一个简单的宽带射频信号发生器。方案、说明

一个简单的宽带射频信号发生器。无线电电子电气工程百科全书

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所提出的高频信号发生器以其设计简单而吸引人，并确保输出电压在宽频带内稳定。

对宽带信号发生器的要求是众所周知的。首先，这是一个相当小的输出阻抗值，这使得它的输出可以与同轴电缆的波阻抗（通常为 50 欧姆）相匹配，并且存在输出电压幅度的自动调整，这无论输出信号的频率如何变化，其电平几乎都保持不变。对于微波范围（30 MHz 以上），简单可靠的范围切换以及发生器的合理设计非常重要。

该装置的示意图如图1所示。 1. 晶体管 VT2、VT1 与可变频率设置电容器 C1 和电感 L4 - L2 一起构成主振荡器（频率范围 160 ... 1 MHz）。 R5R1 分压器为这些晶体管设置直流偏置电压。晶体管VT4-VT6的基极（栅极）电路中包含低阻值的电阻器；它们用于抑制高频晶体管的寄生产生。通过调节流过晶体管VT1和VT2发射极电路中公共电阻RXNUMX的电流，可以设定在几伏电压幅值下具有低失真的正弦振荡模式。

（点击放大）

来自发生器的高频信号通过电容器C4被馈送到场效应晶体管VT3的栅极。这提供了负载和发电机的几乎完美的解耦。设置晶体管 VT3 和 VT4 的偏置电压，使用电阻 R7，R8，级联的电流模式由电阻 R12 - R 14 决定。为了增加去耦程度，输出高频电压被去除VT4 集电极电路。

为了稳定电平，通过电容器 C9 的射频信号被提供给具有倍压的整流器，在元件 VD1、VD2、C10、C11、R15 上进行。与输出信号的幅度成正比，整流电压在控制电路中在 VT5 和 VT6 处被额外放大。无信号时，射频晶体管VT6全开；在这种情况下，最大电源电压被提供给主振荡器。结果，促进了发电机自励的条件，并在初始时刻建立了大振幅的振荡。但是这个通过整流器的 RF 电压打开 VT5，而 VT6 基极的电压增加，这导致发电机电源电压下降，并最终稳定其振荡幅度。当 VT4 集电极上的射频信号幅度略高于 400 mV 时，建立平衡状态。

可变电阻 R17（显示为电位器）实际上是一个射频衰减器，在其输出没有负载的情况下，最大电压达到输入的四分之一，即100 毫伏。当同轴电缆负载 50 欧姆的电阻时（这是在 50 到 160 MHz 及更高频率范围内匹配所必需的），在发生器输出端设置约 50 mV 的射频电压，可以降低通过调节衰减器达到所需的水平。

一个 17 欧姆的 Prech 衰减器被用作振荡器电路中的 R50 调节器。如果某些特定应用不需要调整输出电压电平，衰减器 R17 可以用一个固定的 50 欧姆电阻代替。

然而，即使在这种情况下，仍然可以在一定范围内调整 RF 电压电平：为此，电容器 C9 不是连接到 VT4 的集电极，而是连接到它的发射极，必须考虑到微小的变化（降低）在工作范围的较高频率的信号电平。然后VT4的负载由衰减器R17和电阻器R11、R12组成。输出高频电压幅值的增加可以通过用跳线闭合电阻R11来实现，但如果需要减小输出电压的幅值，则电阻R11留在器件中，并且电容器C7，C8被焊接。通过减小电阻 R17 的值可以获得更大的输出信号电平下降，但在这种情况下将不再与电缆达成协议，并且在频率高于 50 MHz 时这是不可接受的！

发电机的所有部件都位于一块小型印刷电路板上。发电机 L1 - L3 的电感器绕在直径为 7,5 mm 的框架上。它们的电感采用专为在 VHF 频段工作而设计的低损耗铁氧体磁芯进行修整。线圈 L3 有 62 匝，L2 - 15 和 L1 - 5 匝 PEL 0,2 线（所有线圈缠绕在一层）。电感 WL1 制成环形，其一侧连接到档位开关，另一侧连接到可变电容器 C1。环的尺寸如图所示。 2、由直径1,5mm的镀银铜线制成；为了固定其导体之间的距离，使用了三个低损耗绝缘材料（例如氟塑料）板，其中钻有两个直径为 1,5 mm 的孔，分别位于 10 和 2,5 mm 的距离处（图2).

简单的宽带射频信号发生器

整个设备放置在一个尺寸为 45x120x75 毫米的金属外壳中。如果衰减器和射频连接器安装在与印刷电路板相对的一侧的外壳中，则设备外壳内部仍有足够的空间放置电源单元：一个 1 W 电源变压器，带有一个电源电压降至 15 V，整流桥和微电路 7812（家用模拟 - KR142EN8B）。一个带有频率预分频器的微型频率计也可以放置在外壳中。在这种情况下，分频器输入应连接到 VT4 集电极，而不是输出连接器，这样可以在从 R17 衰减器获取的任何射频电压下读取频率。

可以通过改变电路线圈的电感或电容器C1的电容来改变设备的频率范围。当向更高频率扩展频率范围时，应降低调谐电路的损耗（使用具有空气电介质和陶瓷绝缘作为 C1 的电容器，低损耗电感器）。此外，二极管VD1和VD2必须符合这个扩展的频率范围，否则随着频率的增加，发电机的输出电压会增加，这可以通过稳压电路效率的降低来解释。

为便于调谐，可在C 1 上并联一个小容量的可变电容（电动游标），或在调谐电容上加一个机械游标，齿轮比为1:3-1:10。

在本设计中，BF199晶体管可以替换为国产晶体管——KT339任意字母索引，当将发生器范围扩大到更高频率时——KT640、KT642、KT643。允许安装KP11G或KP307代替BFW312场效应晶体管，代替VS252S晶体管，KT3107是合适的，索引为Zh，I，K或L。微波检波二极管，例如2A201，2A202A，可以是用作二极管。如果发生器在不超过 100 MHz 的频率下工作，则还可以使用 GD507A 型二极管（带有电阻器 R11 的电阻校正）。开关 SA1 - PGK。电阻器的功率为 0,125 或 0,25 瓦。

电容器 C1 必须采用空气电介质，并且定子板与本体以及转子板与轴均具有陶瓷或石英绝缘；其最大电容最好限制在 50 pF。发电机中使用的衰减器类型不是我们行业生产的。相反，允许在自动调节电路中使用平滑调节器，并在输出处使用带有 P 或 T 形链路的传统阶梯式衰减器。

您也可以尝试自己制作衰减器，平滑调整输出电压，为此修改标准可变电阻器。请注意，如果自制衰减器是在滑动可变电阻器的基础上制作的，其输出电平的调节范围可以显着增加，其导电层的一侧附有一条窄金属条整个长度。它连接到公共电线和主体。

文学

Funkschau, 1981, no. 25/26, p. 134-136
第 6/1997 号电台

出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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