Comutação eletrônica com diodos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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A razão para escrever este artigo foi meu primeiro contato com equipamentos de HF de "longe exterior".

Quando a tampa do transceptor ICOM-735 foi aberta e seus circuitos foram examinados, descobriu-se que não havia relés nele que comutassem os circuitos elétricos. Toda a comutação no transceptor é realizada usando diodos de pinos especiais. Isso é feito para reduzir o custo do transceptor e reduzir seu tamanho.

Claro, ninguém vai contestar a vantagem dos relés sobre os diodos usados ​​como chaves, especialmente em circuitos de alta frequência.

No entanto, na prática do rádio amador, às vezes é necessário comutar circuitos elétricos usando diodos. Analisando a lista de diodos produzidos nos países da CEI, os diodos KD409 foram escolhidos para uso como os parâmetros mais próximos dos diodos pin. Mas os melhores resultados, sem dúvida, serão obtidos usando diodos de pinos importados, como o BAR 12-3 da Siemens. O pino diodo não se comporta como uma chave, mas sim como uma resistência cujo valor é linear com a corrente que passa pelo diodo. A resistência dos diodos de pinos importados a uma corrente de 25 mA é de 0,1 ohm e na ausência de polarização - cerca de 1,5 MΩ, enquanto a capacitância dinâmica do diodo é de 0,1 pF. Tais características dos diodos permitem que eles concorram com interruptores mecânicos comuns.

A seguir estão circuitos em que a comutação de circuitos elétricos é realizada usando diodos, embora o uso de diodos para comutação de circuitos elétricos não seja limitado a esses circuitos.

Fig.1 (clique para ampliar)

1. Interruptor eletrônico dos filtros passa-faixa (Fig. 1).

As principais desvantagens da comutação de diodo em circuitos pré-seletores são uma diminuição em sua seletividade devido à interferência nos circuitos de alimentação do diodo, um estreitamento da faixa dinâmica e um aumento da figura de ruído devido à atenuação do sinal devido ao valor finito da resistência do diodo no circuito. direção para frente.

Fabricantes estrangeiros de transceptores usam diodos de pinos especiais como diodos, o que minimiza as desvantagens acima, e isso se justifica totalmente na fabricação de transceptores de classe baixa e média.

Se você aplicar uma tensão de +12 V à saída de 1,8 MHz, uma corrente de cerca de 1 mA fluirá pelos diodos VD10 e VD10 (determinado pela resistência de 680 ohms nos divisores). O sinal da antena através do diodo VD1 entra na bobina de acoplamento, passa por um filtro passa-banda de 1,8 MHz e entra no mixer. Os diodos restantes da chave eletrônica VD2 ... VD9 e VD11 ... VD18 são fechados por uma tensão reversa (cerca de +6 V) que ocorre nos resistores divisores de tensão. Este circuito permite que você passe apenas com tensão positiva.

Esse switch fornece mais de 50 dB de isolamento entre os filtros de passagem de banda individuais. A perda de sinal ao usar bobinas com diâmetro de 5...8 mm é de 8...10 dB. As perdas podem ser um pouco reduzidas aumentando a corrente direta através dos diodos, usando bobinas de diâmetro maior ou introduzindo um amplificador de alta frequência para compensar as perdas.

A chave da antena é feita no diodo VD19. Ao receber, a tensão no diodo é de 0 V.

Ele é fechado e o sinal da entrada passa por um dos filtros passa-faixa. Ao transmitir uma tensão de +12 V, o diodo VD19 abre e, assim, desvia a entrada. Neste caso, o sinal não passa para o caminho de recepção.

2. Interruptor oscilador de cristal (Fig. 2).

Fig.2 (clique para ampliar)

O uso da chave eletrônica especificada permite alterar a frequência do oscilador de cristal de referência. Quando +12 V é aplicado à entrada LSB, o diodo VD1 abre (o diodo VD2 é fechado) e um indutor é conectado em série com o quartzo, como resultado da diminuição da frequência do oscilador de referência. Quando +12 V é aplicado à entrada USB, o diodo VD2 abre (o diodo VD1 é fechado) e o capacitor C5 é ligado em série com o quartzo. A frequência do oscilador de referência é aumentada.

3. Interruptor de banda de filtro de cristal

Fig.3 (clique para ampliar)

Para alternar a largura de banda do filtro de cristal do transceptor para SSB ou CW, você pode alternar as capacitâncias incluídas no filtro de cristal usando diodos. Assim, quando +12 V é aplicado ao filtro de quartzo, os diodos VD1, VD2, VD3 abrem e desviam as capacitâncias em série C4, C5, C6, como resultado, a banda do filtro de quartzo se estreita de 2,5 kHz para 0,8 kHz .

4. Cascata reversa (Fig. 4).

Figura.4

Este esquema do estágio de reversão do diplexador (que é uma carga ativa para o mixer em uma ampla banda de frequência) no transistor KP903 é familiar para muitos. Ao receber, ele opera como um amplificador de porta comum. Neste caso, o diodo VD1 está aberto e o diodo VD2 está fechado. Ao transmitir, o transistor atua como um seguidor de fonte.

Literatura

1. Bashkatov V. Melhorias no caminho universal de placa única. - Rádio amador HF e VHF, 1997, nº 6.
2. Bunin S.G., Yaylenko L.P. Manual do radioamador de ondas curtas. - K.: Tekhnika, 1978.
3. Gorshkov B.I. Elementos de dispositivos eletrônicos de rádio. Diretório. - M.: Rádio e comunicação, 1988.
4. QST, N5, 1991.

Autor: V.Bashkatov (US0IZ), região de Donetsk, Gorlovka; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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