Удвоитель частоты для тахометра схема

Обновлено: 08.01.2025

Схемку которую ты упоминал не видел.
Но задача очень простая, решается с помощью интегрального таймера NE555 (отечественный аналог 1006ВЕ1) Если применить сдвоеный вариант, микросхема NE556 то на выходе можно получить практически идеальный меандр.

Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки

Справочная информация

Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:

Диагностика
Определение неисправности
Выбор метода ремонта
Поиск запчастей
Устранение дефекта
Настройка

Неисправности

Все неисправности по их проявлению можно разделить на два вида - стабильные и периодические. Наиболее часто рассматриваются следующие:

не включается
не корректно работает какой-то узел (блок)
периодически (иногда) что-то происходит

О прошивках

Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.

На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.

Схемы аппаратуры

Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:

(запросы) (хранилище) (запросы) (запросы)

Справочники

На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).

Marking (маркировка) - обозначение на электронных компонентах

Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.

Package (корпус) - вид корпуса электронного компонента

При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:

DIP (Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
SOT-89 - пластковый корпус для поверхностного монтажа
SOT-23 - миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
TO-220 - тип корпуса для монтажа (пайки) в отверстия
SOP (SOIC, SO) - миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа (SMD)
TSOP (Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
BGA (Ball Grid Array) - корпус для монтажа выводов на шарики из припоя

Краткие сокращения

При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:

Сокращение	Краткое описание
LED	Light Emitting Diode - Светодиод (Светоизлучающий диод)
MOSFET	Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor - Полевой транзистор с МОП структурой затвора
EEPROM	Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory - Электрически стираемая память
eMMC	embedded Multimedia Memory Card - Встроенная мультимедийная карта памяти
LCD	Liquid Crystal Display - Жидкокристаллический дисплей (экран)
SCL	Serial Clock - Шина интерфейса I2C для передачи тактового сигнала
SDA	Serial Data - Шина интерфейса I2C для обмена данными
ICSP	In-Circuit Serial Programming – Протокол для внутрисхемного последовательного программирования
IIC, I2C	Inter-Integrated Circuit - Двухпроводный интерфейс обмена данными между микросхемами
PCB	Printed Circuit Board - Печатная плата
PWM	Pulse Width Modulation - Широтно-импульсная модуляция
SPI	Serial Peripheral Interface Protocol - Протокол последовательного периферийного интерфейса
USB	Universal Serial Bus - Универсальная последовательная шина
DMA	Direct Memory Access - Модуль для считывания и записи RAM без задействования процессора
AC	Alternating Current - Переменный ток
DC	Direct Current - Постоянный ток
FM	Frequency Modulation - Частотная модуляция (ЧМ)
AFC	Automatic Frequency Control - Автоматическое управление частотой

Частые вопросы

После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.

Кто отвечает в форуме на вопросы ?

Ответ в тему Удвоитель частоты для тахометра? как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.

Как найти нужную информацию по форуму ?

Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.

По каким еще маркам можно спросить ?

По любым. Наиболее частые ответы по популярным брэндам - LG, Samsung, Philips, Toshiba, Sony, Panasonic, Xiaomi, Sharp, JVC, DEXP, TCL, Hisense, и многие другие в том числе китайские модели.

Какие еще файлы я смогу здесь скачать ?

При активном участии в форуме Вам будут доступны дополнительные файлы и разделы, которые не отображаются гостям - схемы, прошивки, справочники, методы и секреты ремонта, типовые неисправности, сервисная информация.

Полезные ссылки

Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.

Довольно часто при построении схем разнообразных генераторов и синтезаторов частот возникает необходимость в преобразовании сигналов одной частоты в сигналы большей частоты. Это можно сделать при помощи описанных в разделе Смесители схем смесителей (обеспечив преобразование вверх). Однако, когда требуется кратное преобразование (в два, три и более раз), удобнее и эффективнее использовать схемы так называемых умножителей частоты. Как следует из названия, такие схемы обеспечивают кратное преобразование (умножение) частоты входного сигнала.

Диодные умножители частоты характеризуются рядом положительных черт, которые обусловливают довольно широкое применение таких устройств (особенно на высоких и сверхвысоких частотах). К наиболее важным относятся: низкий уровень тепловых и фазовых шумов, способность работать на очень высоких частотах (вплоть до частот субмиллиметрового диапазона), а также относительная простота конструкции.

