Amplificatore di impulsi di un sistema radar a corto raggio. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Progettista radioamatore
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Per misurare la velocità di oggetti in movimento, come le automobili, sono ampiamente utilizzati sistemi radar a corto raggio basati sull’effetto Doppler [1]. I generatori di oscillazioni a microonde di questi sistemi sono spesso realizzati utilizzando diodi Gunn funzionanti in modalità continua. Le capacità di tali sistemi radar a corto raggio possono essere ampliate commutando i generatori in una modalità operativa a impulsi. In questo caso diventa possibile, oltre a misurare la velocità degli oggetti, anche determinarne la distanza.
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In conformità con i dati del passaporto per i diodi Gunn [2]. per eccitarli sono necessari generatori di impulsi con polarità positiva con un'ampiezza di 5...6 V con una corrente di uscita di 1.5...2 A. I generatori di segnali di impulsi standard funzionano, di regola, con un carico standard di 50 Ohm e hanno una tensione di uscita di 1 V.
La Figura 1 mostra un circuito amplificatore che consente di aumentare i parametri di uscita di un generatore di segnali a impulsi standard ai valori richiesti. L'amplificatore contiene un partitore di tensione resistivo in ingresso, due stadi di amplificazione, un generatore di corrente stabile e un'uscita di controllo.
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Il partitore di tensione in ingresso è realizzato utilizzando i resistori R1...R3. Garantisce l'adattamento dell'amplificatore con l'impedenza di uscita del generatore e la stabilizzazione della profondità del feedback negativo complessivo che copre l'amplificatore, in entrambi gli stadi amplificatori costruiti sui transistor VT2 e VT4. È stata utilizzata la stabilizzazione termica del collettore attivo delle correnti di quiescenza (3). Le correnti di riposo dei transistor stessi sono state selezionate in base all'amplificazione non distorta degli impulsi con un ciclo di lavoro variabile da 10 a infinito. Per il transistor VT2, la corrente di riposo è 70 mA, per il transistor VT4 - 300 mA. Le correnti vengono impostate selezionando le resistenze R5 e R12.
Quando il generatore a diodi Gunn si avvia, la sua resistenza cambia. Per ridurre l'influenza della variazione della resistenza di carico sulle caratteristiche dell'amplificatore, il suo stadio di uscita è progettato secondo un circuito collettore comune e l'amplificatore stesso è coperto da un feedback negativo comune attraverso la catena R7-C8. Di conseguenza, l'impedenza di uscita dell'amplificatore non supera 0,4 Ohm.
Una variazione della temperatura del cristallo del diodo Gunn porta ad una variazione della frequenza di generazione istantanea [4]. Per ridurre questo fattore, nell'amplificatore è installato un generatore di corrente stabile sul transistor VT5, che garantisce il riscaldamento del diodo nei periodi tra gli impulsi di avvio. La corrente del generatore viene regolata utilizzando il potenziometro R18 nell'intervallo 0.1...0.5 A. L'amplificatore ha un'uscita di controllo per la registrazione dell'ampiezza degli impulsi forniti al diodo Gunn. Il diodo VD1 è installato per proteggere i transistor dell'amplificatore da guasti dovuti a polarità di alimentazione errata. Il diodo VD2 è necessario per ripristinare la componente CC all'uscita dell'amplificatore.
L'amplificatore è assemblato su un circuito stampato di 80x75 mm in fibra di vetro a doppia faccia con uno spessore di 2...3 mm. Il disegno della scheda è mostrato in Fig. 2, la Fig. 3 mostra la disposizione degli elementi.
La linea tratteggiata in Fig. 3 indica i punti in cui le estremità sono metallizzate, necessaria per eliminare le risonanze parassite e mettere a terra le aree richieste del circuito stampato. Questo può essere fatto usando un foglio di metallo. Transistor VT2. VT4 e VT5 sono fissati alla base mediante pasta termoconduttiva. Gli induttori sono incollati al circuito stampato mediante distanziatori dielettrici realizzati, ad esempio, in laminato di fibra di vetro senza pellicola.
La configurazione dell'amplificatore inizia con l'impostazione delle correnti di riposo specificate dei transistor VT2 e VT4 con i resistori R5 e R12. Quindi, come carico equivalente, all'uscita dell'amplificatore viene collegato un resistore con una resistenza di 4...6 Ohm. All'ingresso dell'amplificatore viene applicato un impulso negativo con un'ampiezza di 0,1...0,2 V e il guadagno richiesto viene impostato modificando la resistenza R7. Va tenuto presente che quando la resistenza di R7 è inferiore a 100 Ohm, sul fronte anteriore dell'impulso appare un superamento. Ciò è dovuto al ritardo del segnale nel circuito di feedback generale. Selezionando le resistenze R19 e R20 si impostano i limiti per la regolazione della corrente fornita dal generatore al VT5.
Letteratura
- Bakulev P.A., Stenin V.M. Metodi e dispositivi per la scelta delle catene in movimento. - M.: Radio e comunicazione, 1986.
- Dispositivi a semiconduttore. Diodi a microonde: Manuale /B.A. Nalivaiko et al./. - Tomsk MGP RASCO. 1992.
- Titov A. A. Calcolo di un circuito di stabilizzazione termica del collettore attivo e suo utilizzo in amplificatori con controllo automatico del consumo di corrente. - Equipaggiamento elettronico. Ser. Tecnologia a microonde. 2001. N. 2. P.26.
- Tsarapkin DP Generatori di microonde basati su diodi Gunn. - M.: Radio e comunicazione, 1982.
Autori: A.Titov, V.Pushkarev, Tomsk
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Gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology, guidati da Daniel Anderson (Daniel Anderson) hanno creato un film polimerico che ha l'elasticità e la forza della vera pelle.
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