Фазосдвиговый генератор и варикапные умножители: принципы проектирования и применения

Фазосдвиговый генератор. Каждая RC-ступень (R1C1, R2C2, R3C3) вносит 60° фазового сдвига.

Изображенный выше генератор производит чистую синусоиду в аудиодиапазоне. Пока коллектор обеспечивает 180° фазовой инверсии, три каскадированных RC-фазосдвигателя добавляют еще 180°, давая общий сдвиг 360°. Эта положительная обратная связь позволяет генерации, как только коэффициент усиления транзистора превышает потери в цепи обратной связи. Принципы проектирования изложены в классических справочниках, таких как Sedra & Smith «Microelectronic Circuits» (7-е изд.).

Варикапный умножитель частоты

Варикап (варикапный диод) — чья емкость нелинейно зависит от обратного смещения — искажает входную синусоиду f₁, генерируя высшие гармоники (например, f₃). Следующая диаграмма иллюстрирует основные компоненты:

Варикапный диод, демонстрирующий нелинейную ВАХ емкости, функционирует как частотный умножитель.

Архитектура включает: низкочастотный фильтр, пропускающий f₁ и подавляющий его гармоники; дроссель, подающий постоянное смещение и блокирующий обратный РЧ-поток; гармонический фильтр, выбирающий желаемую гармонику (часто третью); и конденсатор большого номинала, предоставляющий низкореактивный путь к земле для РЧ, блокируя постоянный ток. Варикап, параллельно соединенный с катушкой индуктивности, образует параллельный резонансный контур, настроенный на целевую гармонику. Поскольку обратное смещение V_bias фиксировано, умножитель может производить стабильные высокочастотные выходы, недоступные стандартным генераторам. Практические реализации часто используют полосовые линии или волноводы для достижения частот до нескольких сотен гигагерц.

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

• Рабочий лист: Генераторные схемы