Управляемый генератор К174ХА12

(рис 1.41,а)

Генератор представляет собой универсальную высокочастотную систему ФАПЧ с замкнутым контуром ОС, обеспечивающую независимую регулировку центральной частоты и полосы удержания. Генератор содержит фазовый детектор, управляемый генератор, синхронный детектор, фильтр НЧ, усилитель НЧ.

На структурной схеме (рис. 1.42,б): 1 – стабилизатор; 2 – усилитель; 3 – синхронный детектор.

Назначение выводов: 1 – выход НЧ АМ; 2,3 – подключение внешнего конденсатора в управляемом генераторе; 4 – вход АМ сигнала; 5 – выход управляемого генератора; 6 – электронная регулировка частоты управляемого генератора; 7 – регулировка диапазона слежения; 8 – земля; 9 – выход НЧ ЧМ сигнала; 10 – цепь коррекции предискажений; 11 – напряжение смещения; 12,13 – вход ВЧ сигнала; 14,15 – фильтр НЧ; 16 – питание.

Основные параметры: напряжение питания 18 В +-10%; ток потребления 13 мА; рабочая частота верхнего предела 15 МГц, нижнего предела 0,1 Гц; стабильность частоты управляемого генератора по температуре +-0,06% на градус Цельсия и по питанию +- 0,5%/В; диапазон слежения +-10%; минимальный входной сигнал 200 мкВ; диапазон питающих напряжений от 15 до 20 В. Для режима ЧМ детектора (при f=10,7 МГц; Uвх=10 мВ, Uп=18 В, дельта f=+-50 кГц, fн=1 кГц): коэффициент ослабления АМ 26 дБ; коэффициент нелинейных искажений 1%; отношение сигнал-шум 35 дБ; выходное напряжение НЧ 20 мВ, параметры определялись для режима АМ детектора: (при fвх=465 кГц, Uвх=10 мВ, Uп=18 В, m=30%, fм=1 кГц): коэффициент передачи 3 дБ; коэффициент нелинейных искажений 1,5%; отношение сигнал-шум 40 дБ; входное сопротивление 3 кОм; выходное сопротивление 8 кОм.

Основным блоком в микросхеме является управляемый генератор, от которого зависят такие параметры, как стабильность частоты выходных колебаний в диапазоне питающих напряжений и температуры, линейность модуляционных и демодуляционных характеристик, чистота спектра выходного сигнала, диапазон рабочих частот. Управляемый генератор выполнен в виде эмиттерно-связанного мультивибратора, который работоспособен в широком диапазоне частот. Для минимизации температурного дрейфа частоты в нём предусмотрена температурная компенсация. Частота генератора определяется внешним частотозадающим конденсатором, подключенным к выводам 2 и 3. Схемотехническое построение генератора предусматривает возможность внешнего электронного управления частотой генерации и полосой удержания.

Фазовый детектор построен по схеме двойного балансного перемножителя на дифференциальных усилителях. Фильтр НЧ образован выходным сопротивлением фазового детектора и внешними элементами, подключаемыми к выводам 14 и 15.

На базе микросхемы можно построить высококачественный ЧМ детектор, имеющий высокую линейность и обеспечивающий дополнительное ослабление паразитной АМ на значение более 30 дБ. В микросхеме предусмотрена возможность подключения внешнего конденсатора (вывод 10), образующего совместно с внутренним сопротивлением микросхемы цепь коррекции предыскажений и обеспечивающего дополнительную фильтрацию несущей частоты. При использовании микросхемы в режиме следящего фильтра выходной сигнал управляемого генератора снимается с вывода 5 через развязывающий резистор сопротивлением не менее 1 кОм. Наличие синхронного детектора позволяет использовать микросхему в режиме синхронного АМ детектора, имеющего нелинейные искажения не более 1% и обеспечивающего высокую помехоустойчивость. Для фильтрации ВЧ составляющих к выходу синхронного детектора подключается внешний конденсатор, который совместно с выходным сопротивлением детектора определяет полосу пропускания звуковых частот АМ тракта. При работе в режиме синхронного АМ детектора сигналы на входах фазового и синхронного детекторов должны быть сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90 градусов. Сдвиг фаз достигается с помощью внешнего фазовращателя, реализованного в простейшем случае на RC звеньях.

На рис. 1.42,в приведена зависимость частоты управляемого генератора от внешней ёмкости. Относительное изменение частоты генератора от управляющего тока по выводу 6 показано на рис. 1.42,г. Влияние управляющего тока вывода 7 на частоту генератора показано на рис. 1.42,д.

На рис. 1.42,е приведена схема включения микросхемы в режим ЧМ детектора. В этом режиме максимальный коэффициент ослабления паразитной АМ достигается при уровне входного сигнала от 1 до 5 мВ; при уровне входного сигнала менее 200 мкВ наблюдается ухудшение отношения сигнал-шум. В режиме синхронного АМ детектора (рис. 1.42,ж) оптимальным является диапазон входных сигналов от 50 до 150 мВ, при котором коэффициент гармоник составляет менее 1%. При увеличении уровня входного сигнала до 300 мВ нелинейные искажения могут возрасти до 10%.