plik


ÿþKrótkofalowiec Korespondencyjny Kurs Krótkofalarski (2) Filtry elektryczne s czwórnikami W styczniowym wydaniu ZR zostaBy zamieszczone majcymi dwa wej[cia i dwa wyj[cia podstawowe wiadomo[ci teoretyczne z elektryczno[ci, doBczone do innych obwodów elekt- rycznych. Zanim jednak przedstawimy elektromagnetyzmu, radiotechniki oraz elementy obwodów konkretne filtry, wrómy jeszcze do równolegBego obwodu rezonansowego mogce przyda si podczas przygotowaD do egzaminu. LC (rys. 3). Czstotliwo[ drgaD wBas- W tym miesicu przechodzimy do podstawowych ukBadów nych lub czstotliwo[ rezonansow takiego obwodu wyznaczamy ze zna- elektronicznych wystpujcych w urzdzeniach nego ju| wzoru: nadawczo-odbiorczych. 1 f = 2À LC Dzielniki napicia wykorzystywane Rezystancj rezonansow lub dyna- s do podziaBu napicia staBego bdz miczn Rd obliczamy ze wzoru: zmiennego w okre[lonym stosunku. Na É2L2 rysunku 1 przedstawiono takie dzielni- Rd = R ki wraz ze wzorami opisujcymi zale|- no[ci w ukBadzie. Elementy RC (stoso- gdzie R - to rezystancja obwodu (dla wane do wygBadzania napi staBych, obwodu rezonansowego szeregowego tBumienia napi zmiennych w zale|- R=Rd) no[ci od czstotliwo[ci czy przeksztaB- Dobro obwodu Q wskazuje ilokrot- cania impulsów) mo|na scharakteryzo- nie wiksze jest nat|enie prdu w ob- wa poprzez tak zwan staB czasow B. wodzie LC od nat|enia prdu w ob- Jest to miara czasu, który jest niezbd- wodzie zewntrznym w chwili rezo- Rys. 2. ny, aby napicie na zaciskach konden- nansu równolegBego, lub ilokrotnie satora wzrosBo (przy Badowaniu) do wiksze jest napicie na indukcyjno[ci okoBo 63% warto[ci napicia wej[cio- Na rysunku 2 przedstawiono prze- lub pojemno[ci w obwodzie szerego- wego, bdz zmalaBo (przy rozBadowa- biegi napicia wyj[ciowego przy poda- wym od napicia zasilajcego (przy re- niu) o okoBo 63%. StaB czasow wy- niu na wej[cie sygnaBu prostoktnego. zonansie). znaczamy ze wzoru: KsztaBt tych przebiegów zale|y od sta- Dobro obwodu obliczamy ze wzoru Ä = RC Bych czasowych RC. 1 Q = W zale|no[ci od sposobu wBczenia L elementów RC wyró|niamy nastpuj- R C ce dzielniki napicia (zale|ne od czs- totliwo[ci): lub - ukBad caBkujcy (filtr dolnoprzepusto- É Å"L Q = wy) R - ukBad ró|niczkujcy (filtr górnoprze- Dobro obwodu ma du|y wpByw na pustowy) charakterystyk rezonansow obwodu - im wiksza dobro, tym ostrzejszy wierzchoBek i lepsze wBa[ciwo[ci filtra- Rys. 3. cyjne obwodu (selektywno[ obwodu). Rys. 1. Rys. 4. 44 Luty 2003 Zwiat Radio Krótkofalowiec Rys. 7. Rys. 5. Rys. 8. Ka|d krzyw rezonansow obwodu W skBad prostownika wchodz za- - wzmocnienie: jest to stosunek sygna- charakteryzuje szeroko[ pasma. Jest to zwyczaj diody prostownicze. Dzielimy Bu wyj[ciowego do wej[ciowego wy- ró|nica czstotliwo[ci, dla których na- je na jedno- i dwupoBówkowe (mostko- ra|onego najcz[ciej w dB. Mo|emy stpuje obni|enie charakterystyki do we, czyli Graetza, skBadajce si z 4 mówi o wzmocnieniu napicio- 0,707 warto[ci maksymalnej (-3dB diod lub dwupoBówkowe - dwudiodo- wym, prdowym lub o wzmocnieniu w stosunku do warto[ci maksymalnej). we z dzielonym uzwojeniem transfor- mocy. 2"f=fg-fd=f/Q matora) - rys. 5. - charakterystyka czstotliwo[ci: okre[- Poniewa| w pojedynczym obwo- 3 - filtr (wygBadzenie ttnieD lub ina- la wzmocnienie ukBadu w funkcji dzie trudno jest uzyska wymagan se- czej zatrzymanie skBadowej zmiennej, czstotliwo[ci sygnaBu wej[ciowego; lektywno[, w praktyce w skBad filtrów a przepuszczanie skBadowej staBej). - impedancja: wej[ciowa i wyj[ciowa; wchodz zBo|one obwody LC (RC) Najprostszym filtrem jest kondensator - poziom zakBóceD: poziom znieksztaB- a tak|e rezonatory piezoceramiczne elektrolityczny o du|ej pojemno[ci od ceD nieliniowych, szumy wBasne i kwarcowe. 1000 do 10 000µF. ukBadu; Pod wzgldem charakterystyki prze- 4 - stabilizator (obcicie nadwy|ki - sprawno[ wzmacniacza jako stosu- noszenia filtry mo|emy podzieli (rys. napicia staBego, czyli ustalenie jej nek mocy wyj[ciowej do mocy zasi- 4) na: warto[ci niezale|nie od obci|enia lania (mocy doprowadzonej). - filtry dolnoprzepustowe (przenosz i wahaD napicia zasilajcego). Naj- Tranzystor bipolarny mo|e by sto- czstotliwo[ci od 0 do fg) prostszym stabilizatorem jest dioda Ze- sowany w trzech podstawowych ukBa- - filtry górnoprzepustowe (tBumi czs- nera zasilana poprzez rezystor ograni- dach pracy (rys. 6): totliwo[ci do fd) czajcy prd. Obecnie powszechnie - ukBad ze wspólnym emiterem WE - filtry [rodkowoprzepustowe (przeno- wykorzystuje si stabilizatory póBprze- (wzmocnienie napiciowe kilkaset sz czstotliwo[ci od fd do fg) wodnikowe w postaci ukBadów scalo- razy, rezystancja wej[ciowa [rednia, W celu uzyskania wymaganej szero- nych przystosowanych od razu do ty- a wyj[ciowa du|a) ko[ci pasma i selektywno[ci np. toru powych warto[ci np. 5 czy 12V. - ukBad ze wspólnym kolektorem WK po[redniej czstotliwo[ci (odbiornika W przypadku du|ych prdów obci|e- lub inaczej wtórnik emiterowy czy nadajnika SSB), stosuje si specjal- nia oprócz ukBadów scalonych wyko- (wzmocnienie napiciowe poni|ej 1, ne filtry pasmowe monolityczne czy rzystuje si jeszcze tranzystory mocy bardzo du|a rezystancja wej[ciowa, hybrydowe (np. kwarcowe filtry typu (ukBady wykonawcze). a maBa rezystancja wyj[ciowa) PP9 - 9MHz). Wzmacniacze s to ukBady (ostatnio - ukBad ze wspóln baz WB (wzmoc- Ka|dy filtr charakteryzuje si - oprócz tranzystorowe lub scalone; przed laty nienie napiciowe du|e, rezystancja czstotliwo[ci [rodkowej - szeroko[ci lampowe) sBu|ce do wzmacniania wej[ciowa maBa, a wyj[ciowa bardzo pasma, selektywno[ci, okre[lon impe- przebiegów elektrycznych. Oto podsta- du|a) dancj wej[ciow i wyj[ciow oraz tBu- wowe parametry ka|dego wzmacnia- Najcz[ciej stosowanym ukBadem mieniem w pa[mie przenoszenia. cza: jest ukBad WE. Wszdzie tam, gdzie Zasilacze s ukBadami sBu|cymi do chodzi o dopasowanie impedancji ob- dostarczania energii elektrycznej ukBa- ci|enia do impedancji zródBa, stosuje dowi elektronicznemu (transceiverowi). si ukBady WK. UkBad WB jest stosowa- Najprostszymi zasilaczami s ogniwa ny najcz[ciej w zakresie w.cz. (VHF, galwaniczne (R6...) i akumulatory, któ- UHF). re s wykorzystywane w urzdzeniach Na rysunku 7 przedstawiono podsta- przeno[nych. Do zasilania urzdzeD wowy ukBad wzmacniacza WE (z poje- stacjonarnych stosuje si zasilacze sie- dynczym rezystorem polaryzacji bazy) ciowe. W skBad zasilacza sieciowego do wzmacniania napicia zmiennego. wchodz nastpujce elementy: W urzdzeniach krótkofalarskich 1 - transformator (przetwarza ener- oprócz wzmacniaczy z obci|eniem gi sieci 220V na energi o innym na- rezystancyjnym (wykorzystywanych piciu) najcz[ciej w stopniach m.cz. i ukBa- 2 - prostownik (zamiana prdu zmie- dach scalonych) stosuje si wzmacnia- nnego na prd jednokierunkowy). Rys. 6. cze rezonansowe - rys. 8. Pracuj one 45 Zwiat Radio Luty 2003 Krótkofalowiec (gBównie ze wzgldu na mniejsze tBu- nej informacji zawartej w obwiedni). mienie obwodów rezonansowych). Najprostszym detektorem amplitudy We wzmacniaczach mocy nadajni- jest prostownik diodowy eliminujcy ków tranzystory pracuj w warunkach jedn z poBówek zmodulowanego du|ych obci|eD. Znaczn rol odgry- przebiegu w.cz. (rys. 9). Nieco bar- wa tutaj sprawno[ wzmacniacza oraz dziej skomplikowane s detektory Rys. 9. statyczny punkt pracy stopnia. W za- sygnaBów telegraficznych i jedno- le|no[ci od jego poBo|enia mówimy wstgowych (CW i SSB), bowiem najcz[ciej w ukBadach WE z obci|e- o klasie pracy wzmacniacza (A, B, C). w ich skBad musi wchodzi detektor niem w postaci równolegBego obwodu O klasach wzmacniaczy pomówimy iloczynowy oraz generator pomocni- rezonansowego i sBu| do wzmacnia- jeszcze przy omawianiu nadajników. czy (BFO). W ukBadzie takiego detek- nia napicia w wskim pasmie czstot- Demodulatory lub inaczej detektory tora nastpuje odtworzenie wytBu- liwo[ci, le|cym wokóB czstotliwo[ci s ukBadami sBu|cymi do wydzielenia mionej fali no[nej, a dopiero potem [rodkowej fr. z przebiegu zmodulowanego sygnaBu detekcja amplitudy. W zale|no[ci od SygnaBy le|ce poza u|ytecznym modulujcego, czyli nioscego infor- czstotliwo[ci generatora BFO istnie- pasmem s tBumione. W nowoczesnych macj. Detekcja jest procesem odwrot- je mo|liwo[ odbioru dolnej lub gór- urzdzeniach nadawczo-odbiorczych nym do modulacji. Wyró|niamy dwa nej wstgi bocznej (LSB lub USB), stosuje si tranzystory FET i MOSFET, najwa|niejsze ukBady detektorów: a tak|e zmiana wysoko[ci tonu syg- które charakteryzuj si lepszymi para- - detektory amplitudy (wydzielenie ze naBu telegraficznego. Do tego detek- metrami ni| tranzystory bipolarne zmodulowanej amplitudowo fali no[- tora jeszcze powrócimy przy oma- wianiu zasady dziaBania odbiorni- ków. - detektory czstotliwo[ci (wydzielenie sygnaBu maBej czstotliwo[ci z sygna- Bu zmodulowanego czstotliwo[cio- wego). W zale|no[ci od konstrukcji detektory czstotliwo[ci dzielimy na: - dyskryminatory - detektory stosunkowe - detektory koincydencyjne wykony- Rys. 10. wane w postaci ukBadów scalonych (ostatnio najcz[ciej stosowane w odbiornikach i radiotelefonach FM). Detektor czstotliwo[ci mo|na PrzykBadowe pytania egzaminacyjne (KKK 2) zestawi z dwóch detektorów AM, wykorzystujc detekcj na zboczach 1 Jakie wystpi napicie na wyj[ciu dzielnika zBo|onego z dwóch rezystorów krzywych rezonansowych (rys. 10). po 100&! przy napiciu wej[ciowym 10V? Generatory s ukBadami wytwarzaj- 2 Jak reaktancj wej[ciow przy czstotliwo[ci 