13. Применение биполярных транзисторов в электронных схемах.

Данный радиомикрофон предназна­чен для озвучивания мероприятий, и т. д. Устройство работает в УКВ диапазоне на частоте 87,9 МГц, специально отве­денной для радиомикрофонов, и его сигналы принимают на обычный радио­вещательный приемник с диапазоном УКВ-2. Дальность действия радиоми­крофона в пределах прямой видимос­ти — более 200 м.

Схема и принцип действия. Схема радиомикрофона приведена на рис. 13-1. Передатчик собран на транзисторе VT4 по однокаскадной схеме. Такое решение для миниатюрного устройства, каким является радиомикрофон, оправдано, так как использование в передатчике отдель­но задающего генератора и выходного каскада приводит к снижению его эконо­мичности и возрастанию габаритов.

Как известно, частота LC-генератора, работающего в области 100 МГц, су­щественно зависит от напряжения питания.

Пере­датчик содержит два контура — контур L1C9C10C12C13VD2, Задающий частоту генератора, и выходной контур L3C15C16, связанный с антенной. Это повышает стабильность генерируемой частоты.

Задающий контур подключен к тран­зистору VT4 по схеме Клаппа. Влияние из­менения параметров транзистора VT4 при изменении питающего напряжения на задающий контур введено к миниму­му выбором малого коэффициента вклю­чения транзистора в контур (определяет­ся емкостью конденсаторов СЮ, С12,

С13). Для повышения температурной стабильности частоты применены кон­денсаторы С9, СЮ, С12, С13 с малым ТКЕ, а коэффициент включения в задаю­щий контур варикапа VD2 невелик из-за малой емкости конденсатора С9.

Выходной П-коктур позволяет согла­совать антенну с выходом транзистора

VT4 и улучшает фильтрацию высших гармоник. Выходной контур на­строен на частоту второй гармоники за­дающего контура. Это уменьшает влия­ние выходного контура на задающий контур через емкость перехода коллек­тор—база транзистора VT4, благодаря чему улучшается стабильность частоты передатчика. За счет всех этих мер уход частоты передатчика при изменении питающего напряжения от 5 до 10 В не­велик и подстройки приемника в про­цессе работы не требуется.

Звуковой сигнал с электретного мик­рофона ВМ1 поступает на вход микро­фонного усилителя, собранного на опе­рационном усилителе (ОУ) DA2. Питание микрофон получает через резистор R1 и развязывающую цепь R5C2. Для сни­жения потребляемой мощности на мес­те DA2 использован микромощный ОУ К140УД12. Резистор R10 задает потреб­ляемый ток ОУ около 0,2 мА. Большой мощности от микрофонного усилителя не требуется, потому что он нагружен на варикап, а мощность управления вари­капом, представляющим собой обратносмещенный диод, крайне мала R7 и сопротивление участ­ка сток—исток полевого транзистора VT1 образуют цепь отрицательной об­ратной связи, определяющей коэффи­циент усиления микрофонного усилите­ля. Канал полевого транзистора VT1 служит регулируемым сопротивлением в системе АРУ. При напряжении за­твор—исток, близком к нулевому, со­противление канала — около 1 кОм и ко­эффициент усиления микрофонного усилителя близок к 100. При возраста­нии напряжения до 0,5... 1 В сопротив­ление канала повышается до 100 кОм а коэффициент усиления микрофонного усилителя уменьшается до 1. Это обес­печивает почти неизменный уровень сигнала на выходе микрофонного уси­лителя при изменении уровня сигнала на его входе в широких пределах.

Конденсатор С4 создает спад АЧХ микрофонного усилителя в области высоких частот для уменьшения глубины модуляции на этих частотах и предот­вращения расширения спектра сигнала передатчика. Конденсатор СЗ блокиру­ет цепь обратной связи усилителя DA2 по постоянному току. Через резистор R4 на неинвертирующий вход ОУ DA2 по­ступает напряжение смещения, необхо­димое при однополярном питании.

Транзистор VT3 выполняет функцию детектора системы АРУ и управляет поле­вым транзистором VT1. Порог срабатыва­ния системы АРУ устанавливается подст­роенным резистором R12. Когда сигнал с выхода микрофонного усилителя и отпи­рающее напряжение смещения с части резистора R12 в сумме сравняются с на­пряжением открывания перехода эмит­тер—база транзистора VT3, последний от­крывается, подавая напряжение на затвор полевого транзистора VT1. Сопротивле­ние канала полевого транзистора VT1 уве­личивается, и коэффициент усиления ми­крофонного усилителя уменьшается.

Благодаря АРУ амплитуда сигнала на выходе усилителя поддерживается практически на постоянном уровне. Этот уровень можно регулировать, меняя ре­зистором R12 напряжение смещения транзистора VT3. Цепь R9C5 задает по­стоянную времени срабатывания, а цепь R8C5 — постоянную времени восста­новления системы АРУ. Для компенса­ции температурных изменений напря­жения открывания перехода эмиттер -база транзистора VT3 напряжение на ре­зистор R12 подано с диода VD1,

Транзистор VT3, цепь формирования порога срабатывания АРУ R11R12VD1 и резистор R4, через который поступает смещение на неинвертирующий вход ОУ, получают питание от стабилизатора на­пряжения DA1. Это же напряжение пода­но через резистор R14 в качестве наприжения смещения на варикап VD2. Так как емкость варикапа существенно зависит от приложенного к нему напряжения сме­щения, то к его стабильности предъявляются жесткие требования. Поэтому ста­билизатором DA1 служит микросхема КР142ЕН19, представляющая собой ста­билизатор напряжения параллельного ти­па. Выбором резисторов R2 и R3 зада­ют напряжение стабилизации около 3,5 В на выводе 3 микросхемы DA1. Бал­ластным сопротивлением служит генера­тор тока на полевом транзисторе VT2. что повышает экономичность стабилизатора.