- Генератор ВЧ
- схема приладу
- Принцип роботи і конструкція напівпровідникового генератора ВЧ
- Ламповий генератор ВЧ
- Генератор складається з ланцюгів:
Високочастотні генератори служать для освіти коливань електричного струму в інтервалі частот від декількох десятків кілогерц до сотень мегагерц. Такі пристрої створюють із застосуванням контурів коливань LС або резонаторів на кварцах, які є елементами завдання частоти. Схеми роботи залишаються такими ж. У деяких ланцюгах контури гармонійних коливань замінюються кварцовими резонаторами .
Генератор ВЧ
Пристрій для зупинки електролічильника енергії служить для живлення електроприладів побутового призначення. Його вихідна напруга 220 вольт, споживана потужність 1 кіловат. Якщо в приладі застосувати складові елементи з характеристиками могутніше, то від нього можна живити більш потужні пристрої.
Такий прилад включається в розетку побутової мережі, від нього йде харчування на навантаження споживачів. Схема електричних проводів не піддається будь-яким змінам. Систему заземлення підключати немає необхідності. Лічильник при цьому працює, але враховує приблизно 25% енергії мережі.
Дія пристрою зупинки в підключенні навантаження не до харчування мережі, а до конденсатору. Заряд цього конденсатора збігається з синусоїдою напруги мережі. Заряд відбувається високочастотними імпульсами. Струм, який витрачається споживачами з мережі, складається з високочастотних імпульсів.
Лічильники (електронні) мають перетворювач, який не чутливий до високих частот. Тому, витрата енергії імпульсного виду лічильник враховує з негативною похибкою.
схема приладу
Головні складові елементи приладу: випрямляч, ємність, транзистор. Конденсатор підключений по послідовної ланцюга з випрямлячем, коли випрямляч виробляє роботу на транзистор, заряджається в даний момент часу до розміру напруги лінії живлення.
Зарядка здійснюється частотними імпульсами 2 кГц. На навантаженні і ємності напруга близько до синусу на 220 вольт. Для обмеження струму транзистор в період заряду ємності, призначений резистор, підключений з каскадом ключа по послідовній схемі.
Генератор виконаний на логічних елементах. Він утворює імпульси 2 кГц з амплітудою на 5 вольт. Сигнальна частота генератора визначена властивостями елементів С2-R7. Такі властивості можуть використовуватися для настройки максимальної похибки обліку витрати енергії. Творець імпульсів виконаний на транзисторах Т2 і Т3. Він призначений для управління ключем Т1. Творець імпульсів розрахований так, що транзистор Т1 починає насичуватися у відкритому вигляді. Тому на ньому витрачається невелика потужність. Транзистор Т1 теж закривається.
Випрямляч, трансформатор і інші елементи створюють блок живлення низькою боку схеми. Такий блок живлення працює на 36 В для мікросхеми генератора.
Спочатку роблять перевірку блоку живлення окремо від схеми з низькою напругою. Блок повинен створювати струм вище 2-х ампер і напруга 36 вольт, 5 вольт для генератора з малою потужністю. Далі роблять наладку генератора. Для цього відключають силову частину. Від генератора повинні йти імпульси розміром 5 вольт, частотою 2 кілогерцах. Для настройки вибирають конденсатори С2 і С3.
Творець імпульсів при перевірці повинен видавати імпульсний струм на транзисторі близько 2 ампер, інакше транзистор вийде з ладу. Для перевірки такого стану включають шунт, при вимкненому силовій схемі. Напруга імпульсів на шунт вимірюють осциллографом на працюючому генераторі. Грунтуючись на розрахунку, обчислюють значення струму.
Далі, перевіряють силову частину. Відновлюють все ланцюга за схемою. Конденсатор відключають, замість навантаження застосовують лампу. При підключенні приладу напруга при нормальної працездатності приладу повинна дорівнювати 120 вольт. На осцилографі видно напруга навантаження імпульсами з частотою, визначеною генератором. Імпульси модулюються синусом напруги мережі. На опорі R6 - імпульсами випрямленої напруги.
При справності пристрою включають ємність С1, в результаті напруга підвищується. При подальшому підвищенні розміру ємності С1 доходить до 220 вольт. Під час цього процесу потрібно контролювати температуру транзистора Т1. При сильному нагріванні на невеликому навантаженні виникає небезпека, що він не увійшов в режим насичення або не здійснилося повне закриття. Тоді потрібно зробити настройку створення імпульсів. На практиці такого нагрівання не спостерігається.
У підсумку, підключається навантаження за номіналом, визначається ємність С1 такого значення, щоб створити для навантаження напруга 220 вольт. Ємність С1 вибирають обережно, з невеликих значень, тому що підвищення ємності різко підвищує струм транзистора Т1. Амплітуду струмових імпульсів визначають, якщо підключити осцилограф до резистору R6 по паралельній схемі. Імпульсний струм не підніметься вище допустимої для певного транзистора. Якщо потрібно, то струм обмежують шляхом підвищення значення опору резистора R6. Оптимальним рішенням буде вибрати найменший розмір ємності конденсатора С1.
При даних радіодеталях прилад розрахований на споживання 1 кіловата. Щоб підвищити потужність споживання, потрібно застосувати більш потужні силові елементи ключа на транзисторі і випрямляча.
При виключених споживачах пристрій витрачає чималу потужність, що враховується лічильником. Тому краще вимикати цей прилад при відключеною навантаження.
Принцип роботи і конструкція напівпровідникового генератора ВЧ
Генератори високої частоти виконані на широко застосовується схемою. Відмінності генераторів полягають в ланцюжку RС емітера, яка задає транзистору режим по току. Для освіти зворотного зв'язку в ланцюзі генератора від індуктивної котушки створюють висновок клеми. Генератори ВЧ працюють нестабільно на біполярних транзисторах через вплив транзистора на коливання. Властивості транзистора можуть змінитися при коливаннях температури і різниці потенціалів. Тому що утворюється частота не залишається постійною величиною, а «плаває».
Щоб транзистор не впливав на частоту, потрібно зменшити зв'язок контуру коливань з транзистором до мінімальної. Для цього потрібно знизити розміри ємностей. На частоту впливає зміна навантажувального опору. Тому потрібно між навантаженням і генератором включити повторювач. Для підключення напруги до генератора застосовують постійні блоки живлення з невеликими імпульсами напруги.
Генератори, зроблені за схемою, зображеної вище, мають максимальні характеристики, зібрані на польовиком . У багатьох схемах генераторів ВЧ сигнал виходу знімається з контуру коливань через невеликий конденсатор, а також з електродів транзистора. Тут потрібно врахувати, що допоміжна навантаження контуру коливань змінює його властивості і частоту роботи. Часто це властивість застосовують для виміру різних фізичних величин, для перевірки технологічних параметрів.
На цій схемі показаний змінений генератор високої частоти. Значення зворотного зв'язку і кращі умови збудження вибирають за допомогою елементів ємності.
З усієї кількості схем генераторів виділяються варіанти з ударним збудженням. Вони діють за рахунок порушення контуру коливань сильним імпульсом. В результаті електронного удару в контурі утворюються затухаючі коливання по синусоїдальної амплітуді. Таке загасання відбувається через втрати в контурі гармонійних коливань. Швидкість таких коливань обчислюється по добротності контуру.
Сигнал ВЧ на виході буде стабільним в тому випадку, якщо імпульси будуть мати високу частоту. Такий вид генераторів найстаріший з усіх розглянутих.
Ламповий генератор ВЧ
Щоб отримати плазму з певними параметрами, необхідно підвести необхідну величину до розряду потужності. Для емітерів на плазмі, робота яких заснована на розряді високої частоти, застосовується схема підведення потужності. Схема зображена на малюнку.
Підсилювач потужності на лампах перетворює енергію електричного постійного струму в змінний струм. Головним елементом роботи генератора стала електронна лампа. У нашій схемі це тетроди ГУ-92А. Це пристрій являє собою електронну лампу на чотирьох електродах: анод, що екранує сітка, керуюча сітка, катод.
Сітка управління, на яку надходить сигнал високої частоти малої амплітуди, закриває частину електронів, коли сигнал характеризується негативною амплітудою, і підвищує струм на аноді, при позитивному сигналі. Екрануюча сітка створює фокус електронного потоку, збільшує посилення лампи, знижує ємність проходу між сіткою управління і анодом в порівнянні з 3-електродної системою в сотні разів. Це зменшує вихідні спотворення частот на лампі при дії на високих частотах.
Генератор складається з ланцюгів:
- Ланцюг напруження з харчуванням низької напруги.
- Ланцюг порушення і харчування сітки управління.
- Ланцюг живлення сітки екрану.
- Анодна ланцюг.
Між антеною та виходом генератора знаходиться ВЧ трансформатор. Він призначений для віддачі потужності на катод від генератора. Навантаження контуру антени не дорівнює величині відбирається максимальної потужності від генератора. Ефективність передачі потужності від каскаду виходу підсилювача антени може бути досягнута при узгодженні. Елементом узгодження виступає ємнісний дільник в ланцюзі контуру анода.
Елементом узгодження може працювати трансформатор. Його наявність необхідна в різних узгоджувальних схемах, тому що без трансформатора не здійсниться високовольтна розв'язка.
Пишіть коментарі, доповнення до статті, може я щось пропустив. Ви можете подивитися на карту сайту , Буду радий якщо ви знайдете на моєму сайті ще що-небудь корисне.