ЛЮБИТЕЛЬСКАЯ РАДИОЛАБОРАТОРИЯ РЛП-5

November 15, 2011 by admin Комментировать »

М. Павловский

Эта радиолаборатория, предназначенная для настройки любительских конструкций, позволяет сопрягать контуры; налаживать усилители ВЧ, ПЧ и НЧ; проверять и калибровать шкалы радиоприемников, передатчиков, генераторов ВЧ; измерять параметры транзисторов, резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности; измерять постоянные и переменные напряжения и токи, а также ВЧ напряжение.

Приборы, составляющие лабораторию, смонтированы в виде отдельных блоков, помещенных в общий футляр размером 440x320x86 мм (рис. 1). Они работают независимо друг от друга, однако в качестве индикатора применена общая измерительная

головка. Кроме того, напряжение звукового генератора используется для модуляции высокочастотного сигнал-генератора и кварцевого калибратора, а также для питания измерительного моста.

Блок питания — общий для всех приборов. Предусмотрен отдельный выпрямитель для питания проверяемых конструкций.

Функциональная схема радиолаборатории приведена на рис. 2. В комплект приборов лаборатории входят сигнал-генератор СГ, кварцевый калибратор КК со смесителем СМ, звуковой генератор ЗГ, вольтметр В, измерительный мост для измерения сопротивлений, емкостей и индуктивностей ЯМ, авометр АВО, испытатель транзисторов ИТ и блок питания БП.

Сигнал-генератор (рис. 3) предназначен для проверки и налаживания высокочастотных цепей приемников, сопряжения и настройки контуров и т. д. Частотный диапазон генератора от 150 кГц до 22 МГц разбит на 5 поддиапазонов: 150—360 кГц, 400—900 кГц, 900—1900 кГц, 5—11 МГц, 11—22 МГц.

Выходное напряжение можно регулировать плавно от 0 до 1 В и контролировать отдельным измерительным прибором ИП1.

Генератор собран на транзисторах Т1—Т4. Первые два транзистора работают в’задающем генераторе. Резистор R4 и конденсатор С5 в цепи базы транзистора Т2 обеспечивают равномерность амплитуды сигнала генератора. Третий каскад (ТЗ) буферный, четвертый (Т4) выходной. Конденсатором переменной емкости СЗ устанавливают частоту всех поддиапазонов. На первом поддиапазоне параллельно катушке LI включен переменный конденсатор С4.

Сигнал с нагрузки транзистора Т4 поступает на выходной разъем #//, к которому можно подключить внешний аттенюатор, и на смеситель — через контакты ВЗ. Питается генератор ВЧ стабилизированным напряжением 12 В. Кроме того, напряжение на первых трех транзисторах стабилизировано стабилитроном Д/.

Контурные катушки LI—L4 намотаны внавал в карбонильных сердечниках СБ23-17а. Намоточные данные катушек и дросселей приведены в табл. 1.

Таблица 1

Обозначение но схеме

Число виткол

Провод

L1

220

ПЭЛШО 0,12

L2

90

ПЭЛШО 0,15

L3

50

ЛЭШО 6×0,07

L4

25

ПЭЛШО 0.43

L5

10

Посеребренный 0,8

Др1

3×200

ПЭЛШО 0,1

Др2

До заполнения

ПЭЛШО 0,15

Рис. 2. Функциональная схема радиолаборатории

 

Рис. 3. Принципиальная схема сигнал-генератора

Катушка L5 намотана на ребристом каркасе диаметром 12 мм, шаг намотки 0,5 мм. Дроссель Др1 выполнен на каркасе диаметром 8 мм, Др2 — на кольцевом сердечнике из феррита 600НН (типоразмер КЮХ6Х5). Конденсатор переменной емкости (СЗ, С4) — от радиоприемника «Атмосфера», должен быть изолирован от шасси.

Любая установленная частота сигнал-генератора может быть точно проверена и скорректирована по гармоникам кварца 100 и 1000 кГц, что очень важно в самодельных генераторах, имеющих шкалы малого размера.

Границы частотных диапазонов устанавливают с помощью волномера, градуированного радиоприемника или генератора стандартных сигналов (например ГСС-6), которые предварительно калибруют кварцевым калибратором. При установке частоты сигнал- генератора с помощью ГСС используют нулевые биения, возникающие в смесителе. Для этого, установив на ГСС нужную частоту, вращают ручку измерения частоты градуируемого сигнал-генера- тора до появления в телефонах звука. При некотором положении ручки настройки появляются нулевые биения, когда звук в телефоне пропадает. Это означает, что частоты ГСС и градуируемого сигнал-генератора совпадают. Надо иметь в виду, что при градуировке четвертого и пятого поддиапазонов появятся сигналы гармоник и разных комбинационных частот, но их громкость будет намного меньше основного сигнала. Поэтому градуировать следует при возможно меньшем уровне напряжения сигнал-генера- тора.

Полезно при налаживании просмотреть на экране осциллографа форму модулирующего и выходного напряжений в пределах полосы пропускания осциллографа.

Кварцевый калибратор (рис. 4) предназначен для калибровки частоты, устанавливаемой на шкале сигнал-генератора, а также для проверки шкал радиоприемников, генераторов ВЧ и т. п.

Кварцевый калибратор выполнен на транзисторах 77 и Т2. Первый из них включен по схеме с общей базой при работе с кварцевым резонатором Пэ2 (100 кГц) и по схеме с общим эмиттером при работе с кварцевым резонатором Пэ1 (1 МГц). Второй транзистор включен по схеме эмиттерного повторителя и служит буферным каскадом при работе кварца Пэ1. Выключателем В1 кварцы переключаются.

На транзисторе ТЗ собран модулятор кварцевого калибратора. Модулирующее напряжение поступает от звукового генератора через выключатель В2 на его эмиттер. С коллекторной нагрузки транзистора ТЗ ВЧ модулированное напряжение поступает на выходное гнездо Гн1.

Смеситель работает на диоде ДЗ. Напряжение биений усиливается усилителем НЧ, собранным на транзисторах Т4—Т6. К выходу усилителя (разъем Ш2) подключают высокоомные головные телефоны.

При калибровке шкалы приемника включают калибратор и звуковой генератор. Гнездо Гн1 соединяют с антенной приемника и, вращая ручку настройки приемника, прослушивают сигналы основных частот и их гармоник, сверяя со шкалой настройки приемника.

При проверке точности установки частоты по шкале сигнал- генератора включают генератор, калибратор и смеситель. По нулевым биениям, используя головные телефоны, определяют частоту по гармоникам калибратора. Если нужно проверить генератор, например, на частоте 6,3 МГц, настраивают его на шестую гармонику кварца 1 МГц (6 МГц), затем переключают калибратор на 100 кГц и вновь настраивают генератор, теперь уже на 63-ю гармонику кварца. После этого сигнал-генератор будет точно настроен на частоту 6,3 МГц.

Модуляция при проверке сигнал-генератора должна быть отключена.

После включения питания калибратора нужно убедиться по волномеру или приемнику, что кварц Пэ1 генерирует. В противном случае подбирают резистор /?/. Если генерация все же не возникает, параллельно коллекторно-эмиттерному переходу транзистора 77 подключают конденсатор емкостью 2—10 пФ.

Налаживание генератора с кварцем Пэ2 сводится к подбору резистора R3t сопротивление которого берут на 20% меньше того, при котором возникнет генерация.

При подаче модулирующего напряжения генерация обоих генераторов не должна срываться. Если это произойдет, уменьшают сопротивления резисторов R1 и R3.

Смеситель и усилитель НЧ особого налаживания не требуют.

На выходе калибратора должно быть напряжение 2 В при сильно искаженной форме сигнала

Звуковой генератор (рис. 5) предназначен для налаживания низкочастотных усилителей приемников, магнитофонов и телевизоров. Частотный диапазон 25 Гц — 20 кГц разбит на три поддиапазона: 25—200 Гц, 250—2000 Гц, 2,5—20 кГц.

В каждом поддиапазоне генератор вырабатывает шесть фиксированных частот: в первом — 25, 50, 100, 150 и 200 Гц, во втором и третьем — соответственно в 10 и 100 раз большие. Амплитуду выходного напряжения можно плавно регулировать от нуля до 1,6 В, а с помощью ступенчатого аттенюатора оно может быть уменьшено в 10, 100 или 1000 раз. Коэффициент нелинейных искажений генератора не превышает 5%.

Частотнозадающим устройством является RC-мост. Вместо блока переменных резисторов применена цепочка постоянных резисторов, включаемых полностью или частично в цепь положительной обратной связи. Резисторы подбирают при настройке генератора.

Звуковой генератор собран на транзисторах Т1—Т4. Т4 выполняет роль буферного каскада, собранного по схеме эмиттерного повторителя. Для стабилизации амплитуды в цепь обратной связи включены диоды Д1У Д2. С эмиттерной нагрузки выходного каскада напряжение поступает на ступенчатый делитель, а через выключатель ВЗ — на отдельный измерительный прибор ИП1. %

Генератор питается от стабилизированного блока питания напряжением 12 В. Он собран методом печатного монтажа на плате.

Рис. 6. Принципиальная схема вольтметра

Резисторы, входящие в цепь положительной обратной связи, припаяны непосредственно к контактам переключателя. Резисторы — MJIT-0,125, конденсаторы — БМ. Все детали и печатная плата полностью экранированы.

Для облегчения налаживания генератора резисторы и конденсаторы частотнозадающей цепи подбирают попарно. При этом нужно стремиться, чтобы параметры парных деталей не отличались более чем на 1 %.

Для налаживания генератора требуется осциллограф и образцовый вспомогательный генератор низкой частоты. Вначале на частоте 200 Гц добиваются максимальной амплитуды и правильной синусоиды выходного сигнала. Если конденсаторы подобраны точно, сигнал с правильной синусоидой будет и в остальных диапазонах.

Проверку правильности фиксированной частоты производят методом фигур Лиссажу.

Вольтметр (рис. 6) позволяет измерять постоянные напряжения до 90 В в четырех поддиапазонах (верхние пределы 0,9, 3, 30 и 90 В) при входном сопротивлении 14 МОм, а через специальные головки — переменное напряжение звуковой частоты до 90 В и ВЧ напряжение (частотой до 30 МГц) до 30 В.

Вольтметр собран на полевых транзисторах 77, Т2, включенных по схеме истокового повторителя. Резистор R8 служит для компенсации неодинаковых характеристик транзисторов, при помощи его устанавливают стрелку измерительного прибора на нуль. Измеряемое наЛряжение поступает на затвор транзистора 77. Его вход защищен стабилитроном Д1.

Стрелочный измерительный прибор с добавочными резисторами включается через выключатель ВЗ между истоками транзисторов.

Резистор R10 служит для калибровки шкалы при налаживании.

Для измерения ВЧ напряжения к вольтметру подключают измерительную головку, собранную по схеме рис. 6, а. Для измерения переменного напряжения звуковой частоты применяется измерительная головка, собранная по схеме рис. 6, б.

На боковой стенке вольтметра расположены гнездо Гн1 и разъем Ш1. Все детали собраны на печатной плате и полностью экранированы. Резисторы входного делителя припаивают к лепесткам переключателя BL

Если при включении прибора резистором R8 не удается установить стрелку на нулевое деление, то это значит, что параметры полевых транзисторов слишком различаются.

При калибровке вольтметра на всех диапазонах сверяют его показание с показанием образцового высокоомного вольтметра, при необходимости подгоняют резисторы входного делителя.

При подгонке резисторов R14—R16 высокочастотной головки добиваются наименьшей погрешности (не более 5%) в поддиапазонах 0,9; 3 и 30 В.

Диод Д4 выбирают с обратным сопротивлением не менее 5 МОм, конденсатор С5 — с хорошей изоляцией и номинальным напряжением не менее 600 В. Подбором резистора R17 добиваются минимальной погрешности в поддиапазонах 0,9, 3 и 30 В.

Измерительный мост (рис. 7) служит для измерения емкости конденсаторов от 10 пФ до 0,09 мкФ, сопротивления резисторов от 10 Ом до 0,9 МОм и индуктивности от 10 мкГ до 900 мГ.

Прибор состоит из однокаскадного усилителя НЧ и измерительного моста. Усилитель уменьшает шунтирующее влияние на выход звукового генератора. Переменное напряжение звуковой частоты подается через выключатель В1. С помощью переключателя В2 на 11 положений (галетного типа) переключаются пределы и виды измерений. Индикация баланса моста звуковая, с помощью головных телефонов, и визуальная — по стрелке общего измерительного прибора.

Образцовые резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности подобраны с точностью ±\%. Катушки LI—L3 намотаны в броневых сердечниках: L1 и L2—СБ-12а, L3—СБ-23-1 la; L1 содержит 3×20 витков провода ПЭЛ 0,12 (индуктивность 100 мкГ), L2—3×53 витка провода ПЭЛ 0,15 (1000 мкГ), L3—3X120 витков провода ПЭЛ 0,15 (10 мГ). Трансформатор 77 намотан на магнитопроводе трансформатора от приемника «Селга». Его первичная обмотка содержит 2000 витков, вторичная — 400 витков провода ПЭЛ 0,08.

Все детали смонтированы на печатной плате, укрепленной рядом с переключателем В2.

Налаживание начинают с усилителя измерительного моста. Эта работа сводится к подбору резистора R19 до получения на коллекторе транзистора Т4 напряжения, равного половине напряжения питания. Резистор R21 подбирают так, чтобы при самом сильном разбалансе измерительного моста стрелка измерительного прибора не выходила за пределы шкалы.

Градуируют измерительный мост при помощи магазина резисторов. Установив переключатель В2 на предел измерения 100 Ом и присоединив ко входу резистор сопротивлением 10 Ом, находят положение, при котором наступает баланс моста, затем подключают резистор сопротивлением 100 Ом и повторяют ту же операцию.

Подбирая резисторы R4—R6, добиваются, чтобы с первым резистором мост балансировался в одном крайнем положении движка резистора /?5, а со вторым — в другом.

После этого шкалу переменного резистора R5 градуируют по магазину резисторов, подавая на измерительный мост переменное напряжение от звукового генератора частотой 1 кГц.

На магазине резисторов набирают сопротивления от 10 до 100 Ом через каждые 10 Ом; от 100 до 300 Ом — через 20 Ом; от 300 до 900 Ом — через 50 Ом. На шкале резистора R5 при этом делают отметки в одну сторону — 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5; 0,4; 0,3; 0,2; 0,1; в другую сторону — 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2. Эта градуировка будет действительна для любого другого вида и предела измерений (если образцовые детали тщательно подобраны).

Резистором R7 пользуются* только при измерениях индуктивности. Минимальных показаний прибора добиваются поочередным вращением осей переменных резисторов R5 и R7.

Авометром (рис. 8) можно измерять: постоянный ток до 300 мА (пределы измерений 3, 30 и 300 мА); постоянное напряжение до 300 В

Рис. 8. Принципиальная схема авометра

(пределы измерений ОД 3, 30 и 300 В) с входным сопротивлением 10 кОм/В; переменное напряжение до 300 В (пределы измерений 3, 30 и 300 В) ; сопротивления от 10 Ом до 3 МОм (пределы измерений от 100 Ом до 3 кОм и от 1 кОм до 3 МОм). Для выбора пределов и видов измерений служат клавишные переключатели В1—В11.

При помощи переключателя В12 авометр соединяется с обшим измерительным прибором. При измерении постоянных и переменных напряжений последовательно с измерительным прибором включаются добавочные резисторы R1—R7. При измерении силы постоянного тока параллельно прибору включаются шунты R8— R10.

Для измерения сопротивлений в цепь измерительного прибора включается переменный резистор R11 и батарея Б1.

Добавочные резисторы подгоняют по образцовому вольтметру 1-го класса точности. Шунты к прибору рассчитывают или подгоняют по образцовому миллиамперметру.

Испытатель транзисторов (рис. 9) позволяет проверять транзисторы р-п-р и П’Р’/г малой и средней мощности.

При этом контролируются обратный ток эмиттерного перехода /, обратный ток коллекторного перехода /к<ъ начальный ток коллектора / (при паспортном напряжении на коллекторе), статический коэффициент передачи тока В(т, граничная частота генерации Fr и мощность генерации на частотах 0,5; 1,5; 5 и 20 МГц.

Испытатель собран по типовым схемам измерения /э„, /ко, /ни и вст. Испытываемый транзистор вставляют в разъем Ш1 или U12. Переключатели В8 и В9 устанавливают в положение, соответствующее структуре транзистора. Включают тумблер В10у присоединяющий к испытателю общий измерительный прибор. Последовательно нажимают на клавиши В1 — ВЗ и измеряют параметры транзистора. Нажав клавишу В4У устанавливают ток базы, равный 10 мкА, включают пятую клавишу и при нажатой кнопке Кн1 измеряют В(от 10 до 300)"

Рис. 9. Принципиальная схема испытателя транзисторов

При измерении /к<> напряжение питания устанавливают по измерительному прибору от 0 до 15 В — в зависимости от паспортного значения напряжения при измерении этого параметра (у ряда транзисторов оно разное — от 1 до 15 В).

Измеряя граничную частоту генерации при нажатой кнопке Кн1у вращают ось переключателя В7 и определяют, на какой частоте транзистор перестает генерировать. По углу отклонения стрелки приблизительно определяют мощность генерации.

Катушки испытателя транзисторов намотаны на каркасах от приемника «Спидола». Их данные приведены в табл. 2.

Таблица 2

Обозначение по схеме

Число витков |

Провод

Намотка

Каркас

и

160

ПЭЛШО 0.1

Внавал

Трехсекционный, диапазон ДВ

L2

35

ПЭЛШО 0,1

»

То же

L3

75

ПЭЛШО 0,2

»

Двухсекционный, диапазон СВ

L4

18

ПЭЛШО 0,2

»

То же

L5

20

ПЭЛШО 0,3

Рядовая

Диапазон KB

L6

5

ПЭЛШО 0,12

»

»

L7

9

ПЭЛШО 0,6

»

»

L8

3

ПЭЛШО 0,12

»

»

Шунты к R5 и R6 к измерительному прибору подбирают на ток 5 и 10 мА.

Испытатель транзисторов собран навесным монтажом, детали припаяны непосредственно к выводам клавишного переключателя. При правильном монтаже и исправных деталях испытатель в налаживании не нуждается.

Блок питания (рис. 10) состоит из двух стабилизированных выпрямителей, работающих от силового трансформатора Tpl. Первый выпрямитель служит для питания приборов лаборатории и обеспечивает напряжение на выходе 12 В при токе нагрузки до 120 мА. Второй выпрямитель предназначен для питания налаживаемых конструкций и обеспечивает напряжение от 0,1 до 15 В при токе нагрузки до 100 мА. Выходное напряжение этого выпрямителя контролируется и устанавливается по измерительному прибору.

Оба выпрямителя собраны по двухполупериодной мостовой схеме. В регулируемом выпрямителе транзисторы Т2 и ТЗ включены по схеме составного транзистора, установка необходимого напряжения осуществляется переменным резистором R4. Для уменьшения пульсации выходных напряжений на выходе стабилизаторов включены конденсаторы большой емкости.

Трансформатор намотан на тороидальном магнитопроводе размером 50X40X20 (стальная лента толщиной 0,5 мм) и имеет три обмотки: /—сетевая, на 220 В—4840 витков провода ПЭЛ 0,15; // — понижающая, на 12 В — 220 витков провода ПЭЛ 0,45; III — понижающая, на 15 В — 300 витков провода ПЭЛ 0,4

Индикатором включения блока питания служит неоновая лампочка J11.

Оба выпрямителя собраны на платах навесным монтажом и укреплены рядом с силовым трансформатором.

Для включения паяльника предусмотрен разъем 1112. Паяльник включается тумблером R2.

Рис. 11. Вид на монтаж радиолаборатории

Для налаживания блока питания нужно иметь два прибора: вольтметр постоянного тока на 25—30 В и миллиамперметр на 300—350 мА. Перед первым включением в сеть проверяют правильность монтажа по принципиальной схеме. Нужно обратить внимание на полярность включения диодов, стабилитронов и электролитических конденсаторов. Вначале измеряют выходное напряжение выпрямителей без нагрузки. Далее, включая миллиамперметр в цепи стабилитронов, подбирают резисторы R2′ и R3 так, чтобы начальный ток через стабилитрон был бы не более 20—22 мА. Подключив к выходу выпрямителя вольтметр и нагрузку, роль которой может выполнять мощный резистор, наблюдают за током, протекающим через стабилитрон: он должен уменьшиться до 8—10 мА, а выходное напряжение оставаться без изменения при токе нагрузки до 100—120 мА.

Приборы лаборатории налаживают последовательно, начиная с НЧ приборов: блока питания, авометра, звукового генератора, измерительного моста, вольтметра, смесителя и усилителя НЧ и в последнюю очередь—кварцевого калибратора и сигнал-генератора. При этом уже настроенные и прокалиброванные приборы лаборатории могут быть использованы при налаживании последующих приборов. Вид на монтаж приборов показан на рис. 11. В качестве общего прибора использован микроамперметр М24 на 150 мкА с сопротивлением рамки 2,(> кОм. Данные остальных деталей некритичны.

Источник: Лучшие конструкции 27-й выставки творчества радиолюбителей. Сборник. М., ДОСААФ, 1977. 287 с. с ил. На конц. пол.: сост. А. В. Гороховский.

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