ЗВУКОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ НА ТРАНЗИСТОРАХ

Май 17, 2010 от admin Комментировать »

Звуковой генератор (ЗГ) является источником электрических колебаний низкой частоты. В радиолюбительской практике ЗГ наиболее часто применяется при налажи­вании и регулировке усилителей низксй частоты, при проверке низкочастотного трак­та радиоприемных и телевизионных устройств, для питания измерительных мостов переменного тока и других целей. В этой листовке рассматривается несколько прак­тических схем ЗГ различной сложности.

На рис. 1 приведена схема звукового RC генератора, работающего на фиксиро­ванной частоте. Такой генератор представляет собой обычный резистивный усилитель, выполненный на одном транзисторе, дополненный резистивно-емкостной фазовраща-ющей цепочкой из резисторов R1 — R3, R5 и конденсаторов С1 — С4. Она обеспечивает получение положительной обратной связи, необходимой для возникновения и под­держания незатухающих электрических колебаний. Фазовращаювдая цепочка включе­на между коллектором и базой транзистора 77. В подобном генераторе электрические колебания могут возникнуть только на одной частоте F, при которой цепь положи­тельной обратной связи обеспечивает сдвиг фаз между переменными напряжениями на коллекторе и базе на 180°.

При указанных на схеме данных фазовращающей цепочки ЗГ создает колебания с частотой 1000 Гц. Питание осуществляется от источника постоянного тока напря­жением 9 В (батарея «Крона», аккумулятор 7Д-0.11). Потребляемый ток не превышает 0.7 — 1 мА. Коэффициент нелинейных искажений — не более 1%.

Режим работы транзистора устанавливают подбором резистора R4. Напряжение на выходе звукового генератора регулируют переменным резистором R6.

В ЗГ могут быть использованы любые, низкочастотные транзисторы с коэффициен­том усиления BCj не менее 40. На рис. 2 приведен другой вариант схемы ЗГ на фиксированную частоту поряд­ка 700 Гц. Эта схема отличается от предыдущей лучшими электрическими парамет­рами и, в частности, меньшим влиянием нагрузки на частоту колебаний, ъ также на­личием ступенчатого и плавного делителей напряжения. Принцип работы задающего генератора, выполненного на транзисторе 77, аналогичен генератору, описанному ра­нее. В коллекторную цепь транзистора 77 включена первичная обмотка трансформа­тора Tpl. Вторичная обмотка этого трансформатора нагружена на подстроечный ре­зистор R6, с движка которого переменное напряжение звуковой частоты через кон­денсатор С5 подается на базу транзистора Т2, включенного по схеме эмиттерного повторителя.

Режим работы транзистора 77 устанавливают резистором R4, а транзистора 12 — резистором R7. Максимальное переменное напряжение на переменном резисторе R9, равное 1 В, устанавливают подстроечным резистором R6 при налаживании.

При работе с прибором плавную регулировку выходного напряжения производят переменным резистором R9, а ступенчатую — делителем (аттенюатором), составлгн-ным из резисторов R10 — R12. Резисторы аттенюатора выбраны так, чтобы напряжения на гнездах ГнЗ и Гн4 составляли 1/10 и 1/100 части всего напряжения, снимаемого с движка неременного резистора R9. Таким образом, в генераторе можно плавно из­менять выходное напряжение в пределах 0 — 1 В (гнездо Гн2), 0 — 100 мВ (гнездо ГнЗ) и 0 — 10 мВ (гнездо Гн4).

При использовании малогабаритных деталей ЗГ может быть весьма компактным. Трансформатор Tpl набирают из стандартных пермаллоевых пластин Ш4 с толщиной набора 6 — 8 мм. Обмотка I содержит 1200 витков провода ПЭЛ 0,08; обмотка II — 600 витков ПЭЛ 0,1 с отводами от 200-го и 400-го витков. Подстроечный резистор R6 — СП-Н, переменный резистор R9 — СП-1А. Транзисторы 77, Т2 — такие же, какие указывались ранее.

На передней панели прибора располагают: регулятор выходного напряжения (R9), гнезда аттенюатора (Гн2 — Гн5), выключатель (В1). Все остальные детали размещают на монтажной панели внутри корпуса.

Если при монтаже не дорущено ошибок к все детали исправны, ЗГ сразу начи­нает работать. Его устойчивой работы добиваются изменением режима работы тран­зистора 77 (резистор R4). Необходимую величину выходного напряжения 1 В на аттенюаторе (гнезде Гн2) получают подбором числа витков вторичной обмотки транс­форматора Tpl и установкой движка подстроечного резистора R6 в нужное положе­ние. При налаживании ЗГ к гнездам Гн2 и Гн5 подключают милливольтметр пере­менного тока, а движок переменного резистора устанавливают в верхнее (по схеме) положение.

При нормальной работе прибора ток, потребляемый от батареи, не превышает 3 — 5 мА. Если необходимо, частоту колебаний автогенераторов, схемы которых изо­бражены на рис. 1 и 2 можно изменять в некоторых пределах подбором элементов фазсвращающей цепочки.

На рис. 3 приведена схема современного любительского ЗГ с плавным перекры­тием частоты. Этот прибор незаменим при налаживании высококачественных усилите­лей низкой частоты, магнитофонов и стереофонических устройств. Его диапазон час­тот 20 — 20 000 Гц разбит на три поддиапазона 20 — 200, 200 — 2000 и 2000 — 20 000 Гц Коэффициент нелинейных искажений не превышает 0,5%, нестабильность амплитуды еыходного сигнала по диапазону не превышает 1 дБ, наибольшее напряжение на вы­ходе — 1IB наименьшее — 0,1 мВ. Питание ЗГ может осуществляться от четырех ба­тареи 3336Л, соединенных последовательно или от сети переменного тока через ста­билизированный выпрямитель с выходным напряжением порядка 12 — 15 В. Ток потребляемый ЗГ от источника питания, не превышает 12 — 15 мА.

ЗГ — представляет собой усилитель низкой частоты с положительной обратной связью, подаваемой из эмиттерной цепи транзистора ТЗ в цепь базы транзистора 77 через делитель. Одно звено делителя состоит из последовательно соединенных резис­торов R3, R4 и конденсатора C1, С2 или СЗ; другое звено делителя состоит из ре­зисторов Rl, R2 и включенного параллельно резисторам конденсатора С4, С5 или Сб. Плавное изменение частоты колебаний производится сдвоенным переменным резисто­ром R1R3, а ступенчатое — переключателем В1.

Для улучшения стабильности частоты колебаний первые два каскада усиления на транзисторах 77, Т2 имеют между собой непосредственную связь и охвачены отрица­тельной обратной связью по постоянному току (через резистор R5). Кроме того, пер­вый каскад через резистор R9 охвачен отрицательной обратной связью по перемен­ному току.. Со вторым каскадом усиления непосредственно связан вход эмиттерного повторителя (транзистор ТЗ). Его нагрузкой служит подстроечный резистор R12. На выходе генератора включен аттенюатор (резисторы RI4R19).

Для стабилизации выходного напряжения все каскады охвачены отрицательной обратной связью. С этой целью напряжение с эмиттера транзистора J3 через конден­сатор С9 и терморезистор R11 подается в цепь эмиттера транзистора 77. Использо­вание отрицательной обратной связи способствует также и уменьшению нелинейных искажений.

Плавная регулировка выходного напряжения производится переменным резисто­ром R13. Ступенчатый делитель напряжения — аттенюатор R14R19 — позволяет уменьшать выходное напряжение в 10, 100 и 1000 раз (коэффициент деления изме­няют переключателем S3). Вольтметр для контроля напряжения на выходе перемен­ного резистора R13 выполнен по мостовой схеме на диодах Д1Д4. В качестве из­мерительного прибора ИП1 используется микроамперметр с гоксм полного отклоне­ния 100 мкА.

Габариты прибора определяются в основном размерами микроамперметра, шка­лой генератора и другими используемыми радиодеталями. В генераторе желательно применять конденсаторы БМ-2-200 (С1, С4), МБМ-160 (С2, СЗ, ,С5, С6), сдвоенный переменный резистор СПЗ-7а-В (Rl, R3), переменный резистор СП-4аМ-А (R13). Типы других деталей существенного значения не имеют. Транзисторы П416 можно заменить любыми другими маломощными высокочастотными транзисторами. Следу­ет отметить, что в генераторе достаточно хорошо работают и низкочастотные тран­зисторы МП39 — МП42.

Монтаж прибора может быть выполнен на Г-образном шасси из дюралюминия толщиной 1 мм. На вертикальном шасси укрепляют переменные резисторы Rl, R3 и R1J, переключатели В1 (с конденсаторами С1 — С6) и ВЗ (с резисторами R14 — R19), выключатель В2, микроамперметр, гнездо Гч1. Все остальные детали монтируют на отдельной плате.

Собранный генератор помещают в металлический корпус.

Кратко остановимся на налаживании подобного генератора. Убедившись в ис­правности всех деталей и отсутствии ошибок в монтаже, выключателем В2 включают питание. Движок подстроечного резистора R12 устанавливают в нижнее (по схеме) положение и регулируют режим работы транзисторов 77 — ГЗ по постоянному току. Для этого вольтметр постоянного тока включают между плюсом источника питания и эмиттером транзистора ТЗ и медленно вращают ось подстроечного резистора R6 до тех пор, пока вольтметр не покажет напряжение порядка — 7,2 В. Так как все кас­кады имеют между собой гальваническую связь, режимы работы остальных транзисто­ров устанавливаются автоматически. Далее переключатель ВЗ устанавливают в поло­жение «1 : 1», а движок переменного резистора R13 — в верхнее (по схеме) поло­жение. К гнезду Гн1 подключают ламповый или транзисторный вольтметр со шкалой 1 — 3 В и осциллограф и, медленно изменяя положение движка подстроечного резисто­ра R12, добиваются возбуждения генератора. Вблизи порога возбуждения генератора измеряют выходное напряжение, которое обычно лежит в пределах 1,5 — 2 В. Мини­мальные искажения и наибольшее выходное напряжение достигаются более точной установкой режима транзисторов с помощью подстроечного резистора R6. После это­го выбором оптимальной величины положительной обратной связи добиваются устой­чивой генерации на всех поддиапазонах.

Для удобства работы с прибором между входом аттенюатора и движком пере­менного резистора R13 включают дополнительный резистор R20, сопротивление кото­рого подбирают так, чтобы показание образцового вольтметра соответствовало 1 В. При этом напряжении подбором резистора R21 устанавливают стрелку микроампер­метра на последнюю отметку шкалы. Градуирование шкалы вольтметра производят по общепринятой методике, через 0,1 В. В принципе, от применения вольтметра пе-ременногЬ напряжения в приборе можно отказаться, так как амплитуда выходного на­пряжения ЗГ достаточно стабильна по диапазону. В этом случае шкала плавной ре­гулировки выходного напряжения должна иметь десять равных делений, каждое из которых в нашем случае будет соответствовать 0,1 В. При этом необходимо, чтобы в качестве переменного резистора R13 использовался переменный резистор только с линейной зависимостью изменения сопротивления от угла поворота оси (группы «А»),

Градуирование шкалы генератора по частоте, которая на отдельных поддиапазо­нах кратна 1, 10 или 100, производят либо с помощью осциллографа, (по фигурам Лиссажу), либо с помощью низкочастотного частотомера.

ЗВУКОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ НА ТРАНЗИСТОРАХ    clip image002 thumb122

Москва, Издательство досааф СССР, 1976 Г-75791 от 11/XI-75 г, Изд. №2/5973. Зак. 735

OCR Pirat

Оставить комментарий