Zastosowanie żyratora we wzmacniaczach i generatorach rezonansowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów

 Komentarze do artykułu

Opracowując wzmacniacze rezonansowe niskiej częstotliwości i generatory harmonicznych, projektanci zwykle starają się obejść bez pracochłonnych cewek. Najczęściej w takich przypadkach używają mostka Wiena, co pozwala im zbudować urządzenie quasi-rezonansowe, wykorzystując wyłącznie obwody RC zależne od częstotliwości. Jednak obok tak niezaprzeczalnej zalety, jak prostota, konstrukcje oparte na moście wiedeńskim mają niestety istotną wadę. Są niezwykle wrażliwe na najmniejsze niezachwianie parametrów elementów mostu. Aby obejść tę wadę, autor opublikowanego artykułu sugeruje zastosowanie obwodu LC opartego na sztucznej cewce indukcyjnej, realizowanego za pomocą urządzenia elektronicznego zwanego w radiotechnice żyratorem zamiast mostka Wiena. Chociaż obwody wzmacniaczy rezonansowych i generatorów harmonicznych w tym przypadku stają się bardziej złożone, zapewniają bardziej stabilne wyniki.

Zastosowanie żyratora w konstrukcjach radioamatorskich, którego schemat podano w [1], jest bardzo wygodne. Niestety, w oryginalnym źródle urządzenie to jest opisane jedynie ogólnikowo i wiele jego pozytywnych właściwości w ogóle nie jest ujawnionych. Nie ma przykładów praktycznego zastosowania żyratora.

Schemat ideowy żyratora pokazano na ryc. jeden.

Teoretyczna analiza jego działania pokazuje, że w przypadku idealnych wzmacniaczy operacyjnych (wzmacniaczy operacyjnych) rezystancja wejściowa żyratora Zin ma charakter czysto indukcyjny. Ponadto wartość indukcyjności jest określona przez następującą zależność:

Zin \u1d Lin \u2d R4 * R1 * R3 * CXNUMX / RXNUMX, gdzie R to Ohm; C - nF; L - Pan

Ponieważ jednak wzmocnienie rzeczywistych wzmacniaczy operacyjnych nie jest nieskończone, a ich wzmocnienie maleje wraz ze wzrostem częstotliwości, pojawiają się straty w indukcyjności wytwarzanej przez żyrator, a jego współczynnik jakości maleje. Jeśli przyjmiemy R1=R2=R, R3=R4=r i wRC1=1, współczynnik jakości można obliczyć ze wzoru: Q=K0/(2+2K0f/fв), gdzie Ko jest wzmocnieniem op- wzmacniacz; f i fв - częstotliwość robocza i częstotliwość, przy której wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego zmniejsza się o 1,41 razy. Ponieważ K0 jest zwykle bardzo duże, przy niskich częstotliwościach można uzyskać bardzo wysokie współczynniki jakości.

Jeśli do takiej sztucznej cewki podłączony zostanie kondensator, wówczas utworzony przez niego obwód oscylacyjny można zastosować we wzmacniaczach rezonansowych i generatorach oscylacji harmonicznych. Obwód jednego ze wzmacniaczy z równoległym obwodem oscylacyjnym pokazano na ryc. 2.

Przy małych częstotliwościach, gdy K0f/fв << 1 (i tylko ten przypadek będzie dalej rozpatrywany), częstotliwość rezonansowa takiego obwodu f0=(R3/R1*C1*R2*R4*C2)1/2 /(2 *PI). współczynnik jakości Q=R0(R3*C1/R1*R2*R4*C2)1/2, szerokość pasma df=1/2PI*R0*C1. Wzmocnienie całej ścieżki wzmocnienia wynosi Km = 2.

Jak wynika z zależności, w celu określenia częstotliwości rezonansowej, oprócz pojedynczych i podwójnych kondensatorów zmiennych, można ją dostroić za pomocą pojedynczych i podwójnych rezystorów zmiennych. Zastosowanie podwójnych elementów pozwala na uzyskanie znacznie szerszego zakresu regulacji, a zastosowanie pojedynczych elementów jest wygodniejsze konstrukcyjnie. Duży zakres strojenia można uzyskać, jeżeli funkcje elementu dostrajania częstotliwości realizuje rezystor zmienny podłączony zamiast rezystorów stałych R3 i R4. Jednak w tym przypadku sygnał wyjściowy powinien zostać usunięty z silnika tego rezystora, w przeciwnym razie wzmocnienie napięcia będzie zależeć od częstotliwości strojenia.

We wzmacniaczu, którego obwód pokazano na ryc. 3, zastosowano szeregowy obwód oscylacyjny.

W tym przypadku wzmocnienie gwałtownie wzrasta przy częstotliwości rezonansowej. Zamiast dwóch staje się równe Km = 2Q. Współczynnik jakości zostanie określony przez stosunek:

Q = (R1*R2*R4*C2/R3*С1)^1/2/R0.

Wzmocnienie wzmacniacza nie będzie zależeć od częstotliwości, jeśli do jego dostrojenia zostanie użyty podwójny kondensator zmienny, ale zmieni się szerokość pasma.

W oparciu o wzmacniacz rezonansowy z obwodem równoległym (rys. 2) można łatwo zbudować wzmacniacz wycinający (rys. 4). Ponieważ we wzmacniaczu rezonansowym przy częstotliwości rezonansowej sygnał na wejściu odwracającym wzmacniacza operacyjnego DA1 jest równy sygnałowi wejściowemu, wystarczy odjąć drugi od pierwszego sygnału, aby uzyskać brak wyjścia. Operacja odejmowania jest wykonywana przez wzmacniacz operacyjny DA3. Nie będzie już możliwe zapewnienie zerowej różnicy sygnału na innych częstotliwościach.

Aby przekształcić wzmacniacz rezonansowy w generator oscylacji harmonicznych, należy skompensować straty energii w obwodzie oscylacyjnym [2]. W generatorach, których obwody pokazano na ryc. 5 i 6, kompensację osiąga się poprzez wprowadzenie do obwodu regulowanej rezystancji ujemnej. W generatorze (ryc. 5) jego funkcje pełni dzielnik napięcia składający się ze stałego rezystora R6 i termistora półprzewodnikowego R5. Wraz ze wzrostem amplitudy generowanego napięcia temperatura termistora będzie rosnąć, a jego rezystancja zacznie spadać. W rezultacie ujemna rezystancja, którą wprowadza do obwodu oscylacyjnego, zmniejszy się, a tym samym ustabilizuje napięcie generowane przez generator. Wybierając rezystancję rezystora R6, można uzyskać maksymalny efekt stabilizujący termistora.

W tym drugim przypadku najlepiej zastosować urządzenia przeznaczone do stabilizacji trybu pracy generatorów oscylacji harmonicznych z mostkiem Wiena, np. wskazany na schemacie termistor PTM2/0.5. Jeśli nie można uzyskać takiego termistora, można zastosować termistory stosowane w miernikach mocy lub wykonać generator według obwodu pokazanego na ryc. 6. W tym generatorze funkcje stabilizacji pełni subminiaturowa żarówka sygnalizacyjna SMN. Takie lampy były szeroko stosowane w starych komputerach. Stabilizację trybu pracy generatora można osiągnąć tylko wtedy, gdy żarnik lampy zostanie rozgrzany do czerwoności. Jednak konwencjonalny wzmacniacz operacyjny nie jest w stanie zapewnić takiego prądu, dlatego do generatora trzeba było wprowadzić wzmacniacz prądowy wykorzystujący tranzystor KT603B.

Omawiane tutaj urządzenia do stabilizacji generowanego napięcia są dość skuteczne. Dość powiedzieć, że gdy rezystor zmienny zmieniał częstotliwość generacji pięciokrotnie, wartość generowanego napięcia zmieniała się nie więcej niż o 1%. Współczynnik zniekształceń nieliniowych w zakresie częstotliwości audio nie przekraczał 0,1% i wzrastał przy niższych i wyższych częstotliwościach, w pierwszym przypadku na skutek niewystarczającej bezwładności cieplnej termistora lub żarówki, a w drugim na skutek spadku współczynnik jakości obwodu z żyratorem jako sztuczną indukcyjnością. .

literatura

1. Horowitz P., Hill W. Sztuka obwodów. T. 1. - M.: Mir, 1993, s. 297.
2. Petin G.P. Wzmacniacze, generatory i stabilizatory tranzystorowe. - M.: Energia, 1978.

Autor: G. Petin, Rostów nad Donem

Zobacz inne artykuły Sekcja Projektant radioamatorów.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt 06.05.2024

Dźwięki, które otaczają nas we współczesnych miastach, stają się coraz bardziej przeszywające. Jednak niewiele osób myśli o tym, jak ten hałas wpływa na świat zwierząt, zwłaszcza na tak delikatne stworzenia, jak pisklęta, które nie wykluły się jeszcze z jaj. Najnowsze badania rzucają światło na tę kwestię, wskazując na poważne konsekwencje dla ich rozwoju i przetrwania. Naukowcy odkryli, że narażenie piskląt zebry rombowatej na hałas uliczny może spowodować poważne zakłócenia w ich rozwoju. Eksperymenty wykazały, że zanieczyszczenie hałasem może znacznie opóźnić wykluwanie się piskląt, a pisklęta, które się wykluwają, borykają się z szeregiem problemów zdrowotnych. Naukowcy odkryli również, że negatywne skutki zanieczyszczenia hałasem rozciągają się na dorosłe ptaki. Zmniejszone szanse na rozrodczość i zmniejszona płodność wskazują na długoterminowe skutki, jakie hałas drogowy wywiera na dziką przyrodę. Wyniki badania podkreślają taką potrzebę ... >>

Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

W świecie nowoczesnych technologii audio producenci dążą nie tylko do nienagannej jakości dźwięku, ale także do łączenia funkcjonalności z estetyką. Jednym z najnowszych innowacyjnych kroków w tym kierunku jest nowy bezprzewodowy system głośników Samsung Music Frame HW-LS60D, zaprezentowany podczas wydarzenia World of Samsung 2024. Samsung HW-LS60D to coś więcej niż tylko system głośników, to sztuka dźwięku w stylu ramki. Połączenie 6-głośnikowego systemu z obsługą Dolby Atmos i stylowej konstrukcji ramki na zdjęcia sprawia, że ​​produkt ten będzie idealnym dodatkiem do każdego wnętrza. Nowa ramka Samsung Music Frame jest wyposażona w zaawansowane technologie, w tym Adaptive Audio zapewniający wyraźne dialogi na każdym poziomie głośności oraz automatyczną optymalizację pomieszczenia w celu uzyskania bogatej reprodukcji dźwięku. Dzięki obsłudze połączeń Spotify, Tidal Hi-Fi i Bluetooth 5.2, a także integracji inteligentnego asystenta, ten głośnik jest gotowy, aby zaspokoić Twoje ... >>

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Znaleziono przyczynę impulsywnego zachowania 09.01.2024 09.01.2024 Grupa naukowców z Uniwersytetu w Göteborgu (Szwecja) doszła do wniosku, że zachowania impulsywne mogą być powiązane z aktywnością hormonu greliny. Badania przeprowadzone na szczurach wykazały, że pod wpływem tego hormonu zwierzęta wykazywały bardziej impulsywne działania. Wyniki tych badań można zastosować także u ludzi. Zachowanie impulsywne jest zjawiskiem wspólnym dla wszystkich ludzi, jednak objawia się różnie w zależności od okoliczności. Istnieje również koncepcja „opóźnionej gratyfikacji”, gdy dana osoba rezygnuje z natychmiastowej gratyfikacji na rzecz czegoś bardziej wartościowego w przyszłości. Impulsywność może wyrażać się zarówno w działaniu (niezdolność do zatrzymania się w danej chwili), jak i w wyborze (niezdolność do opóźnienia nagrody). Mogą to być również objawy różnych zaburzeń psychicznych, takich jak ADD (zespół deficytu uwagi), OCD (zaburzenie obsesyjno-kompulsyjne), a nawet zaburzenia odżywiania. Grelina, hormon wytwarzany w przewodzie pokarmowym, odgrywa ważną rolę w funkcjonowaniu układu nerwowego. Sygnalizuje mózgowi głód, a także promuje pozytywne emocje związane z jedzeniem i alkoholem. Zainteresowanie badaczy greliną wynika z jej potencjalnego związku z zachowaniami impulsywnymi. W eksperymencie naukowcy nauczyli szczury różnych sztuczek, aby zmierzyć ich poziom impulsywności. Wyniki testu wykazały, że pod wpływem hormonu greliny szczury częściej wolały natychmiastową satysfakcję niż opóźnianie większych nagród. Odkrycie to może być kluczem do głębszego zrozumienia związku między procesami biologicznymi a ludzkim zachowaniem.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Drukarka 3D ze sterowaniem głosowym

▪ Dorosłe komórki macierzyste rozwijają się w narządy

▪ SMS traci popularność

▪ Mikrowyświetlacz OLED o rekordowej gęstości pikseli

▪ Słuchawki ostrzegają o utracie przytomności

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcji witryny Elektronika użytkowa. Wybór artykułów

▪ artykuł Bazar światowej próżności. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jaki jest najdłuższy rower na świecie? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Szpiegowskie rzeczy. Informator

▪ artykuł Stabilizator termiczny do temp. 150...1000 stopni. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Regulator mocy triaka o niskim poziomie szumów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024