电子钥匙上的高效变频器。方案、说明

电子钥匙上的高效变频器。无线电电子电气工程百科全书

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在我们这个时代，任何新的电路解决方案都很难让读者感到惊讶——似乎一切都早已被发明了。然而令人惊奇的事情就在那里。这次带来的惊喜是一款简单且为许多无线电爱好者所熟知的包含高速电子钥匙的74HC4066芯片。在此微电路的基础上，作者研制了一种独创的变频器，现将其说明，敬请读者关注。

目前，收发设备的混频器单元普遍采用高速关键元件，通常采用场效应晶体管。使用这些按键可以显着改善混音器的动态参数。

然而，事实证明，高速电子钥匙的可能性绝不限于切换模拟和数字信号。电子钥匙不仅可以用作混音器，还可以用作本地振荡器。此外，4HC74微电路中包含4066个模拟高速按键。这些电路极其简单，可以创建高质量的变频器，即包含混频器和本地振荡器的节点。

用于直接变频接收器的这种频率转换器的框图如图1所示。

高性能电子钥匙变频器

该电路的主要特点是转换发生的频率比本地振荡器频率高 2 倍。 V.T. Polyakov [1] 提出的基于反并联二极管的混频器也采用了类似的转换原理。

让我们考虑一下转换器在电子钥匙上的操作。本机振荡器由 DD1.3 和 DD1.4 元件构成，它们是 74NS4066 微电路的一部分。当电阻R1、R2与R3的阻值比约为18:1时，作为外差电路一部分的电容器C1和C2上的电压的恒定分量约为1,7V，并且幅度值本地振荡器电压的可变分量约为1,3V。

从图 2 中可以看出，2 可以看出，与按键 DD1 和 DD2 的控制输入相连的电容器 C1.1 和 C1.2 上的电压达到了打开阈值交流电压电平为 2.5 V，幅度值约为 0,7。在电路上电压的可变分量和恒定分量的比例如此的情况下，按键的打开状态的持续时间是本地振荡器的振荡周期的XNUMX/XNUMX”。

高性能电子钥匙变频器

由于电容器 C1 和 C2 上的本地振荡器电压反相，TODD1.1 和 DD1.2 依次打开本地振荡器周期的 %，间隔也是本地振荡器振荡周期的 1.1/1.2。由此可见，DD2和DD2并联形成的钥匙打开和关闭状态的时间是本振频率XNUMX倍以上的振荡周期的XNUMX/XNUMX，从最大角度来看是最优的。频率是本地振荡器频率的 XNUMX 倍时的转换效率。

应该注意的是，混频器电路是完全可逆的，当低频信号施加到其中一个输入时，在另一个输入上形成高频DSB信号。本机振荡器是在 74NS4066 微电路的按键上制作的。工作频率高达11 MHz（电源电压5-8）和18 MHz（电源电压10 V），转换频率分别为22和36 MHz。

显然，在变频器中使用现代高速电子开关微电路（例如FST3126）将改善转换器的参数——提高最大转换频率并减少混频器中的损耗。

使用本地振荡器工作频率比接收频率低 2 倍的变频器有几个优点。首先，在较低频率下更容易获得所需的频率稳定性。其次，穿透天线的本地振荡器信号的电平被降低，这显着降低了乘性背景形式的干扰的可能性。第三，假设输入和本地振荡器电路被调谐到不同的频率，这些电路可以彼此靠近放置，而不必担心本地振荡器信号对接收器的输入电路的渗透增加以及混频器的不平衡。因此，接收器的设计被简化并且其尺寸被减小。

此外，转换器功耗低，这对于自供电接收器尤为重要。例如，在电源电压为 80 V 的情况下，变频器在 3,6 m (3,2 MHz) 范围内工作时消耗的电流仅为 5 mA。同时，装配在 74HC4066 开关上的混频器固有的高动态参数被保留。

该变频器可以成功地用于超外差接收器或收发器。由于接收频率与本地振荡器频率之间的差异取决于 IF 的值。在某些情况下，以本振频率进行变频，并按照平衡电路进行混频是很方便的。混合器的这种实现如图 3 所示。在该电路中，当电阻R1、R2与R2的阻值比约为1:1时，电容C2、C2,5两端电压的恒定分量将接近4V，并且从图1.1可以看出，如图1.2所示，按键DD0.5和DDXNUMX的打开时间将约为XNUMX个LO电压周期。

基于该变频器，可以制作同步AM信号检测器。探测器方案如图5所示。本地振荡器的工作频率比接收信号的频率低 2 倍。本地振荡器频率与接收信号的载波频率的同步是通过直接捕获来实现的。

在接收41 m广播频段的广播电台时测试了同步检波器的运行情况，中等音量接收的广播电台的接收质量较高。应当注意，由于包含场效应晶体管，接收到的不失真的输入信号电平的范围是有限的。要扩展它，您需要在电路中添加一个调谐的 680 欧姆电阻。极端输出之一而不是场效应晶体管的漏极连接到按键的连接点，漏极又连接到电阻器的可移动触点的输出。另一个最外面的引脚连接到公共线。利用可变电阻器，现在可以根据检测器输入端的信号电平调整本地振荡器频率捕获频带，从而实现最佳选择性。

在按上述方案实际制造变频器时，本振电路线圈And的电感和电容C1-C2的电容按下式计算：

C1 \u2d C3618 \uXNUMXd XNUMX / Fg，

其中 L 是以微亨为单位的电感； C 是以皮法为单位的电容； Fg - 以兆赫为单位的本地振荡器频率。

文学

V.T.波利亚科夫. 无线电爱好者了解直接变频技术。 - M.：爱国者，1990。

作者：O. Shipilov, Kobrin。

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