора, но имея осциллограф достаточно подключить микрофон ко входу устройства и произнести раскатистое а-а-а-а на расстоянии 10-15 см от микрофона. Устанавливаем необходимый уровень напряжения с движка R23 контролируя сунусоидальный сигнал в базе VT2, при этом R30 "Уровень ограничения" находится в положении минимума ограничения.
  • Затем увеличиваем уровень ограничения, контролируя осциллографом форму ограниченного сигнала продолжая произносить перед микрофоном раскатистое а-а-а-а. Процесс настройки закончен.

      Тем, кто собирается использовать НЧ ограничитель в составе р/станции Р143 рекомендуется произвести некоторую замену емкостей, установив следующие номиналы : С9- 0,68 мк; С12- 0,068 мк; C17- 0,22 мк; C34- 0,1 мк. Для "стошестидесятников", имеющих связной приемник Р160П в трансиверном режиме и собирающихся использовать НЧ ограничитель в составе заводского формирователя телефонных видов работ Б4-24 от Возбудителя "Лазурь" рекомендуется установить следующие емкости: C9- 0,047 мк, С12- 0,068, С17- 0,15 мк, С34- 0,1 мк. Желательно в качестве этих емкостей использовать пленочные конденсаторы. Уровень выхода на Балансный Модулятор устанавливают с помощью R39 "Уровень выхода". Желательно использовать микрофоны МД80 или МД380А применяемые в служебной радиосвязи. Если у Вас нет 5% резисторов и пленочных конденсаторов, а есть желание иметь НЧ ограничитель, не отчаивайтесь. Используйте те компоненты, какие у Вас имеются. Все будет хорошо. Разница между "Хорошо" и "Отлично" как правило не заметна на слух, а уловима лишь измерительными приборами.

      Литература:
    1. Radio-Electronics, 1972, March
    2. Радио нр.4, 1974г., стр.57

    Игорь Подгорный, EW1MM
    ew1mm (at) softhome.net
    Вячеслав Сергейчук, EW1CA
    г. Минск

    Источник: shems.h2.ru

Простой ограничитель речевого сигнала | soundbass

Для повышения эффективности и дальности SSB-связей используют ограничение сигнала по высокой (ВЧ) или низкой (НЧ) частоте. Лучшими параметрами обладают ВЧ-ограничители, в которых обработка сигнала происходит на промежуточной частоте. Они позволяют увеличить среднюю мощность сигнала передатчика на 6…9дБ. Незначительно, на 1…2 дБ, им уступают низкочастотные ограничители (сигнал обрабатывается в микрофонном усилителе). Но в то же время изготовить и настроить НЧ ограничитель значительно проще.

На рис. 1 и 2 предлагаются схемы схемы НЧ ограничителей, эффективность которых значительно превосходит ранее опубликованные разработки автора [1,2]. Схема на рис. 1 содержит всего два каскада, первый из которых на транзисторе VT1 представляет собой логарифмирующий усилитель. В качестве логарифмирующих элементов использованы диоды VD1 и VD2, включенные встречно-параллельно в цепь отрицательной обратной связи. Применение германиевых диодов позволяет получить выходное напряжение усилителя до 200 мВ эфф., а применение кремниевых — до 600 мВ эфф.

Puc.1

На транзисторе VT2 собран эмиттерный повторитель, позволяющий подключать усилитель практически к любому смесителю. Для регулировки уровня выходного ограниченного сигнала служит резистор R4. Применение этого резистора на выходе ограничителя позволяет использовать его как бы в качестве регулятора усиления по ПЧ в режиме передачи. Резисторы R1 и R5 предотвращают самовозбуждение каскада по постоянному току. Для этого в схеме (рис. 1) подбором резистора R2* устанавливается напряжение на коллекторе VT 1, равное +6 В. В схеме по рис. 2 такое же напряжение на коллекторах VT1 и VT2 устанавливается подбором резисторов R2* и R5* соответственно. Приведенные в статье схемы были реализованы автором в конструкциях SSB-трансиверов: прямого преобразования, с ЭМФ, с кварцевым фильтром.

Puc.2

При использовании практически любого типа динамического микрофона ограничители показали хорошее качество получаемого SSB-сигнала и отсутствие перемодуляции при значительных изменениях уровней сигналов, подаваемых с микрофона.

ЛИТЕРАТУРА
1. Артеменко В. А. Микрофонно-телефонный усилитель. — «КВ-журнал», — 1996, № 3,с. 18.
2. Артеменко В. А. Простой микрофонный усилитель транснвера. — «Радиоаматор». — 1996. № 12.с. 19.

Guitar.ru — Ограничитель сложного сигнала


&nbsp &nbsp &nbsp Автор: guitar.ru
&nbsp &nbsp &nbsp Источник: В.Кетнерс, «Ограничитель сложного сигнала»
&nbsp &nbsp &nbsp Дата публикации: 11 апреля 1998 г.

Во многих направлениях радиотехники нередко используется динамическое сжатие диапазона. Примером могут служить НЧ компрессоры, ограничители динамического диапазона системы «Долби» для любителей магнитной записи, системы автоматического регулирования видеосигнала в телевидении, устройства «FAZ» и «Бустер» в электромузыке.

Описание работы.

Сложный низкочастотный сигнал, граничеснный обычным образом (например, как это реализуется в устройстве «FAZ» для электрогитары), теряет значительную часть частотной информации. Описываемый ограничитель сложного сигнала (ОСС) сохраняет большую часть гармоник при значительном его ограничении. ООС увеличивает эффективность сжатия динамического диапазона сигнала. Гитара, например, будет звучать как многоголосный орган.


Рис.1. Упрощенная схема ограничетеля сложного сигнала.

Суть обработки сложного сигнала описываемым устройством заключается в достижении условия, когда все обертоны (гармоники), содержащиеся в сигнале, попадают в рабочую зону транзисторного или диодного ограничителя. Упрощенная схема ООС показана на рисунке 1. Исходный сигнал подается на операционный усилитель ОУ, причем на инвертирующий вход непосредственно, а на не инвертирующий- через повторитель УЗ, выполняющий функции узла задержки. Амплитуда сигнала на выходе ОУ будет меняться в зависимости от скорости увеличения или уменьшения напряжения прямого и задержанного сигнала (а не от их амплитуды). При равенстве уровней этих сигналов на выходе ОУ сигнала не будет.

На рисунке 2, где показаны эпюры напряжений в разных точках устройства, хорошо видно, что когда кривые А и Б пересекаются, то в этот момент кривая В переходит через нуль. Если затем сигнал с выхода ОУ усилить, то в зависимости от уровня ограничения он примет вид кривой Г. Но и после существенного ограничения сигнал несет в себе значительную часть частотной информации.

ОСС, принципиальная схема которого представлена здесь, работает при уровне входного сигнала от 1 до 100 мВ. Верхняя частотная граница ОСС определяется параметрами цепочек обратной связи. В каждом конкретном случае они выбираются индивидуально.ОУ — любые из серии К544УД1

Транзисторный усилитель-ограничитель

Усилители-ограничители выполняются на усилительных элементах (ЭВП, ППП, ОУ) и одновременно с ограничением напряжения обеспечивают его усиление. Ограничение в таких схемах осуществляется за счёт использования нелинейных областей ВАХ усилительных элементов.

Один из вариантов схемы усилителя-ограничителя показан на рис.2.30.

 

а)

б)

Рис.2.30. Усилитель-ограничитель на транзисторе:

а) схема усилителя-ограничителя; б) эпюры напряжений.

 

Наличие областей отсечки и насыщения позволяет выполнить двустороннее ограничение с одновременным усилением ограниченного сигнала. В такой схеме транзистор работает в режиме ключа, переходя из режима насыщения в режим отсечки и обратно. При этом конденсатор C1 заряжается с полярностью, указанной на рис. 2.30,а за счёт того, что ток заряда через насыщенный транзистор больше тока разряда через R1, когда транзистор заперт. Диод VD создаёт цепь быстрого разряда разделительного конденсатора, тем самым предотвращает «сползание» исходной рабочей точки.

Чтобы напряжение на выходе ограничителя было симметричным относительно оси времени, исходную рабочую точку (рис.2.30,б) на нагрузочной прямой выбирают так, чтобы изменения коллекторного тока до границы насыщения и до границы отсечки были одинаковы (І’к = І»к). При нарастании положительной полуволны входного напряжения рабочая точка перемещается по нагрузочной прямой вверх, ток коллектора увеличивается, а напряжение на нём падает. При некотором значении тока базы наступает насыщение, при котором дальнейшее увеличение входного напряжения больше не вызывает изменения тока коллектора и, следовательно, напряжения на коллекторе. При уменьшении напряжения Uвх в течение того же положительного полупериода транзистор выходит из режима насыщения, и рабочая точка возвращается в активную область. Теперь при изменении входного напряжения рабочая точка движется по нагрузочной прямой вниз и при Uвх = 0 занимает положение точки M.

Отрицательная полуволна входного напряжения приводит к уменьшению коллекторного тока и, следовательно, к увеличению напряжения на коллекторе (рабочая точка перемещается по нагрузочной прямой вниз). При некотором значении Uвх транзистор переходит в режим отсечки, при котором дальнейшее увеличение отрицательной полуволны напряжения на входе не приводит к изменению тока коллектора.

 

Задачи и упражнения

1. Определить, будет ли цепь дифференцирующей, если R = 1 МОм

и С = 10 пФ. На вход цепи подаётся прямоугольный импульс длитель-

ностью 150 мкс.

2. На цепь, состоящую из конденсатора ёмкостью 200 пФ и сопротивления 0, 25 МОм, подан прямоугольный импульс. Определить, на сколько длительность импульса, снимаемого с конденсатора, больше длительности входного импульса. Сопротивлением источника импульсов напряжения пренебречь. Длительность импульса определяется на нулевом уровне.

3. Определить длительность импульсов на выходе дифференцирующей цепи, состоящей из конденсатора ёмкостью 20 пФ и сопротивления 50 кОм, если на вход цепи подаются прямоугольные импульсы. Длительность импульса определяется на нулевом уровне.

4. На вход последовательного диодного ограничителя приложено синусоидальное напряжение с амплитудой 100 В. Определить напряжения положительной и отрицательной полуволн на выходе ограничителя и на диоде, если Rн = 20 кОм, сопротивление открытого диода

Rд. откр. = 200 Ом, а Rд. закр. =20 МОм.

5. На вход параллельного диодного ограничителя приложено синусоидальное напряжение амплитудой 100 В. Определить напряжения положительной и отрицательной полуволн на выходе ограничителя и на диоде, если Rн = 20 кОм, сопротивление открытого диода Rд. откр. = 200 Ом,а Rд. закр. =20 МОм.

