RA3AO トランシーバーの動作周波数の温度安定性を向上させます。スキーム、説明

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RA3AO トランシーバーの動作周波数の温度安定性を高めます。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事では、周波数離調ユニットのバリキャップの供給電圧を熱補償するための回路をRA3AOトランシーバーに導入することにより、RAXNUMXAOトランシーバーの動作周波数の温度安定性を高める問題について検討します。

GPAの周波数離調ユニットのバリキャップVD 3の供給電圧を熱補償することにより、周囲温度の変化と動作中のデバイスの自己発熱に伴うRA1AOトランシーバーの動作周波数の温度安定性の向上を実現できます。 A5 (図 1 [1])。

図1（クリックすると拡大）

提案された熱補償方法の原理は、バリキャップVD1の供給電圧を変更することにより、温度変化によって引き起こされるGPA周波数シフトと大きさが等しいが符号が反対の周波数シフトが達成されることです[2,3 ]。

受信および送信モードでの RA3AO トランシーバーの動作周波数は、GPA に加えて、ノード L4、A7、L19 の水晶発振器によって決定されるため、すべてのトランシーバー発振器の動作周波数の合計偏差を 10 つの提案されたデバイスで熱的に補償することにより、-50°C から +XNUMX°C の温度範囲でトランシーバーの動作周波数の安定性を高めることが可能です。

RA3AOトランシーバーを繰り返し使用すると、さまざまな設計機能、使用される材料、およびコンポーネントのパラメーターの広がりにより、動作周波数の温度シフトの値と符号が異なる値になる場合があります。以下で検討する熱補償方式では、熱補償電圧の符号と大きさを選択することができます。

ケース内の温度が動作時間とともに変化したときのトランシーバーの周波数ドリフトを示す実験曲線を図に示します。 2. ここで、曲線 1 は熱補償なしのトランシーバーの周波数ドリフトを示し、曲線 2 - 熱補償スキームがあるが、トランシーバーの必要な周波数安定性を得るのに十分な調整がされていないトランシーバーの周波数ドリフトを示しています。曲線 3 は、熱補償回路の最適に選択された動作モードにおけるトランシーバーの動作周波数の最小ドリフトを示しています。

RA3AO トランシーバーの動作周波数の温度安定性の向上

曲線 1 ～ 3 (図 2) の分析は、熱補償ユニットの助けを借りて、自己発熱に伴うトランシーバーの周波数偏差の減少を達成し、トランシーバーの周波数の不安定性をトランシーバーの定常温度領域でのドリフト値まで低減できることを示しています。

提案された熱補償スキームは、トランシーバーの動作周波数が数時間の動作で200 Hz以下の不安定さを保証します。

検討中の熱補償ユニットは、トランシーバの動作周波数のドリフトを低減しないことに注意する必要があります。

サーマルスイッチ回路の導入にはほとんど費用はかかりませんが、RA3AO トランシーバの回路はわずかに複雑になります。また、トランシーバーの周波数を離調することによってノードの動作が変化することもありません。ただし、熱補償中の VD1 バリキャップの電圧の変化により、トランシーバーの周波数離調範囲の値がわずかに変化します。

熱補償回路は、局部発振器周波数のパラメトリック安定化を備えた任意のデバイスで使用できます。

熱補償ユニットの図を図 3 に示し、RA3AO トランシーバーへの組み込みを図 1 に示します。熱補償ユニットは、トランシーバーの周波数離調ユニットの VD1 バリキャップの電源回路のギャップ (ポイント A、B で示される) に含まれています。熱整流ユニットは、点 B で +8 V に等しい初期電圧を維持します。これは、クワッドオペアンプ K 1401 UD 2L (B) で行われます。温度センサーとして、オペアンプDA5によって生成された安定した電流が流れるサーミスタ（R1.1）が注目されます。マイナス5℃からプラス10℃までの温度範囲における抵抗R50の抵抗値の温度依存性の線形化は、抵抗R3を使用して実行されます。サーミスタは GPA トランシーバーのフリーボディに取り付けられています。 GPA ユニットの温度が変化すると、サーミスタの抵抗値が変化し、点 C の基準電圧に対する点 E の電圧偏差が dU で +7 V になります。オペアンプ DA1.2 は、点 D で大きさが等しく符号が反対の電圧 dU を生成します。

図3（クリックすると拡大）

可変抵抗器 R10 のスライダを動かすことにより、DA1.4 スケールアンプの出力で、出力電圧 +8 V に対する熱補償電圧の必要な符号と値を ± 1 V 以内で得ることができます。サーミスタの温度は、室温に対して ± 30°C 変化します。

熱補償ユニットは、GPAユニットの側壁に取り付けられたプリント基板に取り付けられています。ノードは、S2-ZZPまたはMLTタイプ0,125 Wの抵抗、SP5-1b、SP5-3B、KMタイプのコンデンサを使用します。温度抵抗器タイプ ST4-16A または ST1-17 は、GPA ユニットの本体と確実に熱接触する必要があります。 K1401UD2A (B) チップは、140 つの K20UD140 または 6 つの K140UD608 (KXNUMXUDXNUMX) と交換できます。

温度補償ユニットの設定は、次の順序で行ってください。

熱補償ユニットの予備調整は、可変抵抗器R6を使用してポイントC、D間のゼロ電圧を設定するように削減されます。ポイント C と D の間の電圧は、最大偏差電流が 100 μA 以下のテスターで制御する必要があります。

ノードの事前設定が正しいかどうかを確認することは、ポイント B の電圧を監視することに短縮されます。この電圧は、トランシーバー内の通常の室温で + (8 ± 0,5) V に等しくなるはずです。

温度補償ユニットの最終調整は、トランシーバーを 10 時間ウォームアップした後に実行されます。可変抵抗器R XNUMXを調整することにより、トランシーバーの動作周波数が設定されます。これは、電源を入れたときの周波数です。

電源をオフにして冷却した後、トランシーバーの電源を再びオンにし、動作周波数の安定性をチェックします。そのドリフトは、図の曲線 3 のようになります。 2.

文学

1. ドロズドフ V.V. アマチュアKBトランシーバー。 - M.: ラジオと通信、1988 年。
2. Krivonosov L.I. 電子回路の温度補償。 - M.: コミュニケーション、1977 年。
3. アルトシュチュラー G.B. などの水晶発生器。 - 参考マニュアル。 - M.: ラジオと通信、1984 年。

著者: V.Usov、V.Grinman; 出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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