3. Промежуточные умножителя частоты.Назначение и что позваляет умножение частоты.
Умножитель частоты, электронное (реже электромагнитное) устройство, предназначенное для увеличения в целое число раз частоты подводимых к нему периодических электрических колебаний. Отношение fвых/fвх (fвх и fвых – частоты колебаний соответственно на входе и выходе У. ч.) называется коэффициента умножения частоты m (m ³ 2; может достигать нескольких десятков). Характерная особенность У. ч. – постоянство т при изменении (в некоторой конечной области) fвх, а также параметров У. ч. (например, резонансных частот колебательных контуров или резонаторов, входящих в состав У. ч.). Отсюда следует, что если fвх по каким-либо причинам получила приращение Dfвх (достаточно малое), то приращение Dfвых частоты fвых таково, что Dfвх/fвх = Dfвых/fвых, т. е. относительная нестабильность частоты колебаний при умножении остаётся неизменной. Это важное свойство У. ч. позволяет использовать их для повышения частоты стабильных колебаний (обычно получаемых от кварцевогозадающего генератора) в различных радиопередающих, радиолокационных, измерительных и др. установках.
19-билет
1.Какие составные части входят в радиосистему и на какие классы по своему назначению делятся радиосистемы
По выполняемым функциям информационные радиосистемы могут быть разделены на следующие классы: передачи информации (радиосвязь, радиовещание, телевидение); .извлечения информации (радиолокация, радионавигация, радиоастрономия, радиоизмерения и т.д.); разрушения информации (радиопротиводействие); управления различными процессами и объектами (беспилотные летательные аппараты и др.); комбинированные.
Чтобы увеличить число радиоустройств или обеспечить охрану помещений, которые находятся за пределами рабочего радиуса одного радиорасширителя, можно объединить по радиоканалу отдельные микросоты в единую радиосистему. В микросотовой структуре каждый радиорасширитель осуществляет: - приём и обработку извещений от «своих» охранных, пожарных и технологических радиоизвещателей; - приём команд от устройств управления; - формирование команд исполнительным устройствам; - передачу информации о своём состоянии и состоянии «своих» радиоустройств вышестоящим радиорасширителям; - ретрансляцию сообщений от других радиорасширителей и маршрутизаторов системы. |
3. Кварцевые генераторы
Основное требование, предъявляемое к генератору – это стабильность частоты и амплитуды колебаний. Причины нестабильности: зависимость емкости и индуктивности от температуры, старение компонентов и изменение требований к нагрузке. Когда требуется высокая стабильность, используются кварцевые генераторы. Каждый кристалл кварца обладает собственной частотой колебаний. Если частота приложенного напряжения совпадает с собственной частотой, колебания
кристалла ярко выражены. Если отличается – кристалл колеблется слабо. Собственная частота колебаний кварца практически не зависит от температуры.
Эквивалентная схема кристалла кварца:
Здесь изображена схема кварцевого генератора Хартли с параллельной обратной связью. Если частота
колебательного контура отклоняется от частоты кварца, импеданс (сопротивление) кварца увеличивается, уменьшая величину обратной связи с колебательным контуром. Это позволяет колебательному контуру вернуться на частоту кварца.
На этом рисунке изображен генератор Пирса. Эта схема подобна схеме Колпитца, за исключением того, что катушка индуктивности в колебательном контуре заменена кварцем. Эта схема очень популярна, т.к. в ней не используется индуктивности. Кварц управляет импедансом колебательного контура, что определяет величину обратной связи и стабилизирует генератор.
На частотах до 10 МГц обычно предпочтительней применять RC генераторы, т.к. резисторы и конденсаторы более удобны в применении, чем катушки индуктивности и более дешевы.
Имеются 2 типа RC-генераторов: с фазосдвигающей цепочкой и мостикового типа (мостик Вина)
RC-генератор с фазосдвигающей цепочкой
В этом генераторе для возникновения колебаний усилитель должен иметь бесконечно большое входное сопротивление и выходное сопротивление - равное 0.
Тогда, если конденсаторы и резисторы имеют равные реактивные и активные параметры, условием существования колебаний будет равенство коэффициента усиления числу 29. Такое усиление необходимо для компенсации затухания в фазосдвигающей цепочке. Фазовый угол этой цепочки на частоте колебаний равен 180°, а усилитель должен инвертировать сигнал, с тем, чтобы общий сдвиг фазы по всему контуру был равен 0 (условие генерации).
Частота колебаний генератора определяется выражением:
Генератор мостикового типа
Генераторы мостикового типа (мостик Вина) широко применяются в качестве перестраиваемых генераторов в диапазоне частот от 1 до 107 Гц.
Реактивная часть мостика образует цепочку, которая на частоте колебаний имеет фазовый сдвиг равный 0. Поэтому схему генератора строят в сочетании с неинвертирующим усилителем.
Если
усилитель имеет фазовый сдвиг 0, бесконечно
большое входное сопротивление и выходное
сопротивление равное 0, то коэффициент
усиления должен быть равен 3, а частота
колебаний ω0 = 
Так
как частота колебаний генераторов LC-типа
обратно пропорциональна 
,
то мостиковый генератор обеспечивает
более широкий диапазон частот. По этой
причине в лабораторных измерительныхприборах
применяют генераторы мостикового типа.
Путем применения сдвоенных переменных
резисторов в этих генераторах легко
перекрывается диапазон частот 10:1.
Схема перестраиваемого генератора мостикового типа с последовательно-параллельной обратной связью.
Осцилляторные схемы кварцевых генераторов.
В технике стабилизации частоты, наиболее часто используют так называемые осцилляторные схемы, т.е. схемы, в которых кварцевый резонатор является элементом колебательного контура генератора – как правило, индуктивностью. Эти генераторы выполняются обычно по схеме «емкостной трехточки» (Рис.3.),
Рис.3.1. Обобщенная схема емкостной трехточки. Рис.4. Обобщенная схема кварцевого генератора
В зависимости от того, какой электрод транзистора VT1 будет заземлен, схема будет называться с общей базой, с общим эмиттером или с общим коллектором. Как было уже сказано выше, индуктивность в этой схеме можно заменить кварцевым резонатором. При этом рабочая частота генератора будет выше частоты последовательного резонанса кварцевого резонатора. Схема кварцевого генератора, построенного по схеме емкостной трехточки, будет иметь вид, показанный на рис.4.
2.Назначение малошумящих усилителей. Малошумящие усилители (МШУ) используются в РПрУ для снижения коэффициента шума, эквивалентной шумовой температуры и повышения тем самым чувствительности приемного устройства.
Основные технические требования, предъявляемые к МШУ:
- ширина полосы рабочих частот может достигать 15…20% средней рабочей частоты;
- шумовая температура МШУ должна быть минимальной;
- коэффициент усиления МШУ по мощности;
- линейность амплитудной характеристики.
Среди многообразия типов МШУ наиболее широкое применение получили широкополосные малошумящие усилители на транзисторах и полупроводниковые параметрические.
Классификация. По принципу усиления сигналов:
-усилители на невзаимных трехполюсниках(биполярные), отличие – прохождение сигналов лишь в одном направлении; - на двухполюсных электрических приборах; - на двухполюсных электрических приборах с отрицательной проводимостью; - с использованием лампы бегущей волны; - регенеративные усилители; квантовые усилители, имеют сложную конструкцию. Квантовые и регенеративные усилители по способу включения делятся на: - усилители входного типа; - усилители отражательного типа.
20-билет