6. Синусоидальное напряжение ограничивается на уровне Uогр. Определить длительность фронта ограниченного напряжения, если синусоидальное напряжение имеет амплитуду Umи частоту f.

7. Синусоидальное напряжение с частотой 20 кГц ограничивается сверху на уровне 20 В. Определить амплитуду синусоидального напряжения, необходимую для получения длительности фронта ограниченного напряжения 2 мкс.

8. На последовательный диодный ограничитель подаются отрицательные прямоугольные импульсы с амплитудой 100 В. Начертить схему ограничителя и определить, какое постоянное напряжение надо подать на анод диода, чтобы на выходе получить амплитуду импульсов не более 50 В.

9. Синусоидальное напряжение с амплитудой 20 В ограничивается сверху с помощью последовательного диодного ограничителя. Какое постоянное напряжение следует подать на анод кристаллического диода, чтобы угол отсечки тока равнялся 60º. Начертить схему ограничителя и форму напряжения на нагрузке и на диоде.

10. Начертить схему контура ударного возбуждения для получения незатухающих колебаний. Объяснить назначение элементов схемы и начертить эпюры напряжений на элементах схемы.

 

 




Russian Hamradio — Аппаратура радиолюбителей

Аппаратура радиолюбителей

29.12.2003

Малошумящий усилитель УКВ/УВЧ диапазонов.
С развитием высокочастотной интегральной технологии на рынке радиоэлементов появились сверхширокополосные усилительный ИМС. На их основе можно создавать миниатюрные, малошумящие усилители работающие на частотах УКВ/УВЧ диапазонах.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

27.12.2003

Звуковая «записка» на вашей радиостанции.
Желая автоматизировать процесс при работе в соревнованиях телефоном или в повседневной работе в эфире, а также для того чтобы наговорить и оставить какое-либо сообщение отсутствующим в данный момент членам семьи или сослуживцам, позволит устройство на базе микросхемы ISD1416.
И. Нечаев (UA3WIA)

21.12.2003

Диплексоры высокодинамичных трансиверов, требования и пути совершенствования.
При практическом конструировании согласование сопротивлений в широкой полосе частот оказывается отнюдь не простой задачей! В настоящее время в какой-то мере задача согласования импедансов в широкой полосе частот уже решена.
— В. Артеменко (UT5UDJ).

18.12.2003

Высокодинамичный ВЧ/ПЧ блок для КВ диапазона.
Конструкция ВЧ/ПЧ-блока выполнена на основе кольцевого двойного балансного смесителя с использованием микросхемы типа SD8901.
— В. Артеменко (UT5UDJ).

11.12.2003

Подавитель внешнего акустического шума для трансивера.
При работе в эфире внешний акустический фон помещения (шум вентилятора, гудение силового трансформатора в блоке питания и г. д.), попадая в микрофон, усиливается вместе с речевым сигналом оператора и ухудшает его различимость у корреспондента.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

9.12.2003

Специальные удвоители частоты и их применение.
Очень часто в радиолюбительской практике приходится сталкиваться с ситуацией, когда традиционные схематические решения не дают положительного результата. Так появилась необходимость в создании эффективного удвоителя УКВ диапазона.
Г. Тяпичев (RA3XB).

6.12.2003

Радиомаячок диапазонов 1300 и 2400 МГц.
В настоящее время радиолюбители все активнее осваивают УКВ диапазоны 1296 и 2400 МГц. Настройку аппаратуры и антенн высокочастотных УКВ диапазонов значительно облегчают маломощные передатчики — радиомаячки.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

1.12.2003

Особенности конструкции и опыт изготовления трансивера US2II.
В настоящей статье обобщается опыт изготовления и особенности конструкции трансивера US2II. Надеемся, что приводимые сведения окажутся полезными радиолюбителям-конструкторам.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

29.11.2003

НЧ — ограничитель.
Устройство предназначено для повышения эффективности работы передатчика в режиме SSB, однако с успехом может применяться и при работе FM. Для изготовления НЧ-ограничителя не требуется каких-либо специальных знаний или навыков достаточно правильно выполнить монтаж и подключить устройство к трансиверу.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

26.11.2003

Электронный телеграфный ключ на PIC-контроллере.
Телеграфный ключ разрабатывался для встраивания в трансивер, однако может применяться и в виде отдельного блока.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

23.11.2003

Orion трансивер мечтаний DX-мена.
Коротковолновики с большим стажем помнят времена, когда стандарты и достижения в строительстве коротковолновых приемников определяли американские производители это было еще перед подключением к этому японских фирм.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

22.11.2003

Некоторые особенности работы НЧ-диплексоров.
Расширение динамического диапазона (ДД) смесителя с использованием простых схемотехнических методов — очень привлекательный путь для радиолюбителя. Как на верхнюю, так и на нижнюю границу ДД пассивных смесителей довольно сильно влияют два фактора:
-во-первых, характер нагрузки СМ
-во-вторых, постоянство этой нагрузки в широком диапазоне частот.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

20.11.2003

Технические данные КВ-трансивера фирмы Yaesu FT-1000МР MARK-V Field.
Результаты сравнительного анализа характеристик нового трансивера и его предшественников—FT-1000MP MARK-V и FT-1000МР — свидетельствуют, что более дешевый Field вполне может заменить FT-1000МР в линейке изделий фирмы Yaesu.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

11.11.2003

Режекторный «notch filter» в трансивере FT—901.
Популярный трансивер конца 70-х начала 80-х годов FT—901 содержит кварцевый режекторный фильтр с изменяемой центральной частотой режекции. Режектор установлен в блоке промежуточной частоты радиоприемного тракта IF UNIT и располагается в выходном каскаде УПЧ сразу за «подчисточным» кварцевым фильтром.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

10.11.2003

Диодная коммутация фильтров основной селекции в трансивере FT—990.
В большинстве типов современных промышленных трансиверов выбор вида модуляции CW, SSB, FM, AM производится с помощью электронных коммутаторов, выполненных на специальных переключающих диодах, отличающихся от обычных очень малым дифференциальным сопротивлением, менее 1 Ом при незначительных прямых токах.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

4.11.2003

Доработки и изменения в трансивере FT-840.
Доработки и изменения, производимые в трансивере FT840, включают в себя, как схемные изменения, так и подстройку, регулировку отдельных элементов конструкции, что позволяет не только улучшить некоторые электрические параметры приемной части трансивера, но и расширить оперативные возможности аппарата.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

3.11.2003

Особенности и качество работы трансивера FT-840.
Попытки обратиться перед покупкой за консультациями в фирмы к «очень компетентным» специалистам и «самым официальным» представителям иностранных компаний (как написано в рекламных объявлениях) так и не приводят к желаемому результату.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

2.11.2003

Расчет кварцевых фильтров.
Прежде чем приступать к изготовлению кварцевого фильтра, следует запастись кварцевыми резонаторами, по возможности, с некоторым запасом, так как их надо будет заранее проверить и отбраковать. Кварцевые резонаторы следует покупать из одной партии, так как в ее пределах разброс параметров невелик.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

1.11.2003

Доработка в трансивере FT-1000МР.
В настоящее время японская фирма «YAESU» выпускает несколько моделей трансиверов для любительской KB радиосвязи. Но в то же время модели трансиверов высшего класса (FT-1000MP-MARK-V и FT-1000MP-MARK-V FIELD) обладают некоторыми недостатками, которые не позволяют эффективно работать в соревнованиях при использовании компьютера.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

29.10.2003

О борьбе с импульсными помехами.
Информация приводимая в данной статье не потеряла актуальности и по сей день так как количество помех в крупных городах растет, а количество хорошей приемной аппаратуры имеется не у всех. Это позволит модернизировать самодельные аппараты и увеличить их помехозащищенность.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

20.10.2003

Переключение диапазонов в «ГПД».
Переключение диапазонов в ГПД обычно осуществляется путем подключения (отключения) дополнительных конденсаторов, а также скачкообразным изменением индуктивности контура ГПД.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

16.10.2003

Реверсивный усилитель с разным усилением для различных направлений прохода сигнала. Радиомастеру.
Использование реверсивных узлов позволяет значительно упростить изготовление и настройку любительской связной аппаратуры. Дана схема простого реверсивного усилителя, который имеет усиление +20 дБ как в режиме приема, так и в режиме передачи.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

8.10.2003

Радиоприемник «СУПЕР-ТЕСТ». .
Приемник позволяет принимать сигналы любительских радиостанций, работающих CW и SSB в диапазонах 1,8; 3,5; 7; 10; 14; 18; 21; 24 и 28 МГц. Технические характеристики:
Чувствительность (при отношении сигнал/шум, равном 3), мкВ, не хуже…………0,5
Двухсигнальная избирательность (при расстройке 20 кГц), дБ ………………..70
Динамический диапазон по «забитию», дБ………………90
Полоса пропускания, кГц……..2,4 и 1
Диапазон работы АРУ (при изменении выходного напряжения не более чем на 6 дБ), дБ, не менее…………..40
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

5.10.2003

Самодельный КПЕ. Радиолюбителям.
При изготовлении радиоприемников любители иногда применяют самодельные конденсаторы переменной емкости — КПЕ. Хочу предложить еще одну конструкцию КПЕ, отличающуюся простотой изготовления и весьма высокой надежностью, так как в ней нет трущихся контактов.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

4.10.2003

Конвертер 144/27 МГц с плавным гетеродином. Радиолюбителям.
Неоднократно публиковались описания конвертеров и трансвертеров к Си-Би аппаратуре, позволяющих работать в двухметровом радиолюбительском диапазоне. Но среди них не было предложено ни одного варианта для одноканальных радиостанций. Образовавшийся пробел восполняет предлагаемая конструкция конвертера.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

1.10.2003

Блок электронной настройки приемника. Радиолюбителям.
Автоматизация процессов настройки приемника — одна из актуальнейших задач для устройств, устанавливаемых на подвижных объектах, где внимание оператора не должно отвлекаться от самого процесса перемещения в пространстве. Вот еще одно из решений, которое можно применить и во вновь разрабатываемых конструкциях, и в существующих с электронными способами настройки.

Смесители на полевых транзисторах. Радиолюбителям.
Предлагаются к рассмотрению и обсуждению варианты схем смесителей, выполненных на полевых транзисторах, используемых в режиме управляемого сопротивления (без источника питания). Подобные смесители обладают рядом достоинств, позволяющих значительно расширить динамический диапазон приемников, особенно гетеродинных (прямого преобразования).
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

30.09.2003

Особенности применения варикапов. Радиолюбителям.
Управляемые напряжением полупроводниковые конденсаторы переменной емкости — варикапы — приборы с сильно выраженной нелинейностью. По этой причине в цепях, где к варикапу приложено переменное напряжение относительно большой амплитуды, он способен преподнести сюрприз.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

27.09.2003

Кварцевый фильтр для УКВ аппаратуры. Радиолюбителям.
В УКВ трансиверах очень удобно использовать промежуточную частоту 10,7 МГц. При этом требуются соответствующие фильтры с полосой пропускания 2.5…3 кГц. И можно изготовить самостоятельно используя, например широко распространенные кварцевые фильтры от радиостанции «Гранит» или от аналогичных радиостанций, имеющие полису 15…16 кГц.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

14.09.2003

Мощные высокочастотные смесители. Радиомастеру.
Одним из ключевых моментов при проектировании приемников является правильный выбор этих смесителей, в особенности, для первого преобразования. За последние сорок лет схемотехника ВЧ и СВЧ смесителей развивалась эволюционно, но несмотря на усовершенствование схем, основные принципы и методы остались в значительной степени неизменными.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

13.09.2003

Конвертер ДМВ с фильтром ПАВ для узкополосной АМ/ЧМ.
В передающих и приемных устройствах диапазона ДМВ весьма часто используют задающий генератор с кварцевым резонатором и последующим умножением частоты. Это усложняет конструкцию и ее регулировку из-за наличия гармонических составляющих, поэтому такой передатчик может «загрязнять» эфир. Хорошие результаты удалось получить при использовании гетеродинов, где в качестве стабилизирующего элемента используются резонаторы на поверхностных акустических волнах (ПАВ).
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

12.09.2003

Усилитель — ограничитель речевого сигнала.
Усилитель-ограничитель речевого сигнала предназначен для снижения динамического диапазон и пикфактора речевого сигнала. Это может быть полезно при передаче речи по каналам связи, цифровой обработке и ряде других случаев.

Простой синтезатор частот. Радиолюбителям.
Предлагаемое вниманию устройство позволяет получить сетку высокостабильных частот с шагом в 1 кГц на частотах до 7 МГц. Достоинством схемотехнического построения устройства является наглядность задания генерируемой частоты, без каких-либо дополнительных вычислений, отсутствие программируемых микросхем и дорогостоящих компонентов.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

9.09.2003

УКВ синтезатор частот. Радиолюбителям.
В последнее время в печати появилось не мало синтезаторов для аппаратуры диапазона 144 МГц. Предлагаемый в этой статье вариант синтезатора интересен тем, что в нем применена недорогая микросхема-синтезатор LM7001J, используемая в бытовых радиоприемных устройствах.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

8.09.2003

Как посмотреть АЧХ трансивера.
Посмотреть АЧХ приемного тракта трансивера с помощью ГКЧ удобно, быстро и наглядно. Но для этого, как минимум, нужно иметь ГКЧ. Однако и не имея такого прибора, можно увидеть желаемую картинку, использовав для этого осциллограф и простой самодельный кварцевый генератор.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

3.09.2003

Модулятор на варикапах.
Балансные модуляторы передающего тракта трансиверов чаще всего выполняют на диодах, транзисторах или микросхемах. Применение в этих устройствах варикапов дает значительные преимущества.

Радиоохранная система для «Ракушки».
Автовладельцы всеми способами пытаются обезопасить свои машины от злоумышленников. Машина, стоящая ночью во дворе дома, может стать легкой добычей, тем более что предполагается ввести закон об ответственности за нарушение тишины в ночное время, ограничивающий применение сигнализацией. Более надежный способ защиты автомобиля во дворе — установка металлического тента («ракушки»). Предлагаемая система по радиоканалу сообщает владельцу о факте проникновения в «ракушку».
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

28.08.2003

Выносная микрофонная тангента и гарнитура для носимых радиостанций.
При проведении связей с помощью носимой радиостанции в стационарных условиях ее целесообразно питать от сетевого блока питания и использовать внешнюю стационарную антенну. Но при этом возникают определенные неудобства из-за того, что будут мешать кабели питания и антенны. Эти неудобства можно устранить, используя выносную микрофонную тангенту или гарнитуру.

24.08.2003

Кварцевый фильтр трансивера.
В любительских конструкциях в последнее время в качестве фильтра основной селекции используют кварцевые восьми кристальные фильтры лестничного типа, выполненные на одинаковых резонаторах. Эти фильтры относительно просты в изготовлении и не требуют больших материальных затрат.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

20.08.2003

1296 МГц — это очень просто!
Цель данной публикации — показать коллегам-радиолюбителям, что бытующее мнение о трудности конструирования аппаратуры на диапазон 1260… 1300 МГц не вполне справедливо. Статья предназначена для тех, кто, как и автор, еще не разучился пользоваться паяльником и предпочитает работать на аппаратуре собственного изготовления
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

19.08.2003

Цифровая АПЧ для трансивера. Радиомастеру.
Способ стабилизации частоты гетеродина с помощью цифровой шкалы-частотомера известен давно и неоднократно описывался в периодической печати.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

11.08.2003

Валкодер из «Мыши». Радиомастеру.
Стоимость этого прецизионного устройства нередко превосходит цену всех остальных деталей синтезатора вместе взятых. Тем не менее, радиолюбителю из Германии Steffen Braun (DJ5AM) удалось из деталей неисправной компьютерной «мыши» изготовить простой и дешевый, но вполне подходящий для любительского применения валкодер.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

6.08.2003

Простой радиотракт трансивера. Радиолюбителям.
У радиолюбителей не пропадает интерес к простым конструкциям, которые могут стать первыми аппаратами для начинающих и вторыми для опытных коротковолновиков (например, как мобильные или «дачные» аппараты). Вариант базового блока такого аппарата предлагается в этой статье.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

Особенности технического обслуживания и ремонта радиостанций ТАИС. Радиомастеру.
Портативные УКВ радиостанции ТАИС-ВТ31 отечественного производства привлекли внимание пользователей Си-Би связи благодаря достаточно хорошим техническим характеристикам, привлекательному внешнему виду и доступной цене. По многим параметрам они не уступают аналогичным радиостанциям зарубежного производства.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

5.08.2003

Особенности эксплуатации и ремонта носимых УКВ радиостанций ВЭБР. Радиомастеру.
Значительное распространение среди пользователей Си — Би и производственной УКВ радиосвязи получили отечественные радиостанции марки ТАИС и ВЭБР, о которых и пойдет речь далее.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

3.08.2003

Смесители для трансивера RАЗАО. Радиолюбителям.
Описание КВ-трансивера, разработанного В. Дроздовым, RA3AO, было опубликовано более 15 лет назад. За эти годы сотни (если не тысячи) радиолюбителей пытались улучшить параметры этого трансивера. Предпринята попытка модернизации приемного тракта трансивера RA3AO и предложены два наиболее заслуживающих внимания варианта реализации первого смесителя.
— материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

30.07.2003

Радиостанция ICOM IC-2O7H. Радиомастеру.
В данной статье приводятся описание двухдиапазонной радиостанции ICOM IC-207H на частоты 140 — 150 и 430 — 450 МГц, что послужит хорошим материалом для ее ремонта.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

25.07.2003

Радиостанциия “President Lincoln”. Ремонт и настройка.
Статья продолжает знакомить читателей с радиостанцией “President Lincoln”. В данной статье приведены ее функциональная схема, а также методика контроля и регулировки основных параметров. Основные технические параметры:

  • Частотный диапазон …..28/0..29.7 МГц
  • Виды модуляций .. .AM/LSB/USB/FM/CW
  • Выходная мощность (AM/FM/CW) . .10 Вт
  • Выходная мощность (SSB)………21 Вт
  • Чувствительность:
  • AM …………………….0,5 мкВ;
  • SSB…………………….0,4 мкВ;
  • FM……………………..0,5 мкВ

— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

16.07.2003

VOX для FT-840M. Проводим модернизацию.
В некоторых импортных радиолюбительских KB трансиверах низкой ценовой категории, к коим относится и FT-840 фирмы YAESU, не предусмотрена система голосового управления переключением режима «Прием—передача» (VOX), а также отсутствует ручная регулировка усиления по ПЧ.

«ЛЕН» — на 29 МГц ЧМ. Радиомастеру.
Нередко радиолюбители используют для своих целей промышленную связную аппаратуру, подвергая ее необходимой переделке. Об одном из вариантов использования такой аппаратуры для любительской связи с ЧМ в десятиметровом диапазоне и рассказывается в предлагаемой статье.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

14.07.2003

Сверхрегенеративный приемник на полевом транзисторе. Любителям радиоприема.
Сверхрегенеративные приемники отличаются высокой чувствительностью и большим усилением при исключительной простоте схемы и конструкции. Радиолюбители обычно конструируют сверхрегенераторы с самогашением, иногда капризные в настройке

Согласующее устройство для трансвертера 144/27 МГц. Радиомастеру.
Эксплуатация трансвертера показала: при его стыковке с Си-Би радиостанциями возникает проблема, связанная с тем, что эти радиостанции, как правило, имеют выходную мощность 4 Вт и более. Хотя трансвертер и может работать при входной мощности до 6 Вт, его «перекачка» мощным сигналом зачастую приводит к появлению внеполосных излучений. Для устранения этого недостатка надо уменьшать входную мощность, поступающую на трансвертер.

Устройство защиты трансивера. Радиолюбителям.
Бывают случаи, когда трансиверы выходят из строя из-за неправильного подключения к источнику питания или внезапного повышения напряжения. Защитить аппаратуру в этих случаях поможет предлагаемое устройство.
— материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

2.07.2003

Клавиатурный датчик кода Морзе. Всем радиолюбителям.
Генератор предназначен для автоматического формирования сигналов телеграфных знаков в коде Морзе и может быть использован на служебных и любительских радиостанциях, а также при обучении и тренировке радистов.
— материал подготовил Н. Филенко (UA9XBI)

1.07.2003

Цифровой магнитофон и эхо-репитер. Всем радиолюбителям.
Программа цифрового магнитофона первоначально предназначалась для использования специальными службами при объективном контроле их оперативной деятельности. Впоследствии была принята попытка применить программу в «мирных» целях — для создания эхо репитера и «радио информбюро».
— материал подготовил Н. Филенко (UA9XBI)

Ограничитель учета высокочастотный — Документ

Ограничитель учета высокочастотный

Устройство предназначено для питания бытовых потребителей переменным током. Номинальное напряжение 220 В, мощность потребления в зависимости от применяемых деталей в выходном каскаде 1-5 кВт. Устройство, собранное по предлагаемой схеме, просто вставляется в розетку и от него питается нагрузка. Вся электропроводка остается нетронутой. Заземление не нужно. Счетчик при этом учитывает примерно четверть потребленной электроэнергии.

Теоретические основы

Работа устройства основана на том, что нагрузка питается не непосредственно от сети переменного тока, а от конденсатора, заряд которого соответствует синусоиде сетевого напряжения, но сам процесс заряда происходит импульсами высокой частоты. Ток, потребляемый устройством из электрической сети, представляет собой импульсы высокой частоты. Счетчики электроэнергии, в том числе электронные, содержат входной индукционный преобразователь, который имеет низкую чувствительность к токам высокой частоты. Поэтому энергопотребление в виде импульсов учитывается счетчиком с большой отрицательной погрешностью.

Принципиальная схема устройства

Схема устройства приведена на рис.1.

Основными элементами являются силовой выпрямитель Br1, конденсатор C4 и транзисторный ключ T1. Конденсатор С4 включен последовательно в цепь питания выпрямителя Br1, поэтому в моменты времени, когда Br1 нагружен на открытый транзистор T1, заряжается до мгновенной величины сетевого напряжения, соответствующей данному моменту времени.

Заряд производится импульсами с частотой около 2 кГц. Напряжение на С4, а также на подключенной параллельно ему нагрузке по форме близко к синусоидальному с действующим значением 220 В. Для ограничения импульсного тока через транзистор T1 во время заряда конденсатора, служит резистор R9, включенный последовательно с ключевым каскадом.

На логических элементах DD1.1 – DD1.3 собран задающий генератор. Он формирует импульсы частотой 2 кГц амплитудой 5В. Частота сигнала генератора определяются емкостью конденсатора С1. Частота подбирается при настройке для обеспечения наибольшей погрешности учета электроэнергии. Логический элемент DD1.4 совместно с резисторами R6, R7 выполняет функции формирователя импульсов управления мощным ключевым транзистором T1. Формирователь рассчитан таким образом, чтобы Т1 в открытом состоянии входил в режим насыщения, и за счет этого на нем рассеивалась меньшая мощность. Естественно, Т1 также должен полностью закрываться.

Источник питания выполнен по бестрансформаторной схеме. Источник питания +12В, необходимый для формирователя управляющих импульсов, состоит из балластных резисторов R3-R5, стабилитрона D2 и сглаживающего конденсатора С3. Он питается импульсным напряжением со средним значением около 110В от моста Br1. Источник питания +5В предназначен для питания микросхемы DD1, запитан от источника +12В и построен по аналогичной схеме. Он состоит из резистора R2, стабилитрона D1 и конденсатора C2.

Цепь запуска D3, R8, C5 предназначена для удержания выходного транзистора в закрытом состоянии в течение некоторого времени после включения электропитания. Это необходимо для завершения переходных процессов в источниках питания и входа в рабочий режим задающего генератора.

Рис.1. Схема электрическая принципиальная

Детали устройства

Микросхема: DD1 — К155ЛА8 или К555ЛА8. Схема рассчитана на использование логических элементов с открытым коллектором, поэтому применение других микросхем нежелательно.

Стабилитроны: D1 – КС156А, D2 – Д814.

Диод D3 – Д226.

Конденсаторы электролитические: С2, С3 — 100 мкФ × 50В. Конденсатор С4 обязательно должен быть неполярным, лучше использовать высокочастотный типа МБГЧ. Остальные конденсаторы неполярные любого типа, подбираются при настройке.

Резисторы: R3 – R5 типа МЛТ-2, R9 — проволочный (отрезок нихромовой проволоки сопротивлением 0.5-5 Ом, подбирается при настройке), остальные резисторы МЛТ-0.25.

Транзистор Т1 – устанавливаются на радиаторе.

Параметры элементов выходного каскада для различной мощности устройства приведены в таблице

Мощность,

кВт

Транзистор Т1

Диоды Br1

Емкость С4,

(ориентировочно),

мкФ

Площадь радиатора

для транзистора Т2,

кв.см.

1

IRG4PC30F

Д246

2

50

2

IRG4PC40F

Д246

4

100

3

IRG4PC50UD

2Д2990Б

5

150

4

IRG4PC50FD

2Д2997А

6

200

5

IRG4PSC71U

2Д2997А

8

300

Наладка

При наладке схемы соблюдайте осторожность! Помните, что низковольтная часть схемы не имеет гальванической развязки от электрической сети! Не рекомендуется в качестве радиатора для транзистора использовать металлический корпус устройства. Применение плавких предохранителей – обязательно!

Источники питания +5В и +12В целесообразно проверить, отключив выходной каскад (достаточно отсоединить резистор R9). Для проверки подают выпрямленное напряжение 110В, (из сети 220В черед диод).

Затем налаживают генератор, отключив силовую часть схемы от электросети. Генератор должен формировать импульсы амплитудой 5 В и частотой около 2 кГц. Скважность импульсов приблизительно 1/1. При необходимости для этого подбирают конденсатор С1.

Формирователь импульсов должен обеспечивать на затворе транзистора прямоугольные импульсы с частотой задающего генератора, амплитудой около 12В, и спадом до нулевого значения.

Следующей стадией является проверка силовой части. Для этого восстанавливают все соединения в схеме. Конденсатор С4 временно отключают, а в качестве нагрузки используют потребитель малой мощности, например лампу накаливания мощностью около 100 Вт. При включении устройства в электрическую сеть действующее значение напряжения на нагрузке должно быть на уровне 100 – 130 В. Осциллограммы напряжения на нагрузке и на резисторе R9 должны показать, что питание нагрузки производится импульсами с частотой, задаваемой генератором. На нагрузке серия импульсов будет модулирована синусоидой сетевого напряжения (рис.2), а на резисторе R9 – пульсирующим выпрямленным напряжением (рис.3).

Рис.2. Напряжение на нагрузке без конденсатора С4

Рис.3. Напряжение на резисторе R9

Если всё исправно, подключают конденсатор С4, только вначале емкость его принимают в несколько раз меньше номинальной (например 0.1 мкФ). Действующее напряжение на нагрузке заметно возрастает и при последующем увеличении емкости С1 достигает 220 В. При этом очень важно внимательно следить за температурой транзистора Т1. Если возникает повышенный нагрев при использовании маломощной нагрузки, это свидетельствует о том, что Т1 либо не входит в режим насыщения в открытом состоянии, либо полностью не закрывается. В этом случае следует вернуться к настройке формирователя импульсов. Эксперименты показывают, что при питании нагрузки мощностью 100 Вт без конденсатора С4, транзистор Т1 в течение длительного времени не нагревается даже без радиатора.

В заключении подключается номинальная нагрузка и подбирается емкость С4 такая, чтобы обеспечить питание нагрузки напряжением 220 В. Емкость сглаживает пульсации напряжения на нагрузке, вызванные коммутацией выходного каскада (рис.4). Чем больше емкость, тем лучше напряжение на нагрузке приближается к идеальной синусоиде (рис.5). Емкость С4 следует подбирать осторожно, начиная с малых значений, так как увеличение емкости резко увеличивает импульсный ток через транзистор. Об амплитуде импульсов тока через Т1 можно судить, подключив осциллограф параллельно резистору R9. Импульсный ток должен быть не более допустимого для выбранного транзистора. В случае необходимости его ограничивают, увеличивая сопротивление R9, но лучше остановиться на меньшем значении емкости С4.

Рис.4. Напряжение на нагрузке при малой емкости конденсатора С4

Рис.5. Напряжение на нагрузке при номинальной емкости конденсатора С4

Обращаем Ваше внимание на то, что при отключенной нагрузке устройство потребляет из сети довольно большую мощность, которая учитывается счетчиком. Поэтому рекомендуется всегда нагружать устройство номинальной нагрузкой, а также отключать при снятии нагрузки.

ВНИМАНИЕ! ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАННОГО УСТРОЙСТВА ЯВЛЯЕТСЯ НЕЗАКОННЫМ! ВСЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕЖИТ НА ВАС! СХЕМА И ОПИСАНИЕ ДАННОГО УСТРОЙСТВА ДАЕТСЯ ВАМ С ЦЕЛЬЮ ОЗНАКОМЛЕНИЯ И ДЛЯ ЛАБОРАТОЛРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ!

Операционные усилители, страница 5

Ошибка интегрирования d =1/m в схеме рис. 7а значительно меньше ошибки d=[(R1-R3)/R1-(R2-R4)/R2] в схеме рис. 76. Частотные свойства ОУ в области верхних частот сказываются на точности интегрирования в случае малой постоянной времени интегратора. Основная проблема при построении интеграторов — это дрейф нуля ОУ. Для борьбы с этим фактором описанные интеграторы применяют либо в составе более сложных схем, охваченных отрицательной ОС по току, либо применяют интеграторы со сбросом.

2.3. Дифференциаторы

Схема инвертирующего дифференциатора получается из схемы соответствующего интегратора (рис 7а), если поменять местами резистор R, и конденсатор С (рис 8а). Выходное напряжение определится следующей формулой:

Передаточная функция и частотные характеристики дифференциатора для идеального ОУ описываются выражениями

Ограниченность коэффициента усиления операционного усилителя и его частотные свойства сказываются для  дифференциатора в области верхних частот (пунктирная линия на рис. 9 ). Однако основная погрешность дифференцирования возникает из-за высокочастотных электрических шумов операционного усилителя, поскольку в области достаточно высоких частот отрицательная

Рис. 8. Дифференциаторы а — идеальный; б -реальный

обратная связь практически не действует (сопротивление конденсатора С становится малым) и напряжение шума на выходе ОУ оказывается значительным. Поэтому реально схема на рис 8а может работать только в составе более сложной схемы, имеющей достаточно глубокую общую отрицательною обратную связь в области высоких частот.

Рис. 9. АЧХ (а) и ФЧХ (б) дифференциатора

С целью уменьшения выходного напряжения шума последовательно с конденсатором С включают резистор R1 (рис. 86). что увеличивает глубину отрицательной обратной связи на высоких частотах. В этом случае выражения функции передачи и частотных характеристик имеют следующий вид

где ошибка дифференцирования d(p)=рCR1, зависит от частоты. Путем рационального выбора величины сопротивления R1, ее можно сделать приемлемой в диапазоне рабочих частот, обеспечив в то же время достаточно низкий уровень выходного напряжения высокочастотного шума.

2.3. Усилители-ограничители

Усилитель-ограничитель при малых входных сигналах работает как линейный усилитель, но если напряжение на входе превысит установленный предел, то он переходит в нелинейный режим, и на его выходе поддерживается постоянный уровень напряжения (при этом, конечно, имеют место нелинейные искажения сигнала). Вообще говоря, любой усилитель при достаточно больших входных напряжениях переходит в режим ограничения, однако при этом величина ограниченного выходного напряжения определяется выходным каскадом усилителя и напряжением источника питания и не может быть задана произвольно. К тому же быстродействие усилителя в режиме ограничения получается низким, так как в этом режиме происходит насыщение транзисторов выходного каскада усилителя. Поэтому в усилителе-ограничителе уровень ограничения устанавливается ниже уровня ограничения собственно усилителя, для чего в цепь отрицательной обратной связи ОУ включаются нелинейные элементы (рис. 10).

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о