Commutazione elettronica con diodi. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Nodi di apparecchiature radioamatoriali

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Il motivo per cui ho scritto questo articolo è stata la mia prima conoscenza con apparecchiature HF da "lontano all'estero".

Quando il coperchio del ricetrasmettitore ICOM-735 è stato aperto ed è stato esaminato il suo circuito, si è scoperto che non c'erano relè che commutassero i circuiti elettrici. Tutte le commutazioni nel ricetrasmettitore vengono eseguite utilizzando speciali diodi pin. Questo viene fatto per ridurre il costo del ricetrasmettitore e ridurne le dimensioni.

Naturalmente, nessuno metterà in dubbio il vantaggio dei relè rispetto ai diodi usati come interruttori, specialmente nei circuiti ad alta frequenza.

Tuttavia, nella pratica radioamatoriale, a volte diventa necessario commutare i circuiti elettrici utilizzando diodi. Analizzando l'elenco dei diodi prodotti nei paesi della CSI, i diodi KD409 sono stati scelti per l'uso come i parametri più vicini ai diodi pin. Ma i migliori risultati si otterranno senza dubbio utilizzando diodi pin importati, come il BAR 12-3 della Siemens. Il diodo pin non si comporta come un interruttore, ma come una resistenza il cui valore è lineare con la corrente che attraversa il diodo. La resistenza dei diodi pin importati con una corrente di 25 mA è 0,1 ohm e in assenza di polarizzazione - circa 1,5 MΩ, mentre la capacità dinamica del diodo è 0,1 pF. Tali caratteristiche dei diodi consentono loro di competere con i normali interruttori meccanici.

I seguenti sono circuiti in cui la commutazione di circuiti elettrici viene eseguita utilizzando diodi, sebbene l'uso di diodi per la commutazione di circuiti elettrici non sia ovviamente limitato a questi circuiti.

Fig.1 (clicca per ingrandire)

1. Commutatore elettronico dei filtri passa-banda (Fig. 1).

I principali svantaggi della commutazione dei diodi nei circuiti a preselettore sono una diminuzione della loro selettività dovuta all'interferenza sui circuiti di alimentazione del diodo, un restringimento della gamma dinamica e una maggiore figura di rumore dovuta all'attenuazione del segnale dovuta al valore finito della resistenza del diodo in la direzione in avanti.

I produttori stranieri di ricetrasmettitori utilizzano speciali diodi pin come diodi, che riducono al minimo gli svantaggi di cui sopra, e questo si giustifica pienamente nella produzione di ricetrasmettitori di classe media e bassa.

Se si applica una tensione di +12 V all'uscita a 1,8 MHz, una corrente di circa 1 mA scorrerà attraverso i diodi VD10 e VD10 (determinata dalla resistenza di 680 ohm nei divisori). Il segnale dall'antenna attraverso il diodo VD1 entra nella bobina di accoppiamento, passa un filtro passa-banda da 1,8 MHz ed entra nel mixer. I restanti diodi dell'interruttore elettronico VD2 ... VD9 e VD11 ... VD18 sono chiusi da una tensione inversa (circa +6 V) che si verifica sui resistori del partitore di tensione. Questo circuito ti permette di cavartela solo con una tensione positiva.

Tale interruttore fornisce più di 50 dB di isolamento tra i singoli filtri passa-banda. La perdita di segnale quando si utilizzano bobine con un diametro di 5...8 mm è di 8...10 dB. Le perdite possono essere leggermente ridotte aumentando la corrente diretta attraverso i diodi, utilizzando bobine di diametro maggiore o introducendo un amplificatore ad alta frequenza per compensare le perdite.

L'interruttore dell'antenna è realizzato sul diodo VD19. Durante la ricezione, la tensione ai capi del diodo è 0 V.

È chiuso e il segnale dall'ingresso passa attraverso uno dei filtri passa-banda. Quando si trasmette una tensione di +12 V, il diodo VD19 si apre e quindi devia l'ingresso. In questo caso, il segnale non passa al percorso di ricezione.

2. Interruttore oscillatore a cristallo (Fig. 2).

Fig.2 (clicca per ingrandire)

L'uso dell'interruttore elettronico specificato consente di modificare la frequenza dell'oscillatore a cristallo di riferimento. Quando viene applicato +12 V all'ingresso LSB, il diodo VD1 si apre (il diodo VD2 è chiuso) e un induttore è collegato in serie al quarzo, per cui la frequenza dell'oscillatore di riferimento diminuisce. Quando viene applicato +12 V all'ingresso USB, il diodo VD2 si apre (il diodo VD1 è chiuso) e il condensatore C5 viene acceso in serie con il quarzo. La frequenza dell'oscillatore di riferimento viene aumentata.

3. Interruttore a fascia con filtro in cristallo

Fig.3 (clicca per ingrandire)

Per commutare la larghezza di banda del filtro a cristalli del ricetrasmettitore su SSB o CW, è possibile commutare le capacità incluse nel filtro a cristalli mediante diodi. Quindi, quando viene applicato +12 V al filtro al quarzo, i diodi VD1, VD2, VD3 si aprono e deviano le capacità della serie C4, C5, C6, a seguito delle quali la banda del filtro al quarzo si restringe da 2,5 kHz a 0,8 kHz .

4. Inversione della cascata (Fig. 4).

Ris.4

Questo schema dello stadio di inversione del diplexer (che è un carico attivo per il mixer in un'ampia banda di frequenza) sul transistor KP903 è familiare a molti. In ricezione, funziona come un amplificatore a porta comune. In questo caso, il diodo VD1 è aperto e il diodo VD2 è chiuso. Durante la trasmissione, il transistor funge da inseguitore di sorgente.

Letteratura

1. Bashkatov V. Miglioramenti al percorso universale a scheda singola. - Radioamatore HF e VHF, 1997, n. 6.
2. Bunin SG, Yaylenko L.P. Manuale del radioamatore a onde corte. - K.: Tekhnika, 1978.
3. Gorshkov B.I. Elementi di apparecchi elettronici radio. Direttorio. - M.: Radio e comunicazione, 1988.
4.QST, N5, 1991.

Autore: V.Bashkatov (US0IZ), regione di Donetsk, Gorlovka; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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