Pendaraban frekuensi nadi radio. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Pendaraban frekuensi nadi radio. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Nota kepada pelajar

Komen artikel

Apabila mereka bentuk stesen radio amatur gelombang pendek dan alat pengukur yang memenuhi keperluan moden untuk kestabilan, ketepatan penentukuran dan bacaan frekuensi pada skala, kesukaran yang ketara dihadapi. Yang utama ialah mendapatkan frekuensi rujukan yang sangat stabil dan ditentukur dengan tepat.

Cara paling mudah untuk mendapatkan frekuensi tetap adalah dengan menggunakan pengayun kristal dengan resonator untuk frekuensi yang sesuai. Walau bagaimanapun, tidak selalu mungkin untuk memilih resonator kuarza untuk frekuensi yang diperlukan, dan sebagai tambahan, resonator mempunyai sebaran frekuensi yang tidak boleh sentiasa dikompensasikan oleh elemen penalaan. Cara biasa lain untuk mendapatkan frekuensi tetap ialah pendaraban frekuensi pengayun frekuensi rendah terus dan heterodyning.

Kaedah pendaraban frekuensi langsung terletak pada fakta bahawa ayunan harmonik dari penjana G dimasukkan ke input unsur tak linear NE (Rajah 1, a), yang ditukar menjadi urutan segi empat tepat, kosinus atau video lain. nadi dengan tempoh T dan tempoh nadi t.

Pendaraban frekuensi nadi radio

Spektrum denyutan video (Rajah 1b) terdiri daripada harmonik yang merupakan gandaan frekuensi asas, amplitud yang berkurangan dengan peningkatan nombor harmonik. Oleh itu, penggunaan harmonik dengan bilangan yang besar adalah tidak praktikal kerana tahapnya yang rendah dan kesukaran menapis harmonik yang dikehendaki (menggunakan penapis F).

Spektrum keluaran tenaga bagi pengganda mencirikan kecekapan penukaran

Pendaraban frekuensi nadi radio

di mana Рс ialah kuasa harmonik yang berguna; Рtot - kuasa semua komponen.

"Ketulenan" isyarat pada output NE dicirikan oleh pekali harmonik sisi

Pendaraban frekuensi nadi radio

dengan Naik ialah amplitud harmonik yang berguna, Ub ialah amplitud harmonik jiran.

Ia boleh dilihat dari jadual bahawa dengan peningkatan bilangan harmonik yang digunakan, kecekapan penukaran berkurangan dengan cepat. Oleh itu, penggunaan pengganda nadi video adalah dinasihatkan apabila faktor pendaraban tidak lebih daripada beberapa unit (biasanya 3-5). Untuk mendapatkan faktor pendaraban yang besar, adalah perlu untuk menghidupkan beberapa peringkat pendaraban dan penguatan secara bersiri dengan elemen pemilihan pada output.

Nombor harmonik,n	Denyutan video kosinus		Denyutan video segi empat tepat pendek
Nombor harmonik,n	n	y	n	y
2	0,22	-	0,16	1
3	0,14	1,8	0,15	1
4	0,11	1,2	0,14	1
5	0,08	1	0,13	1
10	0,04	0,8	0,1	1
30	0,02	0,7	0,05	1
50	0,0	0,5	0,033	1
100	0,002	0,5	0,018	1

Spektrum denyutan video segi empat tepat pendek lebih kaya dalam harmonik: jadual menunjukkan bahawa n berkurangan dengan lebih perlahan dengan peningkatan nombor harmonik berbanding dalam kes denyutan kosinus, tetapi masih merupakan nilai yang kecil. Pekali harmonik sisi adalah besar, dan peranti terpilih yang kompleks diperlukan untuk melemahkan komponen berbahaya spektrum.

Jika grid frekuensi dibentuk oleh heterodyning, maka terdapat masalah dengan pemilihan resonator kuarza, memasang atau menyesuaikan frekuensinya.

Pengganda frekuensi nadi radio

Kaedah pendaraban frekuensi nadi radio, yang membolehkan penggunaan harmonik sehingga 1000, pertama kali dicadangkan di negara kita oleh V. I. Grigulevich pada tahun 1952. Sifat luar biasa kaedah ini juga adalah kemungkinan mendapatkan spektrum yang hampir ideal. Ini dicapai oleh fakta bahawa isyarat yang ditukar diberi bentuk urutan denyutan dengan pengisian frekuensi tinggi (denyut radio) yang memenuhi syarat tertentu.

Untuk denyutan radio, dan juga untuk denyutan video (lihat Rajah 1, b), bentuk, lebar dan jarak antara harmonik spektrum ditentukan oleh bentuk, tempoh dan kadar pengulangan denyutan. Di samping itu, frekuensi pengisian nadi menentukan kedudukan maksimum sampul spektrum pada paksi frekuensi. Kedudukan harmonik pada paksi frekuensi bergantung pada hukum perubahan dalam fasa awal ayunan dari nadi ke nadi.

Jika fasa awal pengisian frekuensi tinggi bagi denyutan individu berubah mengikut undang-undang rawak, maka kedudukan harmonik pada paksi frekuensi juga mengambil nilai rawak. Spektrum jujukan nadi radio sedemikian akan berterusan (bunyi) dalam sampul surat.

Jika fasa awal denyutan radio adalah koheren, iaitu, denyutan radio, seolah-olah, "dipotong" daripada satu ayunan sinusoidal berterusan (Rajah 2, a), maka maksimum sampul spektrum (Rajah. 2, b) bertepatan dengan kekerapan pengisian (fo) dan kedudukan harmonik pada paksi frekuensi ditentukan oleh kekerapan pengisian, yang merupakan kelemahan kes ini. Ayunan sedemikian boleh dianggap sebagai berterusan, dimodulasi oleh denyutan segi empat tepat.

Pendaraban frekuensi nadi radio
Rajah 2.

Jika fasa awal P3 bagi denyutan radio adalah sama dan malar (terdapat anjakan fasa malar antara pengisian frekuensi tinggi bagi denyutan bersebelahan), maka urutan denyutan menjadi berkala semata-mata (Rajah 3a). Spektrum jujukan sedemikian (Rajah XNUMXb) terdiri daripada harmonik yang merupakan gandaan kekerapan ulangan dan tidak bergantung pada kekerapan pengisian.

Pendaraban frekuensi nadi radio

Oleh itu, dalam kes ini, kesan pendaraban kekerapan ulangan berlaku. Kekerapan harmonik dengan amplitud maksimum adalah berhampiran kitaran tugas. Pengecilan harmonik palsu, khususnya dua yang bersebelahan, boleh diperolehi dengan ketara, akibatnya keperluan untuk penapis pada output pengganda dapat dikurangkan dengan ketara. Kadar penurunan dalam amplitud harmonik bersebelahan bergantung pada tempoh nadi. Lebih besar m, lebih dekat dengan fo dan lebih kerap sifar sampul surat terletak, lebih cepat pereputan harmonik. Ini bermakna bahawa untuk meningkatkan kecekapan dan mengurangkan pekali harmonik sisi, adalah perlu untuk meningkatkan nisbah m/T. Nilai maksimum yang boleh dicapai secara praktikal bagi m/T terletak dalam julat 0,9-0,95. Dalam kes ini, pekali n mencapai nilai 0,9, dan y=0,1. Tetapi walaupun dengan nisbah m/T=0,5, pendaraban nadi radio mempunyai kelebihan yang ketara berbanding pendaraban nadi video, memberikan nilai n=0,5 dan y=0,6.

Kaedah untuk membina pengganda frekuensi nadi radio.

Pada rajah. 4 menunjukkan gambar rajah blok pengayun tempatan yang dibina berdasarkan prinsip pendaraban frekuensi nadi radio.

Pendaraban frekuensi nadi radio
Rajah 4

Ayunan daripada pengayun kuarza KG disalurkan kepada unsur bukan linear NO. Denyutan video yang terbentuk selepas unsur tak linear disalurkan kepada elemen kawalan RE, yang mewujudkan keadaan untuk kejadian atau pecahan ayunan pengayun diri G. Kestabilan frekuensinya tidak penting, kerana hanya perubahan dalam amplitud harmonik kerja bergantung padanya, manakala kestabilan frekuensi harmonik ditentukan oleh kestabilan penjana kuarza. Ia adalah perlu bahawa proses berlakunya ayunan pengisian frekuensi tinggi berlaku dengan cara yang sama untuk setiap nadi (Rajah 3a). Proses yang serupa hanya boleh dilakukan dalam pengayun sendiri. Litar praktikal boleh dibina dengan cara yang berbeza, bergantung pada parameter mana yang digunakan untuk mengganggu ayunan diri.

Dalam penjana kuasa rendah julat gelombang pendek, adalah dinasihatkan untuk menggunakan litar dengan perubahan dalam rintangan setara litar. Prinsip operasi litar sedemikian boleh dijelaskan dengan bantuan Rajah. 5.

Pendaraban frekuensi nadi radio
Rajah 5

Litar LC ialah sistem ayunan bagi pengayun diri G. Selari dengan litar berayun, diod D disambungkan melalui kapasitor pemisah SB. Denyutan video bipolar daripada penjana GI disalurkan ke diod melalui perintang R. Pada saat-saat apabila denyutan positif tiba di diod, diod dikunci dan ayunan sendiri mula berlaku dalam penjana. Semasa denyutan negatif, diod membuka dan memesongkan litar. Ayunan penjana rosak. Perintang R mesti dipilih supaya apabila diod dikunci, ia tidak banyak memecut litar. Daripada diod, anda boleh menggunakan transistor atau lampu. Pada rajah. 6 menunjukkan litar di mana kecerunan ciri lampu digunakan sebagai parameter pemacu.

Pendaraban frekuensi nadi radio
Rajah 6

Apabila denyutan diterima, voltan anod lampu meningkat, arus anod meningkat, dan ayunan frekuensi tinggi berlaku. Dengan ketiadaan nadi, voltan pada anod jatuh dan ayunan rosak. Kawalan cerun yang serupa boleh dilaksanakan dalam litar grid lampu. Pada rajah. 7 menunjukkan satu varian litar menggunakan transistor.

Pendaraban frekuensi nadi radio

Terdapat litar di mana pekali maklum balas berfungsi sebagai parameter pengujaan.

Peranti membentuk nadi mesti dilindungi dengan baik untuk mengelakkan kebocoran harmonik. Penapisan litar kuasa yang baik, pematuhan peraturan pemasangan am dan penggunaan decoupling diperlukan. Salah satu kaedah radikal untuk memerangi gangguan dan sinaran palsu ialah pembentukan isyarat pada tahap rendah. Oleh itu, penggunaan litar transistor amat digalakkan. Pada masa yang sama, dimensi peralatan, berat, dan penggunaan tenaga juga dikurangkan.

Ada kemungkinan bahawa untuk pereka peralatan gelombang pendek dan pengukur amatur kaedah yang diterangkan di atas untuk mendapatkan frekuensi tetap akan menggoda. Kemudian, menggunakan prinsip di atas untuk membina litar, memperkenalkan unsur kreativiti ke dalamnya, pereka akan dapat mencari tempat mereka untuk kaedah ini antara penyelesaian teknikal yang lain.

Kesusasteraan:

1. V. I. Grigulevich. Cara baharu untuk mendarab kekerapan. "Elektrosvyaz", 1956, No. 6.
2. V. I. Grigulevich dan N. Ya. Immoreev. Penukaran frekuensi nadi radio. "Radio Soviet", 1966.
3. I. Kh. Rizkin. Pengganda dan pembahagi kekerapan. "Komunikasi", 1966.
4. B. Priestley. penentukuran kuarza VHF. Buletin RSGB, Jun 1967

Penulis: T. Labutin (UA3CR); Penerbitan: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

Lihat artikel lain bahagian Nota kepada pelajar.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Lampu LED baharu daripada LG 01.05.2018

LG Electronics telah mengumumkan hasratnya untuk mengembangkan barisan produk lampu LEDnya dengan model yang kurang memancarkan cahaya biru.

Syarikat Korea Selatan itu telah pun mempamerkan 14 produk komersial baharu di bawah jenama LG Smart Lighting Safe Blue.

Spektrum cahaya biru menembusi lebih dalam ke dalam mata, yang menjejaskan bukan sahaja keletihan, tetapi juga keadaan umum dan kesejahteraan pengguna. Itulah sebabnya banyak pengeluar telefon pintar dan tablet melengkapkan peranti mereka dengan mod khas yang mengurangkan jumlah cahaya biru yang dipancarkan, menjadikan gambar "lebih lembut" untuk mata.

Berita menarik lain:

▪ Perangkap mudah alih untuk memindahkan antijirim antara makmal penyelidikan

▪ Dron peninjau RQ-4D Phoenix

▪ hidroterapi belakang

▪ Penguat kendalian dwi EL1510

▪ tomato yang diuraikan

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian laman web Juruelektrik. PTE. Pemilihan artikel

▪ artikel Ekonomi perusahaan. Nota kuliah

▪ artikel Apakah fagosit? Jawapan terperinci

▪ artikel Mesin automatik untuk pembentukan kesan pencahayaan. Radio - untuk pemula