Циркулятор

В технике СВЧ такая схема обеспечивает передачу сигнала в заданном направлении.

Обозначение в технике СВЧ приведено на рис. 4.3.

Рис. 4.3. Циркулятор

Сигнал, приложенный к одному из входов, проходит по циркулятору в направлении, указанном стрелкой. Схема циркулятора на операционных усилителях приведена на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Схема циркулятора на операционных усилителях

Рассмотрим работу одного каскада циркулятора (рис. 4.5, рис. 4.6.).

Рис. 4.5. Первый каскад циркулятора Рис. 4.6. Второй каскад циркулятора

При U_вх = 0 (клеммы 1-1` закорочены), напряжение подается на неинвертирующий вход усилителя. Напряжение на выходе равно

.

Полагаем что все резисторы равны , поэтому

.

Это напряжение поступает на вход следующего каскада (рис. 4.6.). Предположим, что к клеммам (рис. 4.6) включена нагрузка (), сопротивление которой также равно . Тогда напряжение равно

.

Видно, что при включении к клеммам нагрузки, сопротивление которой равно , напряжение равно напряжению .

Определим напряжение . Второй каскад циркулятора по отношению к напряжению является вычитающим устройством. Поэтому напряжение .

При отсутствии сопротивления нагрузки , схема, приведенная на рис. 4.6, не является вычитающим устройством. Коэффициент передачи схемы равен 1. Поэтому . При неинвертирующий вход закорочен на корпус, каскад работает как инвертирующий усилитель (K = -1), т.е. выходное напряжение равно по величине и противоположно по фазе.

Выводы:

1. При сопротивлении нагрузки на клеммах 2-2` напряжение поступает на клеммы 2-2` () и не поступает на клеммы 3-3` .

2. При отсутствии сопротивления нагрузки на клеммах 2-2` () напряжение на клеммах , а напряжение на клеммах 3-3` .

3. При сопротивлении нагрузки на клеммах 2-2` , напряжение на клеммах 2-2` равно 0, а напряжение на клеммах 3-3` .

Одно из возможных применений схемы в телефоне показано на рис. 4.6.

Рис. 4.7. Применение циркулятора в телефонном аппарате

Сигнал, поступающий из микрофона, поступает в линию и не поступает в телефон. Сигнал, пришедший из линии, поступает в телефон и не поступает в микрофон. Если сопротивление микрофона, телефона и линии согласовано с параметрами циркулятора, все входы полностью развязаны.

Поиск по сайту: