Conmutación electrónica con diodos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Nodos de equipos de radioaficionados
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La razón por la que escribí este artículo fue mi primer contacto con equipos de HF del "lejano extranjero".
Cuando se abrió la cubierta del transceptor ICOM-735 y se examinó su circuito, resultó que no había relés que cambiaran los circuitos eléctricos. Toda la conmutación en el transceptor se lleva a cabo utilizando diodos pin especiales. Esto se hace para reducir el costo del transceptor y reducir su tamaño.
Por supuesto, nadie va a discutir la ventaja de los relés sobre los diodos usados como interruptores, especialmente en circuitos de alta frecuencia.
Sin embargo, en la práctica de la radioafición, a veces se hace necesario cambiar los circuitos eléctricos usando diodos. Al analizar la lista de diodos producidos en los países de la CEI, se eligieron los diodos KD409 como los más cercanos en parámetros a los diodos pin. Pero, sin duda, los mejores resultados se obtendrán utilizando diodos pin importados, como el BAR 12-3 de Siemens. El diodo pin no se comporta como un interruptor, sino como una resistencia cuyo valor es lineal con la corriente a través del diodo. La resistencia de los diodos pin importados a una corriente de 25 mA es de 0,1 ohmios y, en ausencia de polarización, alrededor de 1,5 MΩ, mientras que la capacitancia dinámica del diodo es de 0,1 pF. Tales características de los diodos les permiten competir con los interruptores mecánicos ordinarios.
Los siguientes son circuitos en los que la conmutación de circuitos eléctricos se lleva a cabo usando diodos, aunque el uso de diodos para conmutar circuitos eléctricos, por supuesto, no se limita a estos circuitos.
Fig.1 (haga clic para ampliar)
1. Interruptor electrónico de filtros paso banda (Fig. 1).
Las principales desventajas de la conmutación de diodos en los circuitos preselectores son una disminución de su selectividad debido a la interferencia en los circuitos de alimentación de diodos, un estrechamiento del rango dinámico y un aumento de la figura de ruido debido a la atenuación de la señal debido al valor finito de la resistencia del diodo en el dirección hacia adelante.
Los fabricantes extranjeros de transceptores utilizan diodos pin especiales como diodos, que minimizan las desventajas anteriores, y esto se justifica plenamente en la fabricación de transceptores de clase media y baja.
Si aplica un voltaje de +12 V a la salida de 1,8 MHz, entonces fluirá una corriente de aproximadamente 1 mA a través de los diodos VD10 y VD10 (determinada por la resistencia de 680 ohmios en los divisores). La señal de la antena a través del diodo VD1 ingresa a la bobina de acoplamiento, pasa un filtro de paso de banda de 1,8 MHz y entra al mezclador. Los diodos restantes del interruptor electrónico VD2 ... VD9 y VD11 ... VD18 están cerrados por un voltaje inverso (alrededor de +6 V) que se produce en las resistencias divisoras de voltaje. Este circuito le permite arreglárselas solo con voltaje positivo.
Este interruptor proporciona un aislamiento de más de 50 dB entre los filtros de paso de banda individuales. La pérdida de señal cuando se utilizan bobinas con un diámetro de 5...8 mm es de 8...10 dB. Las pérdidas se pueden reducir un poco aumentando la corriente directa a través de los diodos, utilizando bobinas de mayor diámetro o introduciendo un amplificador de alta frecuencia para compensar las pérdidas.
El interruptor de antena se realiza en el diodo VD19. Al recibir, el voltaje a través del diodo es de 0 V.
Está cerrado y la señal de la entrada pasa a través de uno de los filtros de paso de banda. Al transmitir un voltaje de +12 V, el diodo VD19 se abre y, por lo tanto, desvía la entrada. En este caso, la señal no pasa a la ruta de recepción.
2. Interruptor del oscilador de cristal (Fig. 2).
Fig.2 (haga clic para ampliar)
El uso del interruptor electrónico especificado le permite cambiar la frecuencia del oscilador de cristal de referencia. Cuando se aplican +12 V a la entrada LSB, el diodo VD1 se abre (el diodo VD2 se cierra) y un inductor se conecta en serie con el cuarzo, como resultado de lo cual la frecuencia del oscilador de referencia disminuye. Cuando se aplican +12 V a la entrada USB, el diodo VD2 se abre (el diodo VD1 se cierra) y el capacitor C5 se enciende en serie con el cuarzo. La frecuencia del oscilador de referencia aumenta.
3. Interruptor de banda de filtro de cristal
Fig.3 (haga clic para ampliar)
Para cambiar el ancho de banda del filtro de cristal del transceptor a SSB o CW, puede cambiar las capacitancias incluidas en el filtro de cristal usando diodos. Entonces, cuando se aplican +12 V al filtro de cuarzo, los diodos VD1, VD2, VD3 se abren y derivan las capacidades en serie C4, C5, C6, como resultado de lo cual la banda del filtro de cuarzo se estrecha de 2,5 kHz a 0,8 kHz. .
4. Cascada de inversión (Fig. 4).
Ris.4
Este esquema de la etapa de inversión del diplexor (que es una carga activa para el mezclador en una amplia banda de frecuencia) en el transistor KP903 es familiar para muchos. Al recibir, funciona como un amplificador de puerta común. En este caso, el diodo VD1 está abierto y el diodo VD2 está cerrado. Al transmitir, el transistor actúa como un seguidor de fuente.
Literatura
1. Bashkatov V. Mejoras en la ruta universal de placa única. - Radioaficionado HF y VHF, 1997, N° 6.
2. Bunin S.G., Yaylenko L.P. Manual de radioaficionados de onda corta. - K.: Tekhnika, 1978.
3. Gorshkov B. I. Elementos de dispositivos electrónicos de radio. Directorio. - M.: Radio y comunicación, 1988.
4. QST, N5, 1991.
Autor: V.Bashkatov (US0IZ), región de Donetsk, Gorlovka; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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