Преимуществом LC-генераторов является возможность их перестройки по частоте. В настоящее время перестройка по частоте
осуществляется емкостью варикапов. Это позволяет перестраивать генератор по
частоте при помощи управляющего напряжения, поэтому подобные устройства называются генераторами управляемыми напряжением
(ГУН). Иностранное название — VCO. Пример принципиальной схемы
ГУН приведен на рисунке 1.
Рисунок 1. Принципиальная схема LC-генератора перестраиваемого напряжением
Приведенный на схеме генератор выполнен по схеме Клаппа. Для стабилизации
режима работы в диапазоне температур применена схема эмиттерной
стабилизации. Для того, чтобы индуктивность L1 не замкнула базу транзистора VT1 на корпус, служит конденсатор C4.
Перестройка по частоте осуществляется варикапом VD1. Диапазон перестройки ограничивается конденсатором С1. Он же не
допускает шунтирования управляющего напряжения индуктивностью частотнозадающего контура L1. Пример зависимости выходной
частоты генератора от управляющего напряжения приведен на рисунке 2.
Рисунок 2. Типовая характеристика зависимости частоты выходного колебания от управляющего напряжения
Обычно сигнал на выходе генератора в частотной области изображают в виде дельта функции. Однако в реальных генераторах
это не так. Частотная зависимость напряжения на выходе генератора зависит от уровня шумов усилительного прибора и чистоты
напряжения питания. Кроме того на эту зависимость влияют параметры частотнозадающего контура. Именно контур приводит к
резкому падению уровня шумов при удалении от частоты генерации.
То, что усилительный элемент генератора работает в режиме ограничения напряжения, приводит к тому, что остается только
фазовая составляющая шума, а амплитудная срезается. Типовая зависимость спектра сигнала на выходе генератора синусоидального
колебания приведена на рисунке 2.
Рисунок 3. Спектр сигнала на выходе LC-генератора
Как видно из данного рисунка, спектральная линия сигнала на выходе генератора, в том числе и ГУН, симметрична. Поэтому
на графиках обычно приводится только половина сигнала. Пример зависимости уровня фазовых шумов от отстройки от центральной
частоты несущего колебания приведен на рисунке 3.
Рисунок 4. Зависимость уровня фазовых шумов от отстройки от основного колебания генератора
Наличие этих шумов приводит к тому, что при применении генератора в составе супергетеродина, помехи, даже далеко
отстоящие по частоте, преобразуются в полосу полезного сигнала. Они воспринимаются приемником как дополнительный шум,
а в передатчике повышают уровень шумов на соседних частотных каналах, поэтому уровень фазовых шумов стараются снижать.
Один из способов понижения фазового шума приведен на рисунке 4.
Рисунок 5. Принципиальная схема ГУН JTOS-850VW+
Транзистор VT2 с конденсатором C4 подавляют фазовые шумы в зоне малых отстроек от частоты генерации. Перестраиваемый
фильтр L2, C7, C8, VD3, VD4 подавляет гармоники полезного сигнала генератора.
Генераторы управляемые напряжением (VCO) выполняют как в виде экранированных печатных плат на поликоровой или фторопластовой
печатных платах, как это приведено на рисунке 5, так и в виде интегральных микросхем.
Рисунок 6. Внешний вид ГУН серии DCSR
Чертеж корпуса LFCSP интегральной микросхемы ГУН (VCO) HMC1169 фирмы Analog Devices приведен на рисунке 6. Он
позволяет оценить габариты современного исполнения генераторов управляемых напряжением.
![Чертеж микросхемы 32-Lead Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP]](07.png "Интегральная микросхема smd монтажа")
Рисунок 7. Чертеж корпуса микросхемы ГУН HMC1169 фирмы analog devices
Дата последнего обновления файла
19.12.2019