10MHz bdzie miaB dzielnik cymi sygnaBy zmienne o okre[lonej napiciowy skBadajcy si z dwóch kondensatorów poBczonych szeregowo czstotliwo[ci i amplitudzie. Podstaw po 200pF? dziaBania generatora jest dodatnie 3 PoBczono równolegle kondensator 10nF i rezystor 10k&!. Jaka bdzie impe- sprz|enie zwrotne oraz dwa warunki: dancja obwodu przy czstotliwo[ci 1kHz? amplitudy i fazy. 4 Co to jest staBa czasowa i jaki ma wpByw na sygnaB wyj[ciowy przy podaniu Warunek amplitudy okre[la, jak sygnaBu prostoktnego na obwód RC? warto[ sygnaBu wyj[ciowego nale|y 5 Ile wynosi staBa czasowa obwodu skBadajcego si z kondensatora 100nF poda zwrotnie na wej[cie, aby wytwo- i rezystora 1k&!? rzy drgania cigBe. 6 Jak szeroko[ pasma bdzie miaB obwód równolegBy o dobroci 100 przy Warunek fazy okre[la faz sygnaBu czstotliwo[ci 7MHz? w ptli sprz|enia zwrotnego 7 Obwód równolegBy o dobroci 100 skBada si z cewki o indukcyjno[ci 10µH "Æ = nÅ"360, gdzie n=0,1,2... i kondensatora o pojemno[ci 100pF. Jaka jest impedancja obwodu przy rezo- W zale|no[ci od zastosowanych ele- nansie? mentów, a tym samym i stabilno[ci 8 Jak dobro przy cztotliwo[ci 10MHz bdzie miaBa cewka o indukcyjno[ci czstotliwo[ci, generatory dzielimy na 2uH i rezystancji 1&!? generatory RC, LC i kwarcowe. 9 Narysowa trzy typowe charakterystyki filtrów LC. Generatory RC budowane s zazwy- 10 Jaki jest cel stosowania filrów w sprzcie radiokomunikacyjnym? czaj w zakresie m.cz. SkBadaj si one 11 Narysowa typowy zasilacz z prostownikiem w ukBadzie Graetza. z ukBadu tranzystorowego lub ukBadu 12 Omówi trzy typowe ukBady pracy wzmacniacza z tranzystorem bipolarnym. scalonego, w którym wyj[cie sprz|one 13 Narysowa najprostszy wzmacniacz rezonansowy i omówi jego parametry. jest z wej[ciem poprzez odpowiednio 14 Co to jest i jak dziaBa powielacz czstotliwo[ci? poBczone elementy RC decydujce 15 Jak dziaBa najprostszy detektor AM? o czstotliwo[ci drgaD. 16 Do czego sBu|y i jak dziaBa filtr prostowniczy? Generatory LC posiadaj wiksz 17 Omówi detektory FM. stabilno[ czstotliwo[ci w porówna- 18 Jakie warunki musz by speBnione, aby ukBad wytwarzaB drgania sinusoidal- niu do generatorów RC i s budowane ne? w zasadzie w zakresie w.cz. (KF). 19 Poda podstawowe ukBady pracy generatorów. Sprz|enie zwrotne w tych ukBadach 20 Omówi zasad dziaBania ptli synchronizacji fazowej (PLL). musi by tak dobrane, aby nastpowaBo Odpowiedzi na zaznaczone pytania prosimy przesBa na adres redakcji ZR do caBkowite  odtBumienie obwodu LC koDca lutego br. decydujcego o czstotliwo[ci pracy. 46 Luty 2003 Zwiat Radio Krótkofalowiec wykonuje si w zakresie podstawowym do nieco ponad 20MHz, z tego wzgl- du powy|ej tej czstotliwo[ci budowa- ne s rezonatory tzw. overtonowe. Wy- |sze czstotliwo[ci uzyskuje si na dro- dze powielania czstotliwo[ci podsta- wowej (wykorzystuje si odpowiednie Rys. 11. harmoniczne). Dla przykBadu czstotli- wo[ pocztkow pasma 2m mo|na uzyska, powielajc czstotliwo[ re- zonatora kwarcowego 12MHz (12MHz Å"3Å"2Å"2 = 144MHz). Generator praktycz- ny bdzie zawieraB powielacze czstot- liwo[ci - obwody LC zestrojone na: 36MHz (trzecia harmoniczna