ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЗЛЫ СИНТЕЗАТОРОВ СИГНАЛОВ

УПРАВЛЯЕМЫЕ ПО ЧАСТОТЕ АВТОГЕНЕРАТОРЫ

Генераторы, управляемые напряжением (ГУН) по частоте используются в качестве источника выходных сверхвысокочастотных колебаний в синтезаторах частоты на основе систем фазовой автоподстройки частоты. В них за счет электронного управления частотой преодолевается противоречие между фиксированным номиналом частоты опорного источника колебаний и диапазоном нужных значений выходной частоты синтезатора.

ГУН (рис. 3.1) представляет собой автоколебательный узел, который питается от источника напряжения Ео, снабжен цепью управления частотой напряжением Еу и формирует на внешней нагрузке RH напряжение u(t).

Идеализированный ГУН вырабатывает на нагрузке напряжение гармонической формы u(t) = t/,sin(2n/r/ + ф^), амплитуда которого Ur фиксирована, частота/г =fr(Ey) зависит от управляющего напряжения Еу, а начальная фаза произвольна.

Автогенератор, управляемый напряжением по частоте, может быть выполнен на различных активных элементах, в зависимости от частотного диапазона. Обычно в качестве активного элемента автоколебательной части используется транзистор с LC-колеба- тельной системой, которая создает положительную обратную связь, компенсирующую потери и обеспечивающую генерирование незатухающих колебаний.

Структурная схема генератора, управляемого напряжением по частоте

Рис. 3.1. Структурная схема генератора, управляемого напряжением по частоте

На рис. 3.2 показана принципиальная электрическая схема ГУН на биполярном транзисторе VT1 с управителем частотой на варикапе VD1. Катушка индуктивности I, конденсаторы С/, С2 и варикап VD1 образуют колебательную систему; Др 1,

Др2 и ДрЗ — блокировочные дроссели, Од|, Сбл2, Олз, Сбл4

Принципиальная электрическая схема ГУН на биполярном транзисторе VT1 с управителем частоты на варикапе VD1

Рис. 3.2. Принципиальная электрическая схема ГУН на биполярном транзисторе VT1 с управителем частоты на варикапе VD1

блокировочные конденсаторы; R1 и R2— цепь формирования отпирающего напряжения транзистора; R3 — резистор ограничения рабочего тока транзистора VT1. Варикап VD1 при запирающем напряжении Еу на входе управления представляет собой эквивалентную емкость СЗЭКЛ9 величина которой зависит от управляющего напряжения Еу.

В диапазоне СВЧ колебательная система и блокировочные элементы образуются соответствующими микрополосковыми линиями или иными цепями с распределенными параметрами. В твердотельных ГУН миллиметрового диапазона в качестве активного элемента используется обычно полупроводниковая диодная структура на арсениде галлия с отрицательным сопротивлением, которое компенсирует активные потери в резонансной цепи.

Без учета влияния инерционности транзистора и фазового сдвига в цепи обратной связи автогенератора по схеме, представленной на рис. 3.2, частота генерации fv(Ey) определяется реактивными элементами колебательной системы:

где

Амплитуда ^установившихся выходных колебаний зависит от режима транзистора, параметров колебательной системы и сопротивления нагрузки. При увеличении по модулю управляющего напряжения Еу эквивалентная емкость варикапа СЗЖЬУ) уменьшается, суммарная емкость С(Еу) падает, а частота генерации/(Еу) растет. При этом из-за изменяющихся потерь в колебательной системе и вариации запаса по самовозбуждению может происходить паразитное изменение амплитуды генерации: Ur = Ur(Ey). Паразитное влияние на частоту и амплитуду генерации оказывают также вариации питающего напряжения Е$ модуля и фазы сопротивления нагрузки; изменение параметров колебательной системы из- за влияния вибраций, ударов; вариации температуры окружающей среды, давления воздуха, влажности и других дестабилизирующих факторов.

Вместо одиночного варикапа для улучшения характеристик ГУН во многих случаях используются варикапные матрицы — встречно-включенные варикапные пары. При встречном включении двух одинаковых р-п-переходов их суммарная средняя за период высокочастотного напряжения емкость меньше зависит от амплитуды высокочастотного колебания на них, поэтому частота генерации ГУН оказывается менее чувствительной к изменениям питающего напряжения, модуля и фазы сопротивления нагрузки, а модуляционная характеристика управления частотой — более линейной.

Кроме основных показателей автоколебательной части ГУН (частота, мощность, относительная нестабильность частоты, форма выходного сигнала, вид и параметры нагрузки и т.д.) необходимо характеризовать его модуляционные параметры:

  • • статическую модуляционную характеристику /(Еу)
  • • интервал рабочих значений Еу, в котором изменения выходной амплитуды — паразитная амплитудная модуляция (ПАМ) — не превосходят допустимого уровня;
  • • характеристику СПМ собственных фазовых шумов вблизи несущей частоты SV(F) в диапазоне управляющих напряжений;
  • • инерционность управления частотой;
  • • чувствительность к дестабилизирующим факторам внешних воздействий при всех рабочих значениях управляющего напряжения Еу.

Основными параметрами статической модуляционной характеристики (СМХ) являются: диапазон перестройки частоты и линейность зависимости/(Еу) при допустимом уровне ПАМ. Эти величины связаны между собой: увеличение диапазона перестройки сопровождается повышением отклонений от линейности. Диапазон перестройки частоты и линейность статической модуляционной характеристики для ГУН с управлением частотой за счет смещения напряжения на варикапе существенно зависят в соответствии с формулой (3.1) от вольт-фарадной характеристики варикапа СЗэкв(Еу) с учетом паразитных емкостей схемы. Для перестройки частоты генерации на октаву (в 2 раза) нужно, чтобы эквивалентная суммарная емкость контура изменялась за счет Еу не менее чем в 4 раза при допустимых вариациях запаса по самовозбуждению, определяющего амплитуду (мощность) выходного сигнала.

Для ГУН, перестраиваемых в широком диапазоне частот, разрабатываются специальные варакторные диоды со сверхрезким р—п-переходом, которые позволяют изменять емкость С(Еу) в шесть—восемь раз. В таких ГУН оптимизируются номиналы колебательной системы и блокировочных элементов, дроссели заменяются резисторами, исключающими возможность появления паразитных резонансов, используются балансные схемы активных элементов, снижающие влияние вариаций нагрузки и температуры окружающей среды на частоту и уровень фазового шума.

Если диапазон изменения частоты ограничен величиной паразитного изменения амплитуды, то иногда используют компенсационные схемы автоматической регулировки мощности, поднимающие уровень выходной амплитуды на краях диапазона перестройки, или применяют более простые технические решения (например, включение ограничителя амплитуды выходного сигнала для снижения уровня ПАМ). Для увеличения линейности СМХ разрабатываются варианты введения линеаризирующих или компенсационных цепей отрицательной обратной связи по модулирующему напряжению.

Выходная мощность ГУН обычно варьируется от -5 до +16 дБмВт, частота — от 5 МГц до 26 ГГц. В миллиметровом диапазоне длин волн усложняется построение высококачественного ГУН с нужным диапазоном перестройки по частоте при допустимой величине ПАМ и низкой чувствительностью к изменениям комплексного сопротивления нагрузки. В таком случае ГУН выполняется на частоте в 2 или в 4 раза более низкой, чем выходная, а узел в целом дополняется широкополосным буферным умножителем частоты и (или) делителем частоты (рис. 3.3). Буферный умножитель частоты (х2) облегчает построение ГУН на по-

Структурная схема интегрального ГУН диапазона 6...7 ГГц с встроенными широкополосным буферным умножителем и делителем частоты

Рис. 3.3. Структурная схема интегрального ГУН диапазона 6...7 ГГц с встроенными широкополосным буферным умножителем и делителем частоты

Модуляционная характеристика /(?) (кривая 1) и характеристика паразитного изменения мощности по диапазону управления Лых(^) (кривая 2) для серийного ГУН типа ROS-150 с перестройкой частоты на октаву

Рис. 3.4. Модуляционная характеристика /г(?у) (кривая 1) и характеристика паразитного изменения мощности по диапазону управления Лых(^) (кривая 2) для серийного ГУН типа ROS-150 с перестройкой частоты на октаву

ниженной частоте и ослабляет влияние вариаций нагрузки на частоту. Делитель частоты (^-4), связанный с ГУН направленным ответвителем (НО), формирует когерентные с выходным сигналом противофазные колебания и,(/) и -и,(/) на пониженной в несколько раз частоте, необходимые для работы фазового дискриминатора в составе синтезатора частот.

Электронное управление частотой в ГУН на частотах выше 100 МГц осуществляется в диапазоне от 1... 10 % до октавы и более. Параметры ГУН могут быть оптимизированы (рис. 3.4) либо для получения наибольшего диапазона перестройки частоты при пониженных требованиях к линейности и уровню ПАМ Ръых(Еу), либо для достижения наибольшей линейности модуляционной характеристики /г(?у) при снижении требований к полосе перестройки частоты. Для количественной оценки линейности модуляционной характеристики и выбора рабочей точки по Еу вместо fr(Ey) удобнее использовать (рис. 3.5) зависимость ее крутизны Sy(Ey) = dfv(Ey)/dEy от управляющего напряжения Еу.

Нижняя граница рабочего интервала значений управляющего напряжения ?у, как указывают производители интегральных ГУН, составляет 0,5 или 1 В. Дело в том, что при значениях управляющего напряжения Еу, меньших по модулю, чем амплитуда высокочастотного напряжения на варикапе ?/вар, появляется прямой ток варикапа из-за открывания его р—л-перехода положительной полуволной высокочастотного напряжения. Это приводит к шунтированию колебательной системы ГУН сопротивлением р—п- перехода и уменьшению амплитуды генерации, вплоть до ее срыва. Поэтому при значениях управляющего напряжения |?^| < ?/мр варикап не выходит из строя, но снижается амплитуда колебаний и может произойти срыв генерации. Наибольшее по модулю допустимое значение управляющего напряжения Еу, близкое к пробивному ?пр, определяется тем, что при (?пр - 1/юр) < |?у| < ?пр

Графики изменения крутизны модуляционной характеристики по диапазону управления для серийных ГУН

Рис. 3.5. Графики изменения крутизны модуляционной характеристики по диапазону управления для серийных ГУН:

I - JCOS-820LN; 2 - ROS-150

мгновенное значение напряжение на р—/i-переходе варикапа на короткое время достигает зоны появления обратного тока диода. Однако пробой варикапа не развивается, так как происходит шунтирование колебательной системы автогенератора, что приводит к уменьшению амплитуды генерации. Такой режим называют ограничением амплитуды шунтирующим диодом.

Амплитуда высокочастотного напряжения на варикапе ?/вар может заметно превышать напряжение питания, так как в колебательной системе проявляется резонанс напряжений на индуктивной и емкостной частях контура. Рассмотрим трехточечную схему автогенератора, сопротивление контура между коллектором и базой в которой имеет индуктивный характер на частоте генерации. В схеме, представленной на рис. 3.2, такое сопротивление выполняется в виде последовательного соединения индуктивности L и емкости варикапа VD1. Если, например, на частоте генерации со сопротивление индуктивности 2лfxL в 10 раз больше, чем емкостное сопротивление варикапа /(2п/гСЗэкв)> то амплитуда высокочастотного напряжения на варикапе р будет в 9 раз больше, чем амплитуда напряжения между коллектором и базой, примерно равная напряжению питания. Отсюда следует, что для достижения наибольшего диапазона перестройки частоты следует оптимальным образом выбирать связь варикапа с колебательным контуром автогенератора.

При слабой связи емкости варикапа с колебательной системой автогенератора средняя за период высокочастотного напряжения емкость варикапа СЗЭКВ примерно равна емкости в рабочей точке. Она изменяется за счет Еу в пределах, которые определяются вольт- фарадной характеристикой варикапа, но вариация суммарной емкости контура незначительна и девиация частоты мала. Если связь варикапа с контуром сильная, то удвоенная амплитуда высокочастотного напряжения на варикапе становится сравнимой с допустимой шириной участка управляющих напряжений между появлением прямого тока варикапа и увеличением обратного тока из-за явлений лавинного пробоя, что также приводит к аномальной ПАМ. В таком случае допустимый без аномальной ПАМ диапазон изменения управляющего напряжения Еу уменьшается и девиация частоты снижается.

Собственная постоянная времени варикапа, т.е. задержка между скачком управляющего напряжения и соответствующим изменением емкости запертого р-п-перехода очень мала: она измеряется единицами пикосекунд. Полосу модулирующих частот в ГУН, т.е. инерционные свойства управителя частоты, в целом определяют блокировочные элементы и цепи подключения управляющего напряжения к варикапу. В радиочастотных ГУН с варикапами полоса модулирующих частот составляет от 100 кГц до 10 МГц.

Кроме варакторных управителей частоты (с варикапами в составе частотно-задающей схемы) применяют другие типы управителей частоты или способов ее перестройки. Если частоту генератора сантиметрового диапазона нужно перестраивать в широких пределах, например при создании гетеродина для панорамного измерителя поля, частотомера или анализатора, то целесообразно использовать управление частотой генерации за счет перестройки резонансной частоты дополнительного контура на основе сферы из железоиттриевого граната (ЖИГ-перестройка). Такой ферритовый резонатор имеет диаметр 0,5...2 см, выполняется из материала с малыми диэлектрическими потерями и имеет эквивалентную добротность в пределах 500... 1 000. Он связан с основной колебательной системой автогенератора (например, размещен в том же отрезке волновода, что и активный элемент автогенератора) и находится в магнитном управляющем поле. Резонансная частота Ж И Г-резонатора прямо пропорциональна напряженности пронизывающего его магнитного поля, а частота генерации близка к частоте этого резонатора за счет затягивания частоты. Если по нужному закону изменять величину магнитного поля, то возникает модуляция частоты генерации при незначительной ПАМ.

Для создания управляющего магнитного поля используется соленоид или комбинация постоянного магнита с дополнительной обмоткой подмагничивания. Достоинством управителя частоты на ЖИГ-резонаторе является широкий диапазон перестройки (до 1 ...2 октав) и хорошая линейность статической зависимости частоты генерации от тока подмагничивания. Недостатки, кроме некоторой сложности конструкции из-за необходимости организации связи с колебательной системой и наличия управляющего электромагнита, связаны с гистерезисом по частоте при изменении направления ЧМ и заметной инерционностью цепи управления. Несмотря на меры, применяемые изготовителями ферритового материала, по снижению ширины зоны гистерезисной петли магнитной проницаемости, ферритовым резонаторам присуща возможность скачков частоты на 1... 10 МГц при изменении направления изменения магнитного поля. В результате этого область применения управляемых по частоте генераторов с ЖИГ-пере- стройкой ограничивается схемами с монотонной частотной модуляцией. Скорость частотной модуляции ограничена возможностями модулятора тока подмагничивания при большой индуктивности этой катушки. Поэтому при проектировании такого управителя частотой выбирается компромисс между расширением полосы перестройки по частоте, что требует увеличения индуктивности управляющей катушки, и ростом требуемой скорости изменения частоты во времени, что заставляет снижать указанную индуктивность.

Если возникает необходимость в скачкообразной перестройке частоты, например при формировании частотно-манипулирован- ных сигналов, то вместо варикапа, обеспечивающего плавную перестройку частоты, применяют дискретное управление частотой генерации коммутацией дополнительных реактивных элементов контура автогенератора с помощью высокочастотных ключевых диодов. Такой вариант управления частотой генерации позволяет использовать цифровой код, управляющий частотой. Однако при большой разрядности этого кода усложняется схема автогенератора и в ней возможно возникновение паразитных колебаний. Для повышения линейности зависимости между значением входного кода и частотой генерации используют корректирующие преобразователи кодов.

Шумовые характеристики ГУН хуже, чем такие же параметры неуправляемого автогенератора, поскольку в схему автогенератора введен управитель частоты с шумящими элементами, а нестабильности напряжения, задающего рабочую точку варикапа, служат дополнительным источником частотного шума. Поэтому в тех случаях, когда шумовые свойства имеют критическое значение, необходимо оптимизировать схему ГУН по этому параметру, устраняя избыточные возможности по диапазону перестройки, допустимой ПАМ и другим существенным параметрам.

Графики спектральной плотности фазовых шумов ГУН вблизи несущей частоты представлены на рис. 3.6. Сравнивать шумовые свойства ГУН различного диапазона можно следующим образом. Допустим, что сопоставляются два варианта малошумящего устройства формирования сигнала с выходной частотой/= 1100 МГц: можно выбрать или ГУН типа JCOS-1100LN, работающий на заданной выходной частоте, или последовательное включение ГУН типа POSA-138 на частоте 137,5 МГц и малошумящего умножите Графики спектральной плотности фазовых шумов ГУН вблизи несущей частоты

Рис. 3.6. Графики спектральной плотности фазовых шумов ГУН вблизи несущей частоты:

1 - HMC398QSI6G; 2 - JCOS-1100LN; 3— JCOS-175LN; 4- POSA-138

ля частоты в 8 раз. По характеристикам, представленным на рис. 3.6, при одинаковых отстройках S9(F) для POSA-138 на 13 дБ ниже, чем для JCOS-1100LN. Однако надо учесть, что при увеличении несущей частоты в 8 раз одинаковый уровень фазовых нестабильностей по отношению к несущей будет соответствовать отстройкам, увеличенным в такое же число раз. Таким образом, первый вариант, использующий JCOS-1100LN, обеспечивает ?„(1 МГц) = = -150 дБ/Гц (точка В на рис. 3.6). По второму варианту POSA-138 имеет .УД 125 кГц) = -146 дБ/Гц (точка А), а на выходе умножителя такой шум даст 1 МГц) = -146 дБ/Гц без учета дополнительного шума при умножении. Таким образом, первый вариант предпочтительнее по уровню шума ГУН на 4...6 дБ.

Типовые значения 5фбел для ГУН составляют (-120...-130) дБ/Гц для рабочих частот менее 500 МГц и (-95...-102) дБ/Гц для ГУН с выходной частотой 2...3 ГГц. Зона «белого» частотного шума (см. рис. 1.4) для такого ГУН соответствует отстройкам /г= 10... 20 кГц, уровень ее существенно зависит от шумовых свойств источников опорных напряжений Е0 и Еу.

Содержание высших гармоник в выходном сигнале ГУН зависит от вида колебательной системы, режима активного элемента автогенератора и рабочей точки варикапа. Уровень второй гармоники с выходным сигналом почти гармонической формы обычно изменяется в диапазоне -7...-40 дБ по отношению к мощности на номинальной частоте. Для снижения уровня высших гармоник в выходную цепь интегральных ГУН встраивают фильтры нижних частот, подавляющие вторую и высшие гармоники.

Параметры модуляционной характеристики ГУН заметно зависят от температуры, в которой находится колебательная система, а в диапазоне температур — от принятых мер по термокомпенсации (рис. 3.7). Для снижения зависимости частоты генерации от температуры окружающей среды используют также термостатирование колебательной системы. Типовые значения уходов частоты при изменении температуры окружающей среды от номинального значения (25 °С) до 85 °С для ГУН с частотой порядка 100 МГц составляют 0,5... 1 МГц, а для ГУН с частотой порядка 5 ГГц они возрастают до 20...30 МГц.

