ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ В УСТРОЙСТВАХ НА МИКРОСХЕМАХ

August 11, 2014 by admin Комментировать »

Высокочастотные генераторы предназначены для генерации сигналов синусоидальной, прямоугольной или иной формы высокой частоты. Высокочастотные генератоы используют для настройки радиоэлектронного оборудования, в качестве задающих генераторов с фиксированной настройкой или с перестройкой по диапазону для радиопередающих устройств, в качестве гетеродинов радиоприемных устройств.

Высокочастотные кварцевые генераторы (рис. 37.1, 37.2) [37.1], собраны с использованием быстродействующего компаратора LT1394 фирмы Linear Technology [37.2]. В схемах применены резонаторы АТ-среза. В первом генераторе кристалл возбуждается на основной (первой) гармонике, Βό втором — на третьей гармонике кварцевого резонатора.

Проблему создания сетки стабилизированных кварцевыми резонаторами частот можно решить, воспользовавшись схемой, приведенной на рис. 37.3 [37.3]. При использовании микросхемы LT1384 устройство работает в диапазоне частот 1 —15 МГц. Работоспособность схемы со снижением верхней граничной частоты генерации сохраняется при применении более доступных по частотным характеристикам микросхем. В качестве переключателя кварцевых резонаторов можно использовать аналоговые ключи.

Генератор на микросхеме MCI648 (фирма Motorola), рис. 37.4, управляемый напряжением, может при подборе LC-элементов работать до частот порядка 225 МГц.

Рис. 37.3. Схема переключаемого кварцевого генератора

Добротность катушки индуктивности должна быть не менее 100.

Микросхемы серии МАХ260х, где х — 5, 6, 7, … и т. д., предназначены для работы в качестве генераторов ВЧ с электронной перестройкой частоты. Схема представлена на рис. 37.5 [37.4]. Генераторы на их основе содержат минимальное количество навесных элементов.

Параметры навесного элемента (индуктивности)

и диапазоны рабочих частот микросхем серии МАХ260х                                                      Таблица 37.1

Рис. 37.4. Схема ВЧ генератора на микросхеме МО648, управляемого напряжением

Параметры внешнего частотозадающего элемента (катушки индуктивности) и диапазоны рабочих частот микросхем этой серии приведены в табл. 37.1.

Микросхемы серии МАХ260х способны работать на трансформаторную, резистивную или индуктивную нагрузки, как представлено в схеме на рис. 37.6.

Схема одного из типовых вариантов включения микросхем серии МАХ260х приведена на рис. 37.7.

Рис. 37.5. Эквиволентноя схема микросхем серии МАХ260х и способ их включения в качестве ВЧ-генератора с электронной перестройкой частоты

Микросхема МАХ2620 развивает серию микросхем МАХ260х, но выполнена в ином корпусе. Микросхема предназначена для работы в качестве ВЧ-генератора (рис. 37.8) на диапазон частот 10—1050 МГц. Она имеет два выхода с повышенной нагрузочной способностью. Микросхема может применяться в мобильных радиотелефонах на диапазон 900 МГц, в иных радиопередающих и приемных устройствах. Напряжение питания микросхемы — 2,7—5,25 В. Напряжение управления SHDN — 0,6/2,0 В.

Рис. 37.6. Варианты подключения выходных цепей микросхем серии МАХ260х: а — трансформаторная нагрузка; б — резистивная нагрузка; в — индуктивная нагрузка

Рис. 37.7. Типовая схема включения микросхем серии МАХ260х в качестве ВЧ-генератора

ВЧ-генераторы (рис. 37.9) предназначены для работы на частоте 10 МГц. Для варианта LC генератора индуктивность катушки L должна быть 2,2 мкГн, емкость конденсаторов С4 и С5 увеличена до 270 пФ, СЗ — до 150 пФ.

Микросхема МАХ2754 (фирма Maxim) разработана для использования в передающих устройствах, работающих в диапазоне частот

2,4     ГГц: устройства промышленного, научного и медицинского назначения [37.5]. Пример использования этой микросхемы в качестве ЧМ передающего устройства показан на рис. 37.10 [37.6].

Рис. 37.9. Схемы ВЧ генераторов на микросхеме МАХ2620 на частоту 10 МГц

Напряжение питания микросхемы — 2,7—5,5 В при потребляемом токе до 20 мА. Выходной ЧМ-сигнал соответствует полосе частот 1,2 ГГц. Поэтому для работы в диапазоне частот 2,4 ГГц используют удвоитель частоты.

Перестройка центральной частоты производится регулировкой потенциометра R6: при изменении напряжения Vt (Типе) на ножке 2 микросхемы DA1 в пределах от 0,4 до 2,4 В выходной сигнал, снимаемый с ножки 7, меняется по частоте от 1050 до 1270 МГц.

Изменение модулирующего напряжения Vm (Mod) на ножке 4 микросхемы в тех же пределах изменяет частоту выходного сигнала на 1 МГц (крутизна преобразования 500 кГц/В). Сопротивления R1—R4 обеспечивают начальное напряжение на ножке 4 микросхемы в 1,4 В. Так, при использовании источника питания напряжением 5 В, номиналы этих элементов следующие: Rl=480 Ом, R2=100 Ом, R3=220 Ом, R4=270 Ом.

Для систем связи и управления все чаще используют частотный диапазон 2,4 ГГц. Схема перестраиваемого в диапазоне 2,4—2,5 ГГц генератора, выполненного на специализированной микросхеме DAI МАХ2750, показана на рис. 37.11 [37.7]. Для питания генератора используют стабилизированный источник питания. Характеристики аттенюатора, выполненного на резисторах R5—R7, приведены в табл. 37.2.

Рис. 37.Ί0. Схема ЧМ передатчика на диапазон 1,2(2,4) ГГц с использованием микросхемы МАХ2754

Рис. 37. П. Схема генератора сигналов на диапазон 2,4—2,5 ГГц

Характеристики аттенюатора                                                                                   Таблица 37.2

Выходной уровень, dBm

Ослабление, dB

R6, Ом

R5, R7, Ом

-3

0

0

-5

2

10

470

-10

7

47

130

-15

12

100

82,5

-23

20

243

61,9

Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. — СПб.: Наука и Техника, 2013. —352 с.

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