rezonato- Rys. 12. ra kwarcowego), 72MHz i 144MHz. Ptla synchronizacji fazowej (PLL) W zale|no[ci od zastosowanego sprz- jest podstaw konstrukcji wszelkich |enia zwrotnego generatory LC dzieli- syntezerów czstotliwo[ci, czyli gene- my na ukBady (od nazwiska twórcy): ratorów wytwarzajcych siatk stabil- - Meissnera (ze sprz|eniem transfor- nych czstotliwo[ci. UkBady takie sto- matorowym) suje si nie tylko w radiotelefonach FM- - Colpittsa (z dzielon pojemno[ci - UKF, ale równie| w nowoczesnych rys. 11) transceiverach KF. Zasadniczym zespo- - Hartleya (z dzielon indukcyjno[ci) Bem generatora z ptl fazow jest os- To tylko podstawowe ukBady, bo- cylator VCO przestrajany napiciowo wiem w sprzcie krótkofalarskim spoty- za pomoc sygnaBu uzyskanego z de- ka si jeszcze wiele innych rozwizaD, tektora fazy. Schemat blokowy takiego z reguBy zbli|onych do ukBadu Colpit- ukBadu przedstawiono na rysunku 13. tsa. SygnaB z generatora VCO podawany Jedn z wa|niejszych cech genera- jest na ukBad przemiany czstotliwo[ci tora jest stabilno[ czstotliwo[ci oraz nadajnika lub odbiornika oraz na prze- poziom znieksztaBceD (odchylenie od twornik czstotliwo[ci i dalej na jedno ksztaBtu sinusoidalnego). Czstotliwo[ z wej[ detektora fazy. Na drugie wej- generatora zmieniana jest za pomoc [cie detektora fazy podawany jest syg- przeBczania cewek (na poszczegól- naB wzorcowy o bardzo dokBadnej nych zakresach) oraz pBynnie - poprzez czstotliwo[ci, np. 10 czy 25kHz, sta- zmian pojemno[ci kondensatora nowicej jednocze[nie krok syntezy zmiennego. (odstp midzykanaBowy). W skBad Generatory kwarcowe zamiast ob- przetwornika mo|e wchodzi dzielnik wodu LC maj w ptli sprz|enia czstotliwo[ci o programowanym stop- zwrotnego rezonator kwarcowy. Cha- niu podziaBu lub mieszacz czstotli- rakteryzuj si najwiksz stabilno[ci wo[ci. Niezale|nie od konstrukcji ta- i z tego wzgldu s stosowane m.in. kiego przetwornika jego zadaniem jest w urzdzeniach UKF oraz w ukBadach obni|enie czstotliwo[ci VCO do war- SSB. W zale|no[ci od sposobu wBcze- to[ci porównywalnej z czstotliwo[ci nia rezonatora rozró|niamy dwa pod- sygnaBu wzorcowego. W ukBadzie de- stawowe ukBady (równie| od nazwiska tektora fazy dokonywane jest porówna- twórcy): nie faz obu doprowadzonych przebie- - Millera (generatory rezonansu rów- gów i wytworzenie sygnaBu bBdu pro- nolegBego - rys. 12) porcjonalnego do ich ró|nicy. Po odfilt- - Pierce a (generatory rezonansu szere- rowaniu w ukBadzie filtru dolnoprze- gowego) pustowego napicie to koryguje czs- Istnieje jeszcze wiele odmian gene- totliwo[ generatora VCO. Napicie ratorów kwarcowych ró|nicych si korygujce podawane jest na diod po- przede wszystkim zakresem czstotli- jemno[ciow wBczon w obwód LC wo[ci. Poniewa| rezonatory kwarcowe generatora VCO. Rys. 13. 47 Zwiat Radio Luty 2003

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
kurs krotkofalarski
kurs krotkofalarski
kurs krotkofalarski
kurs krotkofalarski
kurs krotkofalarski
kurs krotkofalarski
kurs krotkofalarski
kurs krotkofalarski
kurs krotkofalarski
Alt klawiatura numeryczna Kurs dla opornych
Szybki kurs Adobe Photoshop

więcej podobnych podstron