Аналоги реле Phoenix Contact, Finder, Omron, ABB, Schneider

Высокостабильный генератор гармонических колебаний 18 МГц с низкими искажениями и автоматической регулировкой уровня выходного сигнала

STMicroelectronics TL082 BF998 2N5486

В недавней публикации [1] описывался метод создания простого высокочастотного LC-генератора из небольшого числа компонентов. Однако для практической конструкции с более высокими требованиями к параметрам устройства схема должна быть сложнее, а компонентов потребуется намного больше. На Рисунке 1 изображена схема стабильного генератора 18 МГц с автоматической регулировкой амплитуды выходного сигнала и выходным буфером, формирующим синусоидальный сигнал с низким уровнем гармонических искажений. Кроме того, в предлагаемой схеме полевой транзистор с p-n переходом заменен недорогим двухзатворным MOSFET BF998.

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Высокостабильный генератор гармонических колебаний 18 МГц с низкими искажениями и автоматической регулировкой уровня выходного сигнала
Рисунок 1. Этот 18-мегагерцовый генератор с автоматической регулировкой
выходного уровня отличается высокой стабильностью и
низким уровнем искажений.

Основу схемы составляет генератор Хартли на транзисторе Q1. Для снижения нагрузки на генератор его выходной сигнал через резистор 10 кОм буферизуется истоковым повторителем на полевом транзисторе Q2. В свою очередь, Q2 управляет эмиттерным повторителем на транзисторе Q3, к которому подключен выходной усилитель на транзисторе Q4. Тороидальный трансформатор T1 согласует выход Q4 с 50-омной нагрузкой, обеспечивая на ней напряжение 2.61 В пик-пик, или 12.3 дБм. SPICE-моделирование схемы показало, что амплитуда второй гармоники должна быть на 35 дБ меньше основной. Уровни всех гармоник более высоких порядков существенно ниже амплитуды второй гармоники, и, по крайней мере, внешне синусоида на экране осциллографа при 50-омной нагрузке выглядит совершенно чистой.

Чтобы хорошо согласовать усилитель, и при этом получить на нагрузке сигнал 7.3 дБм (1.47 В пик-пик), например, в случае его работы на кольцевой диодный смеситель, между выходным трансформатором T1 и нагрузкой вы можете вставить 50-омный аттенюатор 5 дБ. Потенциометр R2 регулирует уровень выходного радиочастотного сигнала. Для улучшения стабильности вы можете заменить его фиксированным делителем, сделанным из термостабильных металопленочных резисторов. Часть сигнала с коллектора Q4 через цепь C7, R9 поступает на затвор включенного истоковым повторителем полевого транзистора Q5. Этот сигнал выпрямляется диодом D1 и после фильтрации подается на инвертирующий вход ОУ IC1. С делителя напряжения 12 В, образованного резистором R1 и потенциометром R2 с низким температурным коэффициентом сопротивления, на неинвертирующий вход IC1 подается опорное напряжение, задающее уровень выходного сигнала. Выходное напряжение IC1 фильтруется и поступает на второй затвор Q1 (G2), устанавливая коэффициент усиления каскада и управляя, таким образом, амплитудой выходного высокочастотного сигнала

Подключенный к среднему отводу катушки L1 подстроечный конденсатор C18 позволяет регулировать частоту генерации. Если невысокую стабильность частоты вы сочтете приемлемой, в качестве C18 можно использовать дешевый керамический подстроечный конденсатор. Подстроечные конденсаторы поршневого типа существенно дороже и менее доступны, чем керамические, однако и температурный коэффициент емкости у типичных керамических конденсаторов, как минимум, на порядок хуже, чем у поршневых. Чтобы запустить генератор на частоте, отличной от 18 МГц, умножьте значения индуктивности L1 и емкостей конденсаторов C12, C13, C16, C17 и C18 на 18/fOSC2, где – fOSC2 новая частота в мегагерцах. Отвод к истоку Q1 подберите таким образом, чтобы оставалось примерно 20% от общего числа витков, если вести отсчет от заземленного вывода катушки.

Последовательную цепочку C12 и C13 вы можете заменить одним конденсатором 13 пФ, а вместо C14 и C15 установить конденсатор 2.5 пФ. Если вы хотите пересчитать схему для работы на другой частоте, подберите такие значения C14 и C15 или их одиночного эквивалента, которые обеспечивали бы надежный запуск схемы в любых ожидаемых режимах работы. Кроме того, обратите внимание, что использование двух конденсаторов C16 и C17, при условии хорошей термостабильности (диэлектрик NP0) конденсаторов C12 … C17, позволяет уменьшить начальный дрейф частоты. Для работы на частотах выше примерно 25 МГц буферный усилитель на транзисторах Q2 … Q4 потребуется модифицировать.

Для питания схемы необходим хорошо стабилизированный источник с выходными постоянными напряжениями 12 В, –12 В и 8 В. В целях поддержания высокой стабильности частоты и исключения превышения максимально допустимого для Q1 напряжения 12 В между стоком и истоком источник 8 В используется только для питания генератора. При использовании указанных на схеме компонентов и при постоянной температуре окружающей среды 22 °C после 10-минутного прогрева дрейф частоты в течение одного часа составляет –2 … –3 Гц.

Ссылки

  1. Martínez, H, J Domingo, J Gámiz, and A Grau, «JFETs offer LC oscillators with few components», EDN, Jan 20, 2005, pg 82.
  2. Reed, DG, editor, «A JFET Hartley VFO,» ARRL Handbook for Radio Communications, 82nd Edition, American Radio Relay League, 2005.

Материалы по теме

  1. Datasheet STMicroelectronics TL082
  2. Datasheet NXP BF998
  3. Datasheet ON Semiconductor 2N5486

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Stable, 18-MHz Oscillator Features Automatic Level Control, Clean-Sine-Wave Output

72 предложений от 34 поставщиков
Операционный усилитель, на входе канальный (полевой, униполярный] транзистор с p - n-переходом.
ЗУМ-СМД
Россия
TL082CD
Texas Instruments
3.09 ₽
Akcel
Весь мир
TL082CDRG4
Texas Instruments
от 3.51 ₽
AliExpress
Весь мир
TL074CN TL074 TL064CN TL084CN TL064 TL084 DIP-14 TL062CP TL062 TL071CP TL061CP TL072 TL072CP TL081CP TL082CP TL494 TL494CN
7.03 ₽
FAV Technology
Весь мир
TL082ACPSRE4
Texas Instruments
по запросу
Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Какая область применения данного генератора?