ژنراتورهای فرکانس بالا پیشنهادی برای تولید نوسانات الکتریکی در محدوده فرکانسی از ده ها کیلوهرتز تا ده ها و حتی صدها مگاهرتز طراحی شده اند. چنین ژنراتورها، به عنوان یک قاعده، با استفاده از مدارهای نوسانی LC یا تشدید کننده های کوارتز، که عناصر تنظیم کننده فرکانس هستند. در اصل، مدارها به طور قابل توجهی از این تغییر نمی کنند، بنابراین ژنراتورهای LC با فرکانس بالا در زیر در نظر گرفته می شوند. توجه داشته باشید که در صورت لزوم، مدارهای نوسانی در برخی مدارهای ژنراتور (به عنوان مثال، شکل 12.4، 12.5 را ببینید) را می توان بدون مشکل با رزوناتورهای کوارتز جایگزین کرد.

ژنراتورهای فرکانس بالا (شکل 12.1، 12.2) مطابق با طرح سنتی و در عمل به خوبی اثبات شده "سه نقطه ای القایی" ساخته شده اند. آنها در حضور یک زنجیره RC امیتر، که حالت کار ترانزیستور (شکل 12.2) را برای جریان مستقیم تنظیم می کند، متفاوت هستند. برای ایجاد بازخورد در ژنراتور، یک شیر از سلف ساخته می شود (شکل 12.1، 12.2) (معمولا از 1/3 ... 1/5 قسمت آن، شمارش از ترمینال زمین شده). ناپایداری عملکرد ژنراتورهای فرکانس بالا در ترانزیستورهای دوقطبی به دلیل اثر شنت قابل توجه خود ترانزیستور بر روی مدار نوسانی است. هنگامی که دما و / یا ولتاژ تغذیه تغییر می کند، خواص ترانزیستور به طور قابل توجهی تغییر می کند، بنابراین فرکانس تولید "شناور" می شود. برای تضعیف تأثیر ترانزیستور بر فرکانس کاری تولید، جفت شدن مدار نوسانی با ترانزیستور باید تا حد امکان ضعیف شود و ظرفیت های گذرا به حداقل برسد. علاوه بر این، تغییر در مقاومت بار به طور قابل توجهی بر فرکانس تولید تأثیر می گذارد. بنابراین، روشن کردن امیتر (منبع) دنبال کننده بین ژنراتور و مقاومت بار ضروری است.

برای تغذیه ژنراتورها باید از منابع تغذیه پایدار و کم موج استفاده شود.

ژنراتورهای ساخته شده بر روی ترانزیستورهای اثر میدان (شکل 12.3) بهترین ویژگی ها را دارند.

ژنراتورهای فرکانس بالا که بر اساس طرح "سه نقطه خازنی" روی ترانزیستورهای دوقطبی و اثر میدانی مونتاژ شده اند در شکل نشان داده شده است. 12.4 و 12.5. اصولاً مدارهای سه نقطه‌ای «القایی» و «خازنی» از نظر ویژگی‌ها تفاوتی ندارند، اما در مدار «سه نقطه‌ای خازنی» نیازی به نتیجه‌گیری اضافی در سلف نیست.

در بسیاری از مدارهای ژنراتور (شکل 12.1 - 12.5 و مدارهای دیگر)، سیگنال خروجی را می توان مستقیماً از مدار نوسانی از طریق یک خازن کوچک یا از طریق یک سیم پیچ جفت القایی و همچنین از الکترودهای عنصر فعال (ترانزیستور) دریافت کرد. که با جریان متناوب زمین نمی شوند. باید در نظر داشت که بار اضافی مدار نوسانی ویژگی ها و فرکانس کاری آن را تغییر می دهد. گاهی اوقات از این ویژگی "برای خوبی" استفاده می شود - به منظور اندازه گیری مقادیر مختلف فیزیکی و شیمیایی، کنترل پارامترهای تکنولوژیکی.

در شکل 12.6 نموداری از نسخه کمی تغییر یافته ژنراتور HF - "سه نقطه خازنی" را نشان می دهد. عمق بازخورد مثبت و شرایط بهینه برای تحریک ژنراتور با استفاده از عناصر خازنی مدار انتخاب می شود.

مدار ژنراتور نشان داده شده در شکل. 12.7، در طیف گسترده ای از مقادیر اندوکتانس سیم پیچ مدار نوسانی (از 200 μH تا 2 H) کارآمد است [R 7 / 90-68]. چنین ژنراتوری می تواند به عنوان یک مولد سیگنال فرکانس بالا با برد وسیع یا به عنوان مبدل اندازه گیری مقادیر الکتریکی و غیر الکتریکی به فرکانس و همچنین در مداری برای اندازه گیری اندوکتانس ها استفاده شود.

ژنراتورهای مبتنی بر عناصر فعال با ویژگی I - V شکل N (دیودهای تونلی، دیودهای لامبدا و آنالوگ های آنها) معمولاً حاوی یک منبع جریان، یک عنصر فعال و یک عنصر تنظیم فرکانس (مدار LC) با اتصال موازی یا سری هستند. در شکل 12.8 نموداری از یک ژنراتور فرکانس بالا بر اساس عنصری با مشخصه ولت آمپر لامبدا مانند را نشان می دهد. فرکانس آن با تغییر ظرفیت دینامیکی ترانزیستورها هنگام تغییر جریان عبوری از آنها کنترل می شود.

LED NI نقطه کار را تثبیت می کند و وضعیت روشن بودن ژنراتور را نشان می دهد.

یک ژنراتور بر اساس آنالوگ یک دیود لامبدا، ساخته شده بر روی ترانزیستورهای اثر میدان، و با تثبیت نقطه کار توسط یک آنالوگ دیود زنر - یک LED، در شکل نشان داده شده است. 12.9. این دستگاه تا فرکانس 1 مگاهرتز و بالاتر با استفاده از ترانزیستورهای نشان داده شده در نمودار کار می کند.

در شکل 12.10، به منظور مقایسه طرح ها با توجه به درجه پیچیدگی آنها، یک مدار عملی از یک ژنراتور RF بر اساس یک دیود تونل نشان داده شده است. یک اتصال بایاس رو به جلو از یک دیود ژرمانیوم فرکانس بالا به عنوان یک تثبیت کننده ولتاژ کم ولتاژ نیمه هادی استفاده می شود. این ژنراتور به طور بالقوه قادر به کار در بالاترین فرکانس - تا چندین گیگاهرتز است.

یک مولد فرکانس با فرکانس بالا، در مداری بسیار شبیه به شکل 1. 12.7، اما با استفاده از ترانزیستور اثر میدانی ساخته شده است، در شکل نشان داده شده است. 12.11 [Rl 7 / 97-34].

نمونه اولیه ژنراتور RC نشان داده شده در شکل. 11.18 نموداری از ژنراتور در شکل 1 است. 12.12.

این ژنراتور با ثبات فرکانس بالا، توانایی عملکرد در طیف گسترده ای از پارامترهای عناصر تنظیم فرکانس متمایز می شود. برای کاهش اثر بار بر فرکانس کاری ژنراتور، یک مرحله اضافی به مدار وارد می شود - یک پیرو امیتر ساخته شده بر روی یک ترانزیستور دوقطبی VT3. این ژنراتور قادر است تا فرکانس های بالای 150 مگاهرتز کار کند.

از میان انواع مدارهای ژنراتور، به ویژه باید ژنراتورهای با تحریک شوک را برجسته کرد. کار آنها بر اساس تحریک دوره ای یک مدار نوسانی (یا سایر عناصر تشدید کننده) با یک پالس جریان کوتاه قدرتمند است. در نتیجه "ضربه الکترون" در مدار نوسانی برانگیخته شده به این طریق، نوسانات سینوسی تناوبی به تدریج در دامنه فروپاشی ظاهر می شوند. میرایی نوسانات در دامنه به دلیل تلفات انرژی برگشت ناپذیر در مدار نوسانی است. میزان میرایی نوسانات توسط ضریب کیفیت (کیفیت) مدار نوسانی تعیین می شود. اگر پالس های تحریک در فرکانس بالا دنبال شوند، سیگنال خروجی فرکانس بالا در دامنه پایدار خواهد بود. این نوع ژنراتور قدیمی ترین در سری در نظر گرفته شده است و از قرن 19 شناخته شده است.

یک نمودار عملی از مولد نوسانات فرکانس بالا تحریک شوک در شکل نشان داده شده است. 12.13 [ص 9 / 76-52; 3 / 77-53]. پالس های تحریک ضربه ای از طریق دیود VD1 از یک ژنراتور با فرکانس پایین، به عنوان مثال، یک مولتی ویبراتور، یا یک ژنراتور پالس مستطیلی دیگر (PWG) که قبلا در فصل های 7 و 8 مورد بحث قرار گرفت، به مدار نوسانی L1C1 تغذیه می شود. مزیت بزرگ ژنراتورهای تحریک شوک این است که آنها با استفاده از مدارهای نوسانی تقریباً از هر نوع و هر فرکانس تشدیدی کار می کنند.

نوع دیگری از ژنراتورها مولدهای نویز هستند که مدارهای آنها در شکل 1 نشان داده شده است. 12.14 و 12.15.

چنین ژنراتورهایی به طور گسترده برای تنظیم مدارهای الکترونیکی مختلف استفاده می شود. سیگنال های تولید شده توسط چنین دستگاه هایی یک باند فرکانسی بسیار وسیع را اشغال می کنند - از چند هرتز تا صدها مگاهرتز. برای تولید نویز، از اتصالات بایاس معکوس دستگاه های نیمه هادی که در شرایط مرزی شکست بهمن کار می کنند استفاده می شود. برای این، می توان از انتقال ترانزیستورها (شکل 12.14) [Rl 2 / 98-37] یا دیودهای زنر (شکل 12.15) [R 1 / 69-37] استفاده کرد. برای تنظیم حالتی که در آن ولتاژ نویز تولید شده حداکثر است، جریان عملیاتی را از طریق عنصر فعال تنظیم کنید (شکل 12.15).

توجه داشته باشید که مقاومت های ترکیب شده با تقویت کننده های فرکانس پایین چند مرحله ای، گیرنده های فوق احیا کننده و سایر عناصر نیز می توانند برای تولید نویز استفاده شوند. برای به دست آوردن حداکثر دامنه ولتاژ نویز، به عنوان یک قاعده، انتخاب فردی از پر سر و صداترین عنصر مورد نیاز است.

به منظور ایجاد مولدهای نویز باند باریک، می توان یک فیلتر LC یا RC را در خروجی مدار نوسانگر قرار داد.

ادبیات: شوستوف M.A. مدار عملی (کتاب 1)، 2003

برای تولید نوسان از ژنراتورهای فرکانس بالا استفاده می شود جریان الکتریسیتهدر محدوده فرکانس از چند ده کیلو هرتز تا صدها مگاهرتز. چنین دستگاه هایی با استفاده از مدارهای نوسان LС یا تشدید کننده های کوارتز ایجاد می شوند که عناصر تنظیم فرکانس هستند. طرح های کاری ثابت می ماند. در برخی مدارها، مدارهای هارمونیک جایگزین می شوند.

ژنراتور HF

دستگاه توقف کنتور انرژی برای برق رسانی به لوازم برقی خانگی استفاده می شود. خود ولتاژ خروجی 220 ولت مصرف برق 1 کیلو وات. اگر از عناصر تشکیل دهنده با ویژگی های قوی تر در دستگاه استفاده کنید، دستگاه های قدرتمندتری می توانند از آن تغذیه شوند.

چنین دستگاهی به سوکت شبکه خانگی متصل است، برق را برای بار مصرف کنندگان تامین می کند. نمودار سیم کشی هیچ تغییری ندارد. نیازی به اتصال سیستم اتصال به زمین نیست. در همان زمان، متر کار می کند، اما حدود 25٪ از انرژی شبکه را در نظر می گیرد.

عمل دستگاه توقف این است که بار را نه به منبع تغذیه، بلکه به خازن وصل می کند. شارژ این خازن با سینوسی ولتاژ شبکه منطبق است. شارژ در پالس های فرکانس بالا اتفاق می افتد. جریان مصرف شده توسط مصرف کنندگان از شبکه شامل پالس های فرکانس بالا است.

شمارنده ها (الکترونیکی) مبدلی دارند که به فرکانس های بالا حساس نیست. بنابراین مصرف انرژی نوع پالسی توسط کنتور با خطای منفی در نظر گرفته می شود.

نمودار ابزار

عناصر اصلی تشکیل دهنده دستگاه: یکسو کننده، خازن، ترانزیستور. خازن به صورت سری به یکسو کننده متصل است، هنگامی که یکسو کننده روی ترانزیستور کار می کند، شارژ می شود. این لحظهزمان تا اندازه ولتاژ خط تغذیه.

شارژ با پالس های فرکانس 2 کیلوهرتز انجام می شود. در بار و ظرفیت، ولتاژ نزدیک به سینوسی در 220 ولت است. برای محدود کردن جریان ترانزیستور در طول دوره شارژ ظرفیت، یک مقاومت طراحی شده است که با یک آبشار کلید در یک طرح متوالی متصل می شود.

ژنراتور بر روی عناصر منطقی ساخته شده است. پالس های 2 کیلوهرتز با دامنه 5 ولت تولید می کند. فرکانس سیگنال ژنراتور توسط خواص عناصر C2-R7 تعیین می شود. از این ویژگی ها می توان برای تعیین حداکثر خطا در اندازه گیری مصرف انرژی استفاده کرد. مولد پالس بر روی ترانزیستورهای T2 و T3 ساخته شده است. این برای کنترل کلید T1 طراحی شده است. مولد پالس به گونه ای طراحی شده است که ترانزیستور T1 در حالت باز شروع به اشباع شدن می کند. بنابراین انرژی کمی مصرف می کند. ترانزیستور T1 نیز بسته می شود.

یکسو کننده، ترانسفورماتور و سایر عناصر واحد منبع تغذیه را در سمت پایین مدار ایجاد می کنند. چنین منبع تغذیه در 36 ولت برای ریز مدار ژنراتور کار می کند.

ابتدا منبع تغذیه را جدا از مدار ولتاژ پایین بررسی کنید. واحد باید قادر به تولید جریان های بالاتر از 2 آمپر و 36 ولت باشد که برای یک ژنراتور کم توان 5 ولت است. بعد، تنظیمات ژنراتور را انجام دهید. برای این کار بخش برق را خاموش کنید. پالس های 5 ولت باید از ژنراتور با فرکانس 2 کیلوهرتز بروند. برای تنظیم، خازن های C2 و C3 را انتخاب کنید.

مولد پالس ها وقتی بررسی می شود باید جریان پالسی حدود 2 آمپر روی ترانزیستور ایجاد کند، در غیر این صورت ترانزیستور از کار می افتد. برای بررسی این وضعیت، وقتی خاموش است، شنت را روشن کنید مدار قدرت... ولتاژ پالس ها در سراسر شنت با یک اسیلوسکوپ روی یک ژنراتور در حال اجرا اندازه گیری می شود. بر اساس محاسبه، مقدار فعلی محاسبه می شود.

بعد، بخش برق را بررسی کنید. تمام مدارها طبق این طرح بازیابی می شوند. خازن خاموش است، به جای بار از یک لامپ استفاده می شود. هنگام اتصال دستگاه، ولتاژ در هنگام کارکرد عادی دستگاه باید برابر با 120 ولت باشد. اسیلوسکوپ ولتاژ بار را با پالس هایی با فرکانس تعیین شده توسط ژنراتور نشان می دهد. پالس ها توسط سینوسی ولتاژ شبکه مدوله می شوند. در مقاومت R6 - پالس های ولتاژ اصلاح شده.

اگر دستگاه به درستی کار کند، ظرفیت C1 روشن می شود، در نتیجه ولتاژ افزایش می یابد. با افزایش بیشتر در اندازه ظرفیت C1 به 220 ولت می رسد. در طول این فرآیند، شما باید دمای ترانزیستور T1 را کنترل کنید. با گرمایش قوی در بار کم، این خطر وجود دارد که وارد حالت اشباع نشده یا کاملا بسته نشده باشد. سپس باید تنظیماتی را برای ایجاد تکانه ها ایجاد کنید. در عمل چنین گرمایشی مشاهده نمی شود.

در نتیجه، بار در ارزش اسمی متصل می شود، ظرفیت C1 چنین مقداری برای ایجاد ولتاژ 220 ولت برای بار تعیین می شود. ظرفیت C1 با دقت از مقادیر کوچک انتخاب می شود، زیرا افزایش ظرفیت به طور چشمگیری جریان ترانزیستور T1 را افزایش می دهد. دامنه پالس های جریان با اتصال موازی اسیلوسکوپ به مقاومت R6 تعیین می شود. جریان ضربه ای از حد مجاز برای یک ترانزیستور خاص بالاتر نمی رود. در صورت لزوم، جریان با افزایش مقدار مقاومت مقاومت R6 محدود می شود. راه حل بهینه انتخاب کوچکترین اندازه خازن C1 خواهد بود.

با این قطعات رادیویی، دستگاه برای مصرف 1 کیلووات طراحی شده است. برای افزایش مصرف برق، لازم است از عناصر قدرت قوی تر کلید روی ترانزیستور و یکسو کننده استفاده شود.

با خاموش شدن مصرف کننده ها، دستگاه برق قابل توجهی مصرف می کند که توسط کنتور در نظر گرفته می شود. بنابراین بهتر است در هنگام قطع بار این دستگاه خاموش شود.

اصل عملکرد و طراحی ژنراتور نیمه هادی HF

ژنراتورهای فرکانس بالا بر اساس یک طرح پرکاربرد ساخته می شوند. تفاوت بین ژنراتورها در زنجیره امیتر RC نهفته است که حالت جریان را روی ترانزیستور تنظیم می کند. برای تشکیل بازخورد در مدار ژنراتور از سیم پیچ القایی، یک خروجی ترمینال ایجاد می شود. ژنراتورهای HF به دلیل تأثیر ترانزیستور بر نوسانات ناپایدار هستند. خواص ترانزیستور می تواند با نوسانات دما و اختلاف پتانسیل تغییر کند. بنابراین، فرکانس حاصل ثابت نمی ماند، بلکه "شناور" می شود.

برای اینکه ترانزیستور بر فرکانس تأثیر نگذارد، لازم است کوپلینگ مدار نوسان با ترانزیستور را به حداقل برسانیم. برای این کار باید سایز ظروف را کم کنید. فرکانس تحت تأثیر تغییر مقاومت بار است. بنابراین لازم است تکرار کننده بین بار و ژنراتور روشن شود. برای اتصال ولتاژ به ژنراتور، استفاده کنید بلوک های دائمیمنبع تغذیه با پالس های ولتاژ کوچک.

ژنراتورهای ساخته شده بر اساس طرح نشان داده شده در بالا دارای حداکثر ویژگی های جمع آوری شده هستند. در بسیاری از مدارهای ژنراتور، سیگنال خروجی RF از طریق یک خازن کوچک و همچنین از الکترودهای ترانزیستور از مدار نوسان حذف می شود. در اینجا باید در نظر گرفت که بار کمکی مدار نوسان خواص و فرکانس عملکرد آن را تغییر می دهد. این ویژگی اغلب برای اندازه گیری مقادیر مختلف فیزیکی، برای بررسی پارامترهای تکنولوژیکی استفاده می شود.

این نمودار یک ژنراتور RF اصلاح شده را نشان می دهد. مقدار بازخورد و بهترین شرایط تحریک با استفاده از عناصر خازن انتخاب می شوند.

از مجموع مدارهای ژنراتور، انواعی با تحریک شوک برجسته هستند. آنها با تحریک مدار نوسان با یک ضربه قوی عمل می کنند. در نتیجه برخورد الکترون، نوسانات میرایی در دامنه سینوسی در مدار ایجاد می شود. این تضعیف به دلیل تلفات در حلقه هارمونیک است. سرعت این گونه نوسانات از ضریب Q مدار محاسبه می شود.

اگر پالس ها فرکانس بالایی داشته باشند، سیگنال خروجی RF پایدار خواهد بود. این نوع ژنراتور قدیمی ترین نوع ژنراتور است.

ژنراتور لوله HF

برای به دست آوردن پلاسما با پارامترهای خاص، لازم است مقدار مورد نیاز را به دشارژ توان بیاورید. برای ساطع کننده های پلاسما، که عملکرد آنها مبتنی بر تخلیه فرکانس بالا است، از مدار منبع تغذیه استفاده می شود. نمودار در شکل نشان داده شده است.

در لامپ ها، انرژی جریان مستقیم الکتریکی را به جریان متناوب تبدیل می کند. عنصر اصلی عملکرد ژنراتور لامپ الکترونیکی بود. در مدار ما، این تترودهای GU-92A هستند. این دستگاه است لامپ الکترونیکیروی چهار الکترود: آند، شبکه غربالگری، شبکه کنترل، کاتد.

شبکه کنترل که یک سیگنال فرکانس بالا با دامنه کم دریافت می کند، زمانی که سیگنال با دامنه منفی مشخص می شود، بخشی از الکترون ها را می بندد و هنگامی که سیگنال مثبت است، جریان آند را افزایش می دهد. شبکه محافظ تمرکز پرتو الکترونی را ایجاد می کند، تقویت لامپ را افزایش می دهد و ظرفیت عبور بین شبکه کنترل و آند را در مقایسه با یک سیستم 3 الکترودی صدها برابر کاهش می دهد. این باعث کاهش اعوجاج خروجی فرکانس های لامپ در هنگام کار با فرکانس های بالا می شود.

ژنراتور از مدارهای زیر تشکیل شده است:

1. مدار روشنایی منبع تغذیه ولتاژ پایین.
2. مدار تحریک و تغذیه شبکه کنترل.
3. مدار منبع تغذیه مش صفحه نمایش.
4. مدار آند.

یک ترانسفورماتور RF بین آنتن و خروجی ژنراتور قرار دارد. برای رساندن برق به امیتر از ژنراتور طراحی شده است. بار روی حلقه آنتن با حداکثر توان گرفته شده از ژنراتور برابر نیست. راندمان انتقال نیرو از مرحله خروجی تقویت کننده به آنتن را می توان با تطبیق به دست آورد. عنصر تطبیق یک تقسیم کننده خازنی در مدار آند است.

یک ترانسفورماتور می تواند به عنوان یک عنصر تطبیق کار کند. وجود آن در مدارهای تطبیق مختلف ضروری است، زیرا جداسازی ولتاژ بالا بدون ترانسفورماتور قابل تحقق نیست.

نظرات، اضافات به مقاله را بنویسید، شاید چیزی را از دست داده ام. نگاهی به آن بیندازید، خوشحال می شوم اگر چیز دیگری برای من مفید باشد.

تقدیم به جوانان آماتور رادیو...

پیشگفتار

سیگنال رادیویی، پس از تولید، با سرعت نور به اعماق کیهان منتقل می شود ... این عبارت که در مجله "تکنسین جوان" در دوران کودکی من خوانده شد، تأثیر بسیار زیادی بر من گذاشت و حتی سپس من قاطعانه تصمیم گرفتم که قطعا سیگنال خود را برای "برادران در ذهن" خود ارسال خواهم کرد، هر هزینه ای که برای من داشته باشد. اما مسیر از آرزو تا تحقق یک رویا طولانی و غیر قابل پیش بینی است ...

وقتی برای اولین بار کار رادیو را شروع کردم، واقعاً می خواستم یک ایستگاه رادیویی قابل حمل بسازم. در آن زمان، من فکر می کردم که شامل یک بلندگو، آنتن و باتری است. فقط باید آنها را به ترتیب صحیح وصل کرد و می توان با دوستان در هر کجا که هستند صحبت کرد... من بیش از یک دفترچه را با طرح های ممکن نقاشی کردم، انواع لامپ ها، کویل ها و سیم کشی را اضافه کردم. امروز این خاطرات فقط باعث لبخند من می شود، اما بعد به نظرم می رسید که اندکی بیشتر و یک وسیله معجزه آسا در دستانم باشد...

اولین فرستنده رادیویی ام را به یاد دارم. در کلاس هفتم به یک باشگاه جهت یاب رادیویی ورزشی (به اصطلاح شکار روباه) رفتم. یکی از روزهای زیبای بهاری، آخرین "روباه" ما - دستور داد طولانی زندگی کنیم. رئیس دایره، بدون دوبار فکر کردن، آن را با این جمله به من داد - "... خوب، شما آن را درست می کنید ...". احتمالاً از این که چنین مأموریت افتخاری به من سپرده شد، بسیار مفتخر و خوشحال بودم، اما دانش من در آن زمان از الکترونیک به «حداقل نامزد» نمی رسید. من می دانستم که چگونه یک ترانزیستور را از یک دیود تشخیص دهم و یک ایده کلی از نحوه کار جداگانه آنها داشتم، اما نحوه کار آنها با هم برای من یک راز بود. وقتی به خانه رسیدم یک جعبه فلزی کوچک را با ترس باز کردم. داخل آن یک برد متشکل از یک مولتی ویبراتور و یک ژنراتور RF روی یک ترانزیستور P416 قرار داشت. برای من اوج مدار بود. اسرارآمیزترین جزئیات در این دستگاه، سیم پیچ اصلی نوسانگر (3.5 مگاهرتز) بود، زخم بر روی آن هسته زرهی... کنجکاوی کودکانه بر عقل سلیم غلبه کرد و یک پیچ گوشتی فلزی تیز به بدنه زره سیم پیچ خورد. "کریاس" - صدای کرنش به گوش رسید و تکه ای از بدنه زرهی کلاف با صدای ضربه به زمین افتاد. در حالی که او در حال سقوط بود، تصورات من قبلاً تصویری از اعدام من توسط رهبر حلقه ما کشیده بود ...

این داستان پایان خوشی داشت، اگرچه یک ماه بعد اتفاق افتاد. من با این وجود "روباه" را تعمیر کردم، یا بهتر است بگوییم، آن را دوباره ساختم. برد بیکن رادیویی، ساخته شده از getinax روکش فویل، تحمل شکنجه با آهن لحیم کاری 100 واتی من را نداشت، آهنگ ها از لحیم کاری مداوم قطعات جدا شدند... مجبور شدم دوباره برد را بسازم. از پدرم که فویل getinax را آورد (به زحمت به جایی رساند) و از مادرم به خاطر لاک قرمز گران قیمتی که برای رنگ کردن تخته استفاده کردم تشکر می کنم. من نتوانستم یک هسته زره جدید تهیه کنم، اما توانستم با دقت هسته قدیمی را با چسب BF بچسبانم ... رادیو بیکن تعمیر شده با خوشحالی "PI-PI-PI" ضعیف خود را روی آنتن فرستاد، اما برای من شبیه به پرتاب اولین ماهواره مصنوعی زمین که با همان سیگنال متناوب در فرکانس 20 و 40 مگاهرتز آغاز عصر فضا را به بشر اعلام کرد. اینم یه داستان...

نمودار دستگاه

تعداد زیادی مدار ژنراتور در جهان وجود دارد که قادر به ایجاد نوسانات فرکانس ها و توان های مختلف هستند. معمولاً اینها دستگاه های نسبتاً پیچیده ای هستند که مبتنی بر دیودها، لامپ ها، ترانزیستورها یا سایر عناصر فعال هستند. مونتاژ و راه اندازی آنها نیاز به تجربه و دستگاه های گران قیمت دارد. و هر چه فرکانس و توان ژنراتور بالاتر باشد، به دستگاه های پیچیده و گرانتر نیاز باشد، رادیو آماتور باید در این مبحث با تجربه تر باشد.

اما امروز می خواهم در مورد یک ژنراتور RF نسبتاً قدرتمند که فقط بر روی یک ترانزیستور ساخته شده است صحبت کنم. علاوه بر این، این ژنراتور می تواند در فرکانس های تا 2 گیگاهرتز و بالاتر کار کند و توان کافی - از واحد تا ده ها وات، بسته به نوع ترانزیستور مورد استفاده تولید کند. از ویژگی های بارز این ژنراتور استفاده است تشدید کننده دوقطبی متقارن،نوعی مدار نوسانی باز با کوپلینگ القایی و خازنی. با این نام نترسید - تشدید کننده از دو نوار فلزی موازی تشکیل شده است که در فاصله کمی از یکدیگر قرار دارند.

من اولین آزمایشات خود را با ژنراتورهایی از این نوع در اوایل دهه 2000 انجام دادم، زمانی که ترانزیستورهای قدرتمند RF در دسترس من قرار گرفتند. از آن زمان، من به طور دوره ای به این موضوع بازگشتم، تا اینکه در اواسط تابستان در سایت VRTP.ru موضوعی در مورد استفاده از یک ژنراتور قدرتمند تک ترانزیستوری به عنوان منبع تابش RF برای پارازیت مطرح شد. لوازم خانگی (مراکز موسیقی، ضبط صوت رادیویی، تلویزیون) به دلیل هدایت جریان های HF مدوله شده در مدارهای الکترونیکیاین دستگاه ها مواد انباشته شده اساس این مقاله را تشکیل داد.

مدار یک ژنراتور قدرتمند RF بسیار ساده است و از دو بلوک اصلی تشکیل شده است:

1. به طور مستقیم خود ژنراتور HF روی یک ترانزیستور.
2. مدولاتور - دستگاهی برای دستکاری (راه اندازی) دوره ای ژنراتور RF با سیگنال فرکانس صدا (هر نوع دیگری).

جزئیات و ساخت و ساز

"قلب" ژنراتور ما است ماسفت فرکانس بالا... این یک عنصر نسبتاً گران است و به ندرت استفاده می شود. می توان آن را با قیمت مناسب در فروشگاه های آنلاین چینی خریداری کرد یا در تجهیزات رادیویی با فرکانس بالا - تقویت کننده ها / ژنراتورهای فرکانس بالا، یعنی در تابلوهای ایستگاه پایه پیدا کرد. سلولیاستانداردهای مختلف در بیشتر موارد، این ترانزیستورها به طور خاص برای این دستگاه ها ساخته شده اند.
چنین ترانزیستورهایی از نظر بصری و ساختاری با ترانزیستورهایی که از دوران کودکی برای بسیاری از آماتورهای رادیویی آشنا بودند متفاوت هستند. KT315یا MP38و "آجر" با سرب های مسطح روی یک بستر فلزی قدرتمند هستند. آنها بسته به توان خروجی کوچک و بزرگ هستند. گاهی اوقات، در یک بسته دو ترانزیستور روی یک بستر (منبع) وجود دارد. اینگونه به نظر می رسند:

خط کش در پایین به شما کمک می کند اندازه آنها را تخمین بزنید. از هر ترانزیستور ماسفت می توان برای ایجاد ژنراتور استفاده کرد. من ترانزیستورهای زیر را در ژنراتور امتحان کردم: MRF284، MRF19125، MRF6522-70، MRF9085، BLF1820E، PTFA211801E- همه آنها کار می کنند. این ترانزیستورها به این شکل به نظر می رسند:

دومین ماده لازم برای ساخت این دستگاههست یک مس... شما به دو نوار از این فلز به عرض 1-1.5 سانتی متر نیاز دارید. و طول 15-20 سانتی متر (برای فرکانس 400-500 مگاهرتز). بسته به فرکانس مورد نظر ژنراتور می توانید رزوناتورهایی با هر طولی بسازید. تقریباً برابر است با 1/4 طول موج.
من از مس 0.4 و 1 میلی متر ضخامت استفاده کردم. نوارهای کمتر نازک - آنها شکل خود را به خوبی حفظ نمی کنند، اما در اصل آنها نیز قابل اجرا هستند. به جای مس، می توانید از و برنجی... تشدید کننده های آلپاکا (نوعی برنج) نیز با موفقیت کار می کنند. در ساده ترین شکل خود، تشدید کننده ها را می توان از دو تکه سیم با قطر 0.8-1.5 میلی متر ساخت.

علاوه بر ترانزیستور RF و مس، برای ساخت ژنراتور به یک ریزمدار نیاز خواهید داشت. 4093 - اینها 4 عنصر 2I-NOT با تریگرهای اشمیت در ورودی هستند. می توان آن را با یک میکرو مدار جایگزین کرد 4011 (4 عنصر 2I-NOT) یا همتای روسی آن - K561LA7... همچنین می توانید از ژنراتور دیگری برای مدولاسیون استفاده کنید، به عنوان مثال، مونتاژ شده روی تایمر 555... یا می توانید قسمت مدوله را به طور کلی از مدار خارج کنید و فقط یک ژنراتور RF تهیه کنید.

به عنوان یک عنصر کلیدی، یک ترکیب ترانزیستور pnp TIP126(می توانید از TIP125 یا TIP127 استفاده کنید، آنها فقط در حداکثر ولتاژ مجاز متفاوت هستند). طبق پاسپورت میتونه 5A رو تحمل کنه ولی خیلی گرم میشه. بنابراین برای خنک کردن آن به رادیاتور نیاز است. بعدا از کانال پی استفاده کردم ترانزیستورهای اثر میدانینوع IRF4095یا P80PF55.

مونتاژ دستگاه

دستگاه را می توان به هر دو مونتاژ کرد تخته مدار چاپیو نصب روی سطح با رعایت قوانین نصب HF. توپولوژی و نمای برد من در زیر نشان داده شده است:

این برد برای ترانزیستوری از نوع طراحی شده است MRF19125 یا PTFA211801E... برای آن، یک سوراخ در تخته مربوط به اندازه منبع (صفحه سینک حرارت) بریده می شود.
یکی از نکات مهم در مونتاژ دستگاه تامین حرارت خروجی از منبع ترانزیستور می باشد. من از هیت سینک های مختلف متناسب با اندازه استفاده کرده ام. برای آزمایش های کوتاه مدت - چنین رادیاتورها کافی است. برای عملکرد طولانی مدت، یک رادیاتور با یک منطقه به اندازه کافی بزرگ یا استفاده از یک مدار دمنده فن مورد نیاز است.
روشن کردن دستگاه بدون رادیاتور مملو از گرمای بیش از حد سریع ترانزیستور و شکست این عنصر رادیویی گران قیمت است.

برای آزمایش، چندین ژنراتور برای ترانزیستورهای مختلف ساختم. من همچنین پایه های فلنجی از تشدید کننده های نواری ساختم تا بتوان آنها را بدون گرم کردن مداوم ترانزیستور تغییر داد. عکس های زیر به شما در درک جزئیات نصب کمک می کند.

راه اندازی دستگاه

قبل از راه اندازی ژنراتور، باید دوباره صحت اتصالات آن را بررسی کنید تا دسته ای از ترانزیستورهای بسیار گران قیمت با کتیبه "سوخته" نداشته باشید.


اولین شروع، ترجیحا با کنترل جریان مصرفی. این جریان را می توان با استفاده از یک مقاومت 2-10 اهم در مدار تغذیه ژنراتور (کلکتور یا تخلیه ترانزیستور تعدیل کننده) به سطح ایمن محدود کرد.
عملکرد ژنراتور را می توان با دستگاه های مختلف بررسی کرد: گیرنده جستجو، اسکنر، شمارنده فرکانس یا به سادگی لامپ کم مصرف... تابش HF با توان بیش از 3-5 وات باعث درخشش آن می شود.

جریان های HF به راحتی برخی از موادی را که با آنها در تماس هستند، از جمله بافت های بیولوژیکی، گرم می کند. به طوری که مراقب باشید، می توانید با دست زدن به تشدید کننده های خالی دچار سوختگی حرارتی شوید(به خصوص در هنگام کارکرد ژنراتورهایی با ترانزیستورهای قدرتمند). حتی یک ژنراتور کوچک مبتنی بر ترانزیستور MRF284 با توان تنها حدود 2 وات به راحتی پوست دست ها را می سوزاند، همانطور که در این ویدئو مشاهده می کنید:

با کمی تجربه و قدرت کافی ژنراتور، در انتهای تشدید کننده، می توانید به اصطلاح آتش بزنید. "مشعل" - یک توپ پلاسما کوچک که با انرژی RF ژنراتور تغذیه می شود. برای این کار کافی است کبریت روشن را به نوک تشدید کننده بیاورید.

T. n. "مشعل" در انتهای طنین انداز.

علاوه بر این، یک تخلیه RF می تواند بین تشدید کننده ها مشتعل شود. در برخی موارد، تخلیه شبیه یک توپ کوچک رعد و برق است که به طور آشفته در تمام طول تشدید کننده حرکت می کند. در زیر می توانید ببینید که چگونه به نظر می رسد. مصرف فعلی کمی افزایش می یابد و بسیاری از کانال های تلویزیون زمینی در کل خانه "خارج می شوند"))).

اپلیکیشن دستگاه

علاوه بر این، ژنراتور ما می تواند برای مطالعه تأثیر تشعشع HF بر روی دستگاه های مختلف، تجهیزات صوتی و رادیویی مصرف کننده به منظور مطالعه ایمنی نویز آنها استفاده شود. و البته، با استفاده از این ژنراتور، می توانید سیگنالی را به فضا ارسال کنید، اما این داستان دیگری است ...

P.S. این نوسان ساز HF نباید با پارازیت های مختلف EMP اشتباه گرفته شود. پالس ها در آنجا تولید می شوند ولتاژ بالا، و دستگاه ما تشعشعات فرکانس بالا تولید می کند.