КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Физические принципы работы ВЧ и СВЧ генераторов
Стандарты частоты и времени. Классификация и параметры источников опорных колебаний. Лекция 7. Основные виды и параметры источников опорных колебаний Классификация источников колебаний. Характеристики источников опорных колебаний.
Вопрос 1 Классификация и параметры источников опорных колебаний 1.1. Классификация источников колебаний Основное назначение ВЧ или СВЧ генератора – преобразование энергии источника постоянного тока в энергию ВЧ или СВЧ колебаний. В зависимости от природы первичных электромагнитных колебаний различают 2 основных типов генераторов: а) автогенераторы, работающие в режиме самовозбуждения или автоколебаний, частота которых определяется параметрами самого устройства. Используется в основном в качестве источника опорных колебаний. Рис. 4.1
б) генераторы с внешним возбуждением, работающие в режиме усиления входного сигнала по мощности или умножения его частоты. Рис. 4.2.
В обоих типах генераторов используется одни и те же типы электронных приборов физические принципы их работы можно рассматривать в рамках общей теории. Далее разговор в основном об источниках опорных колебаний. Классификация осуществляется по различным признакам. По типу активного элемента: - на логических микросхемах; - на операционных усилителях; - на электровакуумных лампах; - на транзисторах (биполярных, полевых); - на полупроводниковых диодах СВЧ (туннельных, лавинно-пролетных, Ганна); - на электровакуумных генераторных приборах (на отражательных клистронах, на магнетронах, на лампах бегущей (обратной) волны, на митронах, на стабилитронах и др.); - на квантовомеханических генераторных приборах – молекулярных генераторах;
- лазерах (полупроводниковых, твердотельных и жидкостных); и т.д. По виду колебательной системы: - с RC-элементами; - с LC-элементами; - с кварцевыми резонаторами; - с дисковыми диэлектрическими резонаторами СВЧ; - с резонаторами на полосковых или двух проводниковых линиях; - с объемными резонаторами; - с резонансными резонаторами; - со сверхпроводящими резонаторами; - с резонаторами на поверхностных акустических волнах (ПАВ) - с резонансными цепями на основе квантовых переходов; По способу управления частотой: - перестраиваемые; - с управлением частоты на варикапах; - с ферритовыми управителями частоты на железо-иттриевом гранате (ЖИГ – перестройка); - с управлением частотой за счет изменения U пит.; - с управляемыми реактансами; По способу защиты от влияния дестабилизирующих факторов: - в незащищенном исполнении; - с термокомпенсацией; - с термостатированием; - со средствами радиационной и/или влагозащиты; - с термовиброустойчивыми частотно-задающими элементами; - с амортизирующей конструкцией; Далее по признакам. По назначению. По рабочей частоте. По уровню паразитного отклонения частоты. По выходной мощности. По сервисным возможностям.
1.2. Характеристики источников опорных колебаний Основные характеристики источников опорных колебаний: - форма выхода сигнала; - частота повторения сигнала на выходе; - выходная мощность; - уровень нестабильности частоты. Вспомогательные параметры источников опорных колебаний количественно определяют чувствительность основных параметров к изменениям внешних факторов (температуры, влажности, радиации, вибрации и т.п.) + Потребительские свойства + Сервисные возможности Выходная мощность где V02 – амплитуда выходного напряжения, Rн – согласованная активная нагрузка (по умолчанию Rн = 50 Ом)
Единица измерения: 1) в ваттах (А) 2) в дБ относительно определенной мощности а) относительно 1 милливатта (10-3) дБ мВт б) относительно 10-9Вт дБ нВт в) относительно 10-12Вт дБ пВт
Уровень несинусоидальности Вариант 1 – в дБ содержание мощности второй А2, третьей А3 и след. гармоники в спектре выходного сигнала по отношению к мощности несущего колебания Вариант 2 – в дБ или разах отношение мощности А2, А3 к мощности А1.
Нестабильность частоты после установления теплового режима (длительность «выбега» частоты) зависит от постоянной времени колебательной схемы и характера тепловых процессов в конструкции генератора) является случайным процессом. Параметры этого процесса определяются внутренними явлениями движения зарядов (дробовые и тепловые эффекты) и влиянием факторов внешних воздействий (давление, tº, влажность, вибрация, радиация, ЭМИ). При расчетах и проектировании надо знать Sφ(F) (см. лек. 1). Кратковременная нестабильность опорного генератора – СКО за определенный отрезок времени δк(Тк), Тк = 1, 10, 100, 1000с при усредненном за 1, 10, 100мс. Долговременная нестабильность (дрейф) частоты δд(Тд), Тд – сутки, неделя,..., несколько лет при усреднении за 1ч или 1 сутки. Характеризует эффекты старения и деградации. Температурный коэффициент частоты (ТКЧ) измеряют при номинальной температуре в относительных миллионных долях на 1ºС (10-6/C). Вариации фазы за короткое время могут проявлять эффект дрожания, который обусловлен влиянием пульсаций питающего напряжения, внешними акустическими воздействиями (микрофонный эффект) или фликкер-эффектами в элементах генератора. Оценивают среднее квадратическое отклонение количества моментов перехода фазы через Ǿ за 1с и измеряют в пикосекундах. В таблице представлены параметры источников опорных колебаний.
Таблица 4.1. Параметры источников опорных колебаний
Вопрос 2
Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 6375; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |