Diagramas elétricos gratuitamente. Diagrama do conversor para varicaps

Ao usar varicaps em rádios portáteis, às vezes é necessária uma tensão de alimentação aumentada de até 20 para alimentar os varicaps. Os conversores de tensão são frequentemente usados em transformadores elevadores, cuja fabricação exige muita mão-de-obra e também pode se tornar uma fonte de interferência. O circuito conversor de tensão mostrado na figura não apresenta essas desvantagens, pois não utiliza transformador elevador.

Os elementos DD1.1 DD1.2 formam um gerador de pulso retangular, os elementos DD1.3 DD1.4 são usados como elementos buffer. No multiplicador de tensão, os diodos VD1-VD6 e C3-C7 C8 são usados para suavizar a tensão retificada, um estabilizador de tensão paramétrico é montado em VT1-VT3 e R2, junções emissoras de transistores polarizadas reversamente são usadas como diodos zener.

Não é necessário configurar um conversor de tensão, quaisquer transistores da série KT316 KT312 KT315 serão adequados como VT1-VT3.

Literatura MRB1172

Artigos semelhantes

Faça login com:

Artigos aleatórios

25.09.2014
O frequencímetro mede a frequência do sinal de entrada na faixa de 10 Hz a 50 MHz, com tempo de contagem de 0,1 e 1 s, desvio de frequência de 10 MHz (em relação ao valor fixo), e também conta pulsos com exibição do intervalo de contagem (até 99 s). A impedância de entrada é de 50...100 Ohms a uma frequência de 50 MHz e aumenta para vários kOhms na faixa de baixa frequência. A base do medidor de frequência...
13.04.2019
A figura mostra um circuito simples de filtro passa-baixa para um subwoofer. O circuito usa o amplificador operacional ua741. O circuito é bastante simples, de baixo custo e não necessita de ajustes após a montagem. A frequência de corte do filtro passa-baixa é de 80 Hz. Para operar o filtro passa-baixa, o subwoofer requer uma fonte de alimentação bipolar de ±12 V.

Fonte de alimentação CONVERSOR DE TENSÃO S.Sych225876, região de Brest, distrito de Kobrin, vila Orekhovsky, rua Lenin, 17 - 1. Proponho um circuito conversor de tensão simples e confiável para gerenciamento de varicaps em diversos projetos, que produz 20 V quando alimentado por 9 V. A opção de conversor com multiplicador de tensão foi escolhida por ser considerada a mais econômica. Além disso, não interfere na recepção de rádio. Um gerador de pulsos quase retangular é montado nos transistores VT1 e VT2. Um multiplicador de tensão é montado usando diodos VD1...VD4 e capacitores C2...C5. O resistor R5 e os diodos zener VD5, VD6 formam um estabilizador de tensão paramétrico. O capacitor C6 na saída é um filtro passa-alta. O consumo de corrente do conversor depende da tensão de alimentação e do número de varicaps, bem como do seu tipo. É aconselhável encerrar o dispositivo em uma tela para reduzir a interferência do gerador. Um dispositivo montado corretamente funciona imediatamente e não é crítico para as classificações das peças....

Para o circuito "MODULADOR BALANCEADO COM VARICAPAS"

Unidades de equipamentos de rádio amador MODULADOR BALANCEADO EM VARICAPS Nos equipamentos de rádio amador de ondas curtas, são amplamente utilizados moduladores balanceados em diodos semicondutores, construídos de acordo com um circuito em anel. Eles fornecem supressão profunda de sinal e possuem uma ampla faixa de frequência. Porém, ao gerar um sinal SSB usando um método de filtro, essas vantagens não são aproveitadas. Na verdade, não há necessidade de suprimir o sinal modulante de baixa frequência, uma vez que o modulador é sempre seguido por um filtro de banda estreita. Não há necessidade de largura de banda do modulador. Por outro lado, o uso de moduladores balanceados em anel de diodo leva a uma complexidade desnecessária do circuito. O fato é que ambas as entradas do modulador são de baixa impedância, sendo necessário utilizar seguidores de cátodo ou emissor. Além disso, para evitar distorções não lineares, os moduladores de diodo não podem ser alimentados com um sinal cujo valor exceda 100-150 mV. Considerando as perdas nos diodos e nos resistores de balanceamento, não se deve esperar que o sinal de saída exceda 10-15 mV. Circuitos temporizadores para ligar periodicamente a carga Portanto, após o modulador, é necessário um estágio amplificador adicional. A figura mostra um modulador balanceado usando varicaps, usado em um transceptor valvulado-transistor (ver "Radio", 1974, nº 8) e apresentando bons resultados. Capacitância de série conectada varicaps junto com a indutância do enrolamento primário do transformador Tr1 forma um circuito oscilatório. O capacitor SZ serve para sintonizá-lo em ressonância com o sinal de entrada de alta frequência. O resistor R5 regula a tensão de polarização aplicada aos varicaps. Se as tensões em ambos os varicaps forem iguais, suas capacitâncias serão iguais. Então as correntes HF que fluem através do enrolamento primário do transformador compensam-se mutuamente, e não há tensão no enrolamento secundário do transformador...

Para o circuito “CABO COAXIAL - BOBINA DE INDUTÂNCIA”

Componentes de equipamentos de rádio amador CABO COAXIAL - “BOBINA” DE INDUTÂNCIA Os ressonadores coaxiais são amplamente utilizados nas faixas de ondas ultracurtas. Na KB, as dimensões de tais ressonadores (mesmo os relativamente pequenos - os chamados espirais) atingem valores que não são aceitáveis para a prática. Enquanto isso, seções de cabos coaxiais podem ser usadas com sucesso em geradores em vez de uma bobina indutora, e o fator de qualidade e a estabilidade de temperatura de tal “bobina” serão bastante altos. Se for feito de um cabo fino moderno, então, além disso, na faixa de ondas curtas, tal “bobina” ocupará pouco espaço: o cabo pode ser torcido em uma pequena bobina. =CABO COAXIAL - BOBINA INDUTIVA A figura mostra um gerador sintetizador de frequência ajustável para uma estação de rádio KB conectada. Ele é montado em um transistor de efeito de campo V3 de acordo com um circuito “capacitivo de três pontos”. Circuito regulador de temperatura usando um triac O papel da “bobina” da indutância L1 neste local é desempenhado por uma seção de cabo coaxial em curto-circuito. Com as classificações dos elementos indicadas no diagrama e um comprimento de cabo de 25 cm, a frequência de operação do gerador é de 50 MHz (para transferência para a faixa de frequência de operação, é ainda dividida por microcircuitos digitais por 10). A frequência do gerador pode ser alterada com um capacitor variável convencional ou varicaps, como é feito no gerador descrito. QST (EUA). 1981. Maio O gerador pode ser implementado em um transistor da série KP302 (será necessária a seleção do resistor R2). O tipo utilizado depende dos requisitos da faixa de frequência coberta pelo gerador....

Para o circuito "Reverberação digital"

Tecnologia digitalReverberador digitalG. Bragin. O reverb digital RZ4HK Chapaevsk foi projetado para criar um efeito de eco, atrasando o sinal de áudio fornecido ao modulador balanceado do transceptor. O sinal atrasado de baixa frequência, perfeitamente misturado com o principal, confere ao sinal transmitido uma coloração específica, o que melhora a inteligibilidade durante as comunicações de rádio em condições de interferência, torna-o “bombeado” - acredita-se que isso reduz o fator de crista. (Mas quem poderia me provar isso? RW3AY) (A ilusão de redução do fator pico da fala surge devido ao preenchimento dos intervalos entre os períodos do tom fundamental da fala, retardados no tempo pelo mesmo sinal. ( RX3AKT)) O reverberador mostrado na Fig. 1 consiste em microfone e amplificadores somadores de saída montados em um amplificador operacional duplo K157UD2, microcircuitos analógico-digital (ADC) e digital-analógico (DAC) K554SAZ e K561TM2 e uma unidade de atraso feito em um microcircuito K565RU5. Circuito regulador de corrente T160 O circuito de codificação de endereço usa microcircuitos K561IE10 e K561PS2. O princípio de operação de tal reverberador foi descrito com alguns detalhes em. Ao alterar a frequência do gerador de relógio, o resistor R1 pode ajustar a hora do atraso. Os resistores R2 e R3 selecionam a profundidade e o nível de reverberação, respectivamente. Ao manipular esses resistores, o desempenho de todo o reverb é otimizado. Os capacitores marcados (*) precisam atingir a melhor qualidade de sinal com um mínimo de ruído. Grandes distorções no sinal atrasado indicam um microcircuito defeituoso na unidade de codificação de endereço. O reverberador é montado sobre uma placa de circuito impresso em fibra de vidro dupla face 130x58 mm. Após a montagem e configuração, a placa é colocada em uma caixa metálica de blindagem

Para o circuito "CONVERSOR PARAMÉTRICO"

Unidades de equipamentos de rádio amador CONVERSOR PARAMÉTRICO Os receptores HF de comunicação modernos geralmente usam uma frequência intermediária de dezenas de megahertz (a chamada “conversão ascendente”). A vantagem de tais receptores é sua seletividade muito alta sobre o canal espelho e a probabilidade de uma implementação de circuito simples de sintonia suave em toda a faixa de ondas curtas recebidas. Neste caso, muitas vezes é possível simplificar os circuitos de entrada, tornando-os na forma de um filtro passa-baixa com frequência de corte de 30 MHz. Para obter uma amplificação de sinal talvez maior em KB, é aconselhável escolher um papel mais alto para a frequência intermediária, mas ao mesmo tempo, a frequência intermediária deve ser conveniente para amplificação e conversão subsequentes. Em condições amadoras, a frequência mais conveniente é 144 MHz. Está significativamente acima do limite superior da faixa KB, e receptores VHF amadores podem ser usados para processamento adicional de sinal. Puc.1 O princípio de funcionamento de um amplificador-conversor paramétrico para obtenção de uma alta frequência intermediária é mostrado na Fig. 1. É feito segundo um circuito balanceado utilizando dois varicaps VI e V2. Microcircuito K174KN2 A tensão da bomba para os varicaps, igual em amplitude e oposta em fase, vem do enrolamento secundário do transformador T1, que possui uma derivação aterrada no ponto médio. A tensão de mistura inicial necessária nos varicaps é criada usando um divisor nos resistores R1, R4, R5, R6. Para equilibrar o conversor, é utilizado um resistor trimmer R5. O sinal de entrada é fornecido através da bobina de acoplamento L2 ao circuito L3C7, sintonizado na frequência de 7 MHz. Este circuito é conectado aos ânodos através de um capacitor de desacoplamento C5 e um indutor L1. Circuito de saída L4C8 sintonizado na frequência intermediária 144 ...

Para o circuito "CAMINHO REVERSÍVEL NO TRANSCEPTOR"

Unidades de equipamento de rádio amador CAMINHO REVERSÍVEL EM UM TRANSCEPTOR É muito tentador construir um transceptor que tenha um número mínimo de comutações em circuitos de alta frequência. Isso pode ser feito usando conversores reversíveis usando diodos ou varicaps no transceptor. O caminho de conversão seletiva do transceptor, neste caso, funcionará para recepção e transmissão sem qualquer comutação nos circuitos de sinal e saída dos osciladores locais, e toda comutação será realizada apenas nos estágios anteriores ao caminho de conversão (amplificador de RF, pré -amplificador) ou nos seguintes cascatas (amplificadores IF). Embora conversores de diodo reversíveis já tenham sido usados em projetos de rádio amador, eles ainda não se espalharam. A razão aqui, aparentemente, é puramente psicológica: todos entendem que a sensibilidade máxima do canal receptor neste caso é limitada devido às perdas nos conversores passivos. Porém, hoje em dia, quando se trabalha em bandas HF amadoras sobrecarregadas, o parâmetro determinante do receptor não é a sensibilidade, mas sim a seletividade real. Circuito elétrico da placa 2100--18 Depende, em primeiro lugar, de características, estágios do conversor (e entrada) como. faixa dinâmica, falta de bloqueio por interferência poderosa, etc. Para diodos de anel baseados em diodos de silício modernos, essas características são em média 20...25 dB maiores do que para diodos simples baseados em lâmpadas ou transistores. Perdas decorrentes do menor coeficiente de transmissão do conversor de diodo passivo. comparado ao ativo, pode ser compensado aumentando o ganho nos estágios lineares subsequentes (amplificador IF, detector, amplificador de baixa frequência). Ressaltamos que no caso de utilização de ativos conversores(em válvulas, transistores) a perda de seletividade real não pode ser compensada por nenhum filtro...

Para o circuito "CONVERSOR DE TENSÃO ECONÔMICA"

Fonte de alimentação CONVERSOR DE TENSÃO ECONÔMICA. GRIDNEVg. Barvenkovo, região de Kharkov. O conversor de tensão que alimenta os varicaps de sintonia eletrônica do receptor transistor Leningrado-002 tem um tempo bastante longo (cerca de 1,5 s) para estabelecer a tensão de saída, portanto, quando as bandas HF e VHF são ligadas, específicos ocorre interferência causada pela sintonia de frequência do receptor. Como os experimentos mostraram, o principal motivo do atraso no estabelecimento da tensão de saída é o uso de um estabilizador de tensão de compensação, que consome uma corrente de vários miliamperes, além da grande capacitância do capacitor do filtro. a capacitância é inaceitável devido ao aumento da ondulação, optou-se por substituir o conversor por um estabilizador por um dispositivo no qual a tensão de saída é mantida constante por feedback negativo (NFC), que controla o funcionamento do autogerador. O princípio do novo conversor de tensão é mostrado na figura. Regulador soldador para to125-12 O circuito OOS regulado é formado pelos transistores de efeito de campo VT3 (regulador de tensão de polarização), VT4 (amplificador), VT5 (gerador de corrente). O dispositivo funciona da seguinte maneira. No momento em que a alimentação é ligada, quando não há tensão na saída do conversor, os transistores VT4. VT5 estão desenergizados. Depois de iniciar o gerador usando transistores VTI. VT2, uma tensão constante aparece na saída do conversor e a corrente flui através do circuito RЗVT5R4R5) À medida que a tensão de saída aumenta, ela aumenta até atingir um certo limite dependendo da resistência do resistor R3. Um aumento adicional na tensão de saída de o conversor é acompanhado por um aumento na tensão na seção fonte-porta do transistor VT4 e quando se torna maior que a tensão de corte, o transistor VT4 abre. À medida que a tensão no resistor R2 aumenta, o transistor VT3...

Para o circuito "TACÔMETRO DIGITAL"

Eletrônica automotiva TACÔMETRO DIGITAL O dispositivo proposto tem um design muito simples, mas possui boas características técnicas e é montado com componentes prontamente disponíveis. Um tacômetro pode ser muito útil ao ajustar as operações com unidades de ignição eletrônica de um motor de carro, ao definir com precisão os limites de resposta do economizador, etc. Mas questionaríamos a conveniência de usar um tacômetro digital como um de bordo (instalado no painel de instrumentos ), e falaremos sobre isso em A revista "Radio" publicou uma vez um artigo de A. Mezhlumyan "Digital ou analógico?" -1986, nº 7, pág. 25, 26. O tacômetro foi projetado para medir a velocidade do virabrequim de um motor a gasolina de automóvel de quatro cilindros. O dispositivo pode ser usado tanto para trabalhos de ajuste em marcha lenta quanto para monitoramento operacional da rotação do eixo do motor durante a condução. O ciclo de medição é de 1 s, e o tempo de indicação também é de 1 s, ou seja, durante o tempo de indicação ocorre a próxima medição, as leituras do indicador mudam uma vez por segundo. Circuito regulador de corrente T160 Erro máximo de medição 30 min ~ 1, número de dígitos indicadores - 3; Não há previsão para alteração dos limites de medição. O tacômetro possui estabilização de gerador de relógio de quartzo, portanto o erro de medição não depende da temperatura ambiente e das mudanças na tensão de alimentação. O princípio do tacômetro é mostrado na Fig. 1. Funcionalmente, o dispositivo consiste em um oscilador de quartzo montado em um microcircuito DD1, um nó de entrada em um transistor VT1, um triplicador de frequência de pulso de entrada nos elementos DD2.1-DD2.3 e um contador DD3, contadores DD4-DD6, conversores código DD7-DD9, indicadores digitais HG1-HG3 e estabilizador de tensão de alimentação OA1. O sinal para o nó de entrada do tacômetro vem dos contatos do disjuntor. Depois de servir...

Para o circuito "LIGANDO INDICADORES LED PODEROSOS DE SETE ELEMENTOS"

Tecnologia digital LIGANDO PODEROSOS INDICADORES LED DE SETE ELEMENTOS. Os indicadores LED YAKOVLEV Uzhgorod das séries ALS321, ALS324, ALS333 e muitas outras têm boas características de iluminação, mas no modo nominal consomem uma corrente bastante grande - aproximadamente 20 mA para cada elemento. Com indicação dinâmica, o papel da amplitude da corrente é várias vezes maior.A indústria produz decodificadores K514ID1, K514ID2, KR514ID1, KR514ID2 como um código binário-decimal em sete elementos. Eles não são adequados para trabalhar em conjunto com os indicadores indicados com cátodo comum, pois a corrente máxima provável dos transistores chave de saída do decodificador K514ID1 e KR514ID1 não excede 4...7 mA, e K514ID2 e KR514ID2 são destinados apenas para trabalhando com indicadores que possuem um ânodo comum. Na Fig. . O circuito regulador de corrente 1 do T160 mostra uma variante de combinação do decodificador K514ID1 e do poderoso indicador ALS321 A com um cátodo comum. A título de exemplo, o diagrama mostra a inclusão do elemento “a”. Os elementos restantes são ligados através de alvos semelhantes de resistores de transistor. A corrente de saída do decodificador não excede 1 mA quando a corrente de alimentação do elemento indicador é de aproximadamente 20 mA. Figura 1 Na Fig. A Figura 2 mostra a coordenação do indicador ALS321 B (com ânodo comum) com o decifrador KR514ID1. Esta opção é aconselhável para uso na ausência do decodificador K514ID2.Puc.2 na Fig. 3 é mostrado para ligar um indicador com cátodo comum....

Para o circuito "Conversor de polaridade de tensão"

A maioria dos dispositivos modernos é feita com microcircuitos. Além disso, o dispositivo pode conter CIs digitais e analógicos, por exemplo, amplificadores operacionais, que requerem uma fonte de tensão bipolar para alimentá-los.Ao utilizar o dispositivo em condições estacionárias, os problemas, via de regra, não surgem devido ao fato de que o peso do dispositivo e a escolha do design do circuito Não há requisitos rígidos para a solução de fonte de alimentação. Em condições de campo, normalmente são utilizadas baterias ou acumuladores para alimentação de energia, cujo(s) preço(s) e peso também podem ser significativos. Neste sentido, bem como por razões de conveniência de substituição de fontes de energia, vários tipos de conversores de polaridade são usados para gerar, geralmente tensão negativa.Pesquisou circuitos de polaridade de tensão, modelando e testando sua funcionalidade usando o programa simulador Electronics Workbench EDA levou ao circuito simples mostrado na figura. Ligando o relé em um circuito tiristor O conversor proposto difere da maioria dos dispositivos similares por seu circuito sem transformador, o que facilita muito a montagem e configuração, é muito pequeno em tamanho, principalmente quando se utilizam capacitores SZ e C4 de fabricação estrangeira. O autor ficará grato por sugestões para atualização do dispositivo.Um gerador de “meandro” é montado no temporizador DA1. A saída do gerador é carregada em um retificador montado de acordo com o circuito de duplicação de tensão VD1. VD2. NO. C4. O resistor R1 é a carga do transistor de descarga do temporizador DA1. A forma e a magnitude da tensão do sinal de saída dependem de sua classificação. Apesar do pequeno papel do valor do resistor R1, a corrente média do coletor do transistor está dentro de 140 mA (com um valor aceitável de 200 mA). O capacitor C1 e o resistor R3 são os elementos de ajuste de frequência do gerador. O consumo total de corrente da unidade não excede 150mA. A uma carga de 500 Ohms (R4), a tensão de saída...

Conversor tensão com armazenamento de energia indutiva, que permite manter uma tensão regulada estável na saída, é mostrado na Fig. 4.13.

Arroz. 4.13. Circuito conversor de tensão com estabilização

O circuito contém um gerador de pulsos, um amplificador de potência de dois estágios, um dispositivo indutivo de armazenamento de energia, um retificador, um filtro e um circuito de estabilização de tensão de saída. O resistor R6 define a tensão de saída necessária na faixa de 30 a 200 V.

Análogos de transistor: VS237V-KT342A, KT3102; VS307V-KT3107I; BF459-KT940A.

Duas opções - conversores de tensão redutores e inversores são mostradas na Fig. 4.14. O primeiro deles fornece uma tensão de saída de 8,4 V com corrente de carga de até 300 mA, o segundo permite obter uma tensão de polaridade negativa (-19,4 V) com a mesma corrente de carga. O transistor de saída VT3 deve ser instalado no radiador.

Análogos do transistor: 2N2222-KT3117A; 2N4903-KT814.

O conversor de tensão (Fig. 4.12) permite obter uma tensão estabilizada de 30 V na saída. Uma tensão dessa magnitude é usada para alimentar varicaps, bem como indicadores fluorescentes a vácuo.

Arroz. 4.12. Circuito conversor de tensão com tensão de saída estabilizada de 30 V

Em um chip DA1 do tipo KR1006VI1, um oscilador mestre é montado de acordo com o circuito usual, produzindo pulsos retangulares com frequência de cerca de 40 kHz. Uma chave transistor VT1 é conectada à saída do gerador, que comuta o indutor L1. A amplitude dos pulsos durante a comutação da bobina depende da qualidade de sua fabricação. Em qualquer caso, a tensão atinge dezenas de volts. A tensão de saída é retificada pelo diodo VD1. Um filtro RC em forma de U e um diodo zener VD2 são conectados à saída do retificador. A tensão na saída do estabilizador é inteiramente determinada pelo tipo de diodo zener utilizado. Como um diodo zener de “alta tensão”, você pode usar uma cadeia de diodos zener com uma tensão de estabilização mais baixa.

Um conversor abaixador de tensão estabilizada, usando o microcircuito KR1006VI1 (DA1) como oscilador mestre e possuindo proteção de corrente de carga, é mostrado na Fig. 4.15. A tensão de saída é de 10 V com uma corrente de carga de até 100 mA. Quando a resistência da carga muda

Arroz. 4.14. Circuitos de conversores de tensão estabilizados

Arroz. 4.15. Circuito conversor de tensão redutor

Para cada 1%, a tensão de saída do conversor não muda mais que 0,5%.

Análogos de transistor: 2N1613 - KT630G, 2N2905 - KT3107E, KT814.

A dependência da capacitância varicap \(C\) na tensão reversa aplicada \(U_(rev)\) é aproximadamente determinada pela relação:

\(C \approx \cfrac(K)( (\left(U_(arr) + \varphi_k \right))^n ) \),

\(K\) é um valor constante dependendo das dimensões geométricas e propriedades físicas da transição (constante dielétrica do material),

\(\varphi_к\) - diferença de potencial de transição de contato igual a 0,8...0,09 V para varicaps de silício e 0,35...0,45 para os de germânio;

\(n\) é um indicador que depende da concentração de impurezas na transição, ou seja, na tecnologia de fabricação de diodos.

Nas varicaps atualmente mais comuns \(n\)< 0,5. Большие значения встречаются в диодах, которые имеют повышенный коэффициент перекрытия по емкости.

O circuito equivalente de um varicap quando operando em modo de polarização reversa é mostrado na Fig. 3.6-52 (a indutância dos fios e a capacitância da caixa não são mostradas no diagrama).

Arroz. 3,6-52. Circuito varicap equivalente

\(R_ш\) - resistência à perda da camada de barreira,

\(R_п\) - resistência à perda em série do material semicondutor e contatos,

\(C_b\) - capacitância de barreira da junção.

O fator de qualidade de um varicap depende da resistência do material e da resistência à perda da camada de barreira (resistência ao vazamento). Expressão geral para o fator de qualidade de um varicap:

\(Q = \cfrac(\omega C R_ш)(\omega^2 C^2 R_п R_ш + 1) \)

Em geral, os valores de \(R_п\) e \(R_ш\) também dependem da frequência do sinal. Em baixas frequências, as perdas predominantes são as perdas de transição, que diminuem com o aumento da frequência, ou seja, O fator de qualidade do varicap aumenta. Em altas frequências, as perdas no material semicondutor tornam-se significativas e o fator de qualidade do varicap diminui. A frequência com que o fator de qualidade do varicap atinge seu valor máximo:

\(f_0 = \cfrac(1)(2 \pi \sqrt(R_п R_ш))\)

Neste caso, a expressão para o fator de qualidade máximo é:

\(Q_(máx.) = \cfrac(1)(2) \sqrt(\cfrac(R_w)(R_p))\)

Normalmente, os varicaps são usados em frequências aproximadamente uma ordem de magnitude superior a \(f_0\) .

O fator de qualidade de um varicap depende significativamente da capacitância da junção, que, por sua vez, depende da magnitude da tensão aplicada. Como resultado, com o aumento desta tensão, o fator de qualidade do varicap aumenta. O limite superior da tensão de controle é a tensão reversa máxima permitida da junção, e o limite inferior é determinado pelo momento da abertura da junção. Para que a junção permaneça polarizada inversamente o tempo todo, o valor mínimo da tensão de controle no caso limite não deve ser inferior à amplitude da tensão alternada do sinal de RF no circuito sintonizável. Além disso, a tensão de controle mínima permitida é determinada pela quantidade de distorção permitida na forma da curva ressonante do circuito. Se a amplitude do sinal for compatível com o valor da tensão de controle, a capacitância média do varicap não será igual à capacitância medida com um sinal pequeno, pois a capacitância mudará mais durante um meio ciclo do sinal de RF do que sobre o outro (Fig. 3.6-53). Portanto, à medida que a amplitude do sinal aumenta, o circuito fica desafinado e seu fator de qualidade diminui.

Arroz. 3,6-53. Distorção de um sinal forte com baixa tensão de controle

Como, conforme mostrado acima, o fator de qualidade do varicap aumenta com o aumento da tensão de controle, é aconselhável escolher os valores mais altos possíveis de tensões de controle. No entanto, com o aumento da tensão de controle, a inclinação da característica capacitância-tensão do varicap diminui, ou seja, em grandes valores de tensões de controle, é necessária uma faixa maior de mudanças na tensão de controle para cobrir uma determinada faixa de frequência. O coeficiente de sobreposição da faixa de frequência operacional é ainda mais reduzido devido à presença da própria capacitância da bobina do circuito e de outros capacitores conectados em paralelo ao circuito (para ajuste, para compensar a dispersão dos parâmetros do circuito, etc.).

Circuitos possíveis para conectar um varicap a um circuito (sem circuitos de polarização CC) são mostrados na Fig. 3,6-54. Quando é necessário garantir a cobertura de uma determinada faixa de frequência com a faixa mínima possível de tensões de controle, um varicap é incluído no circuito conforme diagrama da Fig. 3.6-54a. O coeficiente de sobreposição necessário da faixa de frequência operacional é alcançado por uma escolha apropriada de capacitância \(C_0\) e capacitâncias \(C_(min)\) e \(C_(max)\) do varicap, determinado pelo tipo de varicap e a faixa de mudança da tensão de controle nele. Quanto menor o valor de \(C_0\), maior a sobreposição de frequência pode ser alcançada para uma determinada faixa de tensões de controle (uma diminuição em \(C_0\) geralmente é possível apenas até um certo limite, pois neste caso, em para manter a frequência de ressonância do circuito no mesmo nível, é necessário alterar a indutância de dados do enrolamento incluída no circuito, o que aumenta sua própria capacitância e afeta o fator de qualidade geral do circuito).

Arroz. 3,6-54. Esquemas para conectar um varicap a um circuito

Em alguns casos, ao utilizar varicaps para reconstruir circuitos, um fator importante é garantir um alto fator de qualidade dos circuitos seletivos. Ao mesmo tempo, para reduzir a influência das perdas no varicap, a participação da capacitância varicap na capacitância total é reduzida artificialmente pela introdução de capacitores adicionais de capacitância constante (\(C1\) na Fig. 3.6-54b) com baixo perdas. Porém, para manter o mesmo coeficiente de sobreposição de frequência, é necessário ampliar os limites de mudança na tensão de controle do varicap e entrar na região de fatores de qualidade inferiores do próprio varicap, para que um aumento no fator de qualidade do seletivo o circuito só é possível para certas relações entre as capacitâncias do varicap e capacitores adicionais. O maior ganho no fator de qualidade na extremidade inferior da faixa de frequência é obtido reduzindo os valores de capacitância dos capacitores do circuito de todas as maneiras possíveis.

Ao projetar circuitos com varicaps, deve-se ter em mente que à medida que a temperatura ambiente muda, a capacitância (e o fator de qualidade) dos varicaps muda. Isto se deve a mudanças na diferença de potencial de contato e na constante dielétrica do material semicondutor utilizado. A mudança na capacitância ocorre no sentido de aumentar a capacitância total com o aumento da temperatura, ou seja, o coeficiente de temperatura da capacitância varicap (\(\alpha_C\)) é positivo e depende da magnitude da tensão de controle aplicada.

A mudança na diferença de potencial de contato com as mudanças de temperatura é quase linear em toda a faixa de temperatura operacional do varicap (diminui aproximadamente 2,3 mV com um aumento de 1 °C na temperatura). Em valores baixos de tensões de controle, a diferença de potencial de contato é bastante grande em comparação com a tensão de polarização total na junção, o que leva a uma mudança significativa na capacitância do varicap com flutuações de temperatura. À medida que a tensão de controle aumenta, as mudanças na capacitância tornam-se menos significativas. Para varicaps de silício na faixa de tensão de controle de 2 a 10 V, o valor de \(\alpha_C\) é aproximadamente inversamente proporcional ao valor da tensão de controle.

Para tensões de controle superiores a 15...20 V, o valor de \(\alpha_C\) é quase independente da tensão aplicada e é determinado pela dependência da temperatura da constante dielétrica do material de junção, que permanece constante durante todo o período. faixa de mudanças na tensão de controle.

Como a mudança na capacitância de um varicap sob a influência da temperatura ambiente ocorre devido a dois fatores não relacionados, uma melhor compensação de temperatura é alcançada se for fornecida uma compensação separada para ambos os efeitos.

Dependendo da faixa selecionada de tensões de controle e dos requisitos de precisão de compensação \(\alpha_C\), vários elementos podem ser introduzidos no circuito que compensam o efeito da temperatura na mudança na diferença de potencial do contato ou no mudança na constante dielétrica do material de transição semicondutor, ou ao mesmo tempo outro. Métodos simples de compensação de temperatura, quando capacitores com coeficiente de temperatura de capacitância negativo são incluídos no circuito, só podem ser usados em circuitos com pequenos limites para alteração das tensões de controle (não mais que 1,5...2 vezes).

Para compensar as alterações na diferença de potencial do contato, basta adicionar uma fonte adicional de tensão de controle (tensão de correção), conectando-a em série com a fonte principal. Tal tensão de correção deve ter polaridade oposta e não deve depender do valor da tensão de controle principal, mas depender da temperatura da mesma forma que o valor da diferença de potencial de contato do varicap. A característica necessária pode ser obtida a partir de um diodo de silício polarizado diretamente. Na fig. 3.6-55 mostra um circuito que fornece compensação para mudanças de temperatura na diferença de potencial de contato de um varicap usando um diodo de silício ao qual é aplicada uma tensão de polarização direta.

Arroz. 3,6-55. Circuito de compensação para mudanças de temperatura na diferença de potencial de contato de um varicap usando um diodo polarizado diretamente

Corrente de polarização do diodo \(VD2\) no circuito da Fig. 3.6-55 deve ser escolhido alto o suficiente para que a influência da corrente reversa varicap não o afete (valores da ordem de 50...100 mA podem ser considerados suficientes para a maioria das aplicações deste circuito, eles fornecem valores aceitáveis compensação até 150 °C). O diodo de compensação deve estar na mesma temperatura que o varicap, e a tensão de controle deve ser maior que a tensão que cai através do diodo \(VD2\).

Para compensar as mudanças na constante dielétrica do material de transição em relação à temperatura, uma resistência térmica com coeficiente de temperatura negativo é introduzida no circuito de potência do varicap. Tal esquema de compensação é mostrado na Fig. 3,6-56. a mudança na resistência do termistor deve ser tal que forneça a mudança necessária na tensão no potenciômetro de ajuste. Caso seja necessário introduzir uma compensação de temperatura mais precisa, ambos os métodos considerados são utilizados.

Arroz. 3,6-56. Circuito de compensação para mudanças de temperatura na constante dielétrica do material semicondutor da junção varicap usando um termistor

Uma fonte adicional de instabilidade de temperatura é a corrente reversa do varicap, que para diodos de silício em temperatura ambiente normal é de cerca de 0,01 μA. Aumenta significativamente com o aumento da temperatura. Para fornecer tensão de controle ao varicap, eles podem ser usados sequencial(Fig. 3.6-57a) e paralelo(Figura 3.6-57b) esquema. A influência da corrente reversa só é possível no circuito da Fig. 3.6-57b.

Arroz. 3,6-57. Circuitos serial (a) e paralelo (b) para fornecer tensão de controle a um varicap

Uma mudança de temperatura na corrente reversa do varicap pode causar uma mudança na queda de tensão em qualquer resistência conectada em série entre o varicap e a fonte de alimentação, resultando em uma mudança na tensão de polarização do diodo, uma mudança em sua capacitância e uma dessintonia de o circuito. Assim, a presença da corrente reversa varicap limita a resistência máxima permitida no circuito de alimentação de tensão de controle em um circuito de alimentação paralelo. Portanto, para alimentar varicaps, devem ser utilizadas fontes de tensão de controle com a menor resistência interna possível (valores da ordem de 1...10 kOhm são considerados aceitáveis), e indutâncias de RF devem ser utilizadas para desacoplar circuitos de potência em vez de séries. resistências.

Como já observado, um circuito sintonizável por um varicap, em pequenos valores da tensão de controle e altos níveis do sinal recebido, apresenta desvantagens, que se expressam na mudança na capacitância do diodo em sincronia com a mudança na tensão alternada e na mudança no valor médio da capacitância devido ao fato de que as meias ondas positivas e negativas causam mudanças diferentes no valor instantâneo da capacitância. Devido à mudança no valor da capacitância instantânea, a tensão alternada de RF é bastante distorcida. Além disso, devido a alterações no valor médio da capacitância, a estabilidade da sintonia do circuito se deteriora. Os efeitos não lineares em um circuito varicap começam a partir do momento em que a tensão CA aplicada atinge aproximadamente 1/3 da tensão de controle CC.

As características de um circuito com varicap podem ser significativamente melhoradas usando dois varicaps conectados para corrente alternada em série em antifase e para corrente contínua em paralelo (Fig. 3.6-58). Neste caso, cada varicap representa apenas metade do valor da tensão alternada total do sinal, ou seja, a relação entre as tensões CC e CA no varicap é duplamente melhorada e, graças à conexão antifásica, mudanças menores e de direção oposta na capacitância instantânea compensam-se mutuamente (ou seja, o valor instantâneo da capacitância total do circuito permanece praticamente constante).

Arroz. 3,6-58. Conexão back-to-back de varicaps, compensando distorções não lineares do sinal de RF no circuito

É óbvio que aqueles usados no circuito da Fig. Os varicaps 3.6-58 devem ter as características de capacitância-tensão mais semelhantes. Para uso nesses casos, são produzidos varicaps especialmente selecionados em pares (três, quatro, etc.), bem como matrizes varicap, nas quais vários varicaps com as mesmas características são montados em um único invólucro. Além da contraconexão em um circuito, tais dispositivos são utilizados quando é necessário garantir o controle idêntico de vários circuitos conjugados.

Além dos métodos discutidos acima para usar varicaps para sintonizar circuitos ressonantes, esses diodos também podem ser usados para outros ajustes feitos alterando a capacitância. Um exemplo é o uso de varicaps para regular a largura de banda de um caminho de frequência intermediária. Tal regulação pode ser realizada alterando mecanicamente a conexão entre os circuitos ou comutando capacitâncias de comunicação. Para regular a largura de banda usando varicaps, eles podem ser incluídos como uma capacitância de acoplamento entre dois circuitos de filtro passa-faixa (Fig. 3.6‑59).

Arroz. 3,6-59. Usando um varicap para ajustar a largura de banda de um filtro passa-banda

Em tal circuito, quando a tensão de controle no varicap muda, a largura de banda do filtro pode mudar 2...3 vezes. No entanto, juntamente com uma mudança na largura de banda, uma certa mudança na frequência média também ocorrerá quando a tensão de controle mudar. Esta desvantagem pode ser reduzida usando mais varicaps. Na fig. 3.6-60 mostra um diagrama com dois varicaps. Aqui, o varicap \(VD2\) fornece uma mudança na largura de banda alterando a conexão entre os circuitos, e a mudança indesejada resultante da frequência média para frequências mais baixas é compensada pela reestruturação do primeiro circuito com o varicap \(VD1\). A expansão da largura de banda em tal circuito é maior do que em um circuito com um diodo nas mesmas tensões de controle, e o deslocamento da frequência média de sintonia é muito menor.

Arroz. 3,6-60. Ajustando a largura de banda de um filtro passa-banda usando dois varicaps

Para uma compensação ainda mais precisa do desvio de frequência média, três varicaps podem ser usados, ou seja, da mesma forma que \(VD1\) no primeiro circuito, inclua um varicap no segundo circuito.

Infelizmente, quando um sinal de RF passa por um varicap conectado em série, seu formato fica significativamente distorcido. Portanto, sistemas de alta qualidade geralmente utilizam circuitos de filtros sintonizáveis mais complexos, onde vários varicaps conectados em contra-fase e anti-fase fornecem controle conjugado de vários circuitos.

Anteriormente, analisamos isso em detalhes. Agora vamos dar uma olhada em vários circuitos simples de conversão de tensão usando o chip NE555. Os circuitos de conversão de tensão podem ser úteis para alimentar circuitos de baixa corrente, como varicaps em circuitos receptores, detectores de metais... ou microcircuitos para os quais a fonte de alimentação principal do circuito é insuficiente.

Circuito de duplicação de tensão

Tensão excede a oferta um circuito de "bomba de carga" pode ser criado com 555 diodos e capacitores como mostrado em o diagrama a seguir. Haverá uma saída fornecer cerca de 50mA.

Para aumentar a corrente de saída, o circuito abaixo adiciona os transistores BC107 e BC117 na saída do microcircuito.

Multiplicadores de tensão

Circuito de triplicação de tensão

A tensão é quase 3 vezes a tensão de alimentação (de 12V a 31V). A corrente de saída será de cerca de 50 mA.

Na saída (pino 3) é gerado um sinal com amplitude de 0,5V a 11V.

Descrição do funcionamento do circuito de multiplicação

Quando a saída está baixa (0,5V), o capacitor “a” carrega cerca de 11V através do diodo “a”.

Quando o nível de saída é alto (11V), o capacitor “a” é carregado (cerca de 11V) através dele, e um sinal positivo é adicionado na saída. 22V é fornecido ao terminal positivo do capacitor “a”, passa pelo diodo “b” e carrega o capacitor “b” com 21V - 12V = 9V. Isto cria uma tensão de 21V no ânodo do diodo “c”.

Quando de vyv. 3 fica baixo, os capacitores “b” e “c” serão carregados através dos diodos “b” e “c”. O capacitor “a” é carregado através do diodo “a” e o capacitor “c” é carregado através do diodo “c”.

Quando de vyv. 3 fica alto, então 22V serão adicionados a 9V através do capacitor “c” para carregar o capacitor “d” em 31V.

Circuito quadruplicador de tensão

O circuito funciona de forma semelhante ao anterior, apenas é adicionado mais um braço (dois diodos e dois capacitores na saída do circuito).

Assim, a tensão de saída é de 41 V, com corrente de 50 mA.

Material do site usado: talkelectronics.com