Генератор Вакаржа

редактировать
Схема того, что обычно называют осциллятором Вакаржа. Вацкарж приписал Radioslavia разработку этой схемы в 1945 году.

A Генератор Вацкаржа - это широкий генератор с переменной частотой (VFO), который стремится к почти постоянной выходной амплитуде во всем диапазоне частот. Он аналогичен генератору Колпитца или генератору Клаппа, но эти конструкции не имеют постоянной выходной амплитуды при настройке.

Содержание

  • 1 Изобретение
  • 2 Работа с контурами
  • 3 Ссылки
  • 4 Внешние ссылки

Изобретение

В 1949 году чешский инженер Jiří Vackář опубликовал статью о конструкции стабильных генераторов переменной частоты (ГПЧ). В документе обсуждались многие проблемы стабильности, такие как колебания температуры, атмосферного давления, старение компонентов и микрофона. Например, Вацкарж описывает изготовление индукторов, сначала нагревая провод, а затем наматывая его на стабильную керамическую катушку. Полученный индуктор имеет температурный коэффициент от 6 до 8 частей на миллион на градус Цельсия. Вацкарж отмечает, что обычные воздушные конденсаторы переменной емкости имеют стабильность 2 части на тысячу; для создания VFO со стабильностью 50 частей на миллион требуется, чтобы переменный конденсатор составлял только 1/40 настраиваемой емкости (0,002 / 40 = 50 частей на миллион). Требование стабильности также подразумевает, что переменный конденсатор может настраиваться только в ограниченном диапазоне 1: 1.025. Большие диапазоны настройки требуют переключения стабильных конденсаторов постоянной емкости или катушек индуктивности.

Вацкарж интересовался высокостабильными конструкциями, поэтому он хотел иметь самый высокий Q для своих схем. Можно сделать широкодиапазонный VFO со стабильной выходной амплитудой путем сильного демпфирования (нагрузки) настроенного контура, но такая тактика существенно снижает добротность и стабильность частоты.

Вацкарж также интересовался вариациями амплитуды частотно-регулируемый генератор, настраиваемый по своему диапазону. В идеале петлевое усиление генератора должно быть равно единице согласно критерию устойчивости Баркгаузена. На практике коэффициент усиления контура настраивается немного больше единицы, чтобы начать колебание; по мере увеличения амплитуды некоторое сжатие усиления затем приводит к тому, что усиление контура усредняется за полный цикл до единицы. Если затем отрегулировать частоту VFO, усиление может существенно увеличиться; в результате требуется большее сжатие усиления, что влияет как на выходную амплитуду VFO, так и на его стабильность частоты.

Вацкарж проанализировал несколько существующих схем на предмет стабильности их амплитуды. В своем анализе Вацкарж сделал несколько предположений. Он предположил, что настроенная схема имеет постоянный коэффициент качества (Q) во всем частотном диапазоне VFO; это предположение означает, что эффективное сопротивление резервуара линейно увеличивается с частотой (ω). Крутизна генератора Клаппа пропорциональна ω. Если крутизна Клаппа настроена на колебание только на самой низкой частоте, тогда генератор будет перегружен на своей самой высокой частоте. Если частота изменится в 1,5 раза, то усиление контура на верхнем конце будет в 3,375 раза выше; это более высокое усиление требует значительного сжатия. Вацкарж пришел к выводу, что осциллятор Клаппа «может использоваться только для работы на фиксированных частотах или, самое большее, в узких полосах (макс. Примерно 1: 1,2)». Напротив, генераторы (конденсатор с ответвлениями) и (индуктор с ответвлениями) имеют требование крутизны, пропорциональное ω.

Затем Вацкарж описывает схему генератора, созданную Radioslavia в 1945 году, которая поддерживала «сравнительно постоянную амплитуду в течение широкий частотный диапазон ". Вацкарж сообщает, что схема VFO используется почтовым отделением Чехословакии с 1946 года. Вацкарж анализирует схему и объясняет, как получить примерно постоянную амплитудную характеристику. Крутизна схемы увеличивается линейно с частотой, но это увеличение компенсируется увеличением добротности настраивающего индуктора. Эта схема стала известна как VFO Vackář. Вацкарж назвал схему «нашей схемой» и утверждает, что О. Ландини независимо обнаружил схему и опубликовал ее (без анализа) в Radio Rivista в 1948 году. Вацкарж описывает конструкцию VFO, использующую эту схему, которая покрывает скромный частотный диапазон 1 : 1.17.

Затем Вацкарж описывает вариант схемы Радиославии, которая может покрывать частотный диапазон 1: 2,5 или даже 1: 3. Эта схема пытается компенсировать некоторые вариации добротности в пределах полезного диапазона ГУН. Вацкарж запатентовал эту новую схему и две ее вариации.

Работа схемы

Схема выше эквивалентна рис. 5 в его статье (дизайн Radioslavia), перерисованной для использования переход на полевом транзисторе. L 1 и конденсаторы образуют резонансный контур генератора Колпитца, а конденсаторы C v и C g также служат в качестве сетки делитель напряжения. Схема может быть настроена с помощью C 0. Примеры значений взяты из его статьи.

Он похож на предыдущий, с той разницей, что в Seiler C 0 подключен к другой стороне C a. Вацкарж основал свой проект на анализе стабильности Gouriet-Clapp (Вацкарж утверждает, что он предназначен для фиксированной частоты или очень узкой полосы, макс. 1: 1,2), генераторов Зайлера и Лампкина (в модели Лампкина - индуктивного делителя напряжения. на настроенной схеме катушка используется вместо C v, C g и C a Зайлера; схемы в 1-й ссылке).

Стабильность генератора в значительной степени обусловлена ​​зависимостью прямой крутизны лампы (или транзистора) от резонансной частоты (ω) настроенного контура. В частности, Вакарж обнаружил, что прямая крутизна варьируется как ω для генератора Клаппа, как 1 / ω для генератора Зайлера и как ω / Q для его конструкции, где добротность катушки (L 1) увеличивается с ростом ω.

Условия прямой проводимости, которая минимально изменяется по отношению к ω, выполняются, когда:

C a ≫ C 0 ≫ C v, {\ displaystyle C_ {a} \ gg C_ {0} \ gg C_ {v},}C_a \ gg C_0 \ gg C_v, и
C g ≫ C v {\ displaystyle C_ {g} \ gg C_ {v}}C_g \ gg C_v

и добротность резонатора увеличивается пропорционально ω, который часто приближается к реальным катушкам индуктивности.

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-18 08:05:41
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте