Signalgeneratoren auf CMOS-Chips. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur

 Kommentare zum Artikel

Generatoren auf Basis von CMOS-Chips sind bei Funkamateuren beliebt. Sie werden bei der Konstruktion von Messgeräten, Tonfrequenzgeneratoren, Sonden zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit von Funkelementen und Kaskaden von Funkgeräten verwendet. In diesem Artikel werden drei Optionen für solche Generatoren beschrieben, die in Form von Sonden zum Testen und Einstellen von Niederfrequenz- und Hochfrequenzkomponenten verschiedener Geräte hergestellt werden können.

Typischerweise werden bei der Entwicklung von Sonden und Kalibratoren Kurzimpulsgeneratoren verwendet, um ein Signal mit einem breiten und gleichmäßigen Spektrum zu erzeugen. Mit einem solchen Signal können Sie Funkgerätekaskaden sowohl im Niederfrequenz- (LF) als auch im Hochfrequenzbereich (HF) schnell überprüfen. Darüber hinaus gilt: Je kürzer die Pulsdauer, desto besser – das Spektrum ist breiter und gleichmäßiger.

In der Regel bestehen solche Generatoren aus zwei Hauptkomponenten: dem Rechteckimpulsgenerator selbst und dem Kurzimpulsformer. Auf einen speziellen Treiber kann man inzwischen verzichten, da dieser bereits im logischen Element der CMOS-Struktur-Mikroschaltung vorhanden ist.

Betrachten Sie als Beispiel die in Abb. gezeigte Sondenschaltung. 1. Dies ist ein bekannter RC-Generator, der in diesem Fall mit einer Frequenz von etwa 1000 Hz arbeitet (dies hängt von den Nennwerten der Teile R1, C1 ab). Vom Ausgang des Elements DD1.2 (Pin 4) wird über die R2C3-Kette ein niederfrequentes Rechtecksignal an den variablen Widerstand R4 geliefert – er regelt stufenlos die Amplitude des an das zu testende Gerät gelieferten Signals.

Die Ausgabe des Hochfrequenzsignals (kurze Impulse) erfolgt etwas ungewöhnlich – das Signal wird vom variablen Widerstand R3 entfernt, der an den Stromkreis der Mikroschaltung angeschlossen ist. Durch Bewegen des Schiebereglers dieses Widerstands wird der Pegel des ausgegebenen Hochfrequenzsignals stufenlos angepasst.

Betrachten wir das Funktionsprinzip eines solchen Treibers anhand eines vereinfachten Diagramms eines logischen Elements einer CMOS-Struktur (Abb. 2). Seine Basis sind zwei in Reihe geschaltete Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate und unterschiedlicher Kanalleitfähigkeit.

Wenn der Widerstand R1 in Reihe mit den Transistoren geschaltet wird und am Eingang des Elements Rechteckimpulse U1 angelegt werden, geschieht Folgendes (Abb. 3).

Aufgrund der Tatsache, dass die Dauer der Impulsfront nicht verschwindend gering sein kann, sowie aufgrund der Trägheit der Transistoren wird im Moment der Fronteinwirkung ein Moment kommen, in dem sich beide Transistoren im offenen Zustand befinden. Durch sie fließt der sogenannte Durchgangsstrom, dessen Wert je nach Art der Mikroschaltung und Spannung der Stromquelle zwischen eins und mehreren zehn Milliampere liegen kann. Am Widerstand bilden sich kurze Spannungsimpulse U2 aus. Darüber hinaus sowohl zur Zeit der Front als auch der Rezession. Mit anderen Worten: Die Frequenz der ursprünglichen Impulse wird sich verdoppeln.

Der Widerstandswert des Widerstands sollte nicht hoch sein, um eine Störung der Funktionsweise der Mikroschaltungselemente zu vermeiden. Das bedeutet, dass an den Hochfrequenzausgang eine niederohmige Last mit einem Widerstand von 50...75 Ohm angeschlossen werden kann.

Für den betrachteten Generator beträgt die maximale Amplitude der Impulse am Hochfrequenzausgang 100...150 mV und der von der Stromquelle aufgenommene Strom überschreitet 1,6 mA nicht. Der Generator ist für den Einsatz beim Testen von 3H-Verstärkern, Dreiprogramm-Lautsprechern und Funkempfängern im DV- und SV-Band konzipiert. Um die Komponenten von HF- und VHF-Empfängern zu überprüfen und deren Skalen zu kalibrieren, genügt es, einen Quarzoszillator entsprechend zusammenzubauen Schaltung wie in Abb. 4.

Es ist nach dem oben beschriebenen Prinzip aufgebaut, der Generator arbeitet jedoch mit einer Frequenz von 1 MHz. Am Widerstand R3 werden kurze hochfrequente Spannungsimpulse erzeugt und über den Kondensator C3 den zu prüfenden Stufen zugeführt. Die Abhängigkeit der harmonischen Amplitude von der Frequenz ist in Abb. dargestellt. 5 - sie sinkt von 20 mV bei einer Frequenz von 1 MHz auf 12 μb bei einer Frequenz von 80 MHz. was in den meisten Fällen ausreicht, um die Aufgabe der Sonde zu erfüllen. Die genaue Erzeugungsfrequenz wird durch Auswahl der Kondensatoren C1 und C2 eingestellt. Der Generator verbraucht einen Strom von ca. 5 mA aus der Stromquelle.

Auf einem CMOS-Chip ist es nicht schwierig, einen kombinierten Generator zu montieren – eine Kombination der beiden beschriebenen Designs (Abb. 6). Es enthält außerdem zwei Ausgänge und die Betriebsarten werden über den Schalter SA1 eingestellt.

In der unteren Position des beweglichen Kontakts des Schalters im Stromkreis arbeitet nur der Niederfrequenzgenerator, sodass der Niederfrequenzausgang Rechteckimpulse und der Hochfrequenzausgang kurze Impulse mit einer Spektrumsbreite von bis zu 1,5 aufweist MHz. In der Mittelstellung arbeitet nur der Quarzoszillator und der HF-Ausgang liefert ein Signal mit einer Spektrumsbreite von bis zu 80 MHz. Gleichzeitig liegt am Ausgang kein niederfrequentes Signal an. Wenn der bewegliche Kontakt des Schalters in die obere Position bewegt wird, schalten sich beide Oszillatoren ein und der Quarzoszillator wird durch das Signal des Niederfrequenzoszillators moduliert.

Bei einem hohen Gütefaktor des Quarzresonators kann es sein, dass der HF-Generator schlecht durch das Signal des NF-Generators moduliert wird. In diesem Fall müssen Sie Pin 5 des DD1.3-Elements vom Schalter trennen und mit Pin 6 verbinden und das Kabel von Pin 8 mit dem Schalter verbinden (es ist von den Pins 4 und 9 und dem Widerstand R5 getrennt).

Das Design aller Sondengeneratoren kann beliebig sein, für einen stabilen Betrieb sollten die Verbindungen zwischen den Teilen jedoch so kurz wie möglich sein.

Autor: I. Nechaev, Kursk

Siehe andere Artikel Abschnitt Anfänger Funkamateur.

Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Kunstleder zur Touch-Emulation 15.04.2024

In einer modernen Technologiewelt, in der Distanz immer alltäglicher wird, ist es wichtig, die Verbindung und das Gefühl der Nähe aufrechtzuerhalten. Jüngste Entwicklungen bei künstlicher Haut durch deutsche Wissenschaftler der Universität des Saarlandes läuten eine neue Ära der virtuellen Interaktionen ein. Deutsche Forscher der Universität des Saarlandes haben ultradünne Folien entwickelt, die das Tastgefühl über eine Distanz übertragen können. Diese Spitzentechnologie bietet neue Möglichkeiten der virtuellen Kommunikation, insbesondere für diejenigen, die weit von ihren Lieben entfernt sind. Die von den Forschern entwickelten ultradünnen, nur 50 Mikrometer dicken Folien lassen sich in Textilien integrieren und wie eine zweite Haut tragen. Diese Folien fungieren als Sensoren, die taktile Signale von Mama oder Papa erkennen, und als Aktoren, die diese Bewegungen an das Baby weiterleiten. Durch die Berührung des Stoffes durch die Eltern werden Sensoren aktiviert, die auf Druck reagieren und den ultradünnen Film verformen. Das ... >>

Petgugu Global Katzenstreu 15.04.2024

Die Pflege von Haustieren kann oft eine Herausforderung sein, insbesondere wenn es darum geht, Ihr Zuhause sauber zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine neue interessante Lösung vorgestellt, die Katzenbesitzern das Leben erleichtert und ihnen hilft, ihr Zuhause perfekt sauber und ordentlich zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine einzigartige Katzentoilette vorgestellt, die den Kot automatisch ausspülen kann und so Ihr Zuhause sauber und frisch hält. Dieses innovative Gerät ist mit verschiedenen intelligenten Sensoren ausgestattet, die die Toilettenaktivität Ihres Haustieres überwachen und nach dem Gebrauch eine automatische Reinigung aktivieren. Das Gerät wird an die Kanalisation angeschlossen und sorgt für eine effiziente Abfallentsorgung, ohne dass der Eigentümer eingreifen muss. Darüber hinaus verfügt die Toilette über einen großen spülbaren Stauraum, was sie ideal für Haushalte mit mehreren Katzen macht. Die Petgugu-Katzentoilettenschüssel ist für die Verwendung mit wasserlöslicher Streu konzipiert und bietet eine Reihe zusätzlicher ... >>

Die Attraktivität fürsorglicher Männer 14.04.2024

Das Klischee, dass Frauen „böse Jungs“ bevorzugen, ist schon lange weit verbreitet. Jüngste Untersuchungen britischer Wissenschaftler der Monash University bieten jedoch eine neue Perspektive zu diesem Thema. Sie untersuchten, wie Frauen auf die emotionale Verantwortung und Hilfsbereitschaft von Männern reagierten. Die Ergebnisse der Studie könnten unser Verständnis darüber verändern, was Männer für Frauen attraktiv macht. Eine von Wissenschaftlern der Monash University durchgeführte Studie führt zu neuen Erkenntnissen über die Attraktivität von Männern für Frauen. Im Experiment wurden Frauen Fotos von Männern mit kurzen Geschichten über deren Verhalten in verschiedenen Situationen gezeigt, darunter auch über ihre Reaktion auf eine Begegnung mit einem Obdachlosen. Einige der Männer ignorierten den Obdachlosen, während andere ihm halfen, indem sie ihm beispielsweise Essen kauften. Eine Studie ergab, dass Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten, für Frauen attraktiver waren als Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten. ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv Metalaser, der stark wirbelndes Licht erzeugt 10.05.2020 Wissenschaftler der Harvard University (USA), der CSIR-Organisation (Südafrika) haben unter Beteiligung von Kollegen aus Singapur, Belgien und Italien den Betrieb des ersten Metalasers seiner Art entwickelt und demonstriert, der den sogenannten Super erzeugt -chirales Licht, das Licht mit dem größten heutigen Drehimpulswert. Das Licht eines solchen Lasers bietet das höchste Maß an Wechselwirkung zwischen Materie und diesem Licht und kann als optischer "Schraubenschlüssel" oder zur Codierung großer Informationsmengen verwendet werden, die über optische Kommunikationskanäle übertragen werden. Dem Präfix „meta“ im Namen des neuen Lasers nach zu urteilen, ist seine Schlüsselkomponente die Metaoberfläche, die das Licht beeinflusst und ihre Parameter jedes Mal ändert, wenn dieses Licht sie durchdringt. Die Metaoberfläche wurde von Harvard-Wissenschaftlern berechnet und hergestellt, es handelt sich um ein Material, dessen Oberfläche mit vielen kleinen (nanometergroßen) Säulen bedeckt ist, deren Höhe, Breite und Abstand sorgfältig berechnet wurden, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Und wenn Licht durch eine solche Oberfläche fällt, dreht es sich jedes Mal um einen bestimmten Winkel. Abgesehen davon, dass die erzeugte Metaoberfläche selbst einen hohen Phasengradienten aufweist, ist sie in der Lage, einen ausreichend starken Lichtfluss ohne Unterbrechung durch sich selbst zu übertragen, was die Grenzen des Einsatzes solcher Laser erheblich verschiebt. Als Ergebnis all der oben beschriebenen Maßnahmen und Tricks ist der neue Laser in der Lage, Licht mit 100-mal mehr Drehimpuls und 10-mal mehr Leistung zu erzeugen als jeder andere ähnliche Laser, der bis vor kurzem entwickelt wurde. Gleichzeitig bietet der neue Laser die Möglichkeit der vollständigen Kontrolle über den Drehimpuls (AM), die Rotation (Polarisation) und den Bahndrehimpuls (OAM) des aus ihm austretenden Lichtstrahls. Dazu müssen lediglich einige Parameter des Lichts verändert werden, mit dem der Laser gepumpt wird.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ Künstlicher Zahn tötet Bakterien

▪ Neue Tracking-Technologie für kleine Fahrzeuge

▪ TI kündigt neue DSPs an

▪ 5,5" XOLO Q2000 Android-Smartphone

▪ Kriterien für die Auswahl von Touristen für den Weltraumflug

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Abschnitt der Antenna-Website. Artikelauswahl

▪ Artikel Elektrograter. Zeichnung, Beschreibung

▪ Artikel Was ist der Unterschied zwischen Unireme und Bireme und Trireme? Ausführliche Antwort

▪ Der Artikel von Ziziphorus ist dünn. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden

▪ Artikel Modernisierung von AC 35AC-012. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

▪ Artikel zum Thema Batterie-Regenerator. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Hinterlasse deinen Kommentar zu diesem Artikel:

Alle Sprachen dieser Seite

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen

www.diagramm.com.ua
2000-2024