В работах [1, 2] рассмотрены практические схемы барьерных генераторов ВЧ. При этом осталась без внимания еще одна область применения этих генераторов - в качестве сверхрегенеративных детекторов (приемников).
Генератор ВЧ, работающий в режиме прерывистой генерации, при выполнении ряда требований может служить и в качестве сверхрегенеративного детектора (приемника). Таким образом, используя барьерный генератор ВЧ, можно построить очень простой сверхрегенеративный приемник.
Режим прерывистой генерации наиболее просто реализуется с помощью интегрирующей RC-цепи в цепи питания барьерного генератора ВЧ. Постоянная времени данной RC-цепи должна быть больше, чем время нарастания амплитуды колебаний ВЧ в схеме генератора. Собственно, такая идея не нова, и уже неоднократно реализовывалась.
Например, одна из схем сверхрегенеративного приемника, использующая гашение за счет RC-цепи, рассмотрена в [3]. Для построения сверхрегенеративного приемника можно, в принципе, использовать практически любую схему барьерного генератора ВЧ из приведенных в [1, 2].
Режим самогашения за счет интегрирующей RC-цепи, установленной в цепи питания, оказывается возможным благодаря характерному свойству барьерных генераторов. Дело в том, что при относительно низком напряжении на конденсаторе RC-цепи генератор не работает, и при этом представляет для постоянного тока очень высокое сопротивление. Поэтому "заторможенный" генератор не мешает заряду конденсатора через сопротивление. При достижении на конденсаторе некоторого уровня напряжения (примерно 0,6 В), генератор ВЧ начинает генерировать. В этом случае он представляет собой достаточно малое сопротивление для постоянного тока, конденсатор RC-цепи быстро разряжается через генерирующий барьерный генератор. Напряжение на конденсаторе уменьшается, в результате чего генератор снова перестает работать и переходит в "заторможенный" режим. Такой процесс автосуперизации периодически повторяется. С особенностями функционирования приемника с самогашением (автосуперизацией) можно познакомится в [4].
Как показали эксперименты автора на германиевых транзисторах, которые характеризуются значительными токами утечки, такой приемник изготовить нельзя. Другим важным условием, необходимым для возможности осуществления автосуперизации генератора с помощью интегрирующей цепи, является гистерезис при переходе от "заторможенного" состояния к генерирующему, и наоборот.
Рассмотрим практическую схему сверхрегенеративного приемника (рис.1). Сверхрегенеративный детектор выполнен на основе барьерного генератора ВЧ с ОБ [2]. Прерывистая генерация (автосуперизация) в данной схеме реализуется с помощью RC-цепи, включающей С4 и последовательно соединенные R2 и R3. Дроссель L2 необходим для развязки по ВЧ, поскольку непосредственное подключение С4 к эмиттеру VT1 делает генерацию невозможной.
Рис.1. Принципиальная схема сверхрегенеративного приемника
Бескаркасная катушка L1 содержит 11 витков провода диаметром примерно 0,8 мм. Намотка выполняется виток к витку. В качестве оправки используется хвостовик сверла диаметром 5,5 мм.
Использование конденсатора С1 небольшой емкости и резистора R1 с сопротивлением, близким к 50 Ом, как и в [3], позволяет получить входное сопротивление 50 Ом.
Оптимальный режим работы сверхрегенеративного детектора (в частности, средняя частота автосуперизации) достигается подбором С4 и R3. Величина емкости СЗ при работе генератора в качестве сверхрегенеративного детектора должна быть значительно больше, чем это необходимо для возникновения устойчивой генерации. По-видимому, это явление связано с уменьшением сопротивления по постоянному току (при увеличении емкости СЗ) в режиме генерации, и, возможно, с увеличением гистерезисных явлений с ростом этой емкости.
Величина СЗ подбирается при настройке приемника. Методика настройки практически не отличается от приведенной в [3]. Диапазон перестройки приемника - от 25 до 40 МГц.
Источники
- Артеменко В. Барьерные генераторы ВЧ. - Радиолюбитель, 2001, N6, С.ЗЗ.
- Артеменко В. Барьерный LC-гeнератор с ОБ. - Радиомир, 2003, N9, С.37.
- Артеменко В. Сверхрегенеративный приемник. - Радиомир, 2002, N10, СЗ.
- Жеребцов И.П. Радиотехника. - М.: Связьиздат, 1963.
Автор: В.АРТЕМЕНКО, UT5UDJ, г.Киев