Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru


На чтение 5 мин. Опубликовано
Обновлено

В статье описан простейший УКВ конвертер для приема радиостанций “европейского” диапазона 88-108 МГц на отечественные радиоприемники. Конструкция повторена более 200 раз на протяжении нескольких лет.

В схеме конвертера отсутствие дефицитных деталей, простота исполнения, настройка без приборов, стабильность работы схемы – основные черты описанного устройства. Несколько лет назад появилась острая необходимость – обеспечение приема радиостанций в европейской части УКВ диапазона (88-108 МГц). Первоначально эти станции начали появляться в странах бывшего соцлагеря, как грибы после дождя, а потом и в нашей стране.

На первых порах большой помехой на пути прогресса было отсутствие этого диапазона в советском стандарте, а значит, и массовых радиоприемников для его приема. На помощь пришел УКВ конвертер. В свое время были испытаны схемы различной степени сложности – от трех транзисторных до одно транзисторных.

При этом оказалось, что в большинстве случаев оптимальным был простейший одно транзисторный вариант.Следует сразу оговориться, что диодный смеситель в большинстве случаев значительно уступал транзисторному преобразователю частоты по коэффициенту передачи (преобразования) частоты и спектру гармоник.

По схеме рис. на сайте было изготовлено более двухсот (200!) конвертеров. Ни один дискретный элемент схемы не подбирался, а отклонения номиналов доходили до 20%. Транзисторы устанавливали без проверки коэффициента усиления. Преобразователь частоты выполнен на транзисторе VT1 типа КТ315 с любым буквенным индексом. Все контура без сердечников. Входной контур П и выходной L4 намотаны проводом ПЭВ-1- 0,8. Обмотки связи L2, L5 и гетеродинный контур 13 намотаны проводом ПЭВ-1-0,18.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Количество витков катушек: L1 – 6 вит.; L2, L5- 2 вит.; L3 – 3+13 вит.; L4 – 7 вит.

Сначала на оправке 04 мм (использовали хвостовик сверла) наматывают виток к витку катушку L1. Выводы очищают от эмали, и катушку запаивают в плату. Потом наматывают катушку связи L2. Сверло из катушки пока не вынимают. Конец провода очищают от эмали и запаивают в плату. Обмотку связи наматывают между витками контурной катушки. Потом запаивают в плату второй конец катушки связи, и сверло-оправку удаляют из катушки. Крайние витки контурной катушки слегка раздвигают. Аналогично наматывают и запаивают катушки L4 и L5.

Катушку гетеродина L3 наматывают на пластмассовом прутке диаметром около 3,5 мм (использовали виниловые прутки от щеток снегоуборочной машины). После зачистки изоляции выводов катушку запаивают в плату. Потом монтируют остальные детали. Длина их выводов минимальна, поэтому высота платы получается очень небольшой.

Все конденсаторы схемы могут иметь отклонения от указанных на схеме номиналов до 20 %, резистор – более 30 %. Транзисторы КТ315 использовали с различными буквенными индексами, т.е. с разбросом коэффициентов усиления в очень широких пределах.
Емкость конденсатора С6, вообще, колебалась от нескольких тысяч пФ до 0,1 мкФ. На работе конвертера это не сказывалось.

Выводы всех элементов имели минимальную длину. Вся настройка состояла в выборе рабочего участка диапазона, именно участка. Почему-то большинство авторов статей обходят этот вопрос. А потом их последователи удивляются, почему не удается принять на конвертер радиостанции всего УКВ диапазона? Диапазон, перекрываемый исходным радиоприемником, около 1 МГц (65,9-74 МГц [1]).

Не изменяя перекрытия по частоте этого радиоприемника, а только перенося его настройку в другой участок УКВ диапазона конвертером, естественно, можно обеспечить прием только той же полосы частот (около 10 МГц). И не более. А новый диапазон УКВ по стандарту занимает полосу 20 МГц (88-108 МГц), т.е. вдвое большую.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Значит, без расширения полосы приема стандартного УКВ приемника, тем более с фиксированной настройкой гетеродина конвертера, обеспечить прием станций всего “европейского” диапазона УКВ невозможно.

Этим приходится платить за простоту схемы конвертера. Остается только правильно выбрать частоту настройки гетеродина конвертера, чтобы не потерять хотя бы то, что еще осталось.
Перед настройкой конвертера витки катушек L2 и L4 слегка раздвигают. Выход конвертера соединяют с антенным гнездом УКВ радиоприемника. Величина напряжения питания конвертера не критична. Испытана работоспособность схемы при питании от источника напряжением 5-12 В, поэтому, как правило, используют напряжение питания схемы основного радиоприемника.

Настройкой основного радиоприемника добиваются приема какой-либо радиостанции нового УКВ диапазона. Слегка раздвигая витки гетеродинного контура L3 конвертера, сдвигают принимаемую часть поддиапазона. Иногда при больших отклонениях емкости конденсатора С4 может потребоваться уменьшить количество витков L3 на 1-2 витка. Добившись приема необходимой радиостанции, проверяют настройку L1 и L4. Если при введении в эти контура (поочередно) металлической спицы (сверла) сигнал принимаемой станции возрастет, то витки этих катушек надо слегка раздвинуть.

Возрастание громкости принимаемой радиостанции при введении тонкого ферритового сердечника свидетельствует о необходимости сжать витки катушки. И последнее. Вряд ли является необходимым подбор конденсатора контура гетеродина конвертера С4 по величине ТКЕ. Ведь практически все радиоприемники, к которым будут подключать конвертеры, имеют и используют АПЧГ. Соответственно практически не влияли на стабильность приема и колебания напряжения питания конвертера, также не замечено существенного влияния экранировки конвертера при встраивании его в радиоприемник, поэтому экранировка не производилась.

Естественно, после незначительных изменений схемы конвертер можно использовать с радиоприемниками, имеющими заземленный плюс источника питания.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Для этого можно пойти двумя путями. Изменить тип проводимости используемого в конвертере транзистора или изменить точки подключения общих выводов катушек L2,15. Их можно соединить теперь с общим плюсом питания. Массу конвертера изолируют от корпуса радиоприемника.
Ну а самое простое решение – подключить антенну к конвертеру и сам конвертер к радиоприемнику через два небольших конденсатора.

Рисунок печатной платы показан на рис.2. В заключение хотелось бы отметить, что на стабильность работы конвертера в первую очередь влияла стабильность параметров всех контуров. Особенно в условиях вибрации (на автотранспорте), поэтому контура наматывали довольно толстым проводом, а после настройки контура заливали расплавленным (паяльником) парафином. Печатную плату покрывали несколькими слоями лака после распайки всех элементов и настройки.

Самодельные КВ и УКВ конвертеры для АМ и ЧМ радиоприемников

В практике радиоприема нередко возникает необходимость преобразовывать сигналы одной частоты в другую. Например, частоты радиостанций КВ-диапазона в частоты СВ-диапазона, частоты УКВ-диапазона — 65-74 МГц в УКВ-диапазон частот 87-108 МГц и наоборот. Это расширяет возможности существующих радиосредств.

Например,прослушивать радиостанции КВ-диапазона на радиоприемниках, имеющих СВ-диапазон, использовать импортные радиоприемники для прослушивания радиостанций в отечественном диапазоне и отечественных радиоприемников для приема радиостанций западного стандарта час-ми, Нередко возникает проблема преобразования частот в рамках одного на кого-нибудь диапазона: КВ — в КВ, УКВ — в УКВ и т.д.

Что такое радиоконвертер

Поставленные задачи наиболее просто решаются использованием специальных устройств — радиоконвертеров, называемых обычно просто конвертерами. Эти устройства преобразуют сигналы из одних частот в другие.

Обычно используют конвертеры для преобразования радиосигналов в диапазонах СВ и КВ (сигналы с амплитудной модуляцией) и УКВ (частотная модуляция).Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Такие конвертеры часто называемым , соответственно, АМ- и ЧМ-конвертерами. Хотя встречаются АМ-устройства — для УКВ-диапазона и ЧМ — для КВ-, СВ- и даже для ДВ-диапазона.

Конвертер, как правило, представляет собой супергетеродинный радиоприемник с обычно неперестраиваемым гетеродином. Кстати, достаточно часто конвертеры имеют коэффициент усиления больше единицы, т.с. производят усиление сигнала. За счет преобразования радиосигнала повышается общая помехозащищенность радиоприема.

В основе схемы конвертера обычно лежит схема смесителя и генератора (гетеродина), осуществляющих преобразование частоты сигнала. Принцип преобразования основан на получении разности или суммы частот входного сигнала и частоты гетеродина: разность — для преобразования из большей частоты в меньшую, сумма — из меньшей частоты в более высокую. Полученная разностная (или суммарная) частота и является выходным сигналом конвертера и, соответственно, входным сигналом для последующего приемника.

Генераторы для конвертеров

На рис.1 представлены примеры типовых схем генераторов, часто используемых в гетеродинах конвертеров. Для обеспечения предварительного усиления входных радиосигналов в составе конвертеров применяют одно- или многотранзисторные усилители высоких частот — УВЧ.

Рис.1. Примеры схем генераторов, используемых в гетеродинах конвертеров.

На рис.2 и 3 представлены несколько вариантов схем АМ-конвертеров, осуществляющих преобразование радиосигналов из диапазона сигналов КВ в радиодиапазон СВ. При этом приведены два варианта схем и конструкций конвертеров: первый — настройка на частоты радиостанций СВ-радиоприемником, второй — элементами конвертера при фиксированной настройке радиоприемника.

Выбирая схему конвертера, следует учитывать, что первый вариант проще и дешевле второго.

Схема АМ-конвертера (КВ в СВ)

На рисунке 2 представлена одна из схем АМ-конвертера (КВ в СВ) с настройкой на необходимую частоту (радиостанции КВ-диапазона) СВ-радиоприемником.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

Рис.2. Схема АМ-конвертера ( КВ в СВ ) с фиксированной частотой гетеродина.

Данный конвертер обеспечивает радиоприем КВ-радиостанций в четырех поддиапазонах:

Конвертер состоит из гетеродина (Т2) и усилителя-смесителя (Т1). Гетеродин выполнен по схеме индуктивной трехточки. Напряжение гетеродина подается в эмиттерную цепь смесителя.

Входной контур (L1, L2-С7С8/С11С12/С15С16/С19С20) — широкополосный, настроен на середину каждого КВ-диапазона (14 м, 20 м, 25 м, 41 м).

Контур гетеродина настраивается так, чтобы при настройке на среднюю частоту каждого КВ-поддиапазона на выходе конвертера получились разностные составляющие с промежуточной частотой, находящейся в середине средневолнового диапазона. Выбор соответствующего поддиапазона осуществляется с помощью переключателя.

Выход конвертера подключается к антенному входу СВ-радиоприемника. В качестве антенны конвертера используется отрезок медного провода.

Радиоэлементы:

  • R1=15к, R2=10к, R3=300, R4=1 к, R5=6.2к, R6=3к, R7=13, R8=1к, R9=27;
  • С1=10н, С2=6.8н, С3=10н, С4=10н, С5=10н, С6=6.8н, С7=30, С8=6-25, С9=47,
  • С 10=6-25, С11=47, С12=6-25, С13=91, С14=6-25, С15=180, С16=6-25,
  • С17=220, С 18=6-25, С19=390, С20=6-25, С21=620, С22=6-25;
  • Т1,Т2 — ГТ310И или аналогичные, могут быть использованы кремниевые транзисторы, например, КТ3107, КТ361 и т.д.
  • Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.

Катушки наматывают на каркасах 5 мм. L1, L2 размещены на общем каркасе на расстоянии 5 мм одна от другой.

  • L1 — 22 витка ПЭЛШО — 0,2 внавал, ширина 5 мм.
  • L2 — 8 витка ПЭЛ 0.64, с шагом 1,5 мм.
  • LЗ — 13.5 витка ПЭЛ 0,41, с шагом 0.5 мм, отводы от 0,5 и 8,5 витков, считая от заземленного вывода.
  • L4 — дроссель, 60 витков ПЭЛ 0,12, внавал, ширина 10 мм.

Переключатель КВ-поддиапазонов Б1 — П2К.

АМ-конвертер (КВ в СВ) на 5 диапазонов

На рисунке 3 представлен еще один вариант АМ-конвертера (КВ в СВ) с фиксированной частотой гетеродина и настройкой СВ-радиоприемником.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

Рис.3. Схема АМ-конвертера ( КВ в СВ ) с фиксированной частотой гетеродина.

Этот конвертер обеспечивает радиоприем КВ-радиостанций в диапазонах:

  • 25м,
  • 31м,
  • 41м,
  • 49м,
  • 52м.

Радиоэлементы:

  • R1=47к, R2= 10к, R3=330, R4=1к, R5=51 к, R6=10к,
  • R7=1,2к, R8=1.2к, R9=510, R10=1,2к, R11=33к, R12=10к;
  • С1=10-30, С2=20, С3=27, С4=51, С5=75, С6=82, С7=1н-6,8н,
  • С8= 1 н-6,8н, С9=1н-6,8н, С10=91-220, С11=6.8н-15н, С12=16,
  • С13=24, С14=43, С15=56, С16=62, С17=47, С18=3н-10н,
  • С19=3н-10н, С20=10-50мкФ;
  • Т1,Т2,ТЗ — ГТЗ10И, ГТЗ13 или аналогичные, могут быть использованы, КТ3107, КТ361 и т.д.

Конденсаторы типа КЛС. КМ, КД и т.д.. С20 — К50-6, К53-14 и др.

Катушки наматывают на каркасах диаметром 7 и высотой 10 мм. Подстройка — ферритовые сердечники диаметром 5 мм. Катушки L1, L2 и LЗ, L4 расположены на общих каркасах.

Намоточные данные катушек:

  • L1, L3 — 25 витков ПЭВ 0,3,
  • L2, L4 — 6 витков ПЭЛШО 0,12.

АМ-конвертер (КВ в СВ) с перестраиваемыми частотами

На рис. 4 представлен один из вариантов АМ-конвертера (КВ в СВ) с перестраиваемыми частотами входного контура и гетеродина и фиксированной выходной частотой (СВ). Этот конвертер обеспечивает радиоприем КВ-радиостанций в диапазонах: 25 м, 31 м, 41 м, 49 м, 52 м.

Рис.4. Схема АМ-конвертера (КВ в СВ) с фиксированной выходной частотой (СВ) и с перестраиваемыми частотами входного контура и гетеродина.

Радиоэлементы:

  • R1=47к, R2=10к, R3=1.2к, R4=1.2к, R5=820,
  • R6=510, R7=1,2к. R8=33к, R9=10к, R10= 150;
  • С1=10-30, С2=5-380, С3=1н-6.8н, С4=6.8н-15н,
  • С5=1н-6,8н,С6=3н, С7=47, С8=5-380, С9=6,8н-15н, С10=10-50мкФ;
  • Т1,Т2 — ГТ310И, ГТ313 или аналогичные, могут быть использованы, КТ3107, КТ361 и т.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru д.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д., С10 — К50-6. К53-14 и др. Катушки наматывают на каркасах диаметром 7 и высотой 10 мм. Подстройка — ферритовые сердечники диаметром 5 мм.

  • L1, L2 и LЗ, L4 расположены на общих каркасах.
  • L1, LЗ — 25 витков ПЭВ 0,3,
  • L2, L4 — 6 витков ПЭЛШО 0,12.

Следует заметить, что приведенный конвертер с перестраиваемыми частотами входного контура и фиксированной выходной частотой фактически является обычной и стандартной частью супергетеродинного радиоприемника и всегда присутствуют в его составе. Это его УВЧ и гетеродин. Для такого узла выходная частота составляет стандартную фиксированную величину — 465 кГц.

Схемы УКВ ЧМ конвертеров на полевых транзисторах

В последнее время более широкое распространение получили ЧМ-конвертеры УКВ-диапазонов. Это объясняется сравнительно простыми схемами, конструкциями, малыми габаритами и высоким качеством радиопередач, связанных с особенностями ЧМ-модуляции.

На рисунке 5 представлены схемы ЧМ-конвертеров, осуществляющих преобразование радиосигналов из диапазона 65.8-73 МГц в диапазон частот 95.8-103 МГц. Данные устройства позволяют прослушивать радиостанции традиционного отечественного диапазона на импортных радиоприемниках и магнитолах.

В схеме конвертера — рисунке 5 (а) использованы два полевых транзистора. На Т1 собран усилитель и смеситель, на Т2 — гетеродин. Частота гетеродина — 30 МГц.

Частота выходного сигнала равна частоте входного плюс частота гетеродина.

Ввод данного устройства подключается к антенне, в качестве которой может быть использована телескопическая антенна или кусок толстого медного провода. Выход конвертера подключается к антенному входу’ или непосредственно к телескопической антенне используемого радиоприемника.

Рис.5. Схемы УКВ-ЧМ-конвертеров с использованием полевых транзисторов (65.8-73 МГц в 95.8-103 МГц).

Радиоэлементы:

  • R1=1к, R2=2к, R3=100к;
  • С1=33, С2=6,8н, С3=100, С4=51, С5=100, С6=6,8н;
  • Т1,Т2 — КП303Г,В,Д, можно использовать полевые транзисторы КП307, КП302 и др.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д. L1, L2 — на каркасах диаметром 4-5 мм длиной 8-10 мм, провод ПЭВ-2 0,3-0,4: L1 — 1+4 витков, L2 — 2+8 витков, подстроечники — латунные.

Настройка УКВ конвертеров производится по следующему принципу: подстроечником катушки L2 устанавливается частота гетеродина равной 30 МГц, с помощью подстроечника L1 входной контур настраивается на середину отечественного диапазона.

Приведенную схему можно использовать как для преобразования радиочастот из отечественного диапазона (65-73 МГц) в зарубежный (87-108 МГц), так и наоборот — из 87-108 МГц в 65-73 МГц. Данный конвертер можно использовать и для других частотных диапазонов. В этих случаях параметры используемых контуров и частоты гетеродина конвертера корректируют в зависимости от выбранных частот входного и выходного сигналов.

На рисунке 5 (б) приведена схема конвертера повышенной чувствительности. Для этого к схеме конвертера, представленной и описанной выше, добавлен усилитель высокой частоты на р-п-р транзисторе. Для обеспечения преемственности описания в новой схеме сохранена нумерация сходных элементов предыдущей схемы рис.3 (а).

Радиоэлементы:

  • R1=1к, R2=2к, R3=100к, R4=6.8к, R5=360, R6=16к, R7=100к-1М, R8=100-300;
  • С1=33, С2=6.8н, С3=100, С4=51, С5=100, С6=6.8н, С7=47-100, С8=33, С9=36-100, С10=160-360, С11=1н-10н;
  • Т1, Т2 — КП303Г,В,Д, можно использовать полевые транзисторы КП307, КП302 и др.
  • Т3 — КТ3127, КТ3128 или аналогичные, могут быть использованы транзисторы ГТЗ13.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д. L1, L2, LЗ — на каркасах диаметром 4-5 мм длиной 8-10 мм, провод ПЭВ-2 0,3-0,4 мм; L1, LЗ -1+4 витков, L2 — 2+8 витков, подстроечники — латунные.

Схемы УКВ ЧМ конвертеров на биполярных транзисторах

На рис.6 приведены схемы УКВ-конвертеров на биполярных транзисторах. Приведенные параметры радиоэлементов предназначены для преобразования частот диапазона 65-73 МГц в 87-108 МГц.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Это позволяет принимать на импортные радиоприемники передачи отечественных радиостанций.

Схемы отличаются доступностью деталей, простотой конструкций и настройки.

Рис.6. Схемы УКВ-ЧМ-конвертеров на биполярных транзисторах (65-73МГц в 95.8-103МГц).

Радиоэлементы для схемы рисунка 6 (а):

  • R1=150к, R2=1,6-2,2к, R3=150к, R4=1.6-2.2к,
  • R5=470-560, R6=16к, R7= 10к;
  • С1=24, С2= 100-150, C3=100-150, С4=100-150,
  • С5=5-20, С6=10,С7= 10-50, С8=100-150, С9=1н-10н, С10=1н-2н;
  • Т1,Т2,ТЗ — ГТЗ11И или аналогичные, могут быть использованы кремниевые транзисторы, например, КТ368 или КТЗ102.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.

L1, L2 — бескаркасные, диаметр намотки соответственно 3 и 6 мм, для первой — 10 витков провода ПЭВ 1,0, второй — 6 витков ПЭВ 1,0 с отводом от второго сверху (по схеме) витка. LЗ, L4 — на каркасе диаметром 4-5 мм длиной 8-10 мм, провод ПЭВ-2 0,3-0,4, LЗ — 4 витка, L4 -10 витков, подстроечник — латунный.

На печатной плате катушки L1 и L2 располагаются под углом 90 градусов друг к другу.

Радиоэлементы для схемы рисунке 6 (б):

  • R1=150к, R2=1.6-2.2к, R3=150к, R4=1.6-2.2к, R5=470-560, R6=16к, R7= 10к;
  • С1=24, С2=100-150, С3= 100-150, С4=100-150, С5=5-20, С6=10,
  • С7= 10-50, С8= 100-150, С9=1н-10н, С10=1н-2н;
  • Т1,Т2,ТЗ — ГТ311И или аналогичные, могут быть использованы кремниевые транзисторы, например, КТ368 или КТЗ102.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.

L1, L2 — бескаркасные, диаметр намотки соответственно 3 и 6 мм, для первой — 10 витков провода ПЭВ 1.0, второй — 6 витков ПЭВ 1.0 с отводом от второго сверху (по схеме) витка. LЗ — дроссель, индуктивность не менее 10 мкГн, эту катушку можно намотать на кольце 1000 НН диаметром 5 мм.

L4 — на каркасе диаметром 4-5 мм длиной 8-10 мм, провод ПЭВ-2 0,3-0,4, 10 витков, подстроечник — латунный. На печатной плате катушки L1 и L2 располагаются под углом 90-градусов друг к другу.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

К недостаткам приведенных схем следует отнести, например, нестабильность частоты гетеродина. Это вызвано нестабильностью параметров LС-контура. Схему конвертера можно существенно улучшить, если работу гетеродина стабилизировать кварцевым резонатором.

На рисунке 6 (г) приведена схема улучшенного варианта конвертера УКВ-диапазона. Частота гетеродина стабилизирована кварцевым резонатором.

Радиоэлементы для схемы рис.6 (а):

  • R1=150к, R2=1.6-2.2к, R3=150к, R4=1.6-2.2к, R5=470-560, R6=16к, R7=10к;
  • С1=24, С2=100-150, С3= 100-150, С4=100-150, С5=5-20, С6=10,
  • С7= 10-50, С8=100-150, С9=1н-10н, С10=1н-2н;
  • Т1,Т2,ТЗ — ГТ311И, КТ368, КТЗ102 или аналогичные.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.

L1, L2 — бескаркасные, диаметр намотки соответственно 3 и 6 мм, для первой — 10 витков провода ПЭВ 1.0, второй — 6 витков ПЭВ 1.0 с отводом от второго сверху (по схеме) витка, L3, L4 — индуктивности не менее 10 мкГн, эти катушки можно намотать на кольцах 1000 НН диаметром 5 мм.

Q1 — кварцевый резонатор на частоту 22-36 МГц.

УКВ конвертеры на МОП транзисторах

На рисунке 7 представлены две схемы УКВ-конвертеров в конструкциях которых использованы полевые транзисторы с изолированными затворами — МОП-транзисторы. Это позволяет упростить схемы при повышении их качественных параметров.

Рис.7. Схемы УКВ-ЧМ-конвертеров на биполярных и МОП-транзисторах.

Гетеродины выполнены по стандартным схемам. МОП-транзисторы применены в УВЧ.

Радиоэлементы для схемы рис.3.7.а:

  • R1=560-680, R2=5.1, R3=18к;
  • С1=30, С2=30,03=100-300, С4=10,05=10-15, С6=1н-10н, С7=2н-6.8н;
  • Т1 -КП305Ж, КП305Е, Т2 -П416, ГТЗ 10, ГТЗ 13, КТЗ68 или аналогичные.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.

L1, L2 — на каркасах диаметром 4-5 мм длиной 8-10 мм, провод ПЭВ-2 0,3-0,4; L1 — 1+4 витков, L2 — 5 витков, подстроечники — латунные.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru LЗ — на каркасе 6 мм от КВ контура радиоприемника, 2+9 витков провода ПЭВ 0,15-0,2.

На рисунке 7 (б) представлена схема аналогичного конвертера, отличающаяся от предыдущей наличием дополнительного УВЧ на транзисторе. Это позволяет повысить чувствительность конвертера.

Радиоэлементы для схемы рисунке 7 (б):

  • R1=560-680, R2=5,1, R3=18к, R4=6.8к, R5=390, R6= 18к;
  • С1=30, С2=30, C3=100-300, С4=10, C5=10-15, С6=1н-10н, С7=2н-6,8н, С8=30, C9=30-50, C10=300-510;
  • Т1 — КП305Ж, КП305Е, Т2 — КТЗ68, П416, ГТЗ13, ГТЗ10 или аналогичные, Т3 — ГТЗ 10, КТЗ127А, КТЗ128А, КТ368 или аналогичные.

Катушки L1, L2 — на каркасах диаметром 4-5 мм длиной 8-10 мм, провод ПЭВ-2 0,3-0,4; L1, L4 — 1+4 витков, L2 — 5 витков, подстроечники -латунные. LЗ — на каркасе 6 мм от КВ контура радиоприемника, 2+9 витков провода ПЭВ 0,15-0,2.

Литература: Рудомедов Е.А., Рудометов В.Е — Электроника и шпионские страсти-3.

FM-УКВ конвертер на К174ПС1 | AUDIO-CXEM.RU

Практически все советские радиолы и приемники имеют диапазон УКВ с частотными границами 64.5?74МГц. Если сейчас прослушать этот участок, то можно сделать вывод, что этот диапазон практически «мертв». В некоторых больших городах все же можно услышать одну-две станции.

Все ведущие радиовещательные станции расположены на так называемом «FM-диапазоне», который также является диапазоном УКВ с частотными границами 87.5?108МГц, а название «FM» неофициальное и обретает свой смысл от вида модуляции – частотной (frequency modulation).

Для перевода старого, советского приемника на FM диапазон можно произвести изменения в блоке УКВ, изменив емкости и индуктивности гетеродина, смесителя и так далее. Намного проще будет собрать FM-УКВ конвертер, к тому же радиоприемник не будет модифицирован и в любое время конвертер может быть отключен или извлечен.

Хочу отметить, что представленный в этой статье FM-УКВ конвертер потребляет всего 2мА.

Схема FM-УКВ конвертера

Схема взята из журнала Моделист-Конструктор №10 за 1990 год, представленная В.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Растворовым (г.Таганрог).

Схема не сложная и работает отлично, а если и кто-нибудь утверждает про её нестабильность и плохую работу то, скорее всего они не настроили её должным образом.

Конвертер работает на основе микросхемы К174ПС1, которая включает в себя гетеродин и смеситель. Гетеродин настраивается на частоту 23-34МГц с помощью элементов L1, C1, C4, C5.

Принимаемый антенной сигнал через разделительный конденсатор C2 поступает на вывод 7 микросхемы К174ПС1, и далее он смешивается с сигналом генерируемым гетеродином. На выводе 2 образуется смешанный разностный и суммарный сигналы.

Теперь на примере. При приеме радиостанции с частотой 103.1МГц (радио «Искатель» в Иркутске), сигнал с антенны через C2 поступает в смеситель микросхемы К174ПС1, где частота 103.1МГц (и другие частоты) смешивается с сигналом гетеродина. Если мы настроили гетеродин на частоту, например 30МГц, то на резисторе R3 будет разностная смешанная составляющая с частотой 73.1МГц, которая через разделительный конденсатор C6 поступит на наш советский приемник с частотным диапазоном 64.5?74МГц. Суммарная же составляющая на резисторе R3 будет лежать на частоте 133.1МГц и нашим приемником приниматься не будет.

Представленный FM-УКВ конвертер может работать и в обратную сторону, подключив FM приемник, мы можем принимать УКВ станции, лежащие в диапазоне 64.5?74МГц (приниматься будет уже суммарная составляющая смесителя).

Компоненты схемы

При проектировании печатной платы FM-УКВ конвертера я добавил два компонента, которые отсутствуют на схеме, это стабилизатор 78L05 на выходное напряжение +5В и конденсатор емкостью 330нФ на входе стабилизатора. Данная доработка позволяет питать конвертер напряжением постоянного тока до +28В.

Также добавлено дополнительное посадочное место под конденсатор C1, это при крайних мерах настройки частоты гетеродина (читайте ниже).

Конденсаторы все керамические, я применил китайские, частота в течение 2ч работы с настроенной станции не уплывает.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Резисторы мощностью 0.25Вт. В качестве антенны кусок медного провода длиной 20см.

Параметры катушки и настройка

Большая часть настройки зависит от параметров катушки. У меня нет высокочастотного генератора и частотомера, поэтому настройку я производил по радиовещательным станциям, что намного усложнило процедуру.

Для катушки рекомендуется 5-7 витков на оправе диаметром 4мм с ферритовым сердечником (проницаемость неизвестна). Диаметр провода до 0.63мм.

У меня был один ферритовый сердечник от дросселя блока питания ПК, проницаемость неизвестна. С 5-7 витками я ловил множество FM станций, но весь диапазон не влезал. Настройка производится с помощью изменения положения сердечника в каркасе катушки.

Далее я пробовал выполнять катушку без стержня и каркаса. Отличный прием станций на частотах от 103.5МГц до 107.5МГц был на бескаркасной катушке, намотанной на оправе (диаметр 5мм) медным проводом (диаметр 0.63мм) и имеющей 8 витков. При настройке витки катушки нужно немного разжимать и производить поиск станций на радиоприемнике.

Самой оптимальной и финишной была катушка, выполненная на каркасе от колебательного контура зарубежного приемника. Диаметр каркаса 4мм. Внутри каркаса имеется подстроечный сердечник с неизвестной проницаемостью. Катушка содержит 6 витков медного провода диаметром 0.63мм. Также был изменен номинал конденсатора колебательного контура гетеродина C1 до 630пФ. С помощью подстроечного сердечника и изменению емкости C1 мне удалось настроить на УКВ приемнике весь FM диапазон.

Для понимания, чтобы повысить частоту гетеродина, индуктивность катушки необходимо уменьшить и наоборот.

В любом случае, 5-7 витков на оправе диаметром 4-5мм позволяют легко настроиться на несколько FM станций. А далее уже изменением расстояния между витками или изменением положения сердечника производится точная настройка, с которой возможно, придется повозиться. В крайнем случае, можно изменять емкость C1, для этого на плате есть два посадочных места под этот конденсатор.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru У параллельно соединенных конденсаторов емкости суммируются. Для повышения частоты гетеродина емкость конденсатора C1 необходимо уменьшить и наоборот.

Установка в радиоприемник

Конвертер рекомендуется устанавливать ближе к металлической части корпуса, которая соединена с общим проводом или земле. Я установил плату конвертера на раму радиолы, которая соединена с общим проводом (в моем случае с минусом).

Также FM-УКВ конвертер должен быть установлен как можно ближе к гнезду подключения антенны.

При установке в портативные приемники нужно применять выключатель по линии питания, чтобы попросту не расходовать энергию батареи. Я не ставил выключатель, так как у меня радиола, а питание взято от линии питания темброблока +15В.

В окончании хочу сказать, что практически все станции у меня принимаются чисто, даже без антенны.

Печатная плата FM-УКВ конвертера на К174ПС1 СКАЧАТЬ

Простой FM-УКВ конвертер для старого радиоприёмника своими руками | Лучшие самоделки

У кого есть старый радиоприёмник с УКВ диапазоном знает, что в данном диапазоне мало чего можно поймать в отличие от коммерческого FM диапазона. Но чтобы не менять свой любимый радиоприёмник на современный импортный, тем более, что многие советские приёмники обладают приятным и громким германиевым звуком можно сделать простой FM-УКВ конвертер своими руками. Он будет способен перенести диапазон FM 88-108 МГц в УКВ 65-74МГц, который способен принять Ваш приёмник, при этом не нужно переделывать сам радиоприёмник.

Простой FM-УКВ конвертер для старого радиоприёмника своими руками

Схема конвертера FM-УКВ очень простая и состоит из одного активного элемента – полевого транзистора КП307.

Простой FM-УКВ конвертер для старого радиоприёмника своими руками

Конденсатор фильтрующий питание С3 на 0,1 мкФ должен быть плёночный или бумажный, обычный керамический в виде флажка не справится с фильтрацией и будут помехи.

Катушка намотана обмоточным проводом 0,5 мм на оправке диаметром 4 мм, я мотал на отвёртке, она содержит 11 витков.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Отвод среднего контакта идёт от 2-го витка. Дроссель L2 на 10 мкГн, у меня был на 8 мкГн, работает с ним также нормально.

Простой FM-УКВ конвертер для старого радиоприёмника своими руками

Принцип работы конвертера с ФМ в УКВ диапазон: входной контур L1 C1 настроен на частоту около 30 МГц, точная настройка осуществляется с помощью передвижения сердечника в катушке. Затем входящая частота, допустим 100 МГц поступает на смеситель в виде диода где частота 100 МГц вычитается частотой 30 МГц и на выходе уже с конденсатора С2 идёт сигнал уже частотой 70 МГц, который может принять наш приёмник с УКВ диапазоном. И уже на частоте 70 МГц принимается станция которая находится на частоте 100 МГц и т д.

Собрал схему для проверки навесным монтажом, вовнутрь катушки я вставил ферритовый сердечник для настройки.

Простой FM-УКВ конвертер для старого радиоприёмника своими руками

Через конденсатор 100 пФ выход конвертера соединяется с антенной приёмника.

К затвору транзистора я подключил медный толстый провод длиной 90 см, который будет в качестве антенны для ФМ-УКВ конвертера.

Далее включаем радиоприёмник и конвертер и пытаемся что-то словить в FM диапазоне, ели ничего не поймалось или станций слишком мало то нужно аккуратно и потихоньку «вывинчивать» сердечник катушки и постоянно проверять наличие станций, когда появятся все станции диапазона ФМ положение сердечника нужно будет зафиксировать воском или термоклеем. У меня лучше всего принимало когда сердечник был выкручен довольно прилично, как на этом фото:

Простой FM-УКВ конвертер для старого радиоприёмника своими руками

Если настраивать таким образом на диапазон неудобно то вместо постоянного конденсатора С1 поставить переменный или подстроечный конденсатор и настраиваться на максимальное число станций с помощью него.

FM-УКВ конвертер у меня питается от аккумулятора 3,7 В но можно его запитать и от батареи «крона» с напряжением 9 В, при этом приём станций может улучшится.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Сам наш самодельный конвертер лучше поместить в металлический корпус или корпус с экранированием, чтобы не было наводок на него.

Универсальный укв-конвертер

В последнее время значительно расширилось радиовещание на УКВ. Во многих крупных городах радиопередачи ведутся как в диапазоне 65,8…73 МГц, так и в диапазоне 88… 108 МГц. Увеличить число принимаемых радиостанций владельцам отечественной и импортной радиоаппаратуры поможет разработанный универсальный конвертер. Его можно использовать с любой радиоприемной аппаратурой.

Отличительной особенностью конвертера является то, что он непосредственно встраивается в используемый приемник и не требует для работы дополнительной антенны — это несколько упрощает доработку. Такое становится возможным благодаря необычному схемотехническому решению входной цепи конвертера.

По сравнению со всеми известными конвертерами, в частности со взятым за основу данной разработки конструкции М. Монахова («Радио», 1990, №12, с. 61), предлагаемый вариант имеет меньшие габариты и большую чувствительность (в Санкт-Петербурге уверенный прием станции «Радио-Рокс» на доработанном приемнике «Океан-222» ведется на расстоянии 40 км от города при на половину выдвинутой телескопической антенне).

Принципиальная схема конвертера показана на рис. 1. Сигналы УКВ радиостанций, работающих в диапазоне65,8…73МГц или 88…108 МГц, принимаются непосредственно антенной радиоприемника и поступают через конденсатор С1 на базу транзистора VT1. На эмиттер этого транзистора через катушку L1 подается сигнал гетеродина, собранного на транзисторе VT2 по схеме ёмкостной трех-точки. Частота его колебаний определяется контуром L2C3, включенным в коллекторную цепь транзистора, и выбирается в пределах 22.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru ..35 МГц.

Таким образом, при использовании импортного приемника принимаемый сигнал (65,8…73 МГц), суммируясь с частотой гетеродина, преобразуется в сигнал с частотой в диапазоне 88…108 МГц. А при использовании отечественного приемника принимаемый сигнал (на участке 100… 107 МГц), с учетом вычета частоты гетеродина, трансформируется в сигнал с частотой 65,8.-73 МГц.

Выделенный на коллекторной нагрузке транзистора VT1 сигнал через конденсатор С2 поступает на антенный вход радиоприемника, являющийся общим входом как для принятого, так и для преобразованного сигналов. Такое решение позволило исключить необхо-димость применения второй антенны.

Питание конвертера выполнено от цепей питания УКВ блока ра-диоприемника через параметрический стабилизатор на элементах VD1 VD2 R6. Конструкцию конвертера можно выполнить и с автономным питанием. Для этого следует исключить элементы параметрического стабилизатора, а напряжение питания 1,5…2,4 В подать от отдельного элемента или аккумуляторной батареи. В этом случае ток потребления по цени питания составит 0,7…1 мА.

Монтаж конвертера выполнен на односторонней печатной плате из фольгированного текстолита толщиной 1,5 мм( рис.2). В конструкции использованы резисторы МЛТ-0,125 и конденсаторы типов КМ-3, КМ-4 и групп КТ и КД. Возможно использование и других малогабаритных типов кон-денсаторов и резисторов.

Катушки L1 и L2 имеют рядовую намотку проводом ПЭВ 0,27 на общем каркасе диаметром 8 и высотой 6 мм, изготовленном из полистирола, оргстекла, эбонита и других электроизоляционных материалов.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Количество витков L1 — 2 и L2 — 7.

Вместо указанных на схеме транзисторов можно применить транзисторы КТ315Г, КТ315Е и более высокочастотные — КТ368, КТ3102 с различными буквенными индексами. Диоды VD1 и VD2 могут быть любыми кремниевыми.

Настройка конвертера сводится к установке частоты гетеродина путем подбора конденсатора СЗ. При указанном на схеме номинальном значении частота гетеродина составила 28 МГц. Эту частоту следует выбрать такой, чтобы вторая ее гармоника не мешала приему радиостанций в диапазоне 65,8…73 МГц, а третья — в диапазоне 88…108 МГц.

Отрегулированную плату следует располагать поближе к блоку УКВ и антенне приемника и необходимо следить за тем, чтобы соединительные провода имели минимальную длину.

Подключать вход УКВ конвертера удобно к гнезду для внешней антенны приемника или к основанию телескопической антенны. Качественные показатели работы кон-вертера зависят от уровня входного сигнала, величину которого можно изменить выдвижением секций телескопической антенны радиоприемника.

В. СТЕПАНОВ г. Санкт-Петербург

Примечание редакции. Предложенный вариант конвертера очень удобно применить для расширения возможностей импортных приемников с диапазоном 88…108 МГц. Отечественные радиостанции работают только на участке 100…107 МГц, поэтому часть диапазона с частотами 88… 100 МГц остается как бы не занятой. Именно в этот участок и удобно преобразовать сигналы 65,8…73 МГц, соответственно выбрав частоту гетеродина. Тогда идентифицировать принадлежность радиостанций очень легко, даже взглянув на шкалу приемника.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

Несколько сложнее дело обстоит с использованием приемников, имеющих основной диапазон УКВ 65,8…73 МГц. При преобразовании сигналов радиостанций с частотами 100…107 МГц они неизбежно окажутся между сигналами основного диапазона (а в некоторых случаях даже могут и совпасть с ними), тогда по шкале очень трудно определить сигнал станции какого диапазона вы прослушиваете в данный момент. Реально это сделать можно только отключением питания конвертера. В этом случае сигналы радиостанции преобразуемого диапазона должны пропасть. Способ надежный, но не всегда удобный.

И последнее замечание. Если у вас приемник стереофонический, преобразованные сигналы будут воспроизводиться в монофоническом режиме.

Конвертор ФМ — УКВ — мои творения — LiveJournal

Попросили сделать простенький конвертор ФМ -УКВ для автомагнитолы. Рассмотрим схему конвертора :
На транзисторе VT3 собран УВЧ и смеситель , на транзисторах VT1-VT2 собран гетеродин. Остановлюсь на схеме гетеродина чуть подробнее. Собственно схема самого гетеродина состоит из LC мультивибратора , в резонансный контур которого включен кварцевый резонатор. Особенностью этого контура я вляется то, что кварцевый резонатор включен как емкость, а катушка L1 служит для компенсации межэлектродной емкости самого кварцевого резонатора. Если нет подходящего кварцевого резонатора , его с легкостью можно заменить конденсатором, правда стабильность гетеродина ухудшиться.  Катушку L1 подстраивают сердечником так,чтобы «завелся» резонатор. С катушки L2 сигнал гетеродина поступает в эмитор транзистора VT3 , поскольку этот транзистор включен как «классический» УВЧ , принятый сигнал смешивается с сигналом гетеродина и на резисторе R2 выделяются  сумма и разница сигналов, которая через конденсатор С2 поступает на вход приемника. Катушка L4 служит для согласования антены и входа УВЧ , катушка L3 и конденсатор С1 представляют собой последовательный резонансный контур настроенный на середину принимаемого диапазона.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Данный конвертор был опробован в ламповом приемнике с УКВ-ИП-2 на входе. Понравилось то, что не надо переключать диапазоны, поскольку сам укв блок настроен на укв диапазон , то радиостанции этого дапазона просто усиливаются УВЧ и поступают на вход приемника, а радиостанции ФМ диапазона усиливаются,смешиваются с гетеродином и виде ПЧ поступают на вход УКВ блока , где происходит 2е преобразование.

Конструктивно конвертор собран на платке из одностороннего текстолита , поскольку схема очень простая , специально печатная плата не разрабатывалась.

При эксплуатации , сам конвертор лучше заключить в металлический кожух — экран , уменьшающий уровень посторонних ВЧ наводок.

Все это безобразие выглядит примерно так :

Детали :

Катушки намотаны на каркасах ВЧ-2 , с карбонильными сердечниками М4 , Катушка L1 содержит 10 витков провода ПЭЛШО — 0,3мм , катушка L2 содержит 3 витка того же провода , поверх L1. Катушка L3 содержит 4 витка провода ПЭВ-0,5 , катушка L4 содержит 2 витка проводом ПЭЛШО — 0,3мм поверх катушки L3.  Транзисторы VT1-VT2 КТ361 , VT3 — КТ315. Стабилитрон VD2 на напряжение стабилизации 5,6 вольта. Кварцевый резонатор на 25МГц выпаян из нерабочей материнской платы компьютера.

Схема коротковолнового конвертера » Паятель.Ру

В наши дни наибольшее распространение получает высококачественное вещание на УКВ-ЧМ или FM диапазонах. Даже в глубинке на этих диапазонах может быть до десятка радиостанций. В тоже время, возможно с целью экономии ресурсов, сокращается количество местных радиостанций, работающих на СВ и ДВ (MW, LW) диапазонах. В некоторых городах и даже областных центрах уже нет ни одной местной радиостанции, работающей на этих диапазонах, а если и имеется хотябы одна, то она дублируется на одном из УКВ ЧМ диапазонов.


В результате, СВ и ДВ диапазоны, которые имеются в большинстве радиоприемников и магнитол, не используются, поскольку местных радиостанций, работающих на этих диапазонах почти нет, а дальний прием на них возможен только в ночное время и при низком уровне помех.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

В тоже время на коротких волнах радиовещание не сокращается, а специфика распространения KB позволяет как днем, так и ночью принимать большое количество удаленных радиостанций, в основном зарубежных. В связи с этим имеет смысл неиспользуемый в приемнике СВ или ДВ диапазон заменить коротковолновым. А проще всего это сделать при помощи простого конвертера, схема которого показана на рисунке.

Конвертер представляет собой преобразователь частоты, выполненный по схеме с совмещенным гетеродином. Роль гетеродина и смесителя ложится на единственный каскад на VT1. Частота гетеродина стабилизирована, самым распространенным в продаже на сегодняшний день, кварцевым резонатором на 8,86 МГц (от декодеров PAL телевизоров).

Входное гнездо конвертера WS1 служит для подключения внешней антенны, роль которой может выполнять телескопический штырь или отрезок монтажного провода. Выходной сигнал через конденсатор С4 поступает на вход АМ-тракта приемника, включенного на диапазон СВ (520-1605 кГц).

В преобразователе происходит вычитание сигнала частотой 8,86 МГц из поступающего на вход сигнала. Входной контур L1 С2 настроен на середину КВ-диапазона «31 М» (9,4-9,9 МГц).

Таким образом, приемник, на входе которого установлен этот конвертер, при перестройке по всему СВ-диапазону перекрывает диапазон 9,38-10,48 МГц, в полосе которого лежит наиболее густо населенный KB поддиапазон «31 М».

Конвертер можно использовать как самостоятельное устройство или вмонтировать в корпус радиоприемника, включив его между антенным входом и входным контуром СВ-диапазона. В этом случае переключатель «АМ-ЧМ» должен обеспечивать переключение телескопической антенны и отключать питание конвертера при переходе на «ЧМ».

Если конвертер устанавливается в автомобильном приемнике, имеет смысл коммутацию его цепи питания и антенного гнезда выполнить при помощи малогабаритного реле типа РЭС-47. Тогда можно будет полностью исключить влияние конвертера на УКВ-ЧМ тракт.

Катушка L1 не имеет каркаса, она имеет внутренний диаметр 18 мм, намотана проводом ПЭВ 0,61.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Число витков 13. Отвод сделан от третьего витка считая снизу (по схеме). L2 — дроссель, намотан на ферритовом кольце диаметром 8-10 мм из феррита 600НН-400НН, содержит 300 витков провода ПЭВ 0,12.

Настройка заключается в настройке входного контура, при помощи генератора, на частоту 9,65 МГц. Если генератора нет, настройку можно выполнить на слух, изменяя параметры контура до тех пор, пока не начнется прием радиостанций КВ-диапазона «31М».

Эксплуатация и конструкция самоколебательного DC-DC преобразователя VHF со встроенным трансформатором

Игорь М. Филановский,

University of Alberta —

Аннотация:

Увеличение рабочей частоты DC-DC преобразователя является прямым способом уменьшение размера элементов аккумулирования энергии, таких как громоздкие конденсаторы и катушки индуктивности, которые обычно преобладают в габаритах преобразователя. Проблемы возникают, когда рабочая частота преобразователя увеличивается до диапазона очень высоких частот (VHF) с 30 МГц до 300 МГц; обычные топологии становятся непрактичными.В литературе можно найти схемы преобразователей, пригодные для работы в этом диапазоне частот. Некоторые из них, для нижнего конца диапазона, были макетными прототипами, но их полностью интегрированная реализация, насколько нам известно, еще не известна.

Преобразователи УКВ можно условно назвать схемами с автоколебательными резонансными драйверами затвора. Этот драйвер реализован с использованием отдельного от нагрузки колебательного контура. В нашем случае цепи нагрузки и обратной связи объединены с помощью одного встроенного трансформатора.Обычно встроенная катушка реализуется с использованием верхнего металлического слоя с наименьшим удельным сопротивлением.

Слои под этой катушкой можно использовать для создания вторичной обмотки трансформатора без какой-либо дополнительной области кремния. Параметры и схема трансформатора были тщательно исследованы, и оказалось, что высокое сопротивление вторичной обмотки приносит пользу только в нашем случае: вторичная обмотка работает как разомкнутая цепь, она не создает никакой нагрузки в первичной обмотке, описание работы схемы приведено ниже.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru можно упростить, и можно оценить частоту колебаний.

В предлагаемом преобразователе первичная обмотка представляет собой «необходимое» пассивное соединение, обеспечивающее путь от источника питания к емкостной нагрузке. Ядром системы является контур обратной связи. Контур обратной связи, помимо вторичного, включает в себя детектор рабочего цикла и схему формирования импульсов. Выходные сигналы схемы формирования импульсов представляют собой два синфазных прямоугольных импульса, управляющих затворами силовых транзисторов. Как обычно в системах обратной связи, именно обратная связь определяет такие параметры, как, например, устойчивость системы.По этой причине мы обеспечиваем полный расчет сигналов в детекторе рабочего цикла.
Опишем полную схему предлагаемого преобразователя и принцип его работы. Затем дается подробный анализ сигналов в детекторе рабочего цикла. Даны рекомендации по плавному запуску переходного режима мощности преобразователя. Затем опишем принципиальную схему. Наконец, мы обсуждаем полученные результаты и намечаем направление дальнейших исследований.

Био

Игорь М.Филановский получил степень магистра наук. степень в 1962 году и докторская степень. в 1968 году по специальности «Электротехника» в Электротехническом институте им. В. И. Ульянова (Ленина), Ленинград, СССР. В 1976 году он поступил в Университет Альберты, Канада, где в настоящее время является почетным профессором. Д-р И.М. Филановский является автором или соавтором 9 книг и около 300 статей в журналах и конференциях по теории цепей (теория приближения, теория и технические приложения колебаний, сильно нелинейные колебания) и прикладной микроэлектронике (аналоговые электронные схемы, генераторы и мультивибраторы. , схемы формирования сигналов для датчиков).Он имеет четыре патента на электронные схемы. Его статья «Операционный усилитель CMRR CMOS 100 дБ с возможностью однополярного питания», соавторы В. Иванов и Джунлин Чжоу, получили награду «Лучшая статья» на Международной конференции по электронике, схемам и системам, ICECS2004, Тель-Авив.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru , Израиль. Д-р И. М. Филановский в настоящее время является ассоциированным редактором CTA.

Дата: 23 ноября 2015 Время: 14:00:00 Комната: 336


Для получения дополнительной информации:

Электронные схемы УКВ (очень высокие частоты)

Диполь-ловушка 40/20 — Портативный диполь-ловушка 40/20 — Вот простой в изготовлении диполь-ловушка для 40 и 20 метров.Я сделал это для переносных операций, в основном для соревнований QRP типа «на поле». Возможность быстро переключать диапазоны между 20 и 40 без перенастройки антенного тюнера — приятная особенность. Единственная проблема в том, что это немного тяжеловато с линией корма и всем остальным, и установка его в необработанных лесах Новой Англии может быть сложной задачей. __ Разработан Стивеном «Melt Solder» Вебером KD1JV

Грязно-дешевый сильноточный источник питания — вот еще одно применение для этого выведенного на пенсию компьютера AT, который пылится в углу.__ SiliconChip

Advanced VHF Power Meter — Цифровой вольтметр (DVM) также отображает правильный знак полярности. Здесь нет ни ракетостроения, ни дыма, ни зеркал, ребята: все делается просто с помощью операционных усилителей и резисторов! __ Разработано Prject Wes Hayward, W7ZOI и Бобом Ларкиным, K7PUA, который появляется в QST, июнь 2001 г.

Сбалансированный преобразователь частоты

(подходит для частот до 50 кГц) — эта схема использует преимущества наложения спектров, которые возникают в системе с любой временной дискретизацией.Частота выходного сигнала — это разница в частоте между входным сигналом и частотой дискретизации переключателя. Входной сигнал 24 кГц, дискретизированный с частотой 25 кГц, будет преобразован в выходной сигнал 1 кГц. кроме того, с использованием полностью дифференциального LTC1992 __ Linear Technology / Analog Devices App Note, 16 марта 2010 г.

Двунаправленный источник тока

— LT1990 — это дифференциальный усилитель со встроенными прецизионными резисторами. Показанная схема представляет собой классический источник тока Howland, реализованный путем простого добавления чувствительного резистора.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru __ Linear Technology / Analog Devices App Note, 31 марта 2010 г.

Биполярный, однонаправленный интерфейс сигналов с опорным заземлением для униполярного АЦП с дифференциальным входом — Дифференциальные усилители полезны для обеспечения входа для дифференциального АЦП с однополярным питанием от биполярного источника входного сигнала с заземлением. Все требования к сдвигу уровня сигнала и усилению можно отрегулировать с помощью внешних резисторов. __ Linear Technology / Analog Devices App Note, 16 марта 2010 г.

Преобразование 2-метрового УКВ FM-приемопередатчика Motorola Radius M110 в AM-радиоприемник — Превратите профессиональный 2-метровый УКВ FM-приемопередатчик Motorola Radius M110 в любительское радио __ Разработано Александром Старе

Грязно-дешевый сильноточный источник питания — вот еще одно применение для этого выведенного на пенсию компьютера AT, который пылится в углу.__ SiliconChip

Полномостовой монитор тока нагрузки

— LT1990 представляет собой прецизионный микромощный дифференциальный усилитель с очень высоким диапазоном входного синфазного напряжения. он имеет коэффициент усиления 1 или 10. LT1990 работает в диапазоне синфазных напряжений 250 В от источника питания 15 В. Входы защищены от сбоев от синфазных переходных процессов напряжения до 350 В и дифференциальных напряжений __ Linear Technology / Analog Devices App Note, 5 апреля 2010 г.

Смеситель IP3 с высоким входом позволяет использовать надежные УКВ-приемники — 29.08.14 Идеи конструкции EDN: Замечания по проектированию LTC 515: Все больше приложений занимают диапазон очень высоких частот (УКВ) от 30 до 300 МГц.Телевидение и радиовещание, средства управления навигацией и любительские радиоприемники — вот несколько примеров. Современные разработки радиочастотных компонентов нацелены на более высокие полосы частот, используемые для систем передачи голоса и данных __ Дизайн схемы Энди Мо

Малошумящий усилитель переменного тока

с программируемым усилением и полосой пропускания — два усилителя с программируемым усилением LTC6910 могут быть объединены для обеспечения независимого управления усилением и полосой пропускания с помощью двух 3-битных цифровых слов.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru PGA с регулировкой усиления просто изменяет коэффициент усиления схемы от 1 до 100.PGA управления полосой пропускания помещает усиление сигнала в контур обратной связи усилителя. По мере увеличения этого усиления эффективное значение резистора обратной связи R2 уменьшается. Это выталкивает верхнюю граничную частоту нижних частот усилителя переменного тока. __ Linear Technology / Analog Devices App Note, 16 марта 2010 г.

LTC Design Note: Смеситель IP3 с высоким входом обеспечивает надежные УКВ-приемники — 29.08.14 Идеи дизайна EDN: Замечания по проектированию LTC 515: Все больше приложений занимают диапазон очень высоких частот (VHF) от 30 МГц до 300 МГц.Телевидение и радиовещание, средства управления навигацией и любительские радиоприемники — вот несколько примеров. Современные разработки радиочастотных компонентов нацелены на более высокие полосы частот, используемые для систем передачи голоса и данных __ Дизайн схемы Энди Мо

Один транзисторный предусилитель HF / VHF / UHF с использованием одного транзистора BSX-20 — MAR6 (MSA-0686, 0685, 0885) представляет собой высокопроизводительную кремниевую биполярную монолитную интегральную микросхему СВЧ (MMIC) в недорогом пластиковом корпусе для поверхностного монтажа. .
Эта MMIC предназначена для использования в качестве блока усиления общего назначения 50 Вт.Применения включают узкополосные и широкополосные усилители iF и RF в коммерческих и промышленных приложениях. __ Разработано Гаем Роэлсом ON6MU

УКВ FM-приемник с параллельным портом

— используйте его для мониторинга любительского диапазона 144–148 МГц, диапазона 132–144 МГц или диапазона 118–132 МГц .__ SiliconChip

Драйвер видеолинии с однополярным питанием (связь по переменному току) — при подключении видеосигнала по переменному току динамика формы волны изменяется относительно точки смещения усилителя в соответствии с яркостью сцены видеопотока.в худшем случае видео 1VP-P (композитный или Luminance + Sync в формате Y / C или YPBPR) может демонстрировать изменяющееся содержание постоянного тока 0,56 В, с динамическим требованием __ Linear Technology / Analog Devices App Note, 25 марта 2010 г.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

TRF Беспроводной УКВ-приемник данных — Этот приемник представляет собой не что иное, как кристалл с усилением. Диапазон рабочего напряжения составляет от 3 до 5 В. Напряжение на моем стенде ниже 2,5 В. Почему TRF? Прелесть этого подхода заключается в его простоте и отсутствии критически важных компонентов.Транзистор используется в качестве ВЧ-детектора / усилителя, с эмиттером и коллектором на заземлении переменного тока (здесь нет такой вещи, как емкость Миллера!). Все усиление происходит в основной полосе частот, и большая часть этого усиления происходит в очень недорогом, но хорошем сдвоенном операционном усилителе. если резонансная частота LC довольно близка к частоте передатчика, он будет работать. __ Разработано Диком Каппелсом

Генератор сигналов UHF — Я сделал простой генератор сигналов VHF, чтобы измерить характеристики фильтра нижних частот.Фильтр предназначен для использования на приемопередатчике SSB 50 МГц __ Разработано Сунамурой Казухиро

УКВ 6-метровый ВЧ-усилитель — Радиолюбители — НЧ-усилители — Схема __ Разработано Гаем Роелсом ON6MU

VHF Audio Video Transmitter — Создайте свой собственный LC-метр и начните делать свои собственные катушки и индукторы. Этот LC-метр позволяет измерять невероятно малые индуктивности, что делает его идеальным инструментом для __

Модификации приемопередатчика Кондор 16 УКВ — Радиолюбители — Другое __ Дизайн Гая Роэлса ON6MU

Приемник УКВ FM TDA7000 — Очень красивый и простой дизайн Гарри Литолла __ Дизайн YO5OFH, Чаба Гайдос

Преобразователь приемника

VHF — для Q1 и Q2 я использовал пару полевых транзисторов с двумя затворами 3SK45.Большинство УКВ-МОП-транзисторов с двойным затвором и N-каналом должны работать нормально. Я использовал в этой схеме полевые транзисторы 3SK88, BF961 и BF981. Если вы решите использовать GaAsFET для Q1, вам, вероятно, потребуется использовать стабилитрон, чтобы снизить напряжение стока до безопасного уровня. L1 — это 5 витков медного провода диаметром 1 мм с отводом на 1 виток, диаметр катушки 7 мм, L2 и L3 — по 5 витков каждый.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Первичная обмотка T1 составляет 9 витков на формирователе Toko 10 мм (старый трансформатор iF), вторичная обмотка T1 составляет 2 витка. Экранирующая банка и внешняя ферритовая чашка не используются. __ Разработано EI9GQ homebrew radio

УКВ-приемник для метеорологических спутников — Соберите этот компактный 2-канальный УКВ FM-приемник и получайте свои собственные снимки метеорологических спутников.__ SiliconChip

УКВ-передатчик — только схема __ Разработано Питером Якабом

VHF Video Transmitter 60-200 MHz — Вот простой видеопередатчик для VHF TV канала, который принимает видеовход в основной полосе частот, поэтому он может управляться большинством CCD-камер и видеовыходов VCR. его мощность составляет примерно 80 мВт, а при использовании с 40-сантиметровой телескопической антенной возможно дальность действия более 100 метров .__

VHF Wireless Data Transmitter — этот проект является лишь примером того, что можно сделать.Законность строительства и эксплуатации радиопередатчиков различна в разных частях мира. Обязательно ознакомьтесь с местными законами, прежде чем строить или эксплуатировать передатчик, подобный показанному здесь. __ Разработано Диком Каппелсом

VHF / UHF предделитель — рекомендуемый предделитель до смешного прост. он состоит только из одной микросхемы, предварительного делителя частоты ТВ-тюнера, Philips SAB6456A, который может делить на 64 или на 256. Этот чип широко доступен как в новом, так и в избыточном рынке по гораздо более низким ценам, чем при обычном делении на 10 предварительных делителей.__

ТВ-модулятор VHF / UHF — простой генератор, который генерирует частоту в диапазоне VHF или UHF. Генератор модулируется видеосигналом, и генерируемая модулированная несущая волна подается на антенный вход телевизора через кабель. Затем все, что остается сделать, это настроить телевизор на правильную частоту. __

Широкополосный усилитель с цифровым программированием усиления

— LTC6910 представляет собой CMOS
программируемый коэффициент усиления (от 0 до 64) усилителя.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Эти усилители обеспечивают для дифференциальных входного сигнала и для постоянного тока смещения выходного сигнала в уровень точного опорного напряжения на основе в единой конструкции питания.__ Linear Technology / Analog Devices App Note, 16 марта 2010 г.

Широкополосный радиочастотный предусилитель VHF / UHF / SHF 22 дБ с MAR-6 или MAR-8 (MSA-0885) — MAR6 (MSA-0686, 0685, 0885) представляет собой высокопроизводительную кремниевую биполярную монолитную интегральную схему СВЧ (MMIC) недорогой пластиковый корпус для поверхностного монтажа.
Эта MMIC предназначена для использования в качестве блока усиления общего назначения 50 Вт. Применения включают узкополосные и широкополосные усилители iF и RF в коммерческих и промышленных приложениях.__ Разработано Guy Roels ON6MU

Излучаемые электромагнитные помехи от понижающего преобразователя

Проблемы, связанные с излучением ЭМС в диапазонах HF / VHF, типичны для изделий с импульсными источниками питания (SMPS), например, обратных преобразователей и понижающих преобразователей. Обычно не требуется высокой мощности для излучения сигналов, превышающих установленные законом пределы ЭМС.

Тема этого месяца связана с устранением проблем, связанных с излучением электромагнитной совместимости в диапазоне УКВ от устройства малой мощности (десятки ватт).

На рисунке 1 показано излучаемое поле в зависимости от пределов CISPR, полученных в полубезэховой камере с расположенным продуктом 1.0 м над поверхностью земли, на деревянном столе и 3,0 м от приемной антенны (горизонтальная поляризация).

Рисунок 1: Проблема электромагнитной совместимости, излучаемая при испытаниях.

Несоблюдение нормативных требований в исходной системе (зеленая кривая) было обнаружено на частоте около 145 МГц. Антенна продукта представляла собой кабель питания от сети (для подтверждения этого использовалось перемещение кабеля и большой тороидальный феррит).

Как обычно (и рекомендуется), следующим шагом в проекте был поиск источника сигнала EMI, чтобы найти решение с низкой стоимостью / размером.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

Пробник ближнего поля использовался вокруг частей оборудования: двух небольших печатных плат (печатных плат), некоторых кабелей, небольшой клавиатуры, дисплея и металлической коробки. Источник электромагнитных помех располагался вокруг устройства LM25010SD на одной из печатных плат. Это устройство представляет собой понижающий понижающий стабилизатор на 42 В, 1,0 А от National Semiconductor (ныне Texas Instruments).

Преобразователь переключался около 200 кГц, так как же такая «низкочастотная» схема могла генерировать УКВ-сигнал?

Понижающие преобразователи

— это понижающие преобразователи постоянного тока в постоянный, которые используются во многих потребительских, компьютерных и коммуникационных продуктах из-за их простоты и низкой стоимости.Понижающий преобразователь представляет собой импульсный источник питания (SMPS), использующий катушку индуктивности, конденсатор и транзистор, а также диодные переключатели, накапливающие энергию в катушке индуктивности и периодически разряжающие ее в нагрузку, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2: Схема понижающего преобразователя и работа с включенным и выключенным Q1.

Полное описание этой топологии можно найти во многих книгах по данной теме.

Чтобы понять проблему, снова был использован сигнал датчика магнитного поля в ближней зоне, и на графиках (A) и (B) на рисунке 2 была обнаружена очень высокая активность.

Для визуализации тока через диод D1 на Agilent DSO7104B (красная кривая) использовался токовый пробник с частотой 1 ГГц, как показано на фотографии с рис. 3а.

Согласно теоретическому анализу понижающего тока, ток через диод был почти треугольным, но в момент выключения диода был обнаружен высокоскоростной переходный процесс.

При увеличении масштаба измерения токовым датчиком было обнаружено высокочастотное звено (синяя кривая) на частоте 146,2 МГц, как показано на рисунке 3b. Сигнал сравнивается с сигналом от датчика ближнего поля наверху преобразователя (розовая кривая).Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

Рис. 3. Диодный ток и катодное напряжение (a), ток диода и деталь датчика ближнего поля (b).

Чтобы добавить некоторое демпфирование к этому резонансному поведению из-за эффекта восстановления диода, на дорожке (A) был включен небольшой ферритовый шарик SMD, последовательно с выходом LM25010SD (выход MOSFET).

Звонок при измерении тока диода исчез, и был проведен новый тест в полубезэховой камере с получением черной кривой для фиксированной системы на рисунке 4.

Рисунок 4: Исходные (зеленые) и окончательные (черные) выбросы.

Мой последний совет: при сбое в ЭМС попытайтесь найти источник от внутренних генераторов, в условиях затухающих резонансов или паразитных колебаний. Если вы найдете источник, решения будут более эффективными, дешевыми и небольшими.

Артуро Медиано получил степень магистра наук. (1990) и докторскую степень (1997) в области электротехники из Университета Сарагосы (Испания), где он занимал преподавательскую должность в EMI / EMC / RF / SI с 1992 года.С 1990 года он участвовал в проектах НИОКР в областях EMI / EMC / SI / RF для коммуникаций, промышленности и научных / медицинских приложений с солидным опытом в обучении, консультировании и устранении неисправностей для компаний в Испании, США, Швейцарии, Франции, Великобритании. , Италия, Бельгия, Германия, Канада, Нидерланды, Португалия и Сингапур. Он является основателем HF-Magic Lab®, специализированной лаборатории для проектирования, диагностики, поиска и устранения неисправностей и обучения в области EMI / EMC / SI и RF в I3A (Университет Сарагосы), а с 2011 года он является инструктором по Besser Associates (Калифорния, США) предлагает публичные и выездные курсы по предметам EMI / EMC / SI / RF в США, особенно в Силиконовой долине / районе залива Сан-Франциско.Он является старшим членом IEEE, активным членом с 1999 г. (председатель 2013–2016 гг.) Технического комитета MTT-17 (HF / VHF / UHF) Общества теории и техники микроволнового излучения и членом Общества электромагнитной совместимости.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru С Артуро можно связаться по адресу [email protected] Веб: www.cartoontronics.com.

DC-DC преобразователи

VHF | Forum for Electronics

Я изучал VHF DC-DC преобразователи, чтобы понять, как сделать источник питания с отслеживанием огибающей для усилителя мощности передатчика RF с максимальной эффективностью и наименьшим размером.

Это должен быть повышающий преобразователь с емкостной связью (или трансформаторной связью), чтобы выходное напряжение могло упасть почти до нуля вольт. Я думаю об использовании более низкой частоты, например 500 кГц, для управления пакетами переключения УКВ с двухтактными схемами типа ZVS класса E.

Я вижу несколько подобных исследований об УКВ-преобразователях:

http://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/38664/163581529.pdf?sequence=1

Я также изучал ступенчатое восстановление диоды. Когда диодный промежуток увеличивается при обратном смещении, заряд в переходе вызывает типичный всплеск обратного восстановления и звон.Некоторые люди используют эту функцию для создания мощных генераторов импульсов. Некоторые кремниевые диоды работают лучше, чем диоды Шоттки, когда специально создают эти пики.

Есть много таких патентов, которые описывают этот эффект:
http://www.google.com/patents/US5774348

Кажется, что некоторые конструкции УКВ могут и, возможно, уже получают выгоду от этих импульсов обратного восстановления, если MOSFET переключается на частоте, близкой к частоте вызывного сигнала восстановления, и напряжение и ток диодного перехода, генерируемые выбросами, могут быть правильно фазированы.При правильной фазировке звон стал бы больше похож на переключение при нулевом напряжении. У некоторых полевых МОП-транзисторов есть внутренние диоды, которые можно было бы использовать, если бы они были переключены на УКВ-частоты.

См. Типичный звонок на рисунке 11 здесь, не то чтобы я предлагаю именно этот медленный переключатель:

http://www.hpe.ee.ethz.ch/uploads/tx_ethpublications/05543337.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru pdf

Возможно ли это вообще? фазировать напряжение и ток этого звона так, чтобы это был источник с низкими потерями и большей мощностью, которую нужно выпрямлять гораздо более быстрыми диодами, чтобы повысить общую эффективность?

Возможно, если сердечник катушки индуктивности переключается около частоты, где комплексная проницаемость становится фактором, это поможет с оптимальной фазировкой тока и напряжения обратного восстановления.Когда магнитные материалы работают с достаточно высокой частотой, магнитное поле от проволоки, намотанной вокруг материала, взаимодействует как с отдельными направлениями спинов электронов магнитных материалов, так и с их вращениями вокруг их осей вращения. В результате кривые B и H не совпадают по фазе друг с другом. Обычно это приводит к большим потерям тепла, но если частота не слишком высока выше этой частоты ферромагнитного резонанса, может быть достаточно эффекта, чтобы помочь с фазированием тока и напряжения обратного восстановления.Я просто делаю совершенно непроверенные догадки.

Георгий

Патент США на низкотемпературные керамические преобразователи мощности UHF / VHF с совместным обжигом Патент (Патент №5,661,647, выданный 26 августа 1997 г.)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в целом относится к реализации схем преобразования мощности ОВЧ или УВЧ с использованием низкотемпературной керамики с совместным обжигом. Керамика, подвергнутая совместному обжигу при низких температурах, может быть использована для образования почти всех необходимых неполупроводниковых компонентов.Низкотемпературная керамика с совместным обжигом позволяет формировать прецизионные пассивные компоненты с точным выравниванием относительно друг друга в качестве неотъемлемой части подложки, эффективно создавая силовую пассивную интегральную схему. Кроме того, это позволяет точно подогнать все необходимые компоненты до желаемого значения. При использовании низкотемпературной керамической подложки с совместным обжигом легко применяются методы конструирования полосковых линий и микрополосков.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение в целом относится к изготовлению схемы преобразователя мощности, сформированной на подложках, которые изготовлены из низкотемпературного керамического материала, подвергнутого совместному обжигу, и которые имеют пассивные компоненты в качестве неотъемлемой части подложки.Раньше подложки преобразователей мощности формировались на печатных платах или в виде гибридов питания. Печатные платы обеспечивают дорожки для соединения ряда дискретных компонентов, которые обычно припаиваются к печатной плате. Монтаж компонентов может осуществляться как на поверхность, так и в сквозное отверстие. Гибриды создаются с использованием технологий производства толстых и / или тонких пленок для создания одинарной поверхности подложки, которая обычно имеет некритические резистивные элементы с малой мощностью рассеяния, встроенные в нее. Некоторые небольшие по стоимости, маломощные индуктивные элементы могут быть сформированы на поверхности гибрида с помощью толстопленочных технологий, но большинство магнитных компонентов должны быть дискретными и монтироваться снаружи гибридной конструкции (обычно прикрепленных к радиатору преобразователя мощности).Как и в случае индуктивных компонентов, конденсаторы низкого напряжения могут быть сформированы на верхнем слое подложки с использованием толстопленочных процессов. Однако эти методы не подходят для создания дорогостоящих, силовых или токоведущих компонентов. Они реализованы как дискретные устройства и устанавливаются либо на поверхности гибрида (для более мелких деталей), либо, чаще, вне гибрида. Активные компоненты, такие как полупроводниковые устройства, обычно наносятся эпоксидной смолой на поверхность гибридной подложки и соединяются проволокой с использованием золотой или алюминиевой проволоки с местами соединения на поверхности гибридной подложки.

Как печатные платы, так и гибриды имеют недостатки при изготовлении. Печатные платы требуют использования множества дискретных компонентов.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Каждый должен быть вставлен в печатную плату или на ней, где выводы могут потребовать придания формы или обрезки, а затем пропущены через ванну для припоя для прикрепления компонентов к печатной плате. Это может подвергнуть компоненты и печатную плату воздействию температур, превышающих 600 градусов по Фаренгейту. Активные компоненты особенно чувствительны к повышенным температурам и могут быть повреждены при нагревании.Небольшие прецизионные катушки индуктивности и конденсаторы, особенно в высокочастотных приложениях, легко повреждаются при воздействии такой высокой температуры. В случае компонентов для поверхностного монтажа, когда выводы компонентов могут потребовать изгиба и обрезки, а деталь правильно ориентирована и размещена на поверхности, также возникает проблема теплового воздействия пайки. Приведенные выше соображения применимы как к пайке волной, так и к ручной пайке.

Хотя критика современного уровня техники, перечисленная в предыдущем абзаце, может быть обоснована как в целом точная, чтобы не создать ошибочного впечатления, что текущие методы совершенно неадекватны, необходимо добавить, что многие хорошие источники питания были созданы с использованием этих технологий. и с удовольствием используется их операторами.Например, воздействие на компоненты высокой температуры во время пайки, несомненно, может повредить устройства, но этого можно избежать, и часто этого можно избежать с помощью надлежащих методов и средств контроля в производственном процессе, а также надлежащей инженерной практики при проектировании компонентов. Настоящее изобретение превосходит то, что оно в целом устраняет или значительно снижает воздействие на компоненты напряжения, связанного с припоями (хотя эта полезная особенность не рассматривается как наиболее важная особенность раскрытого здесь изобретения).

Это изобретение может быть сконструировано и часто будет сконструировано с некоторыми припаянными компонентами (активными компонентами, некоторыми устройствами накопления энергии очень большой стоимости или некоторыми очень высокоточными компонентами), которые либо не могут быть интегрированы в низкотемпературную керамическую подложку с совместным обжигом.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru , либо используются в дискретной форме по усмотрению разработчика. Однако это изобретение всегда будет иметь значительно меньшее количество паяных соединений по сравнению с существующими технологиями.Это приведет к статистическому сокращению количества дефектных паяных соединений и, таким образом, повысит общий выход продукции.

Уменьшение количества паяных соединений в этом изобретении является основным преимуществом для долгосрочной надежности источников питания, которые обычно имеют значительное внутреннее рассеивание мощности. Это может привести к сильным и частым изменениям температуры компонентов и соединений в дополнение к изменениям температуры окружающей среды в рабочей среде устройства.Это приводит к приложению значительного механического напряжения к паяным соединениям и может привести к увеличению количества отказов по мере старения продукта, особенно со скрытыми дефектами; однако настоящее изобретение облегчает и устраняет эту хорошо известную проблему.

Различия в компонентах, составе припоя, нагревании припоя, размещении небольших компонентов на печатной плате, вариациях в металлизации отверстий и частично выпадающих из отверстий в печатной плате компонентах — все это приводит к различиям между устройствами, изготовленными на печатной плате. та же производственная линия.Это означает, что два последовательных устройства преобразования энергии, изготовленные на печатных платах, могут иметь достаточно значительные отклонения в характеристиках, чтобы заставить дополнительные схемы компенсировать изменчивость, которая должна быть включена в конструкцию, или дорогостоящие материалы и средства управления технологическим процессом, добавленные в производственный процесс. В любом случае результатом является значительное увеличение стоимости источника питания.

Этот вопрос управления изменчивостью является важной выгодной характеристикой настоящего изобретения, которая имеет значение не только в процедурах сборки, которые оно исключает, но и в самих материалах, процессах и компонентах.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru В настоящем уровне техники каждый отдельный дискретный компонент изготавливается из множества различных материалов, состав которых будет варьироваться от производственной партии к партии. Каждый из них также изготавливается с использованием множества различных процессов, каждый элемент и шаг которых имеет свою вариативность. Эта изменчивость в конечном итоге отражается на характеристиках и стоимости дискретных компонентов. Отдельные компоненты могут даже быть изготовлены разными производителями, которые используют совершенно разные материалы, процессы и средства управления.Единственные действующие эффективные методы ограничения этой изменчивости — это использование жестких спецификаций, которые могут налагать строгие меры контроля материалов и процессов на производителя компонентов, а также испытания на соответствие и скрининг для проверки эффективности средств контроля процесса. Оба эти фактора могут значительно увеличить стоимость отдельных компонентов и, следовательно, всего источника питания.

Вышеописанная изменчивость также не фиксируется и даже не определяется во времени. Производители компонентов обычно «улучшают» свои продукты и процессы.Иногда использование этих улучшенных устройств (более старые формы которых больше не производятся) приводит к тому, что блоки питания, которые производились и работали хорошо в течение многих лет, внезапно вызывают множество проблем или вообще не работают (либо в целом, либо в частности). приложений или при определенных условиях). Следовательно, ожидается, что полезная особенность управления изменчивостью повысит коммерческую применимость настоящего изобретения.

Производство гибридов также имеет свои характерные трудности.Гибридные методы с использованием тонких пленок обычно приводят к лучшему проводящему слою по сравнению с методами с использованием толстых пленок, поскольку слой золота или другого проводящего материала однородной толщины вытравливается, оставляя проводник с однородной толщиной, который имеет точно заданную ширину.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Затем резистивные чернила наносятся на гибридную подложку и обрезаются до нужного значения с помощью лазерной резки или пескоструйной обработки (хотя существуют прецизионные тонкопленочные резисторы, которые не требуют обрезки). Конденсаторы нельзя интегрировать с тонкопленочной гибридной подложкой.

Конденсаторы

прикрепляются с помощью паяльной пасты, токопроводящей эпоксидной смолы и / или проволочного соединения. Электропроводящая эпоксидная смола не такая электропроводная. Также можно использовать заготовки для припоя. Активные компоненты соединены проволокой с токопроводящими площадками на гибридной подложке. Методы соединения проводов не идеальны, и за соединением проводов обычно следует испытание на растяжение, чтобы убедиться в целостности соединений. Кроме того, соединение проводов должно выполняться непосредственно с контактной площадкой полупроводникового прибора.Это требует локального ультразвукового нагрева и вибрации для протравливания материала соединения проводов в месте соединения проводов полупроводникового устройства. Каждая подушечка должна быть индивидуально приклеена к основанию. Толщина каждого провода, который может быть прикреплен к полупроводниковому устройству и подложке, ограничена. Были применены методы, в которых используется несколько проводных соединений или ленточное соединение для увеличения пропускной способности соединения. Использование этих методов увеличивает пропускную способность по току, но увеличивает количество требуемых этапов изготовления и сложность этих этапов изготовления.Проволочные стяжки гибкие и могут иметь разную длину, что позволяет изменять мельчайшие характеристики индуктивности и т. Д.

Существует еще одно ограничение на применимость толстопленочной гибридной технологии. Хорошо известно, что после обжига толстопленочные резисторы не остаются зафиксированными при последующих срабатываниях, а продолжают изменять характеристики. Последующие зажигания выглядят для ранее обожженного резистора как продолжительный период обжига с включенным циклическим изменением температуры при другом наборе условий (покрытых обожженным и / или высушенным материалом последующих нанесенных слоев).Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru В лучшем случае допуск резистора является функцией количества циклов обжига подложки после его собственного формирования и допусков, связанных с этой обработкой. Если бы они иным образом могли использоваться в качестве прецизионных резисторов, было бы необходимо расположить их как можно ближе к верхней части подложки (возможно, на одном слое), ограничить количество материалов резистивной пасты (возможно, до одного) и строго ограничить общее количество прецизионных резисторов (и сетей) в схеме.Кроме того, из-за ограниченной толщины гибридных пленочных резисторов их способность рассеивать мощность невелика, что ограничивает их применимость для источников питания. В результате толстопленочные резисторы лучше всего использовать в схемах рассеяния малой мощности, в которых значения не являются критическими.

Кроме того, изготовление печатных плат требует широкого использования кислот, фоторезиста и других химикатов для нанесения и травления печатных плат. Производство гибридов тонких пленок также требует использования многочисленных кислот и фоторезиста для стравливания металлизации.При производстве толстопленочных гибридов не используется широкий спектр активных химикатов, которые используются при производстве гибридов тонких пленок и печатных плат. Однако из-за способа, которым проводящие слои экранируются на толстопленочный гибрид, управлять удельным сопротивлением, формой и стабильностью размеров толстопленочной гибридной схемы труднее.

Настоящее изобретение решает проблемы, связанные со сборкой схем преобразования энергии в гибридах или на стандартных печатных платах, за счет уменьшения количества этапов производства, уменьшения разнообразия этапов производства и реализации этапов и процессов производства, которые можно более точно контролировать и с меньше усилий, чем предыдущая технология.

Также настоящее изобретение не требует использования обширных химических процессов для изготовления подложки, которая имеет превосходные электрические характеристики, и ее можно более легко и точно изготовить с меньшими затратами, чем устройства предшествующего уровня техники.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

Настоящее изобретение тесно связано с выданными и одновременно находящимися на рассмотрении патентами, переуступленными правопреемнику настоящего изобретения, включая патенты США No. № 4,980,810, выпущенный 25 декабря 1990 г. и относящийся к «УКВ-источникам питания постоянного и переменного тока, работающим на частотах выше 50 МГц»; U.С. Пат. № 5,055,966, выданный 8 октября 1991 г., «Промежуточные конденсаторы в многослойных трехмерных структурах / подложках»; и Патент США. № 5,164,699, выпущенный 17 ноября 1992 г., на тему «Переходные резисторы в многослойных трехмерных структурах / подложках». Соответствующие одновременно ожидающие рассмотрения заявки включают Ser. № 07 / 951,072, поданный 24 сентября 1992 г. «Магнитные переходные отверстия в многослойных трехмерных структурах / подложках»; Сер. № 07/951,504, поданный 24 сентября 1992 г. «Управление полем и повышение устойчивости многослойных трехмерных структур»; Сер.№ 07 / 923,409, поданная 31 июля 1992 г., «О ленточных конструкциях из низкотемпературной керамики (LTCC), включающих ферромагнитные элементы со спеканием, вставные компоненты и многослойный трансформатор»; и сер. № 07/951 473, поданная 24 сентября 1992 г. на «Диэлектрические переходные отверстия в многослойных трехмерных структурах / подложках».

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение в целом относится к использованию низкотемпературной керамики совместного обжига, которая функционирует как пассивные интегральные схемы, так и подложки для модулей преобразования энергии.Низкотемпературная керамика с совместным обжигом имеет несколько явных преимуществ по сравнению с обычными печатными платами, в том числе следующие:

1. Пассивные компоненты (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и трансформаторы) изготавливаются как единое целое и в том же процессе, что и подложка. Это экономит стоимость отдельных компонентов.

2. Поскольку интегрированные пассивные компоненты в блоке питания выполнены из одних и тех же материалов, отклонения минимальны и имеют тенденцию быть в одном направлении.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Пример. Изменения удельного сопротивления чернил резистора будут отражаться на всех резисторах, изготовленных с использованием этих чернил. Это приводит к тому, что все они имеют тенденцию быть высокими или все низкими примерно на один и тот же процент, а не следовать нормальному распределению значений дискретных компонентов. Это приводит к меньшим вариациям в схемах, таких как резистивные делители, где важно соотношение значений.

3. На частотах VHF / UHF обычные материалы PWB имеют очень высокие потери, которые в схеме преобразования мощности обычно приводят к сгоранию платы.Этого можно избежать за счет использования экзотических материалов, но они обычно намного дороже, чем обычные печатные платы из стекловолокна или низкотемпературная керамика совместного обжига, используемая в этом изобретении.

4. Совместно обожженная керамика имеет коэффициент теплового расширения, который более точно соответствует тепловому коэффициенту расширения материала интегральных схем (обычно кремний, но LTCC может быть составлен и обработан для соответствия другим полупроводниковым материалам, таким как GaAs, Ge, InP и др.).

Комбинирование использования низкотемпературной керамики с совместным обжигом со схемами и требованиями к мощности схем преобразования энергии ранее не предпринималось. Сочетание этих технологий дает непредвиденные результаты, которые до сих пор не были достигнуты.

На поверхность низкотемпературной обожженной керамики можно установить неупакованные силовые полупроводниковые устройства. Таким образом, тепло может быстрее распределяться от полупроводникового устройства, тем самым предотвращая перегрев и выгорание полупроводникового устройства.Низкотемпературная керамическая подложка с совместным обжигом может также иметь дискретные пассивные компоненты, установленные на ее поверхности. Некоторые пассивные компоненты, такие как резисторы, также выделяют значительное количество тепла в зависимости от конкретной схемы применения.

Использование низкотемпературной комбинированной керамики обеспечивает платформу для установки дискретных устройств.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru В отличие от ранее использовавшихся ламинированных плит, низкотемпературная керамика, подвергнутая совместному обжигу, может способствовать распределению тепла через термические переходные отверстия и встроенные теплораспределяющие материалы, помогая предотвратить перегрев компонентов.В структуре низкотемпературной обожженной керамики могут быть сформированы вентиляционные отверстия, чтобы дополнительно стимулировать поток воздуха и охлаждение как самой керамики, так и нагретого компонента.

Прецизионные резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности могут быть точно сформированы в низкотемпературной керамической структуре с совместным обжигом, что устраняет необходимость прикреплять отдельные устройства к поверхности керамической структуры. Это особенно полезно при работе с высокочастотными приложениями, где значения пассивных компонентов чрезвычайно малы, а изменение электрических характеристик из-за неэффективности прикрепления дискретных компонентов к печатным платам становится критическим.

Целью настоящего изобретения является выполнение требований к конструкции схемы преобразования мощности VHF / UHF с использованием благоприятных характеристик и свойств низкотемпературных керамических подложек с совместным обжигом для максимального увеличения количества пассивных компонентов, которые могут быть сформированы внутри подложки.

Еще одной целью настоящего изобретения является выполнение требований к конструкции схемы преобразования мощности VHF / UHF с использованием благоприятных характеристик и свойств низкотемпературных керамических подложек с совместным обжигом для уменьшения нежелательных характеристик известных подложек преобразователя мощности.

Еще одной целью настоящего изобретения является использование низкотемпературной керамической подложки с совместным обжигом в схеме преобразования мощности VHF / UHF, чтобы уменьшить количество необходимых этапов изготовления, что приводит к увеличению выхода продукции.

Это преимущество будет достигнуто благодаря способности низкотемпературных керамических подложек иметь пассивные компоненты, встроенные в низкотемпературную керамическую структуру совместного обжига, таким образом уменьшая количество дискретных электронных компонентов, что, в свою очередь, сокращает количество сборок.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru шагов и присущей стоимости сборки.

Еще одной целью настоящего изобретения является использование почти герметичного характера низкотемпературных керамических подложек, подвергнутых совместному обжигу, для изготовления пассивных компонентов, которые стабильны в широком диапазоне температуры и влажности и подходят для крупносерийного производства.

Еще одной целью настоящего изобретения является улучшение рабочих характеристик и снижение стоимости модулей преобразования мощности VHF / UHF за счет использования характеристик низкотемпературной керамики совместного обжига.Это включает в себя проводимость проводящих линий и возможность генерировать широкие проводники или параллельные проводники на нескольких слоях внутри низкотемпературной керамики, подвергнутой совместному обжигу, для достижения высокой несущей способности. Дополнительные преимущества включают в себя пробой высокого диэлектрического напряжения, использование материалов с переменной диэлектрической проницаемостью, возможность включения ферритов в низкотемпературную керамическую структуру совместного обжига, простоту изготовления структуры, имеющей полости, которые вмещают заранее определенные компоненты, такие как высокая рассеиваемая мощность. устройств, а также использование тепловых переходных отверстий и металлических вставок для обеспечения теплоотводов, смягчая неблагоприятное влияние характеристик теплопроводности.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание низкотемпературной сопряженной подложки для схемы преобразования мощности ОВЧ / УВЧ, которая включает в себя все пассивные компоненты внутри низкотемпературной сопряженной керамической структуры.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в том, что единственными устройствами, прикрепленными к внешней поверхности низкотемпературной керамической подложки, подвергнутой совместному обжигу, будут активные полупроводниковые компоненты, а иногда и пассивные компоненты для рассеивания высокой мощности или накопления энергии.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

Целью настоящего изобретения является реализация всех форм схем преобразования энергии, включая схемы переменного-переменного, переменного-постоянного, постоянного-постоянного и постоянного-переменного тока, с использованием подложки, сформированной из низкотемпературной керамики совместного обжига. Использование низкотемпературной керамической структуры с совместным обжигом в качестве соединительной среды, которая включает в себя по существу все дискретные компоненты внутри нее, приводит к меньшему модулю преобразования мощности, который имеет превосходную стабильность по сравнению со схемой преобразования мощности VHF / UHF, сформированной из дискретных компонентов.Эти модули преобразования мощности VHF / UHF также менее дороги в производстве и их легче построить из-за меньшего количества высоконадежных этапов, необходимых для создания низкотемпературной керамики с совместным обжигом. Эти методы включают использование полостей, тепловых переходных отверстий и теплоотводов, резистивных и емкостных красочных систем и проводящих красочных систем, которые наносятся на керамическую подложку, затем обжигаются и прецизионно обрезаются с помощью лазера или подходящего устройства для создания высокоточных значений компонентов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ

РИС. 1 представляет собой внешний вид в перспективе низкотемпературной керамической подложки, подвергнутой совместному обжигу, показывающий примеры компонентов, устанавливаемых на поверхность;

РИС. 2 содержит изображения в поперечном сечении некоторых физических деталей скрытых компонентов, которые не видны на внешних видах на фиг. 1 и фиг. 2. Фиг. 2a, c, e, g, i, k, m и o, представляют собой виды сверху этих скрытых компонентов, а на фиг. 2b, d, f, h, j, l, n и p соответственно составляют соответствующие виды сбоку;

РИС.3 — внешний вид в перспективе низкотемпературной керамической подложки, подвергнутой совместному обжигу, показывающий примеры компонентов, установленных через сквозные отверстия;

РИС.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru 4 — принципиальная схема преобразователя постоянного тока в переменный ток (генератора мощности), использующего раскрытую в настоящее время технологию; и

РИС. 5 — принципиальная схема усилителя мощности, использующего эту технологию.

ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНОГО ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения осуществляется преобразование мощности VHF / UHF с использованием превосходных характеристик низкотемпературных керамических подложек с совместным обжигом.Стандартное определение VHF включает частоты от 30 до 300 МГц; а стандартное определение UHF включает частоты от 300 до 3000 МГц. Схема преобразования мощности, которая работает на более высоких или более низких частотах или на постоянном токе, вероятно, могла бы быть реализована специалистами в данной области техники путем применения идеи настоящего изобретения. Настоящее изобретение объединяет преимущества низкотемпературных керамических структур с совместным обжигом с электронной схемой преобразования энергии, чтобы создать схему, которая меньше, легче, эффективнее и проще в изготовлении.Эти схемы включают в себя схемы преобразования энергии AC-DC, DC-DC, DC-AC и AC-AC и могут использоваться по отдельности или в комбинации друг с другом. Например, эффективное преобразование постоянного тока в постоянный может быть выполнено путем преобразования постоянного тока в высокочастотный сигнал переменного тока, а затем преобразования высокочастотного сигнала переменного тока в постоянное напряжение другого уровня, чем входное напряжение. Этот тип преобразования имеет преимущества по сравнению со стандартной схемой линейного преобразования. Почти все неполупроводниковые (пассивные) компоненты изготавливаются как неотъемлемая часть низкотемпературной керамической подложки с совместным обжигом.

Как показано на фиг. 1, низкотемпературная керамическая подложка с совместным обжигом состоит из множества слоев. Керамические слои изолируют и изолируют металлизированные проводники, которые выборочно расположены на внешней поверхности, и различные внутренние слои низкотемпературной керамической подложки, подвергнутой совместному обжигу.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Низкотемпературная керамическая подложка с совместным обжигом включает в себя использование проводников, которые обжигаются в восстановленной атмосфере, такой как медь, и металлизированных проводников, которые обжигаются в присутствии воздуха (так называемый обжиг в окислительной атмосфере), который используется для обжига благородных металлов и сплавы.

Структура 12 низкотемпературной керамической подложки с совместным обжигом, показанная на фиг. 1 показана полость 14 внутри низкотемпературной керамической подложки 12. Тепловые переходные отверстия 16 показаны в нижней части полости 14. Полость 14 может быть сформирована с образованием тепловых переходных отверстий 16 на поверхности низкотемпературного сопла или без него. обожженная керамическая подложка 12 непосредственно под полостью 14. Полость 14 формируется в соответствии с требованиями применения для размещения дискретных компонентов, требующих существенного охлаждения, таких как устройства рассеивания большой мощности, или для размещения дискретных компонентов, которые в противном случае нежелательно выступали бы над ними. поверхность низкотемпературной керамической подложки.Эти дискретные компоненты включают полупроводниковые устройства и неполупроводниковые устройства.

Радиаторы (не показаны) могут быть вставлены в низкотемпературную керамическую подложку 12 с совместным обжигом, чтобы уменьшить тепловое сопротивление через низкотемпературную керамическую подложку 12 с совместным обжигом и рассеять тепло, выделяемое компонентами на поверхности или внутри низкотемпературная керамическая подложка 12. Полости 14, тепловые переходные отверстия 16 и радиаторы (не показаны) обеспечивают терморегулирование низкотемпературной керамической подложки с совместным обжигом, чтобы предотвратить локальный нагрев или перегрев, который может привести к неравномерному нагреву. тепловое расширение внутри низкотемпературной совместно обожженной керамической подложки 12, приводящее к микроскопическим тепловым трещинам низкотемпературной совместной обожженной подложки 12.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

Низкотемпературный процесс совместного обжига керамики позволяет выбирать множество проводящих красок в соответствии с требованиями конкретной производимой конфигурации схемы.

Низкотемпературная керамическая подложка 12 с совместным обжигом имеет внутри отверстия 18, которые сформированы для размещения дискретных компонентов 20, установленных в сквозных отверстиях, в низкотемпературной керамической подложке 12 с совместным обжигом. Компоненты 20 и отверстия 18, смонтированные в сквозных отверстиях, устанавливаются выборочно используется для оптимизации работы схемы электронного преобразования энергии.

Полупроводниковые компоненты прикрепляются к низкотемпературной керамической подложке 12 с совместным обжигом в виде отдельных компонентов 20, монтируемых через сквозные отверстия, или с использованием методов поверхностного монтажа. Полупроводниковые устройства, которые прикрепляются к низкотемпературной керамической подложке 12 с использованием технологии поверхностного монтажа, должны быть заключены в упаковку для поверхностного монтажа 22. Это включает использование корпусов устройств для поверхностного монтажа без выводов и выводов.

Неполупроводниковые устройства прикрепляются к низкотемпературной керамической подложке 12 с совместным обжигом, как того требует конструкция схемы преобразования энергии.Пример дискретного неполупроводникового устройства 24 для поверхностного монтажа обозначен ссылочной позицией 24 на фиг. 1. Как правило, устройства неполупроводникового типа, которые прикрепляются к низкотемпературной керамической подложке 12 с использованием методов поверхностного монтажа (например, 24) или с помощью методов монтажа с отверстиями (например, 20), являются устройствами, которые предназначены для рассеивания значительного количества энергии и генерирования значительного количества тепла, например, нагрузочные резисторы.

Различные компоненты полосковой линии формируются внутри низкотемпературной совместно обожженной подложки в соответствии с требованиями конкретной схемы и выбранными значениями компонентов.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Как показано на фиг. 2, микрополосковые индукторы 30 и 32 могут быть легко сформированы и встроены в керамическую подложку, подвергнутую совместному нагреву. Размеры дорожек будут определять стоимость конкретного компонента. Если сделать дорожку шире или уже, длиннее или короче, это эффективно изменит электрические характеристики компонента. Более высокие токи могут быть приняты за счет использования сложных структур, таких как многослойные параллельные проводники 42 и 44. Таким образом эффективно формируются индукторы порядка наногенри.

Конденсаторы

также сформированы аналогичным образом. Конденсатор 38 с параллельными пластинами легко сформировать путем размещения двух параллельных структур 40 рядом друг с другом, разделенных низкотемпературной керамической структурой с совместным обжигом между ними. Таким образом, диэлектрическая проницаемость низкотемпературной керамической структуры с совместным обжигом и размер наложенных друг на друга проводников определяют емкость конденсатора. Емкость порядка пикофарад легко формируется внутри низкотемпературной керамической структуры, подвергнутой совместному обжигу, не занимая чрезмерной площади.

Чтобы эффективно изолировать электронные сигналы, необходимо использовать различные слои 32, 54 и 58 заземляющей поверхности. Эти заземляющие поверхности обеспечивают достаточную электрическую изоляцию между параллельными или соседними дорожками внутри низкотемпературной керамической структуры, подвергнутой совместному обжигу.

Для устройств 34 и 36, которые генерируют большое количество тепла, полости 37 и 48 могут быть сформированы в низкотемпературной керамической структуре совместного обжига, а теплоотвод 36 вставлен в полость 37 для облегчения управления температурой в цепи.Дополнительные методы терморегулирования включают размещение компонента 46 внутри полости, как показано на фиг. 2 по номеру ссылки 46; и тепловые переходные отверстия 50 могут быть расположены внутри подложки LTCC между внешним теплоотводом 36 или 51 и устройствами 34 и 48, которые генерируют большое количество тепла, чтобы дополнительно способствовать терморегулированию.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Большие отверстия 60 и 62 также могут быть выполнены через всю подложку LTCC для размещения теплоотводов, которые являются неотъемлемой частью пакета больших тепловыделяющих устройств.

Использование многоуровневых решеток 56 и 58 резисторов позволяет проектировщику спроектировать и построить схему, в которой выход электронного устройства ориентирован под прямым углом к ​​входу электронного устройства. Понятно, что это минимизирует перекрестные помехи между сигнальными линиями.

Преобразователи мощности, такие как преобразователь 71 постоянного тока в переменный, показанный на фиг. 4, и усилитель 73, как показано на фиг. 5, могут быть легко реализованы с использованием низкотемпературных технологий совместного обжига керамики. Из-за рабочих частот этих устройств значения компонентов чрезвычайно малы, и их легко изготовить внутри низкотемпературной керамической структуры с совместным обжигом.Все катушки индуктивности имеют номинал нано-генри, а конденсаторы — порядка пикофарад. Для построения цепей также необходимо несколько резисторов. Различные резистивные чернила легко применяются для создания резисторов или массивов резисторов, погруженных в низкотемпературную керамику с совместным обжигом.

Преобразователь 71 постоянного тока в переменный, показанный на фиг. 4 требуется одно полупроводниковое устройство 70, которое представляет собой транзистор. Этот транзистор 70 устанавливается на внешней поверхности низкотемпературной керамической подложки или помещается в полость по желанию.

Преобразователь мощности постоянного тока в переменный, показанный на фиг. 4 представляет собой настроенный генератор или схему на основе 100 МГц и номинальной выходной мощности 7,5 Вт при оконечной нагрузке с резистивной нагрузкой 72 50 Ом. Это значение было выбрано для облегчения его использования с лабораторным испытательным оборудованием и не является критическим. Уровень мощности также не критичен, и пассивный компонент можно легко изменить для достижения выходной мощности от 3 до 11 Вт.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

Усилитель 73, показанный на фиг. 5 работает с одним полупроводниковым устройством 80 на резистивную нагрузку 82 сопротивлением 50 Ом.Как и в случае транзистора 70 на фиг. 4 транзистор 80, показанный на фиг. 5 может быть установлен на поверхности, как, например, элемент 22 на фиг. 1 или фиг. 3, на внешней поверхности низкотемпературной керамики 12, подвергнутой совместному обжигу, или расположенной в полости 14, как показано на фиг. 1.

РАСШИРЕНИЕ И ОБЪЕМ

Хотя предыдущее описание содержит много особенностей, их не следует рассматривать как ограничение объема изобретения, а просто как предоставление иллюстраций некоторых из предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления этого изобретения.Специалисты в наиболее подходящих областях техники поймут, что многие варианты вышеупомянутых примеров очевидны и возможны без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Например, несколько схем могут быть сформированы на одной подложке с разными положениями компонентов и рисунками.

Соответственно, объем данного изобретения должен определяться только прилагаемой формулой изобретения и ее надлежащим образом истолкованными юридическими эквивалентами, а не приведенными примерами.

УКВ серийный вход, параллельный выход, чередующийся самоколебательный резонансный преобразователь SEPIC

% PDF-1.6
%
1 0 объект
>
/ Имена 3 0 R
/ Контуры 4 0 R
/ Метаданные 5 0 R
/ Страницы 6 0 R
/ PageLayout / OneColumn
/ OpenAction 7 0 R
/ QITE_DocInfo 8 0 R
/ Тип / Каталог
/ PageLabels 9 0 руб.
>>
эндобдж
10 0 obj
>
эндобдж
2 0 obj
>
эндобдж
3 0 obj
>
эндобдж
4 0 obj
>
эндобдж
5 0 obj
>
транслировать
2013-07-01T18: 16: 37 + 02: 00’Сертифицировано IEEE PDFeXpress на 01.07.2013 9:17:27 AM’2013-08-08T14: 02: 35-05: 002013-08-08T14: 02 : 35-05: 00 Это MiKTeX-pdfTeX 2.9.4535 (1.40.13) ‘Сертифицировано IEEE PDFeXpress на 01.07.2013 9:17:27 AM’Acrobat Distiller 10.0.0 (Windows) Falseapplication / pdf

  • УКВ-преобразователь с последовательным входом и параллельным выходом, чередующийся самоколебательный резонансный преобразователь SEPIC
  • Милован Ковачевич, Арнольд Нотт, Майкл А.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Э. Андерсен
  • 2013 Конгресс и выставка по вопросам преобразования энергии IEEE (ECCE)
  • uuid: ae80c85d-3f42-4e3f-b329-896a9afa481fuuid: a46ab561-ea26-4380-9a55-c3df3ce9a6b4

    конечный поток
    эндобдж
    6 0 obj
    >
    эндобдж
    7 0 объект
    >
    эндобдж
    8 0 объект
    >
    эндобдж
    9 0 объект
    >
    эндобдж
    11 0 объект
    >
    эндобдж
    12 0 объект
    24 0 R]
    >>
    эндобдж
    13 0 объект
    >
    эндобдж
    14 0 объект
    >
    эндобдж
    15 0 объект
    >
    / XObject>
    >>
    / Аннотации [34 0 R 35 0 R 36 0 R]
    / Родитель 6 0 R
    / MediaBox [0 0 595 842]
    >>
    эндобдж
    16 0 объект
    >
    эндобдж
    17 0 объект
    >
    эндобдж
    18 0 объект
    >
    эндобдж
    19 0 объект
    >
    эндобдж
    20 0 объект
    >
    эндобдж
    21 0 объект
    >
    транслировать
    HT] o0} ﯰ xX

    Повышающий преобразователь для приема длинных и очень длинных волн

    Повышающий преобразователь для приема длинных и очень длинных волн



    Введение


    Прослушивание очень длинных волн (VLF) увлекает множеством интересных
    сигнал слышать, как исторический шведский передатчик SAQ на 17.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru 2 кГц
    или знаменитая немецкая станция времени DCF77 на 77,5 кГц.

    К сожалению, радиоприемники, работающие в этом диапазоне, очень редки.
    Некоторые радиолюбительские трансиверы могут настраиваться на частоту до 100 кГц, другие
    до 30 или даже 20 кГц, но чувствительность (или общая производительность)
    часто разочаровывает, и подавляющее большинство радиоприемников просто не
    подходит для VLF.
    Для приема ниже 20 кГц некоторые люди подключают антенну напрямую.
    (или какой-нибудь простой схемой) к микрофонному входу звуковой карты ПК.
    и используйте программное обеспечение для настройки на желаемый сигнал.Лично я предпочитаю преобразовывать низкочастотную полосу с повышением частоты и передавать ее в
    обычный коротковолновый любительский радиоприемник, так что я могу использовать все хорошее
    функции фильтрации и шумоподавления, к которым я привык.
    Это также имеет то преимущество, что позволяет более широкий диапазон, скажем, от 0 до
    500 кГц, как в случае описанной здесь схемы.


    Готовый повышающий преобразователь, вид спереди.

    Я уже построил такой повышающий преобразователь много лет назад, в начале девяностых.
    Он был основан на знаменитом смесителе интегральных схем S042P и происходил из
    Проект опубликован в известном итальянском журнале по электронике того времени.Даже если бы эта схема работала и позволила мне получить много счастливых впечатлений,
    Я никогда не был полностью удовлетворен: было шумно, подавление
    гетеродин был плохим, частота была неточной и в течение нескольких
    по причинам, он не мог опускаться ниже нескольких кГц.


    Изображение старого повышающего преобразователя, построенного в начале девяностых.

    Есть много похожих повышающих преобразователей: можно легко найти множество
    схемы в Интернете или во многих радиожурналах, но я не мог найти ни одного
    это соответствует моим ожиданиям.Итак, после нескольких лет колебаний, я решил создать новый, попробовав
    чтобы улучшить слабость старого.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru
    Как обычно, инженерия — это вопрос выбора компромисса и преобразователя.
    описанное здесь тоже не идеально.
    Но я попытался описать все плюсы и минусы всех технических решений.
    которые были сделаны здесь, так что вы можете пересмотреть их, чтобы встретить
    ваши собственные критерии.

    Во-первых, я хотел настроиться почти на 0 Гц или, по крайней мере, очень близко.
    Это имеет два значения: гетеродин должен иметь очень низкую фазу.
    шум и входной контур (до смесителя включительно) должен быть постоянным током
    связанные (без последовательных конденсаторов или трансформаторов).Связь по постоянному току с антенной имеет некоторые недостатки: например, любой постоянный потенциал.
    на антенне нарушит работу микшера и снизит производительность, препятствуя его использованию.
    любого смещения T для питания предусилителя.
    Тогда нельзя использовать балун, потому что они не работают до постоянного тока, и это
    предотвращает использование любого микшера, требующего балансного входа.
    Связь по постоянному току с антенной также предотвращает прямое использование любой ячейки Гилберта.
    микшер из-за смещения постоянного тока, необходимого на их входе, что антенна может
    короткое замыкание на землю.
    С этим преобразователем следует использовать любую пассивную антенну, независимо от того,
    изолированный или с заземлением постоянного тока.


    Схема

    Схема состоит из трех блоков вокруг смесителя: входной контур
    который подает сигнал, поступающий от антенны, на микшер, выход
    цепь, которая подает сигнал из микшера в радиоприемник и
    Схема гетеродина, который приводит в движение смеситель.



    Блок-схема (щелкните, чтобы увидеть полную схему).
    Смеситель в центре желтым цветом,
    входной блок находится слева в голубом цвете,
    блок гетеродина внизу красным,
    блок вывода справа синим цветом и
    блок питания находится слева вверху зеленым цветом.

    PDF-версия принципиальной схемы:
    lwupconv.pdf (49 469 байт).


    Смеситель

    Здесь MX1 — это двойной сбалансированный микшер MiniCircuits типа SBL-1: это вполне
    обычное и легкое для поиска, имеет хорошие характеристики, хорошее подавление несущей, низкое
    шум, несимметричные порты (балун не требуется) и порт, который может выйти из строя
    в округ Колумбия.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru
    Но это пассивное устройство на основе диодного кольца и недостатком
    потери преобразования около 6 дБ.
    Эти потери фактически ухудшают отношение сигнал / шум входящего сигнала на
    столько же (на самом деле около 10 дБ, см. ниже),
    но я решил, что это меня устраивает.Смеситель ячейки Гилберта (например, S042P) будет иметь коэффициент преобразования, но будет
    также добавить шум из-за внутренних транзисторов и, в конце концов, сигнал на
    коэффициент шума все равно ухудшится, не говоря уже о том, что он будет намного
    Более сложно расширить входную полосу пропускания до 0 Гц.


    Изображение двух миксеров MiniCircuits SBL-1.


    Входная цепь

    Давайте сначала посмотрим на входную цепь: антенна подключена к CN1.
    а два диода 1N4148 D1 и D2 защищают (в пределах разумного) преобразователь от
    небольшие скачки.Диоды, как и все нелинейные устройства, добавляют искажения и вызывают интермодуляцию.
    Здесь предполагается, что амплитуда, исходящая от антенны, небольшая и
    эффект диодов
    можно пренебречь.
    Конечно, вы можете отказаться от диодов и согласиться с повышенным риском.
    повреждения смесителя в случае помпажа или сильного сигнала (полученного, для
    например, антенной во время работы передатчика рядом).
    Согласно спецификациям, SBL-1 не выдержит более 50 мВт.
    (17 дБм) или 40 мА постоянного тока.Диоды будут поддерживать мощность, подаваемую на смеситель, ниже 10 мВт.
    (10 дБм) или 14 мА при допустимой мощности 500 мВт (27 дБм) или
    150 мА на короткие промежутки времени.


    Принципиальная схема входного блока.

    Затем C1, L1, C2, C3, L2 и C4 образуют 5 -й ордер Чебышев.
    фильтр нижних частот с частотой среза 500 кГц, пульсация полосы пропускания
    0,5 дБ и характеристическое сопротивление 50 Ом.
    Его роль заключается в предотвращении попадания сигналов нежелательных частот в смеситель.
    потому что они могут попасть в желаемый диапазон при преобразовании.Частота среза должна быть меньше половины местной частоты среза.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru
    осциллятор, но лучше иметь некоторый запас, чтобы позволить фильтру катиться
    выключенный.
    Здесь выбрано значение 500 кГц, и это хороший компромисс.
    между большим покрытием и пропуском слишком большого количества сильных сигналов, вызывающих
    интермодуляция.
    Это значение позволяет конвертировать все очень длинные и длинные волны, где много
    доступные приемники плохие исполнители, но режут средние волны, короткие волны
    и более высокие частоты, где очень сильные сигналы от местных передатчиков могут
    быть проблематичным.Вы можете изменить частоту среза в соответствии со своими потребностями, но
    удаление фильтра для исключения вносимых потерь от 0,5 до 1 дБ — плохая идея.


    Передаточная функция входного фильтра от 0 до 10 МГц.
    Обратите внимание на хорошие характеристики полосы задерживания (около 70 дБ) и
    вносимые потери около 4 дБ в полосе пропускания, в основном из-за
    аттенюатор.

    Перед входом в смеситель стоит аттенюатор на 3,1 дБ.
    состоит из R1, R2 и R3.
    Необходимость этого аттенюатора несколько сомнительна, поскольку его затухание
    добавляет к потерям преобразования микшера и вносимым потерям
    фильтр нижних частот примерно до 10 дБ, ухудшая отношение сигнал / шум на
    такое же количество, но имеет то преимущество, что показывает импеданс, близкий к
    50 Ом для входного фильтра и смесителя.Это потому, что микшерам нравится видеть согласованный импеданс 50 Ом на всех
    порты на всех частотах, участвующих в преобразовании; это означает вплоть до постоянного тока в
    этот случай.
    Если это не так, миксер все равно работает, но его производительность в терминах
    интермодуляции и подавления изображения ухудшается.
    Затем фильтр нижних частот также хочет видеть импеданс 50 Ом на своем
    вывод работает правильно.
    Наконец, у антенны мало шансов найти хорошее совпадение.
    50 Ом на таких низких частотах все равно расстроили бы смеситель.Аттенюатор также добавляет дополнительную защиту смесителю, пропуская
    только половину мощности и разряжая на землю любые статические заряды, которые могут
    накапливаются на изолированной антенне в сухой и ветреный день.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru
    По этим причинам в конструкцию включен аттенюатор на 3,1 дБ.
    Если вам не важны производительность микшера и дополнительная защита, вы можете пропустить
    Это.

    После аттенюатора сигнал через порт ПЧ попадает в смеситель SBL-1.
    Это как-то необычно, потому что обычно антенна подключена к ВЧ
    порт.Здесь это невозможно, потому что RF-порт внутренне подключается к
    трансформатор, который не может опускаться ниже 500 кГц.
    Единственный порт, способный понижать частоту до 0 Гц, — это порт ПЧ,
    внутренне подключается непосредственно к диодному кольцу, и можно подавать сигнал
    от антенны к этому порту, потому что пассивные диодные смесители работают в обоих направлениях.
    Согласование импеданса на всех портах микшера важно, потому что
    двунаправленный, любой ложный сигнал, отраженный несоответствием, вернется в
    микшер и преобразовал снова деградирующую производительность.


    Изображение входной цепи (слева) и смесителя (справа).


    гетеродин

    Обязательно наличие хорошего гетеродина.
    Даже не думайте об использовании LC-осцилляторов, нужен хотя бы кристалл
    генератор, но хороший кварцевый генератор еще лучше.
    Чем ниже частота, которую вы хотите настроить, тем лучше вам нужен осциллятор.
    Во-первых, очень удобно иметь круглую частоту МГц, чтобы вы могли прочитать
    фактическая частота, просто игнорируя МГц и считывая только кГц.Например, предположим, что вы слушаете радиостанцию ​​SAQ на
    17 200 Гц и что гетеродин
    Номинальная частота 5 000 000 Гц, такая же, как выбранная мной здесь.
    С помощью конвертера вы должны настроить радио на 5017 200 Гц.
    (5 МГц + 17,2 кГц).
    Просто проигнорируйте первую «5» и прочтите остальную часть.
    Если вместо этого вы выбрали кристалл с частотой 4 433 619 Гц, вы бы настроили
    той же станции на 4450 819 Гц, и вам понадобится
    калькулятор, чтобы выяснить, что вы делаете.

    Любая частота от 2 до 30 МГц подойдет для этой схемы: я обнаружил
    хороший 5 МГц TCXO (кварцевый генератор с температурной компенсацией) в моем
    junk-box, поэтому я использовал 5 МГц, но у вас может быть другая частота.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru Просто убедитесь, что выбранная частота попадает в диапазон вашего любимого приемника.
    может настраиваться (с хорошей чувствительностью), и это намного больше, чем вдвое больше входного
    частота среза фильтра нижних частот (поэтому не стоит опускаться ниже
    2 МГц).
    Можно использовать частоты выше 30 МГц, но U2 (74HC00) не последует
    и следует использовать другую схему.
    Но есть небольшой интерес к использованию более высоких частот, потому что огромное количество
    большинство хороших любительских радиоприемников покрывают диапазон от 1,8 до 30 МГц с
    требуемая производительность (узкополосный CW, хорошая чувствительность и т. д.).

    При настройке VLF важны точность и стабильность частоты.
    группа.
    Представьте, что ваш гетеродин выключен на +20 ppm, а 20 ppm — это
    Типичная точность и обыкновенный кристалл кварца.
    Таким образом, гетеродин фактически работает на частоте 5000100 Гц вместо
    5 000 000 Гц и ваша станция будет преобразована в
    5017300 Гц.
    Теперь, если вы прочитаете 17,3 кГц вместо 17,2 кГц, у вас будет
    Ошибка 5 800 ppm, которую я считаю раздражающей.
    Поэтому важно использовать очень точный кристалл или научиться тонко
    настройка его частоты для компенсации ошибок.По этой причине обычный (и дешевый) кристалл «микропроцессорного типа»
    генераторы, в металлическом корпусе ДИП-14 не очень хороши из-за
    их точность от 20 до 50 ppm и отсутствие винта регулировки частоты.

    Стабильность генератора и фазовый шум очень важны для самой нижней части
    группа.
    Если вы хотите настроиться все ближе и ближе к 0 Гц, вы действительно настроитесь
    все ближе и ближе к 5 МГц.
    Фазовый шум увеличивается по мере приближения к частоте генератора и
    слабые сигналы будут переходить в фазовый шум.Чем меньше фазовый шум вашего генератора, тем лучше ваш преобразователь.

    Я использовал TCXO, потому что у него низкий фазовый шум и потому что его частота
    стабильна с температурой.
    Он также имеет небольшой регулировочный винт для точной настройки частоты.
    Но если вас не волнует точность частоты и вас не интересует
    настраиваясь ниже нескольких кГц, вы можете просто использовать любой кварцевый генератор, который у вас есть.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru
    рука.


    Принципиальная схема блока гетеродина.

    TCXO и буферная схема U2 (и многие другие кварцевые генераторы как
    хорошо), требуется стабилизированный источник питания 5 В, который обеспечивается U1,
    классический 78L05.Здесь TCXO — это Oscilloquartz B1335c на 5 МГц.
    Он имеет стабильность ± 0,5 ppm при температуре от 0 до 60 ° C, а также
    Старение ± 0,5 ppm в год; фазовый шум ниже –80 дБн
    при 10 Гц падает до –110 дБн при 100 Гц.
    К сожалению, прямоугольный сигнал, создаваемый этим генератором (X1), немного
    слабый, а выходное сопротивление слишком высокое, чтобы соответствовать требованиям
    смеситель.
    Поэтому U2 используется в качестве буфера для усиления сигнала и понижения его.
    сопротивление.
    Аттенюатор, состоящий из R4, R5 и R6, используется для уменьшения амплитуды на
    11 дБ и подайте на смеситель 7 дБмВт на порт гетеродина по мере необходимости
    при этом идеально соответствует импедансу до 50 Ом.Если ваш генератор уже обеспечивает сильный выходной сигнал, вы можете пропустить U2,
    но вам может потребоваться пересчитать аттенюатор, чтобы обеспечить 7 дБмВт.

    Кольцевые смесители также работают (иногда немного лучше) с локальным прямоугольным сигналом.
    осциллятор, поэтому нет необходимости добавлять здесь фильтр для подавления гармоник.
    Но если ваш генератор уже дает хорошую синусоидальную волну, схема будет
    работают нормально.


    Изображение TCXO (в центре) с питанием 5 В DC
    питание (слева) и буферная цепь (справа).


    Выходная цепь

    Преобразованный сигнал появляется на ВЧ-порту и теоретически может быть подан.
    прямо в антенный разъем вашего радиоприемника.
    Но есть и минусы: во-первых, много радиоприемников (кроме профессиональных
    оборудования) не всегда имеют согласованный импеданс 50 Ом на их
    антенный вход и микшер не мог понравиться своей нагрузкой.
    Еще один аттенюатор на 3 дБ отлично справился бы с этой задачей, но я не хотел
    чтобы потерять дополнительный сигнал, поэтому я решил пойти на усилитель для согласования
    сопротивление и компенсировать потери.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

    Выбор усилителя не из легких, потому что он должен хорошо себя показывать.
    и постоянное сопротивление 50 Ом на его входе на всех частотах (от
    почти постоянный ток на много МГц выше рассматриваемого диапазона).
    Первой идеей было использовать высокоскоростные операционные усилители и сохранить постоянный ток.
    муфты, но сложность (и стоимость) схемы была слишком высокой.
    Я также отказался от идеи использования одного транзистора, потому что это было довольно
    сложно сопоставить импеданс на такой широкой полосе частот.
    Наконец, я использовал MMIC, потому что он прост в реализации, имеет приятную константу.
    полное сопротивление как на входе, так и на выходе, имеет высокое усиление и низкий уровень шума, а также
    безусловно стабильный.

    Я выбрал популярный MMIC усилитель Mini-Circuits MAR-6, потому что он
    легко найти, дешево, имеет хорошие характеристики и входное сопротивление
    гарантированно соответствует DC.
    К сожалению, подключить его к микшеру по постоянному току невозможно, потому что он имеет
    некоторое внутреннее смещение постоянного тока на его входе, поэтому я использовал два конденсатора параллельно (C8
    и C9), керамический на 100 нФ для связи ВЧ и электролитического
    один из 33 мкФ для связи низких частот до 100 Гц.

    При этом следует иметь в виду, что основной сигнал, исходящий из микшера, является
    между 500 кГц выше и ниже 5 МГц (в зависимости от выбора
    входной фильтр и гетеродин), но мы хотим уменьшить сопротивление
    близко к 0 Гц, чтобы избежать отражения паразитных сигналов обратно в
    смеситель ухудшает его интермодуляционные характеристики.Если вас это не волнует, вы можете пропустить дополнительный электролитический конденсатор.

    MAR-6 имеет коэффициент усиления 22 дБ, коэффициент шума 3 дБ и IP3.
    +14,5 дБм, что достаточно для компенсации потерь предыдущих блоков и
    добавить еще больше выигрыша.
    К сожалению, отношение сигнал / шум ухудшилось из-за предыдущего затухания.
    не может быть восстановлен, но это часть выбора дизайна и должна быть
    принятый.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru


    Принципиальная схема выходного блока.

    MMIC (U3) получает питание через резистор смещения 560 Ом R7, подключенный к
    его выход.Индуктор L3 изолирует этот резистор, который в противном случае был бы включен параллельно с
    выход в РФ ухудшает его производительность.
    Два байпасных конденсатора по 100 нФ C11 и C12 гарантируют, что источник питания
    шина заземлена на RF и что нет утечки сигнала (входящего или выходящего) через питание
    кабель питания.
    На выходе усилителя мы больше не заботимся о согласовании низких частот
    и одного конденсатора связи C10 емкостью 100 нФ вполне достаточно.

    Смеситель SBL-1 хорошо справляется с подавлением несущей (локальный
    сигнал генератора) и его изоляция составляет около 60 дБ, но
    LO на +7 дБ появится на ВЧ-порте на уровне –53 дБм, но все еще
    сильный сигнал.Итак, на выходе усилителя я включил режекторный фильтр, состоящий из
    Кристалл X2 5 МГц последовательно с подстроечным конденсатором C13 емкостью 2-20 пФ.
    Цель этого фильтра — еще больше ослабить этот сигнал за счет дополнительных
    20-30 дБ, чтобы ваш приемник не перегрузил (или не нарушил АРУ)
    схема) при попытке настройки близко к 5 МГц.
    Этот фильтр размещен после усилителя, так что его несравнимый импеданс
    не будет виден микшером.
    Опять же, если вам наплевать на настройку очень низких частот, вы можете пропустить это.
    фильтр.

    Чтобы настроить этот режекторный фильтр, настройте приемник на частоту местного
    генератора (5 МГц) и осторожно поверните регулировочный винт C13 с
    пластиковая отвертка для минимально возможного принимаемого сигнала.


    Изображение смесителя (слева) и выходной цепи (в центре) с
    кварцевый фильтр (справа).

    Наконец, я добавил последний аттенюатор на 3,1 дБ, состоящий из R8, R9 и R10, чтобы
    согласовать выходной импеданс и защитить MMIC от небольших скачков напряжения, которые могут
    появляются при подключении или отключении выходного кабеля.


    Принципиальная схема блока питания.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru

    Думаю, что выключатель питания SW1, включение светодиода LD1 и защита полярности
    диод D3 в дополнительных комментариях не нуждается.
    Преобразователь должен питаться напряжением 13,8 В DC
    питания и требует около 80 мА.


    Практические замечания

    Для ВЧ-схем я часто паяю компоненты непосредственно на покрытый медью FR-4.
    плата без проектирования и травления любой печатной платы.Этот метод прост, имеет хорошие радиочастотные характеристики и позволяет легко играть
    и модификации до тех пор, пока не будет достигнут желаемый результат.
    Также очень легко добавить экраны между различными блоками, чтобы минимизировать
    случайная муфта.
    Здесь мы говорим о МГц, поэтому нам не нужны полноценные корпуса и небольшие металлические
    пластин (или медных плат FR-4) между различными блоками достаточно.

    Я, наверное, добавил больше экранов, чем нужно, но есть несколько
    есть веские причины быть там.
    Экран между двумя индукторами входного фильтра нижних частот очень
    важно: если опустить, то затухание в полосе заграждения вряд ли будет лучше
    чем 30 дБ, в то время как с небольшим кусочком меди он может быть намного выше
    60 дБ!
    Еще один важный экран — тот, который скрывает гетеродин своим
    сильный сигнал 5 МГц, так что вам меньше нужно бороться с финальным кристаллом
    режекторный фильтр.Я также использовал коаксиальные кабели для питания микшера, чтобы свести к минимуму паразитные 5 МГц.
    связь.
    Наконец, когда у вас есть усилитель, вам никогда не понадобится паразитная связь между его
    вход и его выход, поэтому вы добавляете хотя бы один экран, чтобы разделять их (здесь,
    например, вы не хотите, чтобы выходной разъем находился в непосредственной близости от
    вход усилителя).


    Готовый повышающий преобразователь, вид сверху.

    Наконец, я установил весь преобразователь в металлический корпус, чтобы полностью
    защитите его и получите красивое и красивое устройство.


    Несколько слов об антенне

    Если у вас еще нет качественной антенны для LF и VLF, вы можете начать
    с длинным куском провода, изолированным от земли и подвешенным на высоте
    возможный.Укв конверторы схемы: ⚡️Простой УКВ конвертер | radiochipi.ru