В настоящее время на практике применяется три принципиально отличающихся методики умножения частоты в диодных умножителях:

варакторное умножение (умножение на нелинейной емкости);
удвоение на схеме двухполупериодного выпрямления;
диодное преобразование формы импульсов с последующим выделением нужной гармоники.

Работа умножителей частоты характеризуется рядом параметров: коэффициент умножения, входная (\(P_<вх>\)) и выходная (\(P_<вых N>\)) мощности, КПД (\(\eta = P_<вых N>/P_<вх>\) , иногда его называют эффективностью умножителя или коэффициентом передачи по мощности), полоса рабочих частот и т.д.

Варакторные умножители частоты — это устройства, главным рабочим элементом которых является умножительный варикап (варактор) — полупроводниковый диод, который используется как нелинейная емкость с малыми потерями. Преобразование частоты происходит за счет искажения формы сигнала на нелинейно зависящей от напряжения емкости варактора и последующего выделения нужной гармонической составляющей. Структурные схемы двух основных типов варакторных умножителей представлены на рис. 3.6-35.

Рис. 3.6-35. Последовательная (а) и параллельная (б) структурные схемы варакторных умножителей частоты

Эти структурные схемы содержат: источник входного сигнала, варактор, нагрузку и фильтры \(Ф1\), \(Ф2\). Фильтры служат для фильтрации гармоник в нагрузке и источнике входного сигнала, а также для согласования нагрузки и источника с варакторным умножителем. Первый фильтр \(Ф1\) настраивается на частоту входного сигнала (это может быть, например, фильтр нижних частот с частотой среза незначительно превышающей частоту входного сигнала), а второй фильтр \(Ф2\) — на частоту нужной гармоники (это должен быть достаточно узкополосный полосовой фильтр, точные требования к полосе пропускания обоих фильтров определяются спектром умножаемого сигнала). При таких характеристиках через варактор протекают лишь две гармоники тока (конечно, любые реальные фильтры неидеальны, поэтому на самом деле будут присутствовать и все другие гармоники, но они будут существенно подавлены).

Мощность сигнала, подведенная к умножителю, частично теряется в варакторе и фильтрах. Некоторая доля преобразованной мощности рассеивается в элементах схемы. Поэтому коэффициент передачи по мощности варакторных умножителей частоты меньше единицы. Обычно стремятся получить максимальные выходную мощность и КПД, т.е. добиться режима, оптимального по энергетическим показателям.

Варакторные умножители находят наибольшее применение в диапазоне СВЧ (сантиметровые, миллиметровые и субмиллиметровые длины волн). Их основное достоинство состоит в том, что с их помощью могут быть созданы достаточно мощные генераторы на те диапазоны частот, в которых нельзя добиться приемлемых параметров от генераторов на диодах Ганна или лавинно-пролетных диодах (например, ввиду невозможности непосредственной генерации диода Ганна или лавинно-пролетного диода на нужной частоте или ввиду повышенного уровня шумов генераторов на ЛПД).

В реальных умножителях сантиметрового диапазона (по выходной частоте) при коэффициенте умножения равном двум достигается КПД порядка 60. 70 %. При увеличении коэффициента умножения КПД падает, так в утроителях он уже не превышает 40. 50 %, а в умножителе частоты на восемь падает до 10. 12 %. Указанные значения могут быть несколько увеличены при применении ряда специальных методик, таких как: работа в режиме с частичным отпиранием варактора и введение дополнительных (т.н. “холостых”) контуров в схему умножителя (рис. 3.6-35).

В обычном умножителе варактор все время находится в режиме обратного смещения (цепи задания режима по постоянному току на рис. 3.6-35 не показаны), причем, с точки зрения уменьшения потерь в варакторе, выгодно максимально увеличивать напряжение смещения вплоть до уровня, граничащего с напряжением пробоя. Снижение потерь, казалось бы, означает большую выходную мощность и КПД умножителя. Тем не менее, это не всегда так — очень важен характер вольт-фарадной характеристики \(C(U)\) применяемого варактора. Дело в том, что нелинейность именно этой характеристики является основополагающим физическим эффектом, лежащим в основе работы варакторного умножителя. Так, например, если зависимость емкости диода от приложенного обратного напряжения близка к квадратичной, то наиболее эффективным будет применение такого диода в удвоителях частоты, а если степень нелинейности выше, то он неплохо справится и с умножением на больший коэффициент. Но самым важным является не характер, а глубина данной нелинейности, т.е. абсолютные величины коэффициентов \(b, c, d, . \) в формуле, отражающей разложение зависимости \(C(U)\) в ряд Тейлора: \(C(U) = C_0 + aU + bU^2 + cU^3 + . \). Усилить нелинейность удается в режиме с частичным открыванием \(p\)-\(n\)-перехода варактора.

Если варактор в течение всего периода входного сигнала закрыт, то для умножения частоты используется только барьерная емкость перехода. При открывании диода к барьерной добавляется диффузионная емкость, которая меняется от напряжения значительно сильнее, и вольт-фарадная характеристика становится более нелинейной. Однако при открывании существенно возрастают потери за счет прямого тока диода. Таким образом, существует некий критерий, определяющий возможность использования режима с частичным открыванием в том либо ином варакторном умножителе частоты. Данный критерий определяется исходя из частотных свойств варактора и частот входного и выходного сигналов. Дело в том, что в функционирующем в режиме с частичным открыванием варакторе с увеличением частот сигналов будет изменяться характер потерь. При малых частотах преобладающими будут рекомбинационные потери, с увеличением частоты они падают, но существенными становятся потери инерционные. В некотором диапазоне частот оба вида потерь могут оказаться достаточно малы, и как следствие — общая добротность варактора превысит единицу, что и обусловливает целесообразность применения режима с частичным открыванием. Граничные частоты оцениваются следующими соотношениями: \(f_ <вх>> 1/\tau_<эфф>\), \(f_ <вых N>< 1/\tau_<выкл>\), где \(f_<вх>\), \(f_<вых N>\) — частоты входного и выходного сигналов, \(\tau_<эфф>\) — эффективное время жизни неосновных носителей в базе диода, \(\tau_<выкл>\) — время выключения диода.

В высокочастотных варакторах применяются специальные меры по снижению \(\tau_<выкл>\), которое может составлять десятые доли наносекунд. Для этого уменьшают толщину базы и выполняют ее с неравномерной концентрацией примесей (см. Диоды с накоплением заряда).

Методика дополнения варакторного умножителя так называемыми холостыми контурами позволяет увеличить КПД для умножителей с коэффициентом умножения больше двух. Она основана на дополнительном преобразовании на том же варакторе сигнала 2-й, 3-й . гармоники в полезный выходной сигнал. Пояснить сказанное можно на примере утроителя с дополнительным контуром, настроенным на 2-ю гармонику. Если схема включения данного контура такова, что он не является нагрузкой для 2-й гармоники (работает на холостом ходу), т.е. потери на этой гармонике будут малы (отсюда и название — утроитель с холостым контуром, настроенным на 2-ю гармонику), то взаимодействие колебаний 1-й и 2-й гармоник на нелинейной емкости будет приводить к преобразованию части мощности 2-й гармоники в мощность 3-й.

При увеличении выходной мощности за счет холостого контура растет и мощность потерь — ведь теперь в диоде рассеивается мощность трех составляющих тока, а не двух, как в простом умножителе. Несмотря на это, КПД может увеличиться, если выходная мощность возрастает в большей мере, чем потери. На практике для утроителя с холостым контуром на 2‑ю гармонику достижим КПД порядка 70% вместо обычных 40. 50 %. В умножителях большей кратности возможно применение нескольких холостых контуров, однако их реализация на сверхвысоких частотах существенно усложняет конструкцию и настройку умножителя при незначительном росте его эффективности. Поэтому обычно ограничиваются одним, реже — двумя холостыми контурами.

Описанное выше варакторное умножение частоты относится к классическому, используемому сравнительно давно и часто способу выделения гармоник на нелинейном элементе. Основные достоинства и недостатки данного метода следующие:

возможность генерации существенных мощностей на частотах, которые являются рекордно высокими для любых полупроводниковых генераторов СВЧ;
высокий КПД, особенно в режиме с частичным открыванием и при введении холостых контуров;
поскольку варакторные умножители являются резонансной системой им свойственна узкополосность и трудность перестройки по частоте;
при работе на низких частотах резонансная система становится слишком громоздкой, а требуемая для выделения нужной гармоники добротность реализуется с трудом.

В последнее время все большее распространение получают умножители частоты, в которых резонансный способ выделения гармоник не используется. Одной из разновидностей являются умножители, основанные на эффекте удвоения частоты на схеме двухполупериодного выпрямления.

Для двухполупериодного выпрямителя характерно, что частота пульсаций выходного напряжения в два раза превышает частоту входного напряжения (анализ работы таких выпрямителей приведен в разделе Выпрямители). Именно это свойство используется при работе удвоителей частоты. На рис. 3.6-36, 3.6-37 приведены схемы двух простых удвоителей, основанных на двухполупериодной схеме выпрямления со средней точкой и на мостовой схеме.

Рис. 3.6-36. Удвоитель частоты на основе двухполупериодного выпрямителя со средней точкой

Рис. 3.6-37. Удвоитель частоты на основе мостового выпрямителя

В приведенных схемах удвоителей могут применяться диоды самых различных типов (кремниевые, германиевые или арсенид-галлиевые диоды с \(p\)-\(n\)-переходом, диоды с накоплением заряда, диоды с переходом Шоттки, СВЧ диоды), параметры этих диодов будут полностью определять частотные и мощностные свойства удвоителя. Например, использование диодов с барьером Шоттки, которые имеют малое прямое падение напряжения, позволяет подавать на вход достаточно слабые сигналы, а если использовать диоды СВЧ, то и рабочий диапазон устройства смещается в область сверхвысоких частот (рабочий диапазон частот определяется также частотными свойствами трансформаторов).

В качестве трансформаторов на входе и выходе умножителя могут использоваться обыкновенные резонансные контуры, однако наилучшие параметры достижимы при применении широкополосных симметрирующих трансформаторов аналогичных тем, которые используются в широкополосных диодных смесителях. Такие трансформаторы обеспечивают лучшее согласование по входу и выходу, а также обладают высокой широкополосностью, что позволяет применять удвоитель частоты для сигналов очень широкого диапазона частот без какой-либо перестройки. Существует много вариантов включения широкополосных трансформаторов, правильный выбор позволяет обеспечить требуемый для конкретного устройства входной импеданс. На рис. 3.6-38, 3.6-39 приведен ряд примеров удвоителей частоты с широкополосными трансформаторами.

Рис. 3.6-38. Удвоитель частоты на основе мостового выпрямителя с широкополосными симметрирующими трансформаторами (коэффициент трансформации 1:4 или 1:1)

Рис. 3.6-39. Удвоитель частоты на основе двухполупериодного выпрямителя с широкополосным симметрирующим трансформатором (коэффициент трансформации 1:4) на входе

Заметим, что в схеме на рис. 3.6-39 выходной трансформатор отсутствует, его заменил дроссель \(L1\). Это практически не оказывает влияния на параметры умножителя, зато упрощает его конструкцию.

При необходимости обеспечить умножение частоты в 4, 8 и т.д. раз удвоители на схемах выпрямления могут включаться последовательно. При этом, однако, следует иметь в виду, что их КПД не очень высок (порядка 20 % для двухдиодного удвоителя). Поэтому между каскадами удвоения, как правило, включаются промежуточные усилительные каскады.

Таким образом, основными свойствами удвоителей на схемах двухполупериодного выпрямления являются:

простота построения и высокая широкополосность, особенно при применении широкополосных согласующих трансформаторов;
отсутствие громоздких резонансных систем, что позволяет выполнять удвоители компактными и использовать на низких частотах;
низкий КПД и, как следствие, необходимость в промежуточном усилении при многокаскадном включении.

Кроме двух описанных выше методик для умножения частоты могут применяться самые разнообразные схемы, которые работают по принципу изменения формы входного синусоидального сигнала на цепи с существенными нелинейными свойствами и последующим выделением нужной гармоники. Такой принцип очень близок к варакторному умножению частоты, в основе которого также лежит нелинейная цепь (варактор), однако он обеспечивает гораздо меньший КПД, поскольку типовые ключевые цепи, обеспечивающие изменение формы сигнала, обычно характеризуются достаточно высокими потерями, а реализуемый ими характер нелинейности вызывает появление слишком большого числа разнообразных гармоник. Основным же достоинством данных умножителей является простота принципиальной схемы и настройки. Также как и варакторные умножители, умножители с изменением формы сигнала являются резонансными устройствами и при изменении частоты должны подвергаться перестройке.

Пример схемы простого утроителя построенного по описанному принципу приведен на рис. 3.6-40.

Рис. 3.6-40. Утроитель частоты 10/30 МГц на диодах

Также как и в описанных выше умножителях на выпрямляющих схемах, большинство параметров данного умножителя определяются типом применяемых в нем диодов. Оптимальным обычно является выбор диодов с барьером Шоттки соответствующей мощности.

Если провести математический анализ простого прямоугольного сигнала, окажется, что в нем присутствуют только гармоники с нечетными номерами (1-я, 3-я, 5-я, 7-я и т.д.). Таким образом, приведенная на рис. 3.6-40 схема при соответствующей настройке резонансных контуров может использоваться для умножения частоты на 3, 5, 7, . . Для обеспечения четного умножения необходимо другое преобразование формы сигнала, например, в сигнал треугольной формы. Следует иметь в виду, что с повышением коэффициента умножения существенно снижается и без того достаточно невысокий КПД умножителя частоты.

Схема еще одного простого умножителя частоты приведен на рис. 3.6-41. Его работа также основана на преобразовании формы синусоидального сигнала в прямоугольный сигнал с последующим выделением нечетной гармоники.

Рис. 3.6-41. Умножитель частоты 10/50 МГц на двух диодах

Вроде понял что к чему, но нужно узнать какая будет выходная частота, и какое питание на макет подать 12 или меньше? + к этой схеме нужно присобачить самую простую схемку где будут три лампочки гореть последовательно в ряд, красный жёлтый -зелёный, а ещё лучше, что бы они загорелись так по очереди и горели уже постоянно потом,
кто может помочь все это дело нарисовать для печатки, буду благодарен
ps схема была взята вот тут chipinfo.ru/literature/radio/199908/p55.html

Comments 49

Всем здравствуйте! Собрал такую схему, не работает как умножитель частоты. Скачал журнал, в котором схема описана, хочу уже автору- Забелину звонить. У меня есть генератор на TL 494, выжимаю с него до 500 кГц, но мне нужно хотя бы 1 МГц. Подаю на предложенную схему со своего генератора 500 кГц, на выходе имею эти же 500 кГц, хоть убей. Одно но, собрал на К561 ЛН1, у нее имеются 2 входа для активно-низкого напряжения, иначе инверторы работать не будут, но я подаю туда немножко напряжения и они работают, а схема вся нет. Еще не могу понять сам принцип умножения частоты на предложенной схеме. Помогите пожалуйста.

Во, теперь что нужно))

Пришлось потратить 10 минут, вместо пяти в первый раз )

Мы сейчас тут в угадай мелодия будем играть. Собрать соберешь, а работать не будет. Ты лучше давай рассказывай полностью, что тебе нужно изготовить? какие требования и условия? что устройство должно делать? где будет применяться?

p.s. В случае гос. тайны можно в личку.

ну надо что я описал, попросили помочь по учёбе, так как я не силён в схкмах но умею паяльник держать обратился сюда за помощью, что бы нарисовали, а я то уж всё запаяю
нужен рабочий макет этой схемы что скинул+ доработка что я описал

ты не силен в схемах, но умеешь паяльник держать, а что же тот кто учится будет делать, если он ни схем не знает и паяльник не умеет держать? Наверно инженером будет, большой человек?! Я думаю, пускай хоть чему-то научится.

Мда, уровень образования катастрофически рушится((( Слава Путину.

Ну, кому Путин, а кому и Батька

Тоже бардак с этим делом?))

это уже другой разговор, да и не здесь, слишком долго можно говорить на данную тему, так что оставим это …

Они ещё этого не проходили, даже паяльной практике не было ещё, просто их препод сказал кто сделает такое, тому экзамен зачёт без сдачи

а лучше диплом сразу купить. Ладно, у сомого дочь любит оценки на халяму получать, хоть и гоняю, но ни куда от этого не денешься.

не, ну почему халява ) человек тоже всячески поддерживает проект ) Научится ещё ) Логика препода тоже не понятно, через месяц только практика паяльная, а такое задаёт, может хочет выявить вундеркиндов )

Ну так тогда и требования к нему будут повышенные, не как к рядовым студентам ;)))

p.s. В случае гос. тайны можно в личку.

Приветствую! В электронике я чайник, подскажи подойдёт ли подобная схема для подключения тахометра через неё? Там как бы сигнал не слабый — не помрёт? У меня проблема в том что приборка дизельная осталась от четырёхцилиндрового дизеля с электронным тнвд(сигнал на тахометр шёл с него), я поставил сейчас бензиновую шестёрку и сигнал на тахометр идёт с коммутатора. Но кол-во импульсов разное получилось, примерно в два раза меньше показывает прибор, т.е. отсечке мотора на 6500об/мин. соответствуют показания тахометра 2800-2900об/мин, ну и на холостых показывает 300-400оборотов, а по факту 800-900. Хочется что бы тахометр показывал поближе к истине)

Скорее всего да, потому как частота увеличится, но сам импульс станет несколько длиннее, как будет реагировать на это приборка я не знаю, тут уже надо пробовать. По поводу мощного сигнала, его можно поделить (уменьшить) до приемлемого уровня, нужно лишь знать начальные и требуемые значения, для этого листаем справочники.

В схему стоит добавить стабилизатор напряжения, вещь очень полезная.

P.S. В идеале все это дело организовать на микроконтроллере, так как он позволяет более гибко подойти к решению Вашей проблемы.

А после ставить усилитель? думаю если ослабить сигнал, то тахометр его не увидит — напряжение приличное там — потряхивает ощутимо, если палец сунуть)

Да, полевой транзистор поставить на выход, они сейчас вон какие мощные есть. Но это все теория, на деле надо больше конкретики, т.е. произвести замеры исходных значений, затем узнать требуемые, все это дело пересчитать по всяким формулам, собрать — протестировать, сделать выводы и еще раз пересобрать. :) Одним словом в теории все просто, но на деле интересней.

Самое главное я уяснил — теоретически это возможно) ну очень не хочу менять приборку на бензиновую, хотя ей цена всего 1000, интересно заставить правильно работать дизельную, чтоб на отсечке стрелку шкалило))) шкала здесь до 6000тыс. и красная зона с 4800))))

Ребят, я прошу помочь нарисовать и тд, а не раздовать неуместные советы .
В схемах я не понимаю, сам не нарисую

все же немного не так. ты просишь НАРИСОВАТЬ, а не ПОМОЧЬ нарисовать )

Ребят, я прошу помочь нарисовать и тд, а не раздовать неуместные советы .
В схемах я не понимаю, сам не нарисую

Для работы любительских радиостанций на высокочастотных участках УКВ и СВЧ диапазонов гетеродины приемников и передатчиков становятся многокаскадными. Задающий генератор, который является первым каскадом гетеродина, обычно работает на довольно низкой частоте.

Делается это по разным причинам.

• На низких частотах проще подобрать необходимый кварцевый резонатор или создать более благоприятные условия для стабилизации частоты в генераторах с параметрической стабилизацией.
• На низких частотах легче организовывать управление частотой генератора.
• Отсутствие у радиолюбителей высокочастотных кварцевых резонаторов.

Многокаскадный гетеродин состоит из генератора и последующих нескольких каскадов умножения частоты до необходимой рабочей величины. Так, например, если нам необходимо для КВ радиоприемника, имеющего любительский диапазон 21 МГц разработать конвертер для приема сигналов в диапазоне 145 МГц, - нужно создать гетеродин с рабочей частотой 123 МГц.

Получить такую рабочую частоту можно несколькими способами, с использованием самых разнообразных кварцевых резонаторов. Одним из вариантов может быть применение КР на частоту 13,66 МГц.

В этом случае собственно генератор должен генерировать частоту 13,66 МГц, а следующие два каскада должны выполнить умножение этой частоты в 9 раз, т.е. каждый из каскадов должен умножать частоту на 3, или, как говорят, каждый из этих каскадов должен работать в режиме утроителя частоты.

Как правило, умножительные каскады в большее число раз в любительской практике используются редко.

Схемы простых умножителей частоты

Фактически умножитель частоты не является каким-то необычным, специальным каскадом, а представляет собой обычный усилительный каскад высокой частоты. На рис.1 приведены две схемы простых умножителей частоты.

Схема на рис.1 представляет собой обычный каскад УВЧ. Резисторами R1, R2 и R3 устанавливается режим работы транзистора VT1. Контур L1C3 должен быть настроен на частоту нужной гармоники электромагнитных колебаний, поступающих на этот каскад через С1 от каскада предыдущего.

Выделенный в контуре L1C3 сигнал нужной частоты подается к следующему каскаду через конденсатор С5. Резистор R4 и конденсатор С2 предотвращают попадание ВЧ энергии в цепи питания (являются блокировочными элементами).

Схема на рис.2 уже имеет значительные отличия от предыдущей схемы. Главное отличие в том, что транзистор VT1 в этой схеме работает в ключевом режиме, т.е. ток через транзистор протекает только во время прохождения через базу транзистора импульса положительного полупериода колебаний, которые поступают через С1.

Контур L1C3 является параллельной нагрузкой, настроенной на частоту нужной гармоники. Выделенный в этом контуре сигнал нужной частота подается к следующему каскаду через С4.

Схемы двухтактных удвоителей

Требование о необходимости содержания в сигнале гетеродина минимальных шумов, которые зависят от наличия в сигнале большого числа гармоник, поставило задачу уменьшить число этих гармоник.

Выполнить поставленную задачу удается с помощью специальных двухтранзисторных умножителей, в которых эти два транзистора включены по двухтактной схеме. На рис.3 приведена принципиальная схема двухтактного удвоителя частоты.

Рис.3

Транзисторы на схеме рис.3 включены по так называемой двухтактной схеме. Дело в том, что на базы этих транзисторов поступают противофазные сигналы и в течение одного из полу-периодов поступающего сигнала работает транзистор VT1, а в течение второго полупериода работает транзистор VT2.

Поскольку эти два транзистора работают на общую для них нагрузку, то в этой нагрузке, за один период частоты поступающего на каскад сигнала, возникают два периода уже новой, удвоенной частоты.

Если поступающий на такой каскад сигнал достаточно сильный, то точно таким же образом на выходе можно выделить и четвертую гармонику поступающего на вход сигнала.

Как вы уже заметили, двухтактный удвоительный каскад выделяет в своей нагрузке только четные гармоники. Все нечетные гармоники подавляются и в последующем сигнале уже не присутствуют.

Сигнал, который должен быть удвоен, выделяется в контуре L1C. Поверх катушки L1 наматывается катушка L2, выполненная из двух отдельных проводов. Делается катушка L2 следующим образом. Нужно отмерить и отрезать два одинаковых куска изолированного тонкого провода, длина которых должна быть достаточной для намотки поверх катушки L1 3. 5 витков, из которых будет состоять катушка L2.

Затем два конца обоих проводов зажимаются и эти два провода свиваются в единый жгут. После намотки катушки L2 получившимся жгутом и закреплении её витков, начало одного из проводов соединяется с концом другого провода. Таким путем образуется средняя точка катушки L2, которая соединяется с корпусом (заземляется). Оставшиеся конец первого провода и начало провода второго подключаются, через конденсаторы С1 и С2, к базам транзисторов VT1 и VT2.

Таким путем организуется противофазная подача сигналов к базам VT1 и VT2.

Рис.4

На рис.4 приведена принципиальная схема второго варианта двухтактного удвоителя частоты. Схема этого варианта несколько проще и содержит меньшее количество деталей, но работает так же эффективно. Как вы уже заметили, нагрузка удвоительного каскада, роль которой выполняет контур L3C3, включена в этом варианте последовательно.

В таком случае нужно всегда помнить, что выходные емкости транзисторов складывается и отвод для подключения катушки должен располагаться ближе к заземленному по ВЧ концу катушки.

Ток через транзисторы, и вместе с ним, усиление удвоенного сигнала регулируется подбором величины сопротивления R1. Емкость С1 обычно берется в пределах 120. 200 пФ.

Рассмотренное в предыдущем параграфе возникновение четных гармоник в магнитном потоке при постоянном подмагничивании положено в основу магнитного удвоения частоты.

Удвоитель частоты состоит из двух стальных магнитопроводов а и б с тремя обмотками каждый. Схема соединения обмоток представлена на рис. 24-8.

Каждая пара обмоток соединена последовательно, однако, если в цепи обмоток потокосцепления складываются, то в цепях обмоток они вычитаются. При отсутствии тока в обмотках и любом напряжении их в обмотках наводятся равные и противоположные по знаку э. д. с. и, следовательно,

Постоянный ток обмоток нарушает симметрию схемы. При на зажимах обмоток появляется напряжение изменяющееся с частотой, в 2 раза большей, чем основная частота. Напряжение при постоянном подмагничивании можно определить графически, пользуясь характеристиками стальных магнитопроводов.

Ток в обмотках создает дополнительные . В магнитопроводе а складывается с а в магнитопроводе вычитается из Таким образом, току соответствуют различные суммарные м. д. с. в магнитопроводах а и б

На рис. 24-9 изображена кривая намагничивания стальных магнитопроводов и показаны изменения магнитных потоков при изменении в обмотках от нуля (точки 1 и 2) до (точки 3 и 4). Как видно из рисунка, из-за нелинейности характеристики равные изменения вызывают различные изменения магнитных потоков в магнитопроводах а и б. Вследствие насыщения стали увеличение м. д. с. вызывает меньшее изменение потока, чем ее уменьшение

Сложность определения напряжения существенно зависит от того, питается ли цепь обмоток от источника синусоидального тока или от источника синусоидального напряжения.

Питание от источника тока. В этом случае, зная токи найдем закон изменения потока в магнитопроводах а и б, выполнив построения, аналогичные показанным на рис. 24-6. На рис. 24-10 представлены зависимости от времени. Для определения напряжения

на рис. 24-10 построена зависимость от времени. Графическое дифференцирование этой кривой дает Как видно из построения, напряжение содержит только четные гармоники и, следовательно, основная частота напряжения на вторичных зажимах в 2 раза выше частоты напряжения источника питания.

Последнее можно показать и аналитически, представив потоки в виде гармонических рядов и учитывая идентичность магнитных систем а и б:

Очевидно, что , а следовательно, и напряжение «2 содержат только четные гармоники, а и соответственно наоборот, только нечетные.

Напряжение, пропорциональное наводится также и в цепи обмоток Это напряжение может создать значительный дополнительный переменный ток двойной частоты в обмотках что приведет к уменьшению и мощности на вторичных зажимах. Поэтому в цепь включена катушка индуктивности L, предс являющая большое сопротивление для переменного тока.

Питание от источника э. д. с. Несколько сложнее решается задача, если, как это обычно имеет место на практике, к цепи обмоток подведено синусоидальное напряжение.

В этом случае первоначально не известен закон изменения напряжения на каждой из обмоток систем а и б, но по аналогии с построением, выполненным на рис. 24-7, можно полагать, что напряжения на этих обмотках не будут синусоидальными.

Для нахождения токов и напряжений удобно оперировать не с потоками каждой из систем а и б, а с потокосцеплениями первой

цепей или с их приращениями .

Построим зависимости приращений потоков от тока (рис. 24-9 и 24-11). Для магнитопровода а кривая подобна намагничивания, сдвинутой в направлении отрицательных Ф и f (начало координат совмещается с точкой 1), а для магнитопровода б — в сторону положительных Ф и F (начало координат совмещается с точкой 2).

На рис. 24-12 показана зависимость приращений потокосцепления обмоток обмоток от тока . Построение выполнено для случая Для первой пары обмоток

а для второй пары обмоток вычитаются:

Таким образом, зависимости для обеих цепей неодинаковы.

Если к цепи обмоток приложено напряжение изменяющееся по косинусоиде то изменяется синусоидально:

а ток несинусоидален.

По графику и по известной зависимости на рис. 24-12 построена зависимость . Продифференцировав графически по времени, определим и так как

Как видно из построения, изменяются с двойной частотой, причем кривая симметрична относительно оси ординат, а кривая симметрична относительно начала координат.

Рассчитаем напряжение если удвоитель (рис 24-8) питается от источника тока при подмагничивании а нелинейная характеристика стального магнитопровода может быть аппроксимирована полиномом

Учитывая, что м. д. с. в магнитопроводах выражается уравнениями (24-17), а потокосцепления вторичной цепи

найдем зависимость от токов и

По формуле (24-25) напряжение определяется дифференцированием

Интересно заметить, что изменение на фазы тока и напряжения первичной цепи не изменяет фазы напряжения на зажимах вторичной цепи Это вытекает как из построений, проведенных на рис 24-9 и 24-10, так и из расчета

При расчете по формулам (24-26) — (24-29) следует иметь в виду, что аппроксимация (24-26) пригодна только при ограниченных пределах изменения м. д. с.

Легко показать, что м. д. с. в каждом сердечнике не должна превышать значение, соответствующее экстремуму функции (24-26) в точке, где Следовательно, должно быть таким, чтобы максимальное значение м. д. с. с каждого сердечника не превышало

Итак, удвоитель частоты (рис. 24-8) дает возможность преобразовать электрическую энергию при частоте со в энергию при частоте Поскольку такая трансформация обусловлена нелиней

системы, а для нелинейных систем неприменим принцип взаимности, то, следовательно, это устройство не может быть непосредственно применено для обратной трансформации электроэнергии при частоте подводимой к вторичным зажимам, в энергию при частоте со на первичных зажимах.

Однако при наличии в первичной цепи резонансного контура колебания во вторичной цепи с частотой могут привести к возникновению в первичной цепи незатухающих колебаний с частотой со, причем фаза этих колебаний при одном и том же токе в зависимости от начальных условий может изменяться на угол а. Это явление носит название параметрического разонанса, оно было впервые исследовано Л. И. Мандельштамом и Н. Д. Папалекси еще в 1934 г. и получило применение в запоминающих устройствах вычислительной техники, которые называют параметронами.

Читайте также: