.

Схемотехника судового оборудования ГМССБ

Цифровые синтезаторы частоты

СодержаниеСвернуть

Основные требования к синтезаторам:

  1. Обеспечение необходимого значения рабочей частоты, а также возможность перестройки
  2. Высокая стабильность частоты генерируемых колебаний.
  3. Обеспечение необходимой величины амплитуды выходного напряжения и ее по­стоянства.
  4. Минимальный уровень высших гармонических составляющих выходного напряже­ния.

Простейшая функциональная схема цифрового синтезатора с ФАП приведена на рис. 1.

Схема синтезатора ФАП
Рис. 1 Функциональная схема цифрового синтезатора с ФАП

В этой схеме в цепь обратной связи кольца ФАП включен делитель с переменным (переключаемым) коэффициентом деления (ДПКД). Если ДПКД не вносит в работу схемы ощутимую временную задержку, то его вместе с ГУ можно рассматривать как эквива­лентный генератор, частота которого равна 

ƒГУ/nД,

где:

  • nд — текущее значение коэффици­ента деления ДПКД.

Поскольку цифровые схемы предназначены для работы с импульсными сигналами, на выходах ОГ и ГУ включены формирователи импульсов (ФИ), выходной сигнал кото­рых представляет собой периодическую последовательность прямоугольных импульсов с частотой следования, равной частоте колебаний соответствующего генератора. При этом в качестве ДФ должен быть использован импульсно-фазовый детектор (ИФД). В режиме синхронизации частоты следования сигналов, поступающих на ИФД, должны быть равны, т.е.:

ƒОГ=ƒГУ/nД

Изменяя коэффициент деления, можно изменять частоту выходного сигнала синте­затора. Естественно, что для этого ДПКД должен иметь столько возможных значений ко­эффициента деления, сколько частот в формируемой сетке, т.е. коэффициент деления должен изменяться в пределах от:

nД мин=ƒГУ мин/ƒОГ

до:

nД макс=ƒГУ макс/ƒОГ.

Частота сигналаСудовая радиосвязь, поступающего на ИФД с ОГ, не может быть выбрана произвольно и должна равняться шагу формируемой сетки частот. Действительно, при перестройке синтезатора на соседнюю частоту частота ГУ должна измениться ƒШ:

ƒГУiƒГУ(i1)=ƒШ,

а коэффициент деления ДПКД должен измениться на единицу:

ƒГУi/ƒОГƒГУ(i1)/ƒОГ=1.

Решив совместно эти выражения, получим:

ƒОГ=ƒШ.

Поскольку полоса пропускания кольца ФАП должна быть меньше ƒог = ƒш, то из последней формулы вытекает один из серьёзных недостатков ФАП: частота ƒог и, следо­вательно, ширина полосы пропускания системы зависят не от абсолютного значения ƒгу, а от шага сетки ƒш. При необходимости иметь большое число фиксированных частот в за­данном диапазоне надо уменьшать ƒш, а значит, и полосу пропускания ФНЧ. При этом система ЦФАП станет весьма инерционной и не сможет отрабатывать быстрые флуктуа­ции частоты ГУ.

Следует считаться ещё с двумя особенностями описываемой системы. Во-первых, из-за конечности и нестабильности длительностей фронтов и спадов выходных сигналов ФИ и триггеров ДПКД фаза фронта выходного импульса непрерывно меняется, что экви­валентно внесению дополнительного фазового шума в кольцо ФАП. Во-вторых, из-за раз­личного рода внешних импульсных помех коэффициент деления ДПКД может сбиваться. Поэтому синтезаторы с ЦФАП должны лучше защищаться от воздействия помех, чем с аналоговой ФАП.

Как было указано ранее, полоса захвата у системы ФАП примерно равна ±0.2ƒог. Поскольку возможная абсолютная нестабильность частоты колебаний ГУ не должна пре­вышать полосы захвата, для рассматриваемой схемы будут справедливы следующие неравенства:

ƒГУ/nД<0,2ƒОГ

или:

ƒГУ/nДƒОГ=ƒГУ/ƒГУ<0,2.

Таким образом, требования к относительной нестабильности частоты ГУ в этой схе­ме достаточно низкие и не связаны со значением коэффициента nд. Это означает, что в системе ЦФАП нестабильность частоты ГУ не ограничивает ни минимального значения ƒш = ƒОГ, ни максимального значения ƒгУ. Однако, как уже отмечалось ранее, минималь­ное значение ƒш ограничивается возрастанием инерционности кольца ФАП. Что же каса­ется максимального значения ƒгу, то оно не может превышать граничной частоты работы ДПКД. Граничная частота серийно выпускаемых схем ДПКД в настоящее время не пре­вышает 100 МГц, что достаточно лишь для построения синтезаторов коротких или более длинных волн. При этом максимальные значения nд ДПКД составляют 10 000-15 000.

В устройствах более коротких волн нередко между ГУ и ДПКД включают делитель с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД), быстродействие которого позволяет работать на частотах до 300-500 МГц. Включение ДФКД не изменяет требуемых значений коэффициента деления ДПКД, поскольку в одно и то же число раз уменьшаются и часто­ты следования импульсов на входе ДПКД и шаг сетки частот, т.е. частота ОГ. Таким обра­зом, введение в схему ДФКД с коэффициентом деления nдф позволяет в nдф раз увеличить диапазон рабочих частотВидео уроки для моряков. Оборудование ГМССБ. Радиолокационный отражатель синтезатора, но во столько же раз снижает ƒог, а значит и полосу пропускания ФНЧ, что, как указывалось выше, увеличивает инерционность ЦФАП.

Изложенные выше принципы построения синтезаторов с ЦФАП, использованы в ча­стности, в синтезаторе радиостанции RT 2048, предназначенном для формирования сетки частот с шагом 25 кГц. Функциональная схема такого синтезатора представлена на рис. 2.

Устройство синтезатора частоты радиостанции RT 2048
Рис. 2 Функциональная схема цифрового синтезатора частоты радиостанции RT 2048

Частота 3,7125 МГц является входным сигналом опорного делителя схемы ФАПЧ. Сигнал местного гетеродина для первого смесителя приемника и сигнал передатчика формируются в схеме кольца ФАПЧ.

Выходная частота ГУН делится вниз до 12,5 кГц после предварительного пересчет­ного устройства, использующего принцип двойного индекса 32/33.

Выходное напряжение импульсно-фазового детектора (ИФД) управляет схемой под­качки зарядов, питающей интегратор кольцевого фильтра.

Если имеется разность по фазе/частоте между входными сигналами ИФД, ток ошибки с выхода схемы подкачки зарядов проходит через схему интегратора кольцевого фильтра, вырабатывая необходимое напряжение для ГУН.

Получить малый шаг перестройки с широким диапазоном изменения частоты на вы­ходе синтезатора можно, используя два (или более) кольца ФАПЧ и кольца слежения. Структурная схема такого синтезатора представлена на рис. 3.

Чертеж синтезатора ФАПЧ с двумя кольцами
Рис. 3 Структурная схема синтезатора с двумя кольцами ФАПЧ и кольцом слежения

Оба кольца ФАПЧ работают от одного опорного генератора. Напряжение с выхода ФАПЧ-1 делится по частоте в 100 раз и подается совместно с напряжением кольца ФАПЧ- 2 на суммирующее кольцо ФАПЧ, состоящее из сумматора в режиме вычитания СВ, гене­ратора Г3 и ИФД 3. В режиме синхронизации напряжение на выходе суммирующего кольца ФАПЧ, т.е. на выходе синтезатора, имеет частоту:

fr3=fr1/100+fr2=n1 fОГ/100+n2 fОГ=(102 n1+n2) fОГ.

Следовательно, кольцо ФАПЧ-1 формирует мелкую сетку выходных частот с шагом:

f1=102 n1 fОГ,

а кольцо ФАПЧ-2 – крупную сетку выходных частот:

f2=n2 fОГ;

на выхо­де синтезатора получается колебание с частотным шагом Δf1.

Широкополосные трансформаторы для усилителей мощности радиопередатчиков ПВ/КВ диапазона

Для взаимного соединения ВЧ блоков используют различные пассивные устройства, обладающие широкой полосой пропускания, свободной от резонансов, а именно традици­онные согласующие трансформаторы (с магнитной связью) или трансформаторы на от­резках длинных линий (ТДЛ).

При тщательном выборе размеров трансформатора, вносимое им затухание будет менее 0,8 дБ при сопротивлениях менее 250 Ом и частотах менее 50 МГц. При этом ко­эффициент стоячей волны не превышает 1,25.

Согласующие трансформаторы позволяют получать желаемый коэффициент транс­формации значение которого может выбираться в широких пределах. Полоса пропускания составляет около пяти октав при сопротивлениях менее 250 Ом. На более высоких часто­тах уменьшается полоса пропускания из-за влияния паразитной распределенной емкости, а также значительного увеличения вносимого затухания.

Обмотки трансформаторов выполняются витой парой проводов для получения оп­тимального коэффициента связи. Обязательно необходимо соблюдать правильную фазировку включения обмоток, обращая внимание на концы, обозначенные точками.

Трансформаторы ТДЛ обладают очень широкой полосой пропускания. Практически электрическая длина линии выбирается значительно меньше λ/4 (≈0,05 – 0,15) λ. Конст­рукция на основе коаксиального кабеля предпочтительнее в каскадах усиления мощности.

Принцип работы трансформатора ТДЛ можно пояснить на основе фазоинвертора рис. 4.

Принцип работы трансформатора ТДЛ
Рис. 4 Трансформатор-фазоинвертор на отрезке линии с ферритовым сердечником. а)  схематическое изображение; б)  вариант схемного изображения ТДЛ; в)  аналог в виде обычного трансформатора

Если нагрузка Rн связана с генератором при помощи проводников 1-2 и 3-4, обра­зующих отрезок линии длиной ℓ с волновым сопротивлением ρ, и обеспечено согласова­ние Rн = ρ, то верхний предел АЧХ определяется граничной частотой линии, имеющей значение порядка единиц гигагерц. При неточном согласовании Rн≠ρ может иметь место сильная неравномерность АЧХ в области частот, для которых I кратна V4. Однако, если взять длину отрезка ℓ<λ/4 на верхней частоте рабочего диапазона ωв, то АЧХ будет доста­точно равномерна даже при Rн =(0,5-2) ρ. Если у нагрузки заземлить точку 2, обеспечив тем самым фазоинверсию, нижняя граница ю полосы частот будет определяться соотно­шением между индуктивным сопротивлением проводников 1-2 и 3-4 и Rн. Для снижения Ю необходимо увеличить индуктивность, что достигается за счет применения сердечника с μ>>1, помещенного, например, поверх линии. Дальнейшее увеличение Li-2 возможно, если линию намотать на тот же сердечник, т.к. L пропорциональна ω2.

При помощи ТДЛ можно обеспечить симметрирующие переходы от однотактных схем к двухтактным, от несимметричной нагрузки к симметричной или наоборот (рис. 5).

Cимметрирующие переходы от однотактных схем к двухтактным
Рис. 5 Симметрирующие трансформаторы на отрезках линий

Если нагрузка не имеет заземленной средней точкиЗаземление на судах, то в схеме (рис. 5 б) из-за раз­личного сопротивления в точках 2 и 4 относительно земли появляется асиметрия, возрас­тающая с понижением частоты. Этот недостаток легко устраняется включением еще одно­го проводника 5-6, намотанного на тот же сердечник с таким же количеством витков, что и линия. Схемы рис. 5. не производят трансформации сопротивлений, т.е. n=1.

Используя несколько отрезков можно обеспечить дискретный коэффициент транс­формации (n=1,2,3,4 и т.д. или 1/n =1,2,3,4 и т.д.), если концы N отрезков линий включить с одной стороны последовательно, а с другой – параллельно (рис. 6). При этом n=Uвых/Uвх=1/N, а условие согласования импедансов:

ρ=NRН=RНRвх.
Вычисление дискретного коэффициента трансформации
Рис. 6 Получение дискретного коэффициента трансформации с использованием N-отрезков

В ТДЛ (рис.6.) можно обеспечить фазоинверсию, заземлив точки b и c или симмет­рирование, заземлив среднюю точку входного соединения линий. Если ТДЛ несимметри­чен по входу и выходу, т.е. точки b и d заземлены, то и нижнюю линию можно устранить. По этому принципу выполнен трансформатор с n=2 (рис. 7 а), где нижняя линия из проводников 5-6 и 7-8 отсутствует.

Схемы трансформаторов
Рис. 7 Трансформатор 1:2 а) схема на одном отрезке линии: б) аналог в виде обычного автотрансформатора

Однако такое упрощение приводит к невозможности точного согласования ρ с Rн и Rbx при этом компромисно выбирается ρ≈0,5 Rн. На рис. 7 б представлен аналог схемы рис. 7 а в виде обычного трансформатора.

Коаксиальные линии очень удобны для ТДЛ, однако имеют ряд ограничений: для стандартных кабелей величина ρ = 50, 75, 150 Ом, а это не позволяет получить произ­вольный коэффициент трансформации.

Конструктивно ТДЛ могут выполняться в двух вариантах (рис. 8):

  1. Одновитковая конструкция, когда сердечник из ряда торов малого диаметра на­девается поверх линии (рис. 8 а) – аналог схемы рис. 7. Этот вариант удо­бен при коротких и недостаточно гибких линиях. Можно использовать торы из различных видов ферритов для увеличения полосы ТДЛ.
  2. Многовитковая конструкция (рис. 8 б) удобна при использовании гибких ли­ний достаточной длины для намотки ю витков. Уже при ω≈5÷10 она способна обеспечить порядка сотен килогерц. Габариты ТДЛ могут быть весьма не­большими: например, на торе размерами 32x20x6 мм из феррита 200НН-2 вы­полняется 50-ваттный трансформатор КВ диапазона.
Типы конструкций ТДЛ
Рис. 8 Варианты конструкции ТДЛ

Автогенераторы

Для работы автогенератора необходимо выполнение двух условий:

  1. Баланс амплитуд – амплитуда обратной связи должна быть достаточной для компенсации всех потерь в автогенераторе. Т.е. должно выполняться условие:
S1|Zn|Koc=1,

где:

  • S1 – средняя крутизна усилительного элемента по первой гармонике,
  • Zn – сопротивление нагрузки усилительного элемента,
  • Koc – коэффициент обратной связи.
  1. Баланс фаз – напряжение обратной связи должно совпадать по фазе с на­пряжением на управляющем электроде (либо запаздывать на один или несколько перио­дов).

Для выполнения баланса фаз надо: φs + φn + φoc = 2πn, n=0, ±1, ±2,…

Читайте также: Применение микропроцессоров в аппаратуре связи

Для выполнения условия устойчивости амплитуды колебаний и фазы считаем, что средняя крутизна усилительного элемента по первой гармонике вещественна и доброт­ность колебательной системы достаточно высока. Тогда:

S1Ry=1x0=x1+x2+x3=0,

где:

  • x1 – выходная реактивность;
  • x2 – входная реактивность;
  • x3 – проходная реактивность.

Двухполюсники x1 и x2 должны иметь один знак, т.е. либо оба должны быть индук­тивностями, либо – емкостями. Знак реактивного сопротивления x3 должен быть проти­воположным. Отсюда возможны две схемы автогенератора, представленные на рис. 9 и рис. 10, где реактивные сопротивления представлены конкретными элементами L и С. Схема рис. 9 имеет название емкостной трехточки, в ней x1<0; x2<0; x3>0.

Схема автогенератора - емкостная трехточка
Рис. 9 Емкостная трехточка

На схеме рис. 10 x1>0; x2>0. x3<0 и она называется индуктивной трехточкой.

Схема автогенератора - индуктивная трехточка
Рис. 10 Индуктивная трехточка

Рассмотрим принципиальную схему (рис. 11) генератора управляемого (ГУ), при­мененного в блоке синтезатора радиостанции RT 2048.

Схема генератора управляемого в блоке радиостанции RT 2048
Рис. 11 Генератор управляемый (ГУ) блока синтезатора радиостанции RT 2048

Генератор управляемый является составной частью цифрового синтезатора частоты, выполнен по схеме емкостной трехточки, где в качестве входной и выходной реактивно­стей используются емкости С51, С52, С 53. Особенностью данного генератора см. рис. 2 является то, что кроме изменения выходной частоты при переходе с канала на канал, здесь же осуществляется модуляция.

Для перехода с канала на канал изменяется смещение, подаваемое на варикап D 09, шаг перестройки 12,5 кГц. В режиме приема генератор выдает частоту первого гетероди­на, которая на 15,3 МГц меньше частоты, вырабатываемой генератором в режиме переда­чи. Для быстрого изменения частоты при переходе с передачи на прием и наоборот изме­няется смещение на диоде D 06. При приеме на диод подается прямое смещение и к кон­туру генератора подключаются емкости С 47, С 78. При передаче с диода снимается сме­щение, подаваемое через дроссель L 03 и емкости С 47, и С78 подключаются к контуру через емкость диода. При этом на анод диода подается модулирующее напряжение и он выполняет роль модулятора.

Кварцевые автогенераторы

Схемы кварцевых автогенераторов, несмотря на их многообразие, можно разбить на две большие группы. Первая – где кварцевый резонатор (КвР) включается вместо одного из реактивных элементов в обобщенной трехточечной схеме (см. рис. 9, рис. 10). Это осцилляторные схемы. В них возбужденный КвР должен полностью определить условия самовозбуждения автогенератора, а выход КвР из строя привести к срыву колебаний. По­этому осцилляторные схемы строятся таким образом, чтобы возбуждение было возможно только когда эквивалентное сопротивление КвР имеет индуктивный характер. При этом срыв колебаний в КвР приводит к срыву колебаний в автогенераторе, поскольку эквива­лентное сопротивление невозбужденного КвР имеет емкостной характер.

Следовательно, осцилляторные схемы должны работать на частотах, лежащих между частотой последова­тельного и параллельного резонансов.

Во вторую группу входят схемы с КвР в цепи обратной связи, часто называемые фильтровыми, и схемы с КвР в контуре. В этих схемах помимо КвР имеется обычный ко­лебательный контур, обеспечивающий выполнение условий самовозбуждения. Отличие этой группы от первой – возможность сохранения колебаний автогенератора при закора­чивании КвР, поскольку в них используется последовательный резонанс КвР.

Рассмотрим принципиальную схему (рис. 12) кварцевого автогенератора, приме­ненного в блоке синтезатора Р/СТ RT2048.

Схема кварцевого автогенератора
Рис. 12 Генератор опорный блока синтезатора P/CT RT 2048

Автогенератор выполнен на транзисторе Q 01. Кварц включается между коллекто­ром и базой, чем обеспечивается его наименьшее шунтирование самим транзистором. Это осцилляторная схема, кварц используется в качестве эквивалентной индуктивности. Роль входной и выходной проводимостей выполняют емкости С04 и С06. Емкость С77 служит для коррекции частоты резонатора, связанной со старением кварца. Напряжение, снимае­мое с R13, подается в качестве частоты второго гетеродина на второй смеситель прием­ника. Напряжение, снимаемое с R14, используется в качестве опорной частоты в цифро­вом синтезаторе радиостанцииАварийное радиооборудование для получения либо частоты передачи, либо частоты пер­вого гетеродина.

Усилители, используемые в аппаратуре связи

Усилитель радиочастоты (УРЧ)

Обеспечивает усиление принимаемых радиосигналов на их собственной частоте. Применяется для повышения чувствительности РПрУ (используются только малошумя­щие активные элементы). УРЧ совместно со входными цепями (преселектор) обеспечива­ет избирательность по внеполосным каналам приема и уменьшает просачивание напря­жения гетеродина в антенну.

Характеризуется:

  1. коэффициентом усиления;
  2. коэффициентом шума;
  3. коэффи­циентом избирательности;
  4. динамическим диапазоном;
  5. искажением сигнала;
  6. диапазонностью.

Рассмотрим принципиальные схемы УРЧ приемников радиостанций RT 2048.

Схема УРЧ радиостанции RT 2048
Рис. 13 Усилитель радиочастоты радиостанции RT 2048

Усилитель радиочастоты выполнен на двухзатворном полевом транзисторе Q11 с параллельной схемой питания транзистора и нагрузки. В качестве нагрузки используется двухконтурная перестраиваемая цепь. Управление настройкой осуществляется из блока синтезатора изменением смещения на варикапах, входящих в состав контуров. Диапазон перекрытия емкости варикапов достаточен для настройки УРЧ во всем диапазоне прини­маемых частот. Очень большое влияние на устойчивость резонансного каскада на поле­вом транзисторе имеет внутренняя обратная связь через емкость затвор-сток (в пределе – к самовозбуждению). По этой причине при работе на высоких частотах применяют меры для устранения внутренней обратной связи путем нейтрализации, рассогласования или использования каскодного включения транзисторов.

Как известно, принцип нейтрализации заключается в создании внешней цепи обрат­ной связи, через которую сигнал проходит в противофазе с сигналом паразитной обратной связи и компенсирует его.

В связи с этим, резонансные усилители целесообразно выполнять на двухзатворных полевых транзисторах (МОП). При этом отпадает необходимость в нейтрализации про­ходной емкости, поскольку она у подобных транзисторов составляет 0,02 – 0,035 пФ. Кроме того, наличие двух затворов позволяет широко использовать МОП транзисторы в преобразователях частоты, усилителях с АРУ и т.д.

Усилитель промежуточной частоты (УПЧ)

Используется только в супергетеродинном приемнике. Усиливают ВЧ сигналыВидео уроки для моряков. Оборудование ГМССБ. Радиолокационный отражатель на постоянной для данного приемника частоте (но могут быть и диапазонные).

В супергетеродинном приемнике с одним преобразованием частоты УПЧ обеспечи­вает основное усиление принимаемого сигнала до величины, необходимой для нормаль­ной работы детектора, а также основную избирательность по соседнему каналу.

В супергетеродинном приемнике с двумя преобразованиями частоты УПЧ1 обеспе­чивает избирательность помех второго зеркального канала, частота которого отличается на две вторых промежуточных от первой промежуточной частоты и усиление сигнала не­обходимое для устойчивой работы второго преобразователя. В результате второго преоб­разования спектр

сигнала переносится на сравнительно низкую вторую промежуточную частоту (0,1 – 2 МГц). В тракте второй ПЧ осуществляется основное усиление сигнала, обеспечивающее заданную чувствительность, и ослабление помех, близких по частоте (соседний канал).

В качестве избирательных цепей в УПЧ применяются одиночные контуры и поло­совые фильтры различных типов: многозвенные ФСС, пьезоэлектрические, пьезокерами­ческие, пъезомеханические, электромеханические и др.

Избирательные цепи УПЧ настроены на постоянную для данного приемника час­тоту. Это позволяет применять сложные избирательные цепи с АЧХ, близкими к прямо­угольным, и обеспечивать высокую избирательность.

Характеризуется:

  1. коэффициентом усиления;
  2. коэффициентом шума;
  3. коэффи­циентом избирательности;
  4. полосой пропускания.

Рассмотрим принципиальную схему УПЧ приемника радиостанции RT 2048 (рис. 14).

Схема УПЧ радиостанции RT 2048
Рис. 14 Усилитель УПЧ радиостанции RT 2048

Сигнал на усилитель первой ПЧ радиостанцииРуководство по применению радиолокационной станции для движения судов по внутренним судоходным путям РФ поступает от первого смесителя че­рез пьезоэлектрический фильтр. Сам усилитель – однокаскадный, резонансный, с последо­вательным питанием транзистора и нагрузки выполнен на двухзатворном полевом тран­зисторе Q 12. Каскад работает на постоянной для данного приемника частоте 15,3 МГц. Для расширения полосы пропускания нагрузочного контура параллельно с ним включен резистор. Преимущества использования двухзатворного транзистора рассмотрены выше. Каскад должен обеспечивать устойчивую работу второго смесителя.

С выхода каскада сигнал поступает на микросхему, которая реализует целый ряд функций:

  • второй смеси­тель;
  • второй УПЧ;
  • усилитель – ограничитель;
  • дискриминатор.

В качестве частоты второго гетеродина используется частота опорного генератора (рис. 12), которая, для уменьше­ния влияния микросхемы на опорный генератор, подается на нее через биполярный тран­зистор. В качестве избирательной цепи по второй ПЧ используется пьезомеханический фильтр, включенный между выводами микросхемы, настроенный на частоту 455 кГц и обеспечивающий основную избирательность приемника по соседнему каналу. С выхода микросхемы снимается низкочастотный звуковой сигнал.

Особенности усиления однополосного сигнала

Однополосный сигнал формируется на малых уровнях напряжения в возбудителе, и усилительный тракт передатчика должен работать в режиме с минимальными нелиней­ными искажениями. Если при усилении АМ-сигналов достаточно сохранить огибающую, то при усилении однополосного сигнала, кроме того, необходимо сохранить закон изме­нения фазы, т.е. пропорциональность сигнала в целом.

Основными причинами нелинейных искажений являются:

  • нелинейность входной и выходной проводимости усилительных элементов;
  • паразитные связи;
  • переходные про­цессы в цепях питания.

Уровень нелинейных искажений в современных передатчиках не должен превышать -35 дБ.

Усилительные элементы (УЭ), применяемые для усиления однополосного сигнала, должны иметь большую крутизну по входному току и малую проходную емкость. У тран­зисторов, используемых в усилителях однополосного сигнала, граничная частота должна на порядок превышать рабочую частоту. Однако даже использование специальных УЭ не может обеспечить требуемый уровень нелинейных искажений и необходимы специальные схемные решения. Это также вынуждает применять энергетически невыгодные режимы линейного усиления. Весь усилительный тракт должен работать в недонапряженном ре­жиме. Маломощные каскады предварительного усиления работают в режиме 1-го рода и только оконечный и предоконечный каскады, для повышения к. п. д., могут работать в режиме 2-го рода с углом отсечки θ = 90°. Для этого на входной электрод подается не­большое отпирающее напряжение. Для полевых транзисторов это справочная величина, для германиевых транзисторов оно равно 0,2 ÷ 0,3 В, для кремниевых – 0,5 ÷ 0,7 В. У транзисторов это напряжение зависит от температуры и поэтому необходима термостаби­лизация режима работы.

Эффективной мерой для снижения нелинейных искажений является введение отри­цательной обратной связи (ООС) в выходных каскадах передатчика (по огибающей, по радиочастоте или комбинированной).

Усилитель мощностиОсобенности построения функциональных схем радиостанций ПВ/КВ диапазона усилителем мощности. должен обеспечивать эффективное усиление сигналов различ­ных классов излучения, предусмотренных данной радиостанцией. Это, как минимум, – F1B или 12В, J3E, Н3Е.

Двухтактные схемы сложения мощностей.

Напряжение возбуждения на базы транзисторов подается от предыдущего каскада в противофазе. В результате при работе в режиме 2-го рода с углом отсечки 90° транзисторы находятся в открытом состоянии попеременно.

Достоинства:

  1. Отсутствие нечетных гармоник в общем проводе при симметрии плеч, что облег­чает условия питания.
  2. Отсутствие четных гармоник в нагрузке, а при угле отсечки 90° оказываются по­давленными и нечетные гармоники, начиная с третьей.

Недостатки:

  • Необходимость подбора и поддержания во время эксплуатации точной симметрии плеч УЭ;
  • пониженная устойчивость и надежность.

Рассмотрим принципиальную схему усилителя мощности радиостанции STR 2000 (рис. 15).

Данная схема должна обеспечивать эффективное усиление сигналов различных классов излучения, предусмотренных в данной радиостанции. Это – А1А, F1B, J3E, H3E. Входной сигнал через коаксиальный кабель попадает на входной трансформатор Т2 пред­варительного усилителя мощности.

Предварительный каскад выполнен по двухтактной схеме на транзисторах V1, V2.

Чертеж усилителя мощности радиостанции STR2000
Рис. 15 Принципиальная схема усилителя мощности радиостанции STR2000

Напряжение смещения на транзисторы подается через среднюю точку вторичной обмотки входного трансформатора. При телеграфных классах излучения напряжение смещения равно «0», а при однополосной телефонии подается положительное смещение около 0,7 В. Стабилизация смещения осуществляется с помощью транзисторов V5, V6. Коллекторное питание подается на транзисторы со средней точки трансформатора Т1. Для стабилизации работы каскада (снижения нелинейных искажений и термостабилизации) введена параллельная отрицательная обратная связь по току (R38, R39).

С целью вырав­нивания АЧХ усилителя во всем диапазоне частот (от 1600 кГц до 26500 кГц) введена час­тотозависимая обратная связь с коллектора на базу ( R9, С8 и R1 0, С9). Каскад нагружен на четыре отрезка трансформаторов на отрезках длинных линий (ТДЛ). Этим обеспечи­вается дискретный коэффициент трансформации (4:1) сопротивления, что облегчает со­гласование выхода предварительного усилителя с усилителем мощности.

Читайте также: Подъем и установка гиросферы

Отличием выходного усилителя мощности от предварительного является введение трансформатора Т7 для обеспечения наибольшей линейности усиления. Выходной транс­форматор на ТДЛ обеспечивает согласование каскада с волновым сопротивлением кабеля.

Подготовка к ежегодному освидетельствованию оборудования ГМССБ

Процедура ежегодного освидетельствования оборудования состоит из следующих этапов.

  1. Проверка документации. Проверка соответствия серийного номера изделия номе­ру, указанному в акте PC (ф.6.3.28) предыдущего освидетельствования радиооборудова­ния судна, наличие типового одобрения на изделие или другого документа, требуемого Администрацией страны флага судна и подтверждающего, что установленное радиообо­рудование отвечает требованиям части IV ‘Радиооборудование” Правил по оборудова­нию морских судов, и не ниже тех, которые приняты Международной морской организа­цией (ИМО):

Выявление изменений в составе радиооборудования по сравнению с предыдущим освидетельствованием, наличие Сертификата Регистра Судоходства на серийное изделие и проверка соответствия серийного номера изделия номеру в Сертификате и техниче­ской документации для вновь установленного радиооборудования, наличие типового одобрения на изделие или другого документа, требуемого Администрацией страны флага судна и подтверждающего, что установленное радиооборудование отвечает требованиям Правил и не ниже тех, которые приняты ИМО.

  1. Проверка наличия на судне действующей Лицензии на судовую радиостанцию, выданную Администрацией страны флага судна, с указанием позывного сигнала и иден­тификатора судовой станции (MMSI), даты ее выдачи и срока действия.
  2. Проверка наличия часов, таблички с названием судна, позывным сигналом судна, идентификационным номером радиостанции (MMSI), идентификационным номером су­довой земной станции ИНМАРСАТ, номером радиотелекса, установленных на видном месте в непосредственной близости от органов управления оборудования средств радио­связи.
  3. Осмотр помещений, в которых размещено оборудование ГМССБ.

Проверка размещения и крепления агрегатов, щитов питания и зарядных устройств радиооборудования. Проверка качества монтажных работ, состояния кабельной сети, за­земления, вентиляции, освещения (в том числе от резервного источника электрической энергии).

  1. Наружный осмотр оборудования, контроль соответствующих отметок о проверках и сроках действия тех видов аппаратуры, для которых проверка должна производиться компетентными органами, имеющими свидетельство о признании PC, в специальных ла­бораториях.
  2. Проверка наличия на судне инструкций по эксплуатации на все радиооборудова­ние.
  3. Проверка радиооборудования с помощью систем встроенного контроля и исполь­зования эксплуатационной документации (инструкции по эксплуатации).
  4. Проверка работоспособности оборудования в действии.

При наличии пультов дистанционного управления (ПДУ) проверка работоспособно­сти ПДУ осуществляется проверкой работоспособности оборудования при управлении от ПДУ. Для проверки работоспособности источника резервного питания радиооборудова­ния рекомендуется все проверки оборудования ГМССБ производить при отключении ос­новного (аварийного) источника питания и подключении источника резервного питания. При переключении источников питания убедиться в том, что переход с одного источника питания на другой не приводит к необходимости ручного перезапуска и потере сообще­ний, хранящихся в памяти судовых земных станций ИНМАРСАТ.

  1. Проверка наличия требуемого Администрацией страны флага судна количества радиоспециалистов на судне и их квалификации (наличие соответствующих дипломов операторов (радиоэлектроников ) ГМССБ .
  2. Проверка наличия и правильности ведения судового радиожурнала.
  3. Проверка наличия откорректированных публикаций Международного Союза Электросвязи.
  4. Проверка наличия на судне Договора на береговое техническое обслуживание с фирмой – изготовителем радиооборудования ГМССБСудовое оборудование ГМССБ или предприятием, уполномочен­ным на то фирмой-изготовителем, имеющими свидетельство о признании PC (если рабо­тоспособность оборудования обеспечивается береговым техническим обслуживанием и ремонтом).
  5. Проверка назначения ответственных лиц по доставке и использованию аварий­ных средств радиосвязи, используемых в спасательных средствах при аварии судна.

Наружный осмотр при проверке судовых средств радиосвязи

Наружный осмотр радиооборудования должен включать следующие процедуры:

  • Визуальный осмотр внешних частей судовых средств радиосвязи на обесточенной аппаратуре;
  • Проверка состояния органов управления и сигнализации на передних панелях ап­паратуры
  • Проверка плавности хода и четкости фиксаций органов управления. При враще­нии ручек настройки в обе стороны не должно быть тугого скачкообразного хода или свободного хода без ощущения фрикционного торможения, При вращении ручек настройки не должно наблюдаться пробуксовывание (люфт);
  • При необходимости проводится внутренний осмотр аппаратуры. Необходимо об­ратить внимание на отсутствие подгоревших резисторов, панелей ; и подтеков от электролитических конденсаторов. Проверить состояние внутреннего монтажа, резисторов, электролитических конденсаторов, панелей и разъемов, клеммных со­единений и т. п;
  • Проверка состояния антенн. Необходимо произвести внешний осмотр высокочас­тотного фидера и антенн. Конструкции и монтаж не должны иметь механических повреждений. При осмотре обращать внимание на состояние фалов, блоков ан­тенных канатиков и страховочной петли, на чистоту и отсутствие сколов и тре­щин у изоляторов. При осмотре штыревых антенн обратить внимание на состоя­ние опорных изоляторов, качество покраски;
  • Проверка надежности соединения ограждения антенных вводов с корпусом судна;
  • Проверка стрелы провеса лучевой антенны (при ее наличии), которая не должна превышать 6% длины антенны. расстояние судовых антенн от металлических час­тей судна должно быть не менее 1 м. На судах, имеющих металлические растяж­ки, горизонтальная часть главной антенны должна находиться от них на расстоя­нии не менее 5 м;
  • Проверка чистоты поверхности банок и стеллажей аккумуляторных батарей (от­сутствие ржавчины), отсутствия, окислов на клеммных соединениях. Контакты аккумуляторных батарей должны быть поджаты.

Правила техники безопасности

Общие положения

  1. Лица, обслуживающие средства радиосвязи, должны знать и точно выполнять Правила техники безопасности на судах морского флота и правила техники безопасности, указанные в заводских инструкциях по эксплуатации радиоаппаратуры.
  2. Все ремонтные и регулировочные работы следует производить при выключенных источниках питания и лишь после полного разряда всех конденсаторов радиоустройства – через специальные разрядники. Выполнение работ при включенной аппаратуре допустимо только в присутствии не менее двух человек. При этом необходимо пользоваться защит­ными средствами: резиновыми ковриками, инструментом с изолированными ручками, ди­электрическими перчатками и т.д., испытанными на диэлектрическую прочность.
  3. Работать электрическим инструментом (дрель, паяльник я т. д.) разрешается толь­ко в диэлектрических перчатках и обуви или стоя на диэлектрическом коврике.
  4. При проведении ремонтных и наладочных работ с периферийными устройствами необходимо у прибора с органами включения питания вывесить запрещающую табличку «Не включать — работают люди».
  5. Запрещается эксплуатация радиоаппаратуры в раскрытом виде. При работе средств радиосвязи (радиопередатчики, радиоприемники, усилители, источники питания и т. д.) все блоки должны находиться на своих штатных местах, зажимные винты должны быть завернуты, крышки закрыты, а боковые стенки установлены на свои места.
  6. Замена плавких предохранителей должна производиться при выключенном пита­нии. Запрещается ставить предохранители, рассчитанные на большую силу тока, чем пре­дусмотрено схемой.
  7. Все корпуса приборов должны быть заземлены на корпус судна.
  8. Все работы в антенном посту судового терминала спутниковой связи должны производиться после отключения питания и полной остановки маховиков гироплатформы.

При необходимости проведения работ в антенном посту необходимо соблюдать ос­торожность при работе с вращающимися частями антенны и выполнять правила техники безопасностиОсновы безопасности мореплавания при работе на электроустановках напряжением до 1 правила техники безопасности 1 000 В.

  1. В случае возгорания радиоаппаратуры необходимо пользоваться только углеки­слотными огнетушителями. При пожаре следует включить аварийную сигнализацию, за­тем приступить к его ликвидации.
  2. Для снижения уровня напряженности электромагнитных полей ВЧ, УВЧ и СВЧ, представляющих большую опасность для здоровья обслуживающего персонала и членов судового экипажа, следует:
    • экранировать и размещать радиопередатчики в отдельных экранированных по­мещениях:
    • осуществлять дистанционное управление радиопередатчиками: экранировать фидеры антенн;
    • использовать экранированные коммутаторы для коммутации электромагнит­ной энергии или коммутаторы, размещенные в экранированных помещениях с дистанционным управлением;
    • шунтировать металлическими перемычками переходные контакты в антенных и верхнепалубных сооружениях;
    • использовать защитные экраны и индивидуальные защитные очки ОРЗ-5 с пленкой двуокиси олова, а также защитную одежду из ткани с микропроводом при необходимости проведения работ в зоне излучения антенн с интенсивно­стью выше допустимой.
  3. Каждая радиостанция должна быть снабжена одним комплектом: защитные очки и защитная одежда.
  1. Категорически запрещается:
    • проверять наличие напряжения в цели «на искру»;
    • производить пайку под напряжением;
    • ремонтировать аппаратуру, включенную в электросеть, в сырых помещениях, имеющих токопроводящие полы;
    • брать кинескоп за горловину при его снятии и установке.
  1. При приготовлении электролита и его заливке в аккумуляторные батареи защи­щать глаза, кожу и одежду от попадания твердой щелочи и раствора, для чего необходимо надевать защитные очки, резиновые перчатки и резиновый фартук.

Техника безопасности при выполнении монтажа

При выполнении монтажных работ необходимо строго соблюдать основные правила техники безопасности.

Наиболее опасно поражение электрическим током. Действие тока на организм чело­века зависит от силы тока, частоты, напряжения, продолжительности воздействия, пути прохождения и индивидуальных особенностей организма человека. Чем выше сила тока, тем больше опасность (ток 0,1 А и выше, как правило, смертелен для человека). Чем больше напряжение, тем меньше сопротивление кожи. Относительно безопасным являет­ся напряжение не выше 40 В. Более высокие напряжения, особенно широко используемые промышленные напряжения 220 и 380 В, могут вызвать смерть. Опасность действия тока увеличивается с уменьшением частоты тока (наиболее опасны для человека токи про­мышленной частоты) и с увеличением времени воздействия тока на человека. Токи высо­кой частоты (50 кГц и выше) не смертельны, но могут причинить сильные ожоги.

Вытаскивать шнур со штепсельной вилкой из сетевой розетки необходимо за корпус вилки (не за шнур), иначе можно выдернуть не вилку, а один из проводов.

Работая с установками СВЧ, люди могут подвергнуться действию электромагнитно­го поля, излучаемого генераторами (магнетронами, клистронами и др.).

Наиболее интенсивно излучают:

  • электромагнитные волны антенны;
  • открытые концы волноводных трактов;
  • катоды мощных генераторных ламп.

Кроме того, энергия элек­тромагнитных волн может излучаться в местах соединения отдельных элементов трактов (фланцы, буксы), через открытые фланцы направленных ответвителей, резонаторов и т.п. Систематическое облучение человека электромагнитными волнами СВЧ оказывает небла­гоприятное воздействие на его организм. Степень воздействия зависит от длительности и интенсивности облучения.

Во избежание несчастных случаев и предупреждения неблагоприятного воздействия на людей электромагнитного поля СВЧ, необходимо:

  • тщательно изучить схему блока или прибора и определить расположение всех эле­ментов, находящихся под высоким напряжением;
  • заземлять металлические корпуса и шасси блоков аппаратуры и измерительных при­боров;
  • проверить исправность источников питания, наличие соответствующих предохрани­телей и выключателей:
  • работая с высоким напряжением, положить под ноги резиновый коврик;
  • после выключения аппаратуры, выдвинутой из кожуха, разрядить конденсаторы специальным разрядником:
  • генераторы СВЧ включать на поглощение нагрузки (за исключением антенных из­мерений). Необходимо устанавливать минимальную мощность генератора, доста­точную для работы аппаратуры:
  • проверить плотность и надежность соединения в высокочастотных трактах; соблю­дать особую осторожность при испытании электрической прочности элементов тракта.

Запрещается:

  • проверять на ощупь наличие напряжения и нагрев токоведущих частей схемы;
  • применять для соединения блоков и приборов провода с поврежденной изоляцией;
  • производить пайку и монтаж в схеме приборов, находящихся под напряжением;
  • измерять напряжение и токи неизолированными штекерами, щупами, проводами;
  • подключать блоки и приборы к работающей аппаратуре;
  • заменять предохранители во включенной аппаратуре;
  • работать на высоковольтных установках без специальных резиновых перчаток и изолированного инструмента;
  • смотреть в открытый конец волновода при любом уровне мощности;
  • исправлять высокочастотный тракт, когда в него поступает энергия СВЧ;
  • нарушать экранировку установок СВЧ;
  • направлять высокочастотное излучение за пределы выделенного сектора.

На рабочем месте во время работы не должно быть посторонних материалов, инст­рументов и деталей, так как это снижает производительность труда и приводит к травмам рук монтажника.

Жидкости, применяемые для промывания паек (спирт, растворитель, скипидар), сле­дует хранить в посуде хорошо закрывающимися пробками. Чтобы сократить до минимума испарение, посуду открывают только в момент пользования жидкостью. Запрещается промывать пайки бензином, так как это может привести к пожару.

При работе с паяльни­ком следует беречь руки от ожогов, особенно при пользовании большим паяльником мощностью 200—300 Вт, применяемым для пайки крупных деталей (например, экранов, кожухов, фильтров, трансформаторов). Чтобы предохранить руки от ожога, детали держат сложенной в несколько слоев тряпкой.

Мелкие детали и неизолированные провода при пайке поддерживают пинцетом или плоскогубцами.

Особенно следует опасаться разбрызгивания расплавленного припоя. Это может произойти, если паяльник сорвется с какого-либо вывода, последний спружинит и далеко отбросит мелкие частички расплавленного припоя. В таких случаях надо беречь глаза, так как мельчайшие частицы горячего припоя, попадая на глазное яблоко, могут вызвать серьезное повреждение глаз. При зачистке изоляции проводов способом обжигания выде­ляется много дыма, имеющего неприятный и тяжелый запах. Поэтому при обжиге боль­шого количества проводов следует пользоваться вытяжным шкафом с хорошей вентиля­цией.

Обжигать изоляцию небольшого количества проводов в летнее время монтажник обязан у открытого окна, а зимой по окончании работы включить вытяжной вентилятор или хорошо проветрить помещение. Во время пайки и промывки неостывших паек выде­ляются пары канифоли, растворителя, спирта и особенно вредные для здоровья пары оло­ва и свинца. Все это загрязняет воздух в помещении, где производится работа. Такое по­мещение надо как можно чаще проветривать.

Общие положения выполнения монтажных работ

Припои

Выбор припоя зависит от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки, температурных ограничений, размеров деталей, требуемой механической прочности, кор­розийной стойкости и т. д.

Наиболее широко применяются для монтажа радиосхем легкоплавкие припои (табл. 1). Буквы ПОС в марке припоя означают припой оловянно-свинцовый, цифры – содержание олова в процентах. Для получения специальных свойств в состав оловянно­свинцовых припоев вводят сурьму, кадмий висмут и другие металлы.

Выпускают легкоплавкие припои в виде:

  • литых чушек;
  • прутков;
  • проволоки;
  • лент фольги;
  • порошков;
  • трубок заполненных канифолью;
  • а также в виде паст, составленных из порошка припоя и жидкого флюса.

Качество паяного соединения не зависит от количества припоя и флюса, скорее на­оборот: излишки припоя могут скрыть дефекты соединения, а обилие флюса загрязняет место пайки.

Хорошее паяное соединение характеризуется такими признаками: паяная поверх­ностьМетоды и технологические процессы восстановления деталей судна должна быть светлой, блестящей или светло матовой, без темных пятен и посто­ронних включений, форма паяных соединений должна иметь вогнутые галтели припоя (без избытка припоя). Через припой должны проявляться контуры входящих в соединение выводов элементов и проводников.

Таблица 1. Применение легкоплавких припоев для монтажа радиосхем
МаркаТемпература плавления, °CОбласть применения
ПОС-90222Пайка деталей и узлов, подвергающихся в дальнейшем гальванической обработке (серебрение, золочение).
ПОС-61190Лужение и пайка деталей из стали, меди, латуни, бронзы, когда недопустим высокий нагрев в зоне пайки. Пайка тонких проводов (литцендрата), вывод обмоток, радиоэлементов и микросхем, монтажных проводов, а также когда необходима повышенная механическая прочность.
ПОС-40235Лужение и пайка токопроводящих деталей неответственного назначения, когда допускается более высокий прогрев.
ПОСК 50145Пайка деталей из меди и ее сплавов, не допускающих местного перегрева. Пайка полупроводниковых приборов.
ПОСВ 33130Пайка плавких предохранителей
ПОСК 47-17180Пайка проводов и выводов элементов к слою серебра, нанесенного на керамику методом вжигания.
П 200200Пайка тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов.

Пайка алюминия припоями ПОС затруднительна, но возможна припоями ПОС61, ПОС90. В качестве флюса применяют минеральное масло (лучше всего щелочного – ору­жейного).

На место пайки наносят флюс и поверхность алюминия под слоем масла зачищают. Паяют хорошо прогретым паяльником. Для тонкого алюминия достаточна мощность па­яльника 50 Вт, для алюминия толщиной 1 мм и более желательна мощность 90 Вт.

Пайка нихрома (нихром с нихромом, нихром с медью, нихром со сталью) может быть осуществлена припоем ПОС 61 с применением флюса следующего состава (в грам­мах):

  • вазелин – 100;
  • хлористый цинк в порошке – 7;
  • глицерин – 5.

В фарфоровую ступку кладут вазелин и хорошо перемешивая добавляют хлористый цинк и глицерин до получения однородной массы.

Соединяемые поверхности хорошо зачищают и протирают 10% спиртовым раство­ром хлористой меди, наносят флюс, лудят и только после этого паяют.

Пайка сталей с гальваническим покрытием цинком или кадмием возможна припоя­ми ПОС с применением в качестве флюса хлористого цинка. Пайка с канифольными флю­сами не дает качественного соединения.

Флюсы

Растворяют и удаляют оксиды и загрязнения с поверхности паяемого соединения. Флюс выбирают в зависимости от свойств соединяемых пайкой металлов и применяемого припоя.

При монтаже электро – и радиоаппаратуры наиболее широко применяются канифоль и флюсы, приготовляемые на ее основе с добавлением неактивных веществ- спирта, гли­церина и даже скипидара. Канифоль не гигроскопична, является хорошим диэлектриком, поэтому не удаленный остаток ее не представляет опасности для паяного соединения. Данные о неактивных (бескислотных) флюсах табл. 2.

Таблица 2. Данные о бескислотных флюсах
Состав, %Область примененияСпособ удаления остатков
Канифоль светлаяПайка меди, латуни, бронзы легкоплавкими припоямиПромывка кистью или тампоном, смоченным в спирте или ацетоне
Канифоль – 15/18
Спирт этиловый – 82/85
(Флюс спирто-канифольный)
То же, и пайка в трудно доступных местах
Канифоль-6, глицерин-14, спирт этиловый-80 (флюс глицерино-канифольный)То же, при повышенных требованиях к герметичности соединения.

Установка полупроводниковых приборов и микросхем

При установке полупроводниковых приборов и микросхем необходимо соблюдать правила:

  • Все монтажные работыМонтаж, обкатка и испытания механизмов после ремонта проводятся при отключенной от сети аппаратуре.
  • Использовать паяльник с заземленным жалом мощностью не более 40 Вт, если жало паяльника не заземлено, перед пайков необходимо выключить паяльник из сети.
  • Применять припои с низкой температурой плавления. Пайку производить на рас­стоянии не менее 5 мм от корпуса транзисторов и диодов.

Работа с микросхемами и транзисторами МОП – структуры требует, кроме того, со­блюдения специальных мер защиты их от повреждений статическим электричеством: на руку надевают заземляющий браслет, соединенный с шиной заземления через резистор сопротивлением около 1 МОм, жало паяльника также заземляют через резистор сопротив­лением 1 МОм. Работают низковольтным паяльником и питают его от сети через транс­форматор (а не через резистор или конденсатор). При хранении и транспортировке выво­ды таких микросхем и транзисторов закорачивают между собой.

При демонтаже многоконтактных элементов для уменьшения вероятности отрыва фольги от платы выпаивание неисправных элементов производят через расплющенный отрезок оплетки экранированного кабеля. При прогреве через нее места пайки такая оп­летка впитывает в себя припой и полностью очищает отверстия в печатной плате. Кроме того, удалить излишки припоя можно кусочком пенопласта. Для этого место пайки разо­гревают паяльником и быстро на короткое время прижимают к месту пайки кусочек пено­пласта – почти весь припой остается на нем.

Рекомендуемый режим пайки микросхем

ПараметрПланарные выводыШтырьковые выводы
Одножальный паяльникПаяльник с групповой насадкойОдножальный паяльникПаяльник с групповой насадкой
Максимальная температура жала паяльника С265265280265
Максимальное время касания каждого вывода, с3,02,03,03,0
Минимальный интервал времени между пайками соседних выводов, с3,03,0
Минимальное расстояние от тела корпуса до границы припоя по длине вывода, мм1,01,01,01,0
Минимальное время до повторной пайки одних и тех же выводов, мин5,05,05,05,0

Промышленные стандарты и системы обозначения полупровод­никовых элементов

СТАНДАРТ США EIA-JEDEC- Eltctronic Induslries Accosiation

Согласно этого стандарта полупроводниковые приборы обозначаются кодом (маркиров­кой), в котором: первая цифра соответствует числу р-п- переходов:

  • 1 – диоды;
  • 2 – транзисторы;
  • 3 – тиристоры (тетроды).

За цифрой следует буква N и серийный номер при­бора

ЕВРОПЕЙСКАЯ СИСТЕМА PRO ELECTRON –

international Pro Electron &

Согласно этой системы полупроводниковые приборы обозначаются:

Первая буква – материал, из которого изготовлен прибор:

  • А – германий;
  • В – кремний;
  • С – арсенид галлия;
  • D – антимонид индия;
  • R – химическое соединение (например, сульфид кадмия).

Вторая буква соответствует подклассу прибора и показывает функциональные особенно­сти:

  • А – диоды детекторные, быстродействующие, смесительные;
  • В -диоды с переменной емкостью;
  • С – транзисторы НЧ маломощные;
  • D – транзисторы НЧ мощные;
  • E – диоды туннельные;
  • Н -транзисторы ВЧ маломощные;
  • L -транзисторы ВЧ мощные;
  • S – транзисторы переключающие маломощные;
  • U-транзисторы переключающие мощные.

После букв следует трехзначный или четырехзначный номер.

Буква, стоящая после номера, указывает на отличительные параметры (например, пробивное напряжение, усиление, напряжение насыщения, форма корпусаКоэффициенты полноты, форма корпуса и мореходные качества буксиров, назначение выводов и т. д.).

ЯПОНСКИЙ СТАНДАРТ JIS

Японский промышленный стандарт создан на базе системы JEDEC и Рго-Е1ес1гоп. Согласно этому стандарту условное обозначение полупроводникового прибора состоит из пяти элементов

1-й элемент:

  • 0 – фотодиод, фототранзистор;
  • 1 – диод;
  • 2 – транзистор;
  • 3 – четырехсложный прибор.

 

11-й элемент указывает на то, что данный прибор полупроводник и обозначается буквой S.

III – элемент:

  • А – транзистор рпр ВЧ;
  • В – транзистор рпр НЧ;
  • С – транзистор прп ВЧ;
  • D – транзистор прп НЧ;
  • Е – диод Есаки;
  • F – тиристор;
  • G – диод Гана;
  • Н – однопереходной транзистор;
  • 1 – полевой транзисторе Р-каналом;
  • К – полевой транзистор с М-каналом;
  • М – симметричный тиристор;
  • R – выпрямительный диод;
  • S – малосигнальный диод;
  • Т – лавинный диод;
  • V – PIN-диод;
  • Z – стабилитрон;
  • IV элемент – регистрационный номер, начинающийся с 11.
  • V элемент – соответствует модификации.

Кодовые обозначения полупроводниковых элементов разных фирм

IN,2N, 3N-USA(EIA-Jedac)Standard

I SJ. 2SJ, 3SJ- Japanese (JIS) Standard, fet.p channel

ISK, 2SK, 3SK-Japanese (JIS) Standard, fet, n channel

A-Amperex

AD – Analog Devices

ВС- Euro (Proelectron) Standard, low power, if, consumer

BD- Euro (Proelectron) Standard, high power, consumer

BF-Euro (Proeleciron) Standard, low power, hf, consumer

BFQ, BFR, BFS, BFT, BFW. ВРХ – Euro (Proelectron) Standard, low power, hf

BS2N-Siliconix

BS- Euro (Proelectron) Standard, low power, switch, consumer

BSR.BSS, BSV.BSW, BSX- Euro (Proelectron) Standard, low power, switch

BTJK, BUP, BUZ – Euro ( Proelectron) Standard, high power, industrial

С-Crystalonics, SemitronHS-Hitachi
CC,CM,CP-CrystalonicsHSL-Helios
D-DicksonIMF-Intersil (Harris)
DM-DionicaIRF-International Rectifier
DN-DiebsonIRFA-International Rectifier T03
DNX-DicksonIRFF-International Rectifier T039
DP-TeledyneIRFG-International Rectifier DILI 4
DPT-TRW (Motorola)IRFH-International Rectifier T061
DU-Inteisil (Harris)IRFJ-International Rectifier T066
DV-SiliconixIRFK-International Rectifier T0240
E-Siliconix, TeledyneIRFM-International Reclifier T0254
ESM-Thomson-CSFIRFP-International Rectlflar T0247
FM-Fairchild (National)IRFR-Internationa Rectifier T0252
FE, F1 – Fairchild (National)IRFS-Intern. Rectifier T0243 (SOTB9)
FF-CrystalonicsIRFU-International Rectifier T02B I
FM-Fairchild, NationalIRFZ-International Rectifier T0220
FN-Raytheon (obs.)IRH-Intern. Rectifier Radiation Hare
FP-SiliconixIT-Intersil (Harris)
FT-Fairchild (NAtional)ITE-Intersil (Harris):
G-SiliconixIVN-intersil (Harris):
GET-General Electric (USA)J-Siliconix
GME-General MicroelectronicsJH-Solidev
HA-Hughes(obs.)K-K.MC
HEP-MotorolaKE-Intarcil (Harris)
HEPF-MotorolaLDF-Mullard
LS-LedelSD-Solid State Scientific, Siliconix
M-Siliconix. Intersil(Harris)SES-Thomson-CSF
MEF-MicroelectronicsSFF-‘riioinson-CSF
MEM-General Instruments
MFE-Motorola, metalennSFT-Sescosern
MHM-MotorolaT02B4SI-Aken
MHR-MotorolaT025SMD-SiliconixT02B2
MHT-MotorolaT02B7SMM-SilicomxT03
MK-MitsubishiSMP-SiliconixT0230
MMF-Motorola, matched pairSMU-Siliconix T02S I
M L – GEC-Plessey SemiconductorsSMV-Siliconix T0250
MMT-MotorolaSMW-SiliconixT0247
MP-MotorolaSTH-SGS-ThomsonT0218, (ISO218withFlsuffix)
MPF-Motorola, plasticSTK-SGS-Thomson SOT82/194
MT-Microelectronics, PlesseySTP-SGS-ThomsonT0220, (ISO220/ISO221 with F1 suffix)
MTA-Motorola ISO220
MTB-Motorola D-PAKSU-Teledyne
MTO-Motorola T0251/2 (D’PAK)T-Siliconix
MTH-MotorolaT021STA-RCA (Harris)
MTG-MotorolalS0218TIS-Texas Instruments
Mm-Motorola T03TIXM-lexas instrumant
MTP-MotorolaT0220TIXS-Texas Instrument
MTW-Motorola T0247TN-Teledyne, Supertax
NDF-National SemiconductorTP-Teledyne
NF-NAtional Semiconductor, International RectifierU-Siliconix, Teledyne
DC-Solitron
NKT-NewmarketUFN-Unitrode
NPC-Nucleonic ProductsUT-Siliconix
P-Teledyne SiliconixVC-Supertex
PF-National Semiconductor, International RectifierVCR-Siliconix
PFN-DicksonVI-United Aircran
PH-AkereVMP-Shiconix
PL-Texas InstrumentsVN-Supertex,Siliconix,Intersil
PN-SiliconixVP-Supenex, Siliconix
RCA-RCA (Harris)VQ-Supertex, Siliconix
RFD-HarrisT0281/2WK-Walbem
RFG-HarrisT0247ZFT-FerranititZetax)
RFM-HarrisTOSZTX-Ferranti<Zelex)
RFP-HarrisT0220ZVC-Ferranli(Zetex)
S-AkersZVN-Fen-anti(Zetex)
SC-Philco (obaolete)ZVP-Ferranti(Zetex)

Графические обозначения полупроводниковых приборов

Диоды

ImageImage

Транзисторы биполярные

СКоллекторImage
Транзисторная оптопара
EЕммитер
ВБаза
В1/2База 1/2
ААнод
ККатод
YУправляющий электрод
Image
n-p-n транзистор
Image
Двухэммиторный транзистор n-p-n транзистор
Image
p-n-p транзистор
Image
Транзистор n-p-n транзистор С демпферным диодом
Image
Однопереходный опто-транзистор
Image
Двухбазовый транзистор n-p-n структуры
Image
Транзисторная оптопара
Image
Тиристорная оптопара

Транзисторы полевые

Сток (Drain)Трехвыводный МДП (MOS) транзистор с индуцировынным Р – каналом
Исток (Source)
Затвор (Gate)
Подложка (Substrate)
Корпус (Case)
“N”-канальный полевой транзистор с управляющим p-n переходомЧетырехвыводный МДП (MOS) транзистор с индуцированным N-каналом
“P”-канальный полевой транзистор с управляющим p-n переходомЧетырехвыводный МПД (MOS) транзистор с индуцированным P-каналом
Трехвыводный МДП (MOS) транзистор с встроенным N-каналомДвухзатворный МДП (MOS) транзистор с встроенным каналом
Трехвыводный МДП (MOS) транзистор с встроенным P-каналомДвухзатворный МДП (MOS) транзистор с индуцированным каналом
Четырехвыводной МДП (MOS) транзистор с встроенным N-каналомМДП (MOS) транзистор с индуцированным N-каналом и защитным диодом
Четырехвыводной МДП (MOS) транзистор с встроенным P-каналомМДП (MOS) транзистор с индуцированным N-каналом и стабилитроном
Трехвыводной МДП (MOS) транзистор с индуцированным N-каналомМДП (MOS) транзистор с индуцированным N-каналом и управлением по току
Биполярный транзистор с изолированным затвором

Конструктивное исполнение транзисторов и диодов

1

Image

2

Image

3

Image

4

Image

5

Image

6

Image

7

Image

8

Image

9

Image

10

Image

11

Image

12

Image

13

Image

14

Image

15

Image

16

Image

17

Image

18

Image

19

Image

20

Image

21

Image

22

Image

23

Image

24

Image

25

Image

26

Image

27

Image

28

Image

29

Image

30

Image

31

Image

32

Image

33

Image

34

Image

35

Image

36

Image

37

Image

38

Image

39

Image

40

Image

41

Image

42

Image

43

Image

44

Image

45

Image

46

Image

47

Image

48

Image

49

Image

50

Image

51

Image

52

Image

53

Image

54

Image

55

Image

56

Image

57

Image

58

Image

59

Image

60

Image

61

Image

62

Image

63

Image

64

Image

65

Image

66

Image

67

Image

68

Image

69

Image

70

Image

71

Image

72

Image

73

Image

74

Image

75

Image

76

Image

77

Image

78

Image

ТО – 70…71
ТО – 76..78,79

Image

ТО – 96, 100

Image

ТО126/

Image

ТО – 220/

Image

Таблицы pin-кодов

Полевые транзисторыОднопереходный транзистор
12341234
aSGDaB1B2E
bSDGbB2EB1
cGDScB1EB2
dGSDdB1B2E
eDG3eEB1B2
fDSGfEB1B2
gG1G2DSgEB2B1
hDG2G1ShB2B1E
jSDGDl
kSDGSubk
iSDG2G11
mDSGSubm
nSGDSubn
oSG1DG2o
pGDSDp
  • C – коллектор;
  • E – эмиттер;
  • B – база;
  • A – анод;
  • K – катод;
  • Y – управляющий электрод;
  • D – Сток (Drain);
  • S – Исток (Sourse);
  • G – Затвор (Gale);
  • B – Подложка {Substrate);
  • K – Корпус (Case);
  • Sub – Substrate – Вывод может быть использован затвором;
  • Geh – Case or mounting surface – паять к поверхности
Транзисторы + дарлингтонТиристор, симистор, тетродДиод
123412341234
aEBCaKGAaAK
bECBbKAGbKA
cBCEcGAKcAK(к)
dBECdAKGdKA(A)
eCBEeKAGAeA2KA1
fCEBfG(A)”KAfA(1)°A(2)°K
9EBCGeh9KGkGaA9AK(1)K(2)°
hECBChKGkAGahK(1)°AK(2)°
1BCECJA1A2GA2jA{1)°KA(2)°
kBECGehkKGAkKAк
11A1A2G1A2A1
rnEBCCmA1GA2mAKA
nCBECпAGKnK(1)°K(2ГA
oCBEBoKGAAo
pEBCBpA2GA1pAK
qBECEqA1GA2A2qKA
rECEBrAKGAгA1A2/K1K2
sEBECsKGaGkAsA1K2A2/K1
tBEBCtGKAtK1A2A1/K2
uCEBEuKAGuK1A1/K2A2
vBCBEvGA1A2v

 

Сноски
Sea-Man

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Август, 21, 2020 182 0
Читайте также