Модуляционные характеристики серийного ГУН типа МАХ2753 в диапазоне температур

Рис. 3.7. Модуляционные характеристики серийного ГУН типа МАХ2753 в диапазоне температур: / — при -40 *С; 2 — при 25 *С; 3 — при 85 вС

Рассогласование между комплексным сопротивлением нагрузки и волновым сопротивлением линии связи с ней влияет на частоту генерации и может стать причиной появления паразитной нелинейности модуляционной характеристики и ПАМ. Оценить количественно этот эффект можно следующим образом. Допустим, что не вполне согласованная нагрузка подключена к ГУН при помощи линии передачи длиной / с волновым сопротивлением w, коэффициент стоячей волны в линии — ксл% а фазовая скорость — 1>ф. Тогда разность фаз падающей и отраженной волн в месте подключения линии передачи обратно пропорциональна длине линии и текущей частоте генерации:

При этом нагрузка вносит в контур автогенератора реактивную проводимость нагрузки /?„(<р), которая определяется модулем Г = = (А:св + 1)/(А:с в - 1)и фазой <р коэффициента отражения

Частота генерации / будет отличаться от частоты Уо, соответствующей идеальному согласованию, на величину

где р — характеристическое сопротивление контура автогенератора ( ).

Подставляя формулу (3.2) в формулу (3.3), получаем нелинейное уравнение для частоты / с учетом затягивания со стороны несогласованной нагрузки. На рис. 3.8 представлены графики зависимости относительного отклонения модуляционной характе Графики зависимости относительного отклонения модуляционной характеристики от линейной

Рис. 3.8. Графики зависимости относительного отклонения модуляционной характеристики от линейной:

/ — кел = 1,66; 2 — ксл= 1,35

ристики от линейной А{/0) для / = 5 см, p/w = 0,1 при перестройке ГУН на октаву. Таким образом, при исходно линейной модуляционной характеристике fo(Ey) согласованного ГУН рассогласование нагрузки приведет к волнистости результирующей модуляционной характеристики f(Ey). Кроме того, появится паразитная неравномерность мощности колебаний на нагрузке Ри(Еу) при перестройке ГУН по диапазону частот из-за изменения вносимой от нагрузки в контур автогенератора активной проводимости нагрузки (?Н(Ф) = (l/w)(l - Г2)/(1 + + Г2 + 2Tcos

где U — амплитуда высокочастотного напряжения на входе линии.

Для устранения таких явлений следует улучшать согласование, добиваясь, чтобы кс в —> 1, а также уменьшать длину / линии связи генератора с нагрузкой.

Для снижения влияния рассогласования нагрузки на работу ГУН в них иногда встраивают буферные широкополосные усилители или удвоители частоты.

Для формирования четырех сдвинутых по фазе на 90° колебаний одинаковой амплитуды, которые нужны для модуляторов и демодуляторов с подавлением зеркальной полосы частот, используют кольцевые генерирующие системы из нескольких одинаковых взаимно синхронизированных ГУН.

Интегральные ГУН выполняются с выходной частотой до 10...20 ГГц. Они перестраиваются по частоте в относительной полосе от нескольких процентов до октавы при изменении крутизны модуляционной характеристики Sy не более чем на ±20% и изменении выходной мощности не более чем на ±2 дБ. В табл. 3.1 приведены параметры интегральных ГУН, выпускаемых мировыми производителями. Среди них выделим JTOS-25 с перестройкой частоты на октаву, очень низкой чувствительностью к рассогласованию импеданса нагрузки В^ и малым содержанием высших гармоник в сигнале, несмотря на очень широкую полосу частот генерации. Модель М500-1343 отличается низким уровнем собственного фазового шума S^(F) и наиболее широкой полосой частот по входу управления частотой. Модель JCOS-1100LN разработана как малошумящий ГУН: по сравнению с предыдущей уровень S9(F) почти такой же, но рабочая частота в 8 раз выше. Модель HMC398QS16G представляет собой твердотельный генератор сантиметрового диапазона (длина волны — около 2 см) с очень низким уровнем собственного фазового шума S9(F). Пониженная чувствительность к фазе коэффициента отражения от нагрузки В9 обусловлена встроенным широкополосным удвоителем частоты на выходе, а возможность использования в составе системы автоматической стабилизации частоты облегчается наличием в составе микросборки делителя частоты внутреннего ГУН в 4 раза, что соответствует значениям частоты выходного сигнала 1750... 1875 МГц.

В диапазоне частот менее 400 МГц в качестве ГУН можно применять интегральные функциональные генераторы — соединенные в кольцо (рис. 3.9) электронный интегратор (Инт), релейный элемент (РЭ) и перемножитель (П) мгновенных значений. Частота генерации в такой схеме пропорциональна постоянному напряжению ey(t) на втором входе П. Форма колебания w,(f) на выходе релейного элемента — прямоугольная; колебания u2(t) на выходе интегратора имеют треугольную форму. Колебание почти гармонической формы ы3(/) формируется на выходе функционального преобразователя (ФП), в котором нелинейная зависимость выходного напряжения от входного иъ2) аппроксимирует полу- период гармонической функции sin(aw2). Период колебаний такого ГУН равен удвоенному времени накопления в интеграторе напряжения от верхнего порога переброса релейного элемента до нижнего, которое, в свою очередь, обратно пропорционально управляющему напряжению Еу. Таким образом, при идеальном перемножении напряжений в П и постоянной скорости интегрирования в Инт модуляционная характеристика ГУН f(Ey) линейна, а амплитуда колебаний не изменяется по диапазону перестройки. В интегральных микросхемах функциональных генераторов диапазон электронной перестройки частоты составляет 2 — 3 декады

Таблица 3.1. Параметры интегральных ГУН

/о. МГц

Рта.

дБмВт

Е,, В

S,(F), дБ/Гц

В„, МГц

Л2, дБн

Гмол.

МГц

Модель, сайт

1 кГц

100 кГц

12...25

8

1...11

-95

-135

0,03

-26

0,13

JTOS-25, www.minicircuits.com

128... 160

10

0... 13

-100

-132

7

-20

23

М500-1343,

www.micronetics.com

1070... 1 115

8

1 ...20

-88

-130

7

-24

6

JCOS-1100LN, www.minicircuits.com

2 700... 2 750

-3

0,8... 2,4

-113

5

-15

VC0191-2750U, www.sirenza.com

14 000... 15 000

6

1...10

-75

-ПО

4

-12

HMC398QS16G,

www.hittite.com

20 000... 24 000

28

6... 15

-72

1

-30

13

V03262K/00,

www.siversima.com

Структурная схема ГУН на основе функционального генератора

Рис. 3.9. Структурная схема ГУН на основе функционального генератора

kf = 102...103 при практически неизменных амплитуде и форме сигнала. Если установить несимметричные по отношению к нулю уровни выходного напряжения релейного элемента, то форма выходных колебаний станет пилообразной. Кратковременная нестабильность частоты генерации функционального генератора невысокая (6К « 10_3), так как в его колебательной RC-системе сказывается дестабилизирующее влияние на частоту генерации дрейфа коэффициента передачи электронного интегратора. Аналоговые ГУН на основе функциональных генераторов применяются для частот менее 100 МГц.

Цифровым аналогом функционального генератора является прямой цифровой вычислительный синтезатор (ЦВС) частоты, рассмотренный в гл. 4, который наряду со схемами на основе ключевых диодов может рассматриваться в качестве генератора с цифровым управлением частотой. Цифровые ГУН на ЦВС в интегральном исполнении могут использоваться для формирования сигналов с выходными частотами менее 400 МГц.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >