ГЕТЕРОДИННЫЕ ИНДИКАТОРЫ РЕЗОНАНСА НА ТРАНЗИСТОРАХ

May 17, 2010 by admin Комментировать »

Гетеродинный индикатор резонанса (ГИР) — это простейший высокочастотный универсальный прибор, позволяющий производить самые разнообразные измерения, ос­нованные на использовании явления резонанса. ГИР позволяет определять частоту настройки негенерирующих колебательных контуров, производить настройку приемных и передающих устройств, измерять частоту гетеродина, а также осуществлять ряд других измерений.

Основой ГИРа является маломощный автогенератор, работающий в определенном диапазоне частот и настраиваемый в резонанс с частотой исследуемой цепи. В ка­честве индикатора резонанса наиболее часто применяются микроамперметры магнито­электрической системы. В настоящей листовке рассматриваются два ГИРа, выполнен­ные на транзисторах.

На рис. 1 приведена простейшая схема ГИРа на одном транзисторе. Автогенера­тор собран по схеме с общей базой и емкостной связью (через конденсатор С2). Час­тота генерируемых колебаний определяется индуктивностью катушек LI, L2 и емкостью переменного конденсатора С1. Для того чтобы перекрыть диапазон частот от 5,8 до 59 МГц и определить частоту колебаний по шкале конденсатора С1 с достаточной для практики точностью, указанный выше диапазон частот разбит на шесть поддиапазо­нов: 5,8 — 9; 7,2 — 11; 10 — 16,5; 16 — 27; 26 — 41 и 37 — 59 МГц. Выбор частотного подди­апазона производится переключателем B1, замыкающим часть витков контурной ка­тушки L2. Режим работы транзистора Т1 по постоянному току определяется делите­лем напряжения, образованным резисторами Rl, R2.

Переменное напряжение высокой частоты на резисторе R3, пропорциональное ам­плитуде высокочастотных колебаний в контуре, через конденсатор С5 поступает на детектор Д1. Постоянная составляющая тока в цепи детектора измеряется микроам­перметром ИП1 с током полного отклонения 50 — 100 мкА. Если катушку индуктив­ности L1 приблизить к колебательному контуру LC (на рис. 1 он изображен штри­ховыми линиями), частоту которого требуется измерить, а конденсатором переменной емкости С1 частоту ГИРа сделать равной собственной частоте контура LC, то часть высокочастотной энергии из контура L1L2C1 будет «отсасываться». Это вызовет умень­шение высокочастотного напряжения, подаваемого на детектор, а следовательно, и уменьшение показаний по шкале микроамперметра. Таким образом, если шкалу ГИРа проградуировать по частоте, легко определить резонансную частоту контура LC. Сле­дует учесть, что чем слабее будет связь между катушками L1 и L, тем резче будет проявляться минимум тока в момент резонанса в цепи микроамперметра, а следова­тельно, точнее будут результаты измерения. Чувствительность микроамперметра мож­но изменять переменным резистором R4.

При разомкнутом выключателе В2 питание на транзистор 77 не подается, и ГИР преобразуется в обычный резонансный абсорбционный волномер. При этом о наст­ройке контура L1L2C1 в резонанс с частотой генерирующего контура (контура гете­родина, задающего генератора и т. д.) судят по максимуму тока в цепи микроамперметра. Этот микроамперметр измеряет, как и прежде, постоянную составляющую тока в цепи детектора, на который высокочастотное напряжение поступает с кантура L1L2C1 через конденсаторы С2, С5, С4.

ГИР вместе с источником питания — батареей «Крона» размещается в футляре размерами 50X75X130 мм, изготовленном из тонкого мягкого листового дюралюми­ния.

Катушка индуктивности L2 намотана на полистироловом каркасе диаметром 19 и длиной 40 мм. На каркасе размещено 37 витков провода ПЭЛ 0,59 с отводами от 15, 23, 29 и 33-го витков, считая от нижнего (по схеме) вывода катушки. Шаг на­мотки — 0,9 мм. Катушка индуктивности L1 состоит из одного витка провода ПЭЛ 1,35. Ее габариты указаны на рис. 2. Катушку L1 устанавливают на торцевой части корпуса ГИРа, a L2 — внутри корпуса, как можно ближе к переключателю В1. Для защиты от повреждения катушка L1 закрывается цилиндрическим колпаком, вы­точенным из органического стекла.

На рис. 3 приведен один из возможных вариантов конструктивного оформления подобного ГИРа. В нем использованы конденсатор с воздушным диэлектриком и мак­симальной емкостью порядка 50 пФ (С1), переключатель галетного типа (В1), выклю­чатель-тумблер (В2) на два направления, конденсаторы КТ (С2, С5), конденсаторы БМ-2 (СЗ, С4), переменный резистор СПО-0,5 (R4), постоянные резисторы МЛТ-0,25. Налаживание ГИРа производится после окончания монтажа и устранения всех вы­явленных ошибок. Подключив к прибору питание, подбирают номиналы резисторов Rl, R3 и конденсатора С2 такими, чтобы в пределах рабочего диапазона автогенера­тор устойчиво возбуждался. Ток коллектора при этом обычно не превышает 2 — 4 мА. Если автогенератор работает, то при перемещении движка переменного резистора R4 показания микроамперметра должны плавно изменяться.

Убедившись в работоспособности автогенератора, переходят к определению пределов первого поддиапазона (37 — 59 МГц) и к градуировке шкалы переменного конден­сатора С1. Эту операцию можно произвести с помощью резонансного волномера, ге­нератора стандартных сигналов либо сигнал-генератора, радиоприемного устройства, рассчитанных на работу в диапазоне порядка 5 — 60 МГц.

При использовании резонансного волномера, который наиболее доступен радио­любителям, его катушку индуктивно связывают с катушкой L1, конденсатор С1 ус­танавливают в положение максимальной емкости, включают ГИР, ручкой переменно­го резистора R4 устанавливают стрелку микроамперметра в среднее положение и, ме­няя частоту настройки резонансного волномера, настраивают его на частоту ГИРа (по минимуму тока через микроамперметр). Это значение частоты наносят на шкалу пе­ременного конденсатора С1. Верхнюю границу частоты поддиапазона I определяют при минимальной емкости конденсатора С1.

Если окажется, что границы поддиапазона значительно отличаются от требуемых значений, изменяют индуктивность катушки L1 и повторяют измерения. Градуиров­ка шкалы ГИРа внутри поддиапазона, производится аналогично, при этом сначала ус­танавливают частоту резонансного волномера через 0,5 — 1 МГц, а затем на эту же частоту настраивают ГИР. Закончив градуировку поддиапазона I, переключатель В1 устанавливают в положение «II» (26 — 41 МГц) и переходят к установлению пределов и к градуировке шкалы на поддиапазоне II. Если необходимо устранить смещение частоты на поддиапазоне II, следует более тщательно подобрать место припайки от­вода (точку «а») к виткам катушки L2. На следующих поддиапазонах уточняют мес­та припайки отводов от витков катушки L2 (точки «б», «в», «г»).

В процессе градуировки может оказаться, что ширина каждого из поддиапазонов будет отличаться от указанных выше значений (за счет начальной емкости конденса­тора С1, емкости монтажа, собственной емкости катушек L1, L2). С этим следует мириться, так как в данном случае элементов для подстройки частоты в начале и конце поддиапазонов нет. Важно, чтобы нижняя частота поддиапазона I была нес­колько меньше высшей частоты поддиапазона II; нижняя частота поддиапазона II меньше высшей частоты поддиапазона III и т. д.

Окончив градуировку, витки катушки L2 желательно закрепить на каркасе в отдельных точках полистироловым лаком, чтобы исключить их смещение, а, наруше­ние, следовательно, нарушение градуировки.

Схема более современного ГИРа, содержащего модулятор (Т2) и усилитель s индикаторном устройстве (ТЗ), приведена на рис. 4. Такой ГИР обладает более ши­рокими измерительными возможностями и позволяет использовать более грубый стре­лочный измерительный прибор — чувствительностью 0,5 — 1 мА.

Схема автогенератора (Т1) аналогична рассмотренной выше. Перекрытие диапазо­на частот 1,3 — 50 МГц обеспечивается шестью сменными катушками (LIL5), рабо­тающими в частотных поддиапазонах 1,3 — 2,5; 2,3 — 5; 4,8 — 10; 9,7 — 20; 9,6 — 35 и 33 — 50 МГц. Для питания ГИРа применяется батарея напряжением 6 В, состоящая из четырех элементов «316», соединенных последовательно.

Модулятор собран по схеме с индуктивной обратной связью. В качестве колеба­тельного контура модулятора, представляющего собой звуковой генератор на частоту 1000 Гц, используется обмотка I трансформатора Tpl и конденсатор С5. На коллектор и базу транзистора Т1 напряжение питания подается с коллектора транзистора Т2, благодаря чему осуществляется процесс модуляции высокочастотных колебаний. Вклю­чение модулятора производится выключателем В1.

Индикаторное устройство состоит из детектора, выполненного по схеме удвоения напряжения на диодах Д1, Д2, регулятора чувствительности индикатора (R6), микро­амперметра ИП1 и телефона, включаемого в гнездо Гн1, При выключенном модулято­ре и подключенном телефоне типа ТОН-2 прибор работает в режиме гетеродинного волномера и позволяет измерить частоту fx различных генерирующих устройств мето­дом «нулевых биений». В таком же режиме прибор можно применить (в том числе и при отключенном телефоне) в качестве гетеродинного индикатора резонанса для из­мерения частоты настройки fx негенерирующих колебательных контуров. Момент ре­зонанса фиксируется по минимуму показания микроамперметра. При замкнутом вы­ключателе В1 ГИР используется как сигнал-генератор при проверке и настройка вы­сокочастотных каскадов приемника. Одна из катушек LIL6 в этом случае индуктив­но связывается с соответствующими контурами приемника.

Прибор смонтирован в футляре размерами 80X60X150 мм, изготовленном из дю­ралюминия толщиной 1 мм. Один из возможных вариантов конструктивного оформ­ления подобного ГИРа приведен на рис. 5. Все катушки наматывают на полистироло-еых каркасах диаметром 18 мм, намотка — рядовая. Катушка Ы содержит 140 вит­ков провода ПЭЛ 0,1; L2 — 60 витков ПЭЛ 0,14; L3 — 20 витков ПЭЛ 0,25; L4 — 10 витков ПЭЛ 0,44; L5 — 5 витков ПЭЛ 0,8 и L6 — 2,5 витка ПЭЛ 0,9. Для защиты от повреждения катушек последние помещают в цилиндрические корпуса из по­листирола, в донышке которых укрепляют контакты для соединения с гнездами, на­ходящимися на торцевой стенке футляра ГИРа. Дроссель Др1 содержит 200 витков ировода ПЭШО, намотка «внавал», ширина секции — 4 мм, диаметр каркаса — 15 мм.

В конструкции использованы: конденсатор с воздушным диэлектриком (СЗ), ре­зисторы МЛТ-0,25, керамические (С1, С7, С8) и бумажные (С2, С4, С5, С6) конден­саторы, переменный резистор СПЗ-4 (R6), согласующий трансформатор от радиоприемника «Сокол».

Процесс градуировки каких-либо особенностей не имеет.

clip_image002

Москва, Издательство ДОСААФ СССР, 1976 г. Г-75792 от 11/XI-75 Изд. N 2/743a Зак.768

OCR Pirat

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты