ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКТ РАДИОЛЮБИТЕЛЯ – ЧАСТЬ 1

December 19, 2011 by admin Комментировать »

Н. Козьмин,

В описываемый измерительный комплект входят приборы, необходимые радиолюбителю в повседневной практике: низкочастотный и высокочастотный генераторы, ламповый вольтметр, осциллограф и испытатель полевых транзисторов. Все приборы достаточно просты в изготовлении и налаживании и в то же время по своим техническим характеристикам вполне соответствуют требованиям радиолюбительской практики. Число дефицитных деталей сведено к минимуму. Самодельных деталей, требующих токарных, слесарных и других специальных работ, нет.

Низкочастотный генератор работает в диапазоне частот 10 Гц—100 кГц, который разбит на четыре поддиапазона (10— 100 Гц, 100 Гц — 1 кГц, 1 — 10 кГц, 10—100 кГц). В пределах каждого поддиапазона частота изменяется плавно. Погрешность установки частоты не хуже 10%. Коэффициент нелинейных искажений в частотном диапазоне не превышает 2%. Максимальное выходное напряжение генератора 1 В. Это напряжение можно изменять ступенями (0,01 В, 0,1 В, 1 В) и, кроме того, плавно в пределах каждой ступени. Выходное сопротивление прибора на пределе 1 В около 1 кОм. Питают генератор от трех батарей 3336JI, потребляемый ток 60 мА. Габариты прибора 210X150X90 мм, масса 1,5 кг.

Низкочастотный генератор (рис. 1) выполнен по известной схеме с мостом Вина. Первый каскад собран на полевом транзисторе 77, применение которого позволило получить большое входное сопротивление каскада. Это дало возможность, в свою очередь, применить в фазовращающей цепи резисторы с большим сопротивле-

нием и тем самым обеспечить устойчивую генерацию на самых низких частотах. Ступенчатое изменение частоты генерируемых колебаний достигается переключением конденсаторов моста CI—С8. Сдвоенным переменным резистором R1R2 плавно регулируют частоту внутри поддиапазона. Резисторами R3 и R4 устанавливают верхнюю границу частотных поддиапазонов. На транзисторе Т2 выполнен эмиттерный повторитель, обеспечивающий хорошее согг ласование с последующим каскадом, собранным на транзисторе ТЗ, включенном по схеме с общим эмиттером.

Генератор охвачен цепями положительной и отрицательной обратной связи. Напряжение положительной обратной связи, обеспечивающее генерирование колебаний, подается с выхода третьего каскада через элементы моста Вина на затвор полевого транзистора. При изменении параметров фазовращающей цепи изменяется генерируемая частота. Постоянство амплитуды генерируемых колебаний обеспечивается терморезистором R13, включенным в цепь дополнительной отрицательной обратной связи (с выхода третьего каскада усилителя (ТЗ) на исток транзистора 77). Если по каким-либо причинам амплитуда напряжения на выходе усилителя возрастет, то возрастет и ток через терморезистор, а его сопротивление уменьшится. Это приведет к увеличению глубины отрицательной обратной связи и вызовет уменьшение амплитуды колебаний. При уменьшении выходного напряжения происходит обратный процесс.

Последовательно с термистором включен переменный резистор R6, ось которого выведена на переднюю панель прибора. Это дает возможность в необходимых случаях установить режим работы прибора на пороге генерации. Такой режим обеспечивает весьма малые нелинейные искажения (менее 0,1%), что важно при некоторых видах измерений, например, при измерении коэффициента нелинейных искажений усилителей. Для того чтобы положение оси не влияло на градуировку шкалы, ее нужно делать при одном определенном положении оси (это положение отмечено на панели прибора риской).

Переменное напряжение, выработанное возбудителем, с части переменного резистора R21 через конденсатор С13 подается на вход оконечного каскада. Оконечный каскад на транзисторах Т4 и Т5 обеспечивает достаточную выходную мощность генератора. Режим работы транзисторов Т4 и Т5 определяется делителем R16R17.

Выходной аттенюатор составлен из резисторов R23—R25 и обеспечивает деление выходного напряжения ступенями в отношении 1 : 1, 1 : 10 и 1 : 100.

Напряжение, поступаемое на аттенюатор, подается и на измерительное устройство. Оно представляет собой выпрямительный мост, собранный на диодах Д9Е, в диагональ которого последовательно с резистором R22 включен измерительный прибор ИП1. Сопротивление резистора выбирается таким, чтобы при выходном напряжении, равном 1 В, стрелка прибора отклонялась на последнюю отметку шкалы. Следует иметь в виду, что шкала прибора нелинейна, и поэтому желательно пользоваться не заводской линейной шкалой микроамперметра, а изготовить ее заново.

1 Очень важным элементом прибора является сдвоенный переменный резистор. Основное требование к нему — точность сопряжения при изменении угла поворота ротора. В любом положении оси резистора сопротивления должны быть одинаковы. Если это требование не соблюдается, выходное напряжение будет неравномерно по диапазону, а нелинейные искажения велики. Резисторы должны быть группы Б. Последнее весьма существенно, так как при использовании резисторов группы А или В частотная шкала генератора будет крайне неравномерна. При отсутствии резистора, удовлетворяющего этим требованиям, его можно изготовить самостоятельно из двух резисторов типа СП-1. Способы изготовления таких резисторов были неоднократно описаны в радиолюбительской литературе.

Переключатель поддиапазонов галетный, двухплатный, на 5 положений и 2 направления. Конденсаторы фазовращающей цепи состоят из нескольких параллельно соединенных конденсаторов типа МБМ. Общая емкость каждой группы должна отличаться от указанной на схеме не более чем на 1%. Резисторы выходного аттенюатора желательно подобрать такие, у которых разброс сопротивлений не превышает 1%. Остальные резисторы УЛМ. Электролитические конденсаторы К50-6. Измерительный прибор—М4283 или любой другой с током полного отклонения не более 500 мкА.

Большинство деталей смонтировано на двух платах размерами 100X40 и 50X40, изготовленных из двустороннего фольгиро- ванного стеклотекстолита. Обе платы прикреплены к дюралюминиевой панели размером 185×120 мм. К ней же крепятся крупные детали: сдвоенный переменный резистор, переключатель поддиапазонов, переменные резисторы, выходные зажимы, измерительный прибор. Конденсаторы CI—С8 непосредственно припаяны к лепесткам переключателя В1. Спереди на эту панель накладывается фальшпанель из тонкого дюралюминия размером 210×140 мм. Вся конструкция помещена в кожух из листовой стали. Внутри на стенках кожуха расположены крепления для батарей. Шкала прибора (круглая с дугой 270°) изготовлена фотоспособом и закрыта накладкой из органического стекла.

Для налаживания генератора необходимы генератор НЧ, ос циллограф и ламповый вольтметр. Налаживание начинают с установления режимов работы транзисторов по постоянному току. Следует иметь в виду, что рабочий режим полевого транзистора может сильно отличаться от указанного на схеме. Рабочую точку выбирают на середине линейного отрезка вольтамперной характеристики используемого экземпляра транзистора. Напряжение на затворе транзистора, соответствующее выбранной рабочей точке, устанавливают резистором R8. Затем нужно подключить вход осциллографа к базе транзистора Т4 и добиться возбуждения генератора. Причиной отсутствия генерации может быть слишком глубокая отрицательная обратная связь. Чтобы обнаружить это, нужно временно разомкнуть цепь обратной связи, отпаяв, например, крайний вывод резистора R6. При отсутствии ошибок в монтаже генератор возбудится, однако форма колебаний будет очень искажена. Подбором резистора R9 нужно добиться, чтобы генерация возникала в среднем положении движка резистора R6.

После этого резисторами R3 и R4 нужно установить границы одного из поддиапазонов, например поддиапазона 100—1000 Гц. При подборе указанных резисторов резко изменяется верхняя граница поддиапазона и лишь немного нижняя. На краях шкалы нужно иметь запас по частоте около 10%. Если нет ошибок при подборе конденсаторов CI—CS, то границы остальных поддиапазонов получаются автоматически.

После установки пределов поддиапазонов осциллограф подключают к выходу генератора и налаживают оконечный каскад. Резистором R16 добиваются максимальной амплитуды выходного сигнала при.минимальных искажениях его формы. Если получить выходное напряжение величиной 1 В не удается, следует использовать транзисторы Т4 и Т5 с большим коэффициентом передачи тока. Резистор R20 должен иметь такое сопротивление, чтобы не возникали искажения при нахождении движка переменного резистора R21 даже в крайнем верхнем по схеме положении.

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