Меню English Ukrainian російська Головна

Безкоштовна технічна бібліотека для любителів та професіоналів Безкоштовна технічна бібліотека


Приставка вимірювання частотних характеристик. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті Коментарі до статті

Останнім часом у радіоаматорській практиці стали застосовуватися візуальні методи проведення контролю характеристик, засновані на використанні панорамних індикаторів. З їх допомогою вдається набагато оперативніше здійснювати регулювання таких складних радіотехнічних пристроїв, як фільтри, підсилювачі, радіоприймачі, телевізори, антени. Однак придбати такий прилад промислового виготовлення не завжди можливо, та й коштує він недешево.

Тим часом без особливих витрат можна зробити аналогічний за функціональним призначенням прилад у вигляді приставки до осцилографа. Така приставка повинна містити генератор частоти, що коливається (ГКЧ), генератор напруги для розгортки осцилографа і виносну детекторну головку. Схему такої приставки показано на рис. 1.

Приставка для вимірювання частотних характеристик
(Натисніть для збільшення)

При розробці приставки ставилася за мету створити просту, малогабаритну та зручну для повторення конструкцію. Щоправда, через смію простоти вона, звичайно, не позбавлена ​​деяких недоліків, але її слід розглядати лише як базову конструкцію. При додаванні інших вузлів можна буде розширити функціональні можливості та сервісні зручності приладу.

Запропонована приставка призначена для налаштування різних електронних пристроїв у діапазоні частот 48...230 МГц, тобто. у телевізійному діапазоні МВ. Однак ця конструкція дозволяє змінювати діапазон її робочих частот і тоді вона зможе працювати в діапазоні ДМВ (300...900 МГц), першої проміжної частоти супутникового телебачення (800...1950 МГц) або на радіоаматорських KB діапазонах.

Основна перевага такої приставки полягає в тому, що весь діапазон частот перекривається за допомогою одного ГКЧ (це зручно при налаштуванні широкосмугових пристроїв, наприклад, антенних підсилювачів, селекторів каналів телевізорів і т.п.), передбачена можливість встановлення верхньої та нижньої частот діапазону гойдання незалежно один від одного двома ручками керування. Це дозволяє швидко встановлювати потрібну ділянку робочого діапазону. До недоліків пристрою слід віднести нелінійну залежність напруги розгортки і зміна його амплітуди при зміні діапазону робочих частот.

Приставка складається з ГКЧ, зібраного на транзисторах VT2 VT3, буферного підсилювача на транзисторі VT4. напруги для розгортки осцилографа

Генератор ВЧ зібраний за схемою мультивібратора з індуктивним навантаженням. Таке схемотехнічне рішення дозволило забезпечити перекриття всього діапазону (коефіцієнт перекриття частотою приблизно 5) без перемиканні частотозадаючих елементів. Досягнуто це зміною струму через транзистори, при цьому змінюються параметри їхньої провідності та дифузійні ємності, що дозволяє варіювати частоту такого генератора в широких межах. Так, за зміни струму від 50 до 1,5 мА частота змінюється від 48 до 230 МГц. Але для підвищення стабільності частоти та можливості керування генератором ВЧ, його слід живити від стабілізатора струму.

Керуюча напруга для стабілізатора струму формується на конденсаторі С3, посилюється мікросхемою DA5 і її вихідний сигнал управляє струмом, що протікає через транзистор VT1 (і транзистори генератора ВЧ). Елементи DA1, DA2, DM та DD1 забезпечують періодичну перезарядку конденсатора. Цикл перезаряджання залежить від положень

двигунів резисторів R2 та R4. Напруга, що надходить на резистори, стабілізована параметричним стабілізатором R1 VD1. Підсилювачі постійного струму DA1 і DA2 виконують роль компараторів напруги - в якості зразкового використано напругу падіння на резисторі R14, а напруги, що перемикають, визначаються положеннями резисторів R2 і R4.

У вихідному стані конденсатор С3 розряджений, тому на резисторі R14 і на висновках компараторів 3 DA1 і DA2 2 буде напруга, близька до нуля. І тут на вході R тригера DD1 буде високий логічний рівень, але в виході S - низький, відповідно прямому виході тригера буде низький рівень, але в інверсному - високий. У такому стані на виході мікросхеми DA4 буде напруга 10...11 і почнеться зарядка конденсатора C3 через резистор R11.

Збільшення напруги на конденсаторі призводить до збільшення струму через генератор ВЧ і до зменшення частоти, що генерується. Коли падіння напруги на резистори R14 зрівняється з напругою на движку резистора R4, на виході компаратора DA2 з'явиться низький логічний рівень, але стан тригера не зміниться і процес зарядки конденсатора продовжиться.

При збільшенні напруги на резисторі R14 рівня напруги на движку резистора R2, на виході компаратора DA1 з'явиться високий логічний рівень, стан тригера зміниться на протилежне, тому на виході мікросхеми DM буде напруга -10...-11 і почнеться розрядка конденсатора С3. При цьому компаратор DA1 перейде в стан з низьким логічним рівнем на виході, але тригер не перекинеться і конденсатор С3 продовжить розрядку.

При розрядці конденсатора до напруги спрацьовування компаратора DA2, на його виході з'явиться високий логічний рівень, тригер переключиться, на виході мікросхеми DA4 буде напруга 10...11 - знову почнеться зарядка конденсатора C3.

Таким чином, змінив напругу на двигунах резисторів R2 і R4, можна змінювати напруги на входах компараторів, між якими відбувається перезаряджання конденсатора C3, тобто. діапазон зміни струму, що протікає через генератор ВЧ, отже, і діапазон зміни його частоти. Так як ця напруга можна встановлювати незалежно одна від одної, то забезпечується незалежна установка верхньої та нижньої частот діапазону гойдання частоти генератора.

На конденсаторі C3 формується трикутна напруга, а не пилкоподібна, як це зазвичай буває в подібних пристроях. Тому частота ГКЧ перебудовується вгору та вниз з однаковою швидкістю. Це дозволило усунути необхідне у таких випадках пристрій гасіння зворотного ходу променя, що, звичайно ж, спрощує конструкцію.

Слід зазначити, що лінійність трикутної напруги буде невисокою, але цілком задовільною. Якщо лінійність має важливе значення, то ланцюг зарядки конденсатора замість резистора R11 слід включити стабілізатор струму, виконаний за схемою, наведеною на рис. 2.

Приставка для вимірювання частотних характеристик

Буферний підсилювач на транзисторі VT4 забезпечує розв'язку між генератором ВЧ та навантаженням, а також формує необхідний рівень вихідної напруги: на виході XS1 він становить 100 мВ, а на виході XS2 -10 мВ.

Для синхронізації розгортки осцилографа використано падіння напруги на резисторі R14, воно пропорційне зміні частоти (оскільки обидва є функцією струму через транзистори генератора), але зі зворотною залежністю - більша напруга на резистори відповідає меншому значенню частоти. Тому його подають на підсилювач, що інвертує (мікросхема DA3) з регульованим коефіцієнтом передачі. На його виході формується напруга для синхронізації розгортки осцилографа, що має пряму залежність між напругою та частотою. Амплітуда цієї напруги встановлюється резистором R10.

Усі радіоелементи приставки розміщені на друкованій платі, показаній на рис. 3. Вона виготовлена ​​з двостороннього фольгованого текстоліту. Вільна від елементів сторона залишена металізованою та з'єднана з іншою стороною фольгою по периметру плати. Ця сторона одночасно є передньою панеллю пристрою, а деталі закриваються корпусом, краще металевим.

Приставка для вимірювання частотних характеристик

У пристрої можна застосувати елементи таких типів: ОУ - К140УД6 або К140УД7 (з літерними індексами А і Б), цифрова мікросхема - К561ТМ2, 564ТВ1 або інші мікросхеми серій К561, 564, що містять RS-тригер. Крім того, тригер можна зібрати і на основі логічних елементів мікросхем К561ЛА7, К561ЛЕ5 та ін.

Транзистор VT1 – КТ603 (з літерними індексами А – Г); КТ608 (А. Б) КТ630 (А, Б), КТ815 (А – Г), КТ817 (А – Г); VT2 та VT3 -КТ3123А, КТ3123В, а при зменшенні діапазону перебудови та КТ363Б, при використанні транзисторів КТ3101А.КТ3124А. КТ3132А схему генератора треба змінити відповідно до схеми на рис. 4; VT4 – КТ368 (А, Б), КТ399А. КТ3101А, КТ3124А або їм аналогічні.

Стабілітрон – КС147А, КС156А. Резистори R2, R4, R10 - СП, СПО, СП4-1, решта - МЛТ. Конденсатори С1.С3 - К50-6, К53-1, К52-1.С7-КД, КГ, інші -КМ, КЛС, КД.

Гнізда XS1, XS2 будь-які високочастотні, наприклад, телевізійні. Котушки L1, L2 безкаркасні, намотані на оправці діаметром 2 мм і містять по 5 витків дроту діаметром 0,5 мм, довжина намотування 15 мм.

Приставка для вимірювання частотних характеристик

Схему виносної детекторної головки наведено на рис. 5. У ній можна застосувати високочастотні детекторні діоди – КД419А, ГД507А або аналогічні їм. Всі елементи розміщені в корпусі від фломастеру та з'єднання між ними повинні мати мінімальну довжину. З осцилографом вона з'єднується екранованим дротом.

Налагодження пристрою починають із генератора ВЧ. Для цього тимчасово нижній за схемою виведення резистора R11 від'єднують від DA4 мікросхеми і підключають його до двигуна резистора R2. До гнізда XS1 підключають частотомір, потім, обертаючи резистор R2, вимірюють діапазон зміни частоти генератора-коефіцієнт його перекриття частотою повинен бути не менше 5. Якщо це так, то встановлюють межі діапазону за рахунок одночасної зміни числа витків котушок або стискаючи і розтискаючи витки. Якщо коефіцієнт перекриття виявився меншим, можна спробувати збільшити його рахунок зменшення номіналу резисторів R3 і R5 на 20...30 %.

Після цього всі з'єднання відновлюють та переконуються у працездатності генератора трикутної напруги. Для цього контролюють напругу на резисторі R14 при обертанні резисторів R2 та R4.

Потім підключають приставку до осцилографа і резистором R10 встановлюють по горизонталі розгортку на весь екран.

Після цього до гнізда XS1 підключають навантаження (резистор 75 або 50 Ом) та детекторну головку, а її вихід - на "Вхід Y" осцилографа. При цьому на екрані повинна з'явитися крива, яка відображатиме частотну залежність вихідної напруги. Підбором номіналів елементів С7, С10, R13 та місць підключення останніх до L2 домагаються напруги близько 100 мВ за її нерівномірності не більше 30%. У конструкції автора конденсатор С7 був підключений до першого, а резистор R13 - до третього витку котушки L2, вважаючи нижній за схемою виведення.

На закінчення проводять градуювання шкал резисторів R2 та R4. Для цього на вхід підключеної до роз'єму XS1 детекторної головки через резистор опором 200...300 Ом сигнал подають з еталонного генератора. З частотою, наприклад, 100 МГц і змінюють його амплітуду до отримання акуратної мітки в кривій. Після цього ручкою "Fн" поєднують початок розгортки з цією міткою і роблять позначку на шкалі. Потім ручкою "Fs" поєднують кінець розгортки з цією міткою і роблять відмітку вже на шкалі цього резистора. Аналогічно градуюють шкалу інших частот.

Для живлення приставки використано двополярне стабілізоване джерело живлення, що забезпечує струм по плюсовому шиту до 100 мА і по мінусовому - до 10 мА.

Автор:І. Нечаєв, м. Курськ; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Замінник м'яса із личинок 29.08.2022

Південнокорейські вчені створили замінник м'яса з білків, що містяться в тілі личинок борошняних хрущаків та цукру. Ці комахи зазвичай використовують для лабораторних дослідів або кормів для дрібних тварин.

За заявою професора університету Вонкван в Іксані (Південна Корея) Чо Інхі, збільшення цін на м'ясо, а також проблема глобального потепління змушує сучасний світ все серйозніше розглядати можливість вживання різних комах.

"Ми сподіваємося, що розроблена нами методика обробки личинок борошняних хрущаків призведе до появи штучних аналогів м'яса та "м'ясних соусів" на базі цих комах", - висловив сподівання вчений.

Інші цікаві новини:

▪ Новий цифровий драйвер IGBT

▪ Оливкова олія захищає від раку шкіри.

▪ Магнітна система, що перетворює тепло на механічний рух

▪ Фотодатчик HDSL-9000 для підсвічування РК-індикаторів та клавіатур

▪ Злість голодних людей

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

 

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Телебачення. Добірка статей

▪ стаття Транзистор. Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Чи корисне шкірі сонячне світло? Детальна відповідь

▪ стаття Робота з кухонною електроплитою. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Керуємо по радіо - передавач та приймач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Розблокування мобільних телефонів Siemens Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

ім'я:


E-mail (не обов'язково):


коментар:





All languages ​​of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024