Драйвер ЖИГ фильтра, Вопросы по принципу работы Опции

[Andrey188]

Здравствуйте!

Нашёл на сайте микролямбды типовую схему ЖИГ драйвера и хочу такую схему использовать для управления ЖИГом. Однако к этой схеме не дается описание её работы, а собственных знаний пока недостаточно, чтобы до конца разобраться в ней. Прошу знающих людей помочь разобрать принцип работы этой схемы. Или поправить меня, если я что-то в ней неправильно понимаю.
1. Итак, схема содержит три каскада. Два из них выполнены на операционных усилителях. Первый ОУ предназначен для осуществления преобразования управляющего напряжения для ЖИГ (подаётся с ЦАП, к примеру) в управляющий ток. Далее идёт резистивный делитель. Подстройка резисторов этого делителя позволяет осуществить калибровку драйвера. Процесс калибровки описан под схемой. То есть, подстройкой резисторов в делителе нужно добиться того, чтобы диапазон изменения управляющего тока соответствовал диапазону рабочих частот ЖИГ фильтра.
2. Далее уже возникают вопросы. Затем в схеме идёт второй операционный усилитель. Обратная связь у него, насколько понимаю, уже по переменному току. Почитав литературу, нашёл, что данная RC-цепочка в обратной связи необходима для частотной коррекции в случае высокодобротной схемы (чтобы схема не возбуждалась на высокой частоте). То есть, этот драйвер имеет свою АЧХ, и второй каскад на ОУ выполняет функцию частотной коррекции этой АЧХ. Правильно ли я понял это? Какую в этом случае форму имеет АЧХ? Резонансную? Или же как у ФНЧ?
3. Следующий вопрос таков - для чего подаётся смещение в том месте схемы, где установлен диод? Сам диод, насколько понимаю, выступает в роли стабилизатора и делает из -15В минус 6.2В (это значение указано в его паспорте).
4. После ОУ идёт транзистор Q1. Он, насколько понимаю, ещё больше усиливает управляющий токдо значений, необходимых для управления ЖИГом.
5. Между ЖИГом и драйвером установлен мощный резистор 3 Ом 5 Вт. Для чего он нужен?



Сообщение отредактировал Andrey188 - Sep 20 2016, 09:53

[Dr.Drew]

В принципе, все ужимается до одного каскада на ОУ, с ЦАП с токовым выходом типа AD5543, полевым транзистором, мощным резюком и катушкой ЖИГа. Цепь в ОС второго каскада, скорее, для борьбы с возбудом. У фильтров ну очень уж огромная индуктивность катушки и полоса канала управления составляет какие-то килогерцы. В принципе, можно выбросить.
Мощный резюк очень важен своим ТКС. Берите проволочные с минимально возможным значением - чтобы фильтр не дрейфовал в температуре. Правда, есть еще собственная нестабильность частоты фильтра из-за линейных расширений при нагреве, но пока ее можно отбросить.
Фильтр не работает от нуля Герц, а обычно от 2-3 ГГц, так что удобно при нулевом управлении сразу иметь минимальную рабочую частоту. Так что ради этого заводят смещение в драйвер. Здесь - стабилитрон.
Ну и лучше полевичок поставить - на нем падение напряжения меньше. Помнится, пользовал IR типа 9310. Но он вроде на отрицательное напряжение.

Во, по поводу принципа забыл сказать. Преобразование напряжения в ток идет во втором каскаде. ОУ делает напряжение на мощном резисторе в коэффициент усиления (R8/R5) раз больше, чем на входе. Ну а ток, протекающий через резистор, а значит через катушку, посчитать не сложно. Транзистор ставят ради повышения нагрузочной способности ОУ, в первую очередь. Правда, сейчас есть оперы, тянущие 1-2 А, но на них особо не стремятся переходить. У источника тока нужно иметь большое сопротивление для высокой динамики перестройки, чем опер похвастать не может.

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Sep 20 2016, 16:03

[VCO]

В принципе, все ужимается до одного каскада на ОУ, с ЦАП с токовым выходом типа AD5543, полевым транзистором, мощным резюком и катушкой ЖИГа.

Только не полевым, а биполярным. С ним не надо городить цепи инерционности, которые классическому полевику обязательно потребуются, если это не мощный радиочастотный JFET. А цепи инерционности - это лишний гемор в настройке и регулеровке, особенно, если климатика достаточно широка.

Цепь в ОС второго каскада, скорее, для борьбы с возбудом. У фильтров ну очень уж огромная индуктивность катушки и полоса канала управления составляет какие-то килогерцы. В принципе, можно выбросить.

Это, если поставить БТ вместо ПТ.

Мощный резюк очень важен своим ТКС. Берите проволочные с минимально возможным значением - чтобы фильтр не дрейфовал в температуре.

Тут полностью согласен, точность номинала абсолютно не важна - важна термостабильность. Если поставить термодатчик и откалибровать, то всё ещё проще.
Единственное, что добавлю - номинал должен быть чем меньше, тем лучше для минимизации нагрева резистора на максимальных токах (частотах) и минимизации влияния ТКС.

Правда, есть еще собственная нестабильность частоты фильтра из-за линейных расширений при нагреве, но пока ее можно отбросить.
Фильтр не работает от нуля Герц, а обычно от 2-3 ГГц, так что удобно при нулевом управлении сразу иметь минимальную рабочую частоту. Так что ради этого заводят смещение в драйвер. Здесь - стабилитрон.

При БТ в качестве драйвера - тоже не проблема. Он изначально приоткрыт примерно в середину диапазона перестройки. И никаких отрицательных каналов там на фиг не нужно.

Ну и лучше полевичок поставить - на нем падение напряжения меньше. Помнится, пользовал IR типа 9310. Но он вроде на отрицательное напряжение.

А что мы этим сэкономим? Будь это ШИМ или ЧИМ, я бы понял. А при линейном регулировании тока ИТУН придётся расходовать лишнее напряжение питания в тепло.
И в системе с ОС не так уж важно, где оно израсходуется: на транзисторе, или на стабилизаторе. Ну уж если предусмотрен перестраиваемый импульсный стабилизатор питания с перестраиваиваемым линейным стабилизатором, то только тогда и соглашусь...

Во, по поводу принципа забыл сказать. Преобразование напряжения в ток идет во втором каскаде. ОУ делает напряжение на мощном резисторе в коэффициент усиления (R8/R5) раз больше, чем на входе. Ну а ток, протекающий через резистор, а значит через катушку, посчитать не сложно. Транзистор ставят ради повышения нагрузочной способности ОУ, в первую очередь.

А во вторую очередь из-за увеличения ошибки ОУ из-за перегрева, а также из-за невозможности совмещения функций прецизионности и высокого выходного тока из-за принципиального конфликта точности с мощностью.

Правда, сейчас есть оперы, тянущие 1-2 А, но на них особо не стремятся переходить. У источника тока нужно иметь большое сопротивление для высокой динамики перестройки, чем опер похвастать не может.

Это не те оперы и не те скорости. ЖИГ и высокая скорость - две вещи несовместные...

...Наоборот, чтобы максимально быстро перестроить ЖИГ-фильтр, надо максимально осторожно и алгоритмически последовательно его перестраивать, минимизируя явления индукции и самоиндукции.