Приёмник для схем связи для МК – для новичков в радиоделе

April 30, 2014 by admin Комментировать »

В качестве приёмника для эксперимента по передаче данных я предполагаю использовать простую схему

Рис 308 Простой приёмник сигнала данных

Обозначенный на схеме компонент Tr1 – это  связанные катушки индуктивности:  L1 такой же дроссель, как и в передатчике, а катушка L2 – это десяток-два витков намоточного  провода, размещённых поверх дросселя

Зачем так делают

Входное сопротивление транзистора достаточно мало Поэтому подключение непосредственно к колебательному контуру L1C1 ухудшит параметры контура из-за его шунтирования низким сопротивлением Применение второй катушки, её называют катушкой связи, уменьшает сигнал, но улучшает параметры входного контура

И, как обычно, я хочу начать с моделирования ситуации за компьютером Но предварительно нужно сделать некоторые предположения, которые могут оказаться и ошибочными

Амплитуда сигнала передатчика 3-4 вольта Предположим, что из-за плохой связи между дросселями (которые я использую в качестве катушек колебательных контуров) сигнал уменьшится в 100 раз Таким образом, в колебательном контуре приёмника можно  ожидать сигнал 30 мВ Катушка связи уменьшит этот сигнал в 10 раз И тогда на входе каскада усиления высокой частоты приёмника сигнал не превысит 3 мВ

Заменим наш входной контур генератором синусоидального сигнала с частотой  500 кГц Проверим напряжение на коллекторе транзистора

Рис 309 Первая проверка входного усилителя приёмника

Сигнал, как это видно по отметкам маркера, совсем слабый Увеличим ёмкость конденсатора C2 до 1 мкФ, чтобы убедиться в том, что амплитуда сигнала и в этом случае не превышает 10 мВ Для сравнения уменьшим частоту генератора до 5 кГц (увеличив ёмкость конденсатора C2)

Рис 3010 Вторая проверка усилителя

Сигнал стал больше, но он недостаточно большой, чтобы можно было приступить к макетированию приёмника И спад частотной характеристики на высоких частотах играет не главенствующую роль

Усиление по току у биполярных транзисторов (а они всё-таки токовые усилители) может зависеть от тока коллектора Посмотрим, не принесёт ли успеха увеличение тока коллектора Уменьшим сопротивление в цепи базы и сопротивление в цепи коллектора

Уменьшение сопротивления в цепи базы должно увеличить ток базы, а, соответственно, и ток коллектора Уменьшение сопротивления в цепи коллектора нужно для сохранения рабочей точки (хотя пока это и не обязательно)

Рис 3011 Проверка усиления при увеличении тока коллектора

Небольшое улучшение есть, но этого не достаточно У нас остался ещё один вариант – заменить транзистор, не даст ли это увеличение усиления

Рис 3012 Проверка усиления при замене транзистора

Что  ж,  последняя  идея  оказалась  полезна  Амплитуда  сигнала  увеличилась  до  110  мВ  И попробуем понизить напряжение питания, что может потребоваться в дальнейшем

Рис 3013 Проверка усилителя с пониженным напряжением питания

Проведя эти проверки, мы смогли убедиться, что есть много факторов: и выбор рабочей точки, и выбор  тока  коллектора,  и  тип  транзистора,  –    которые  влияют  на  усиление  транзисторного

усилителя И мы убедились, что одного каскада усиления нам не хватит для нормальной работы детектора D1 Добавим ещё один каскад усиления

Рис 3014 Двухкаскадное усиление

На осциллограмме видно, что нелинейные искажения большие Но важно ли это сейчас

Мы не знаем истинного значения входного сигнала, да и от приёмника нам нужно только обнаружение сигнала и возможность его детектировать, чтобы определить время действия сигнала

Рис 3015 Детектирование сигнала И, собрав всё вместе, получаем:

Рис 3016 Результат моделирования работы приёмника

Есть надежда, что получится реализовать приёмник Но до того как переносить схему на макетную плату, остановимся подробнее на отдельных деталях Мы заменили транзистор 2N2222A транзистором 2N2484 В чём разница между этими транзисторами Нужна ли замена

Вернёмся к однокаскадному усилению сигнала с транзистором 2N2222A Существенное различие между двумя транзисторами в коэффициенте усиления по току Если изменить значение усиления по току у транзистора 2N2222A с 200 до 500, то результат будет вполне похож на тот, что получен после замены транзисторов

Рис 3017 Замена коэффициента усиления транзистора

Конечно, найти транзистор 2N2222A с таким коэффициентом усиления по току, может быть, и не получится Но есть отечественный транзистор КТ3102Г, у которого коэффициент усиления вполне подходящий

Мы рассмотрели, как в принципе можно сделать приёмник, рассмотрели общую структуру радиоприёмника Теперь пора заглянуть в кассы с радиодеталями, если они есть, и выбрать конкретные элементы

Предположим, что я не нашёл у себя в запасах транзисторов КТ3102Г, о которых говорил раньше Но нашёл несколько транзисторов 2N3904 Почти все современные мультиметры имеют режим измерения h21E, статического коэффициента усиления по току в схеме с общим эмиттером Я, используя мультиметр, обнаруживаю, что коэффициент усиления у всех транзисторов близок к 150 Достаточно ли будет этого для дальнейшего проведения экспериментов Проверим это моделированием за компьютером

У многих начинающих возникают проблемы с заменой одного типа транзисторов на другой Сегодня в Интернете можно найти параметры очень многих моделей транзисторов И, сравнивая основные параметры, подобрать подходящую замену Напомню, что в первую очередь следует рассмотреть предельно допустимые напряжение на коллекторе и ток коллектора, верхнюю граничную частоту и допустимую мощность рассеивания Проверить правильность выбора может помочь моделирование за компьютером Лучше потратить немного больше времени, выполнив такое моделирование, чем потратить деньги, купить детали, и убедиться в ошибке

Рис 3018 Проверка схемы с наличными транзисторами

Искажения сигнала очень значительные, но в остальном пока всё выглядит неплохо Программа Qucs позволяет проводить разные виды моделирования Например, можно проводить моделирование переходных процессов, как на рисунке выше, и одновременно подготовить всё для моделирования на постоянном токе А затем переключаться от одного вида моделирования к другому Ведь нас будет интересовать и правильная работа схемы на постоянном токе: не превышают ли токи предельные значения, не превышает ли рассеиваемая мощность предельно допустимую

Рис 3019 Проверка режимов работы транзисторов

Поскольку сигнал подразумевается синусоидальный, а все параметры по постоянному току дают достаточно точную картину, мы можем убедиться, что токи коллекторов (амперметры Pr3 и Pr4) не превышают допустимые значения Напряжения на коллекторах транзисторов (Pr1 и Pr2) тоже в

пределах  нормы  Мощность  рассеивания  мы  можем  получить,  умножая  токи  коллекторов  на напряжение на коллекторах: 187*00045 = 85 мВт 278*00074 = 20 мВт

Рис 3020 Проверка прохождения сигнала

И можно сделать окончательную (предварительную) проверку

Рис 3021 Окончательный результат предварительного рассмотрения

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты