|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Amplificadores de antena para antenas de banda ancha. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de antena El artículo analiza en detalle el dispositivo y los principios de funcionamiento de los módulos amplificadores de las antenas de televisión de banda ancha. El amplificador de la antena receptora de televisión está diseñado principalmente para aumentar la sensibilidad limitada por el ruido y, en segundo lugar, para compensar la pérdida de la señal recibida en el cable coaxial. Los propios televisores tienen un margen muy grande de su propia amplificación, es decir, Tienen una alta sensibilidad limitada por la ganancia. Tienen una sensibilidad algo peor, limitada por la sincronización. Y finalmente, el más bajo es la sensibilidad limitada por el ruido. Por lo tanto, el factor que determina la recepción de largo alcance debe ser el nivel de ruido de fondo del trayecto lineal, y no la ganancia. La influencia del ruido se estima mediante la relación señal-ruido, cuyo valor mínimo se toma igual a 20. Para televisores de tercera a quinta generación, la sensibilidad limitada por el ruido es de 50-100 μV. Sin embargo, con una relación señal/ruido (S/N) de 20, se observa una calidad de imagen deficiente y solo son inteligibles los detalles grandes. Para obtener una imagen de buena calidad, se debe aplicar una señal útil a la entrada del televisor unas 4 veces mayor, es decir, asegúrese de que la relación s / w sea de aproximadamente 80. Los cables actualmente utilizados con una impedancia de onda de 75 Ohm, dependiendo del diseño y calidad del dieléctrico, tienen una atenuación específica de 0,07 - 0,18 dB/m en el metro y 0,25 - 0,6 dB/m en el rango de onda del decímetro. Con una longitud de cable de 2 ... 4 m, la atenuación total puede ser de 1,2 - 2,4 dB. En este sentido, el amplificador debe tener una ganancia de unos 3 dB para condiciones de recepción típicas. Se le agrega un margen de 12 ... 14 dB para amplificar señales débiles, lo cual es necesario debido a la baja eficiencia de las antenas receptoras de banda ancha de pequeño tamaño. Cualquier amplificador tiene su propio ruido, que se amplifica junto con la señal útil y degrada la relación señal-ruido. Por lo tanto, el parámetro más importante del elemento amplificador debe considerarse su figura de ruido Kш. Para una evaluación unificada del ruido de un trayecto de varias etapas, existe un indicador de la figura de ruido reducida Kш, que es igual al nivel de ruido de salida dividido por la ganancia total, es decir Aш = ksin / AУ. Dado que el nivel de ruido de salida Ksin depende en gran medida del nivel de ruido del primer transistor, amplificado por todas las etapas posteriores, el ruido de las etapas restantes puede despreciarse. entonces ksin= kw1КУ, donde Kw1 es la figura de ruido del primer transistor. Por lo tanto, obtenemos Kш= kw1, es decir. la figura de ruido reducida de la parte amplificadora está determinada principalmente por la figura de ruido del primer transistor. Esto lleva a la conclusión de que el uso de la parte activa puede dar un resultado positivo cuando la figura de ruido del primer transistor del amplificador es menor que la figura de ruido de la primera etapa del televisor. El factor de ruido también depende de la calidad de la coincidencia en la entrada del amplificador y el modo de funcionamiento del primer transistor. El rango de frecuencia del amplificador debe proporcionar amplificación de señal en la banda de frecuencia de la transmisión de televisión f = 48-790 MHz. Para aumentar el rango dinámico, el amplificador debe tener retroalimentación negativa. La figura 1 muestra un esquema de un amplificador de una etapa con entrada de transformador y salida asimétrica abierta, que permite alimentar el módulo amplificador de forma remota a través de un cable de señal. Este circuito de una sola etapa es altamente estable y fácil de conectar en cascada.
Los puntos de excitación de la antena están conectados directamente a la sección balanceada del transformador Tr1, que proporciona una adaptación de banda ancha de la entrada de la antena con la entrada de la etapa amplificadora. El elemento amplificador VT1 está conectado de acuerdo con el esquema con un emisor común. Esto le permite obtener más ganancia de paso de banda y mejores propiedades de ruido del circuito en comparación con otras opciones de conmutación. Los efectos de la influencia de la frecuencia de corte del transistor en la pendiente del cambio en la ganancia y la resistencia de entrada en el rango de frecuencia de funcionamiento se compensan mediante el uso de retroalimentaciones combinadas dependientes de la frecuencia de tipo paralelo y serie en el circuito. La retroalimentación en paralelo se realiza en los elementos R3, C1, L1. La resistencia R3 determina la coincidencia del módulo amplificador en las uniones de conexión en el metro y la parte inferior del rango del decímetro. En la parte superior del rango operativo, donde la ganancia cae entre 2 y 4 dB, la inductancia L1 debilita el efecto de esta retroalimentación, igualando la característica de frecuencia de amplitud (AFC). El condensador C1 proporciona el desacoplamiento del circuito de retroalimentación del circuito de suministro de energía y al mismo tiempo forma un corte de baja frecuencia de la característica de transferencia del dispositivo. El circuito R4, C3 es un elemento de retroalimentación de corriente en serie que determina los parámetros principales de la cascada en un modo de señal pequeña: la resistencia R4 establece la ganancia nominal de la cascada y la configuración C3 controla el aumento de la respuesta de frecuencia en la parte superior del rango de operación. Los parámetros especificados del rango dinámico son proporcionados por la elección del tipo de transistor y su modo de operación. En el circuito presentado, R4 establece el modo de operación en cascada de CC junto con los elementos del divisor de base R1 y R2. El condensador C2 deriva R1 y proporciona una conexión asimétrica de Tr1 al circuito del módulo. El módulo amplificador, implementado sobre un transistor de media potencia de tercera generación, proporciona una ganancia de 15 dB en la banda de frecuencias de 40-800 MHz, la figura de ruido del dispositivo no supera los 3,5 dB y el rango dinámico para señales de televisión es de 75 dB. Es posible reducir la figura de ruido y lograr una mayor linealidad del dispositivo cuando se utilizan elementos activos complejos con conmutación en cascodo en el circuito o cuando se cambia a cascadas de dos transistores. En la Fig. 2. El amplificador de la fig. 2a contiene dos etapas de amplificación de banda ancha en los transistores VT1 y VT2. La señal de la antena misma a través de un transformador de adaptación (no se muestra en el diagrama) y el condensador C1 ingresa a la base del transistor VT1, que está conectado de acuerdo con el circuito OE.
El punto de operación del transistor se establece por el voltaje de polarización determinado por la resistencia R1. La retroalimentación de voltaje negativo (NFB) que actúa en este caso linealiza la característica de la primera etapa, estabiliza la posición del punto de operación, pero reduce su ganancia. No hay corrección de frecuencia en la primera etapa. La segunda etapa también se realiza en un transistor de acuerdo con el esquema con OE y OOS para voltaje a través de las resistencias R2 y R3, pero también tiene una corriente OOS a través de la resistencia R4 en el circuito emisor, que estabiliza el modo del transistor VT2. Para evitar una gran pérdida de ganancia, la resistencia R4 se deriva en corriente alterna mediante el condensador C3, cuya capacitancia se elige relativamente pequeña (10 pF). Como resultado, en las frecuencias más bajas del rango, la capacitancia del capacitor C3 resulta significativa y la retroalimentación de CA resultante reduce la ganancia, corrigiendo así la respuesta de frecuencia del amplificador. Las desventajas de un circuito amplificador de este tipo incluyen pérdidas pasivas en el circuito de salida en la resistencia R5, que está conectada de modo que tanto el voltaje de suministro constante como el voltaje de la señal caen a través de él. El amplificador de la Fig. 2b, que también tiene dos cascadas ensambladas según el esquema con OE. Se diferencia del amplificador anterior en un mejor desacoplamiento de los circuitos de alimentación a través de filtros en forma de L L1 C6, R5 C4 y mayor ganancia debido a la presencia del condensador C5 en el circuito OOS (R3 C5 R6) de la segunda etapa y el condensador de transición C7 en la salida.
En cascadas en transistores conectados de acuerdo con el circuito OE, la influencia de las conexiones internas y las capacitancias de las uniones de transistores es máxima. Se manifiesta en la limitación del ancho de banda y la tendencia del amplificador a la autoexcitación, cuya probabilidad es mayor cuanto mayor sea la ganancia. Para evaluarlo, se conoce el concepto de umbral de estabilidad: el valor límite de la ganancia, por encima del cual el amplificador se convierte en un generador. Como medidas para mejorar la estabilidad, se puede proponer la inclusión de transistores en un circuito cascodo con OE-OB. La conexión en cascodo de los transistores VT1 y VT2 (Fig. 3) permite realizar una buena unidireccionalidad y obtener un gran ancho de banda del módulo amplificador. Esto permite abandonar el uso de la retroalimentación de la señal, estabilizando y corrigiendo la característica de amplitud-frecuencia, así como las impedancias de entrada y salida del enlace. Aquí, el coeficiente de transmisión y los parámetros de conexión del circuito se establecen en modo. Para reducir la influencia de las inductancias parásitas de los terminales comunes, que reducen la ganancia de la cascada a altas frecuencias, los terminales emisores de los transistores de entrada se conectan directamente a la carcasa y el modo de funcionamiento se estabiliza mediante una corriente de base fija. El corte de alta frecuencia está controlado por la inductancia L1 incluida en el circuito colector del transistor terminal.
El ajuste del rango y la estabilización de la impedancia de salida del módulo se realizan mediante circuitos resistivos-capacitivos. El esquema de cascodo, al implementar el modo de operación óptimo de los transistores, permite obtener una distorsión de intermodulación reducida. En presencia de una antena MV-UHF, que está hecha estructuralmente en forma de dos antenas desconectadas eléctricamente, es posible usar un módulo amplificador que amplifica las señales de cada una de ellas, las resume y las transmite al receptor de TV a través de un cable. . El amplificador es alimentado por el mismo cable. En la Figura 4 se muestra un diagrama esquemático de dicho módulo amplificador. Contiene dos canales de amplificación independientes. La señal de la antena MV se alimenta a los contactos XT1, XT2, a los que se conecta la etapa de entrada del canal MV, ensamblada en los transistores VT1, VT2 de acuerdo con el circuito amplificador diferencial. Esto le permite obtener una buena coincidencia con antenas de alta impedancia, así como suprimir el ruido de modo común.
Las bobinas L1, L2 están instaladas en la entrada de la cascada, que eliminan la acumulación de cargas de electricidad estática en algunas antenas, así como los diodos VD1 - VD4, que protegen el amplificador de las descargas de rayos. Se ensambla una etapa amplificadora adicional en el transistor VT5. El coeficiente de transferencia de canal es de 15…20 dB. Las señales de MT pasan al cable a través de un filtro de paso bajo L6 C19 L7 con una frecuencia de corte de 250 MHz. A través del mismo filtro e inductor L5, el canal recibe el voltaje de suministro del cable de bajada. Además, el filtro no deja pasar señales LDC. El canal de amplificación UHF consta de dos etapas amplificadoras idénticas conectadas en serie. El primero de ellos se ensambla en los transistores VT3, VT4 de acuerdo con un circuito acoplado galvánicamente, por lo que hay una salida automática al modo de operación especificado y su mantenimiento cuando cambia la temperatura y el voltaje de suministro. A la entrada de la cascada, se instala un filtro de paso alto C1 L3 C2 con una frecuencia de corte de 450 MHz, que suprime las señales de baja frecuencia y el ruido. Un filtro de paso alto similar C21 L9 C22 en la salida de la segunda etapa pasa las señales UHF y no pasa las señales VHF. En consecuencia, los filtros en las salidas de los canales los desacoplan entre sí. La bobina L4 proporciona coordinación entre las cascadas del canal UHF y la corrección de la respuesta de frecuencia total. La ganancia total del canal es de 32…36 dB. El canal UHF se alimenta a través del inductor L8 desde el cable de derivación. El módulo amplificador se alimenta con 12 V a una corriente de al menos 70 mA. Es importante señalar que los módulos con estructura cascada-cadena suelen proporcionar una mayor linealidad de la característica de transferencia, lo que se asocia, en primer lugar, con la posibilidad de sintonización separada de las cascadas (optimización de la característica de transferencia, emparejamiento de modos y parámetros de rango dinámico), en los que los umbrales de sobrecarga aumentan la carrera del relé y aumentan proporcionalmente el coeficiente de transferencia. Un análisis comparativo de las soluciones técnicas y las características funcionales y energéticas de los módulos muestra que es conveniente elegir esquemas con cascadas conectadas en cadena con retroalimentaciones combinadas dependientes de la frecuencia como estructuras básicas al diseñar módulos amplificadores para antenas de banda ancha activa. Además, en la primera etapa, la profundidad de retroalimentación se selecciona en función del valor requerido de la figura de ruido y la estabilidad de la impedancia de conexión. El modo de operación y el tipo de transistor de la etapa de salida están determinados principalmente por la capacidad de carga requerida del módulo. Publicación: biblioteca.espec.ws
Solidificación de sustancias a granel.
30.04.2024 Estimulador cerebral implantado
30.04.2024 La percepción del tiempo depende de lo que uno esté mirando.
29.04.2024
▪ IRAUDAMP1 - nuevo dispositivo potente ▪ Biosensor para la detección altamente sensible de moléculas ▪ Los perros son más inteligentes que los lobos. ▪ Adaptador Bluetooth para teléfonos Motorola ▪ Descubren el pez más profundo del mundo
▪ Sección del sitio Electricidad para principiantes. Selección de artículos ▪ artículo Tren de aterrizaje retráctil modelo Racing. Consejos para un modelador ▪ artículo ¿Qué ángel proviene del diablo? Respuesta detallada ▪ artículo Automóvil Mikrus. transporte personal ▪ artículo El rey y el bufón. secreto de enfoque
Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio
www.diagrama.com.ua |
Ver otros artículos sección 
Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:
Todos los idiomas de esta página