ФПЧ и генераторы на негатронах

Приведено несколько схем фильтров промежуточной частоты и генераторов, выполненных с использованием электронных приборов, имеющих на вольтамперной характеристике участок с отрицательным динамическим сопротивлением (негатронов).

Вебинар «Источники питания MEAN WELL для промавтоматики и серверного оборудования в новых условиях» (02.06.2022)

Негатрон (негаваристор) – полупроводниковый прибор, имеющий на вольтамперной характеристике участок с отрицательным динамическим сопротивлением [13]. При повышении напряжения ток через такой полупроводниковый прибор понижается.

На основе негатронов могут быть созданы усилители, фильтры, генераторы электрических сигналов [13]. Так, например, в статье [4] приведен пример построения режекторного фильтра на частоту 500 кГц. На Рисунке 1 показана схема фильтра промежуточной частоты (ФПЧ), полученная модифицированием схемы фильтра [4]. В отличие от прародителя ФПЧ не подавляет выходной сигнал на выходе устройства, а, напротив, выделяет его. Коэффициент передачи ФПЧ на резонансной частоте превышает 60 дБ, Рисунок 2.

Фильтр промежуточной частоты на 500 кГц.
Рисунок 1. Фильтр промежуточной частоты на 500 кГц.

Варьированием параметров LC-контура, Рисунок 1, резонансная частота фильтра может быть понижена до значений порядка 1 кГц и ниже с сохранением коэффициента передачи.

Частотная зависимость коэффициента передачи ФПЧ.
Рисунок 2. Частотная зависимость коэффициента передачи ФПЧ.

На Рисунке 3 показана возможность использования негатрона для генерации сигналов синусоидальной формы. Частот генерации задается параллельным колебательным контуром и составляет 465 кГц. Коэффициент нелинейных искажений сигнала амплитудой 800 мВ близок к 2%.

Генератор синусоидальных сигналов на негатроне.
Рисунок 3. Генератор синусоидальных сигналов на негатроне.

Еще одна схема генератора на основе негатрона иного построения приведена на Рисунке 4. Генератор вырабатывает сигналы экспоненциально нарастающей формы, резко обрывающиеся в момент окончания импульса. Амплитуда выходных сигналов 5 В. Частоту генерации регулируют потенциометром R5 в пределах от 500 до 1000 Гц. Ступенчато поменять диапазон генерации можно заменой конденсатора C1: при емкости конденсатора C1 11 нФ диапазон генерируемых частот регулируется в пределах от 1 до 2 кГц.

Генератор сигналов пилообразной формы с использованием негатрона.
Рисунок 4. Генератор сигналов пилообразной формы с использованием негатрона.

Добавление выходного каскада на полевом транзисторе VT5 2N7000, Рисунок 5, к генератору, Рисунок 4, позволит получить на выходах генератора сигналы, форма которых приведена на Рисунке 6. Частоту генерации регулируют потенциометром R5 в пределах от 800 до 1000 Гц. Коэффициент заполнения импульсов прямоугольной формы, снимаемых с выхода UВЫХ2, меняется от 0.3 при частоте 800 Гц до 0.2 на частоте 1000 Гц. Амплитуда выходных сигналов на выходе UВЫХ1 равна 5 В, на выходе UВЫХ2 – 12 В.

Генератор сигналов пилообразной и прямоугольной формы.
Рисунок 5. Генератор сигналов пилообразной и прямоугольной формы.
 
Форма сигналов на выходе генератора.
Рисунок 6. Форма сигналов на выходе генератора.
  1. Datasheet Fairchild BC547C
  2. Datasheet Fairchild BC557B
  3. Datasheet Microchip 2N7000

ООО «Мегател», ИНН 3666086782, ОГРН 1033600037020

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 401
сейчас смотрят 21
представлено поставщиков 1570
загружено
позиций
25 067 862