Меню English Ukrainian російська Головна

Безкоштовна технічна бібліотека для любителів та професіоналів Безкоштовна технічна бібліотека


Аматорський ГСС. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті Коментарі до статті

ГСС призначений для різноманітних вимірювань у аматорській практиці як джерело синусоїдальної напруги звукової (ЗЧ) та радіочастоти (РЧ). Має, на думку автора, досить високі метрологічні характеристики. Діапазон частот 15Гц….44,5МГц перекривається двома генераторами: звуковий (ГЗЧ) та радіочастоти (ГРЧ).

При цьому перший забезпечує за необхідності амплітудну модуляцію другого. Особливістю ГРЧ є жорстка стабілізація амплітуди вихідної напруги незалежно від частоти, наявність резонансного підсилювача, контроль рівня несучої та глибини модуляції, наявність досить точного атенюатора для отримання каліброваного за величиною вихідної напруги на узгодженому навантаженні 75 Ом. ГЗЧ - дещо скорочений варіант генератора, описаного в [1].

Обидва генератори мають додаткові внутрішні виходи для подачі сигналу частотомір, наявний в одному комплекті з ГСС.

Технічні характеристики

ГЗЛ

  • Діапазон частот, Гц......15-150000
  • Вихідна напруга, В......0-1,8
  • Щаблі вихідного дільника, дБ......0;20;40
  • Коефіцієнт нелінійних спотворень %, трохи більше......0,2
  • Вихідний опір, Ом......200

ГРЧ

  • Діапазон частот, МГц......0,15-44
  • Піддіапазони, МГц 1......0,145-0,46
  • 2......0,45-1,44
  • 3......1,43-4,5
  • 4......4,49-14,45
  • 5......14,4-44,5
  • Вихідна напруга, що плавно встановлюється за шкалою регулятора рівня РЧ, мВ......0-100
  • Щаблі ослаблення атенюатором, дБ......0;20;40;60;80
  • Щаблі ослаблення виносним дільником, дБ......0;20
  • Глибина модуляції від внутрішнього ГЗЧ частотою від 15 до 5000 Гц, % при коефіцієнті нелінійних спотворень трохи більше 5% ......0-80
  • Вихідний опір, Ом......75
  • Габарити ГСС, мм без блоку живлення......160х65х200
  • Споживаний струм, мА, трохи більше: від джерела +12В......110
  • - 12В......40

Принципова схема ГСС наведено на рис.1.

Аматорський ГСС
(Натисніть для збільшення)

ГРЧ складається з генератора, що задає (VT1,VT2), витокового повторювача (VT4), резонансного підсилювача - модулятора (VT6), вихідного узгоджуючого підсилювача (VT7, VT8), атенюатора, схем контролю вихідного рівня і стабілізації (DA6, DA7), схеми додатково виходу PЧ на частотомір (VT3, VT5, VT9).

генератор, Що Задає, зібраний за схемою індуктивної триточки. Транзистор VT1 включається "на допомогу" VT2 в піддіапазонах 4 і 5 завдяки збільшенню струму стоку VT2 через резистор R7. Вибором R1…R5 та встановленням двосторонніх обмежувачів VD1…VD10 забезпечується попередня стабілізація амплітуди з мінімальними спотвореннями. Амплітуда напруги PЧ на виході джерельного повторювача VT4 знаходиться в межі 1,1-1,3В на всіх піддіапазонах і лише на п'ятому може досягати 1,8В. Далі через коригуючі ланцюги R11, R12, С7, C8 напруга PЧ надходить на перший затвор резонансного підсилювача - модулятора VT6. На чотирьох піддіапазонах для вирівнювання навантаження каскаду застосовано трансформаторний зв'язок з контуром, на 5-му повне включення контуру в ланцюг стоку. Контур підсилювача перебудовується одночасно з контуром генератора, що задає.

Комутація піддіапазонів здійснюється перемикачем SA1. При цьому він доопрацьований таким чином, що секції SA1.2 і SA1.5 замикають на корпус котушки контурні всіх непрацюючих піддіапазонів, частоти яких нижче в порівнянні з включеним. Схемне зображення цих секцій намагається відобразити конструктивне виконання, про яке йтиметься нижче, а автор не знайшов загальноприйнятого зображення такого випадку.

З контуру підсилювача модулятора напруги надходить на узгоджуючий каскад - складовий повторювач (VT7. VT8), навантаженням якого є R31-плавний регулятор рівня РЧ. R31 відградуйований від 0,1 до 1 мВ. З двигуна R31 через узгоджувальні ланцюги сигнал надходить на вхід ступінчастого атенюатора. Схема забезпечує сталість вихідного опору регулятора рівня РЧ. Атенюатор являє собою набір дільників від 0 до 80дБ через 20дБ, що перемикаються SA2. У положенні "Х100" немає послаблення, у положенні "Х10" включається ступінь 20дБ, у положенні "Х1" - два щаблі по 20дБ, у положенні "Х0,1" - два щаблі по 30дБ, у положенні "Х0,01" - три ступеня ослаблення відповідно 27,26 та 27дБ. Секції SA2.2 та SA2.3 замикають на корпус усі входи та виходи атенюатора, що мають менший ступінь ослаблення порівняно з обраною. З виходу атенюатора сигнал надходить на SW2 виходу РЧ, якого за допомогою 75 омного ВЧ кабелю довжиною 70 см підключена навантаження з додатковим ступенем ослаблення в 20дБ. Необхідно звернути увагу на номінали резисторів атенюатора та прилеглих ланцюгів (R38….R56). Ці номінали отримані розрахунковим шляхом та округлені з точністю до ±0,25%.

Контроль вихідної напруги ГРЧ проводиться у точці з'єднання колектора VT8 та регулятора рівня. Тут у вигляді схеми стабілізації повинен жорстко підтримуватися рівень 1В. Для цього напруга випрямляється детектором з подвоєнням VD14, VD15 і обробляється ОУ DA6 з діодами, що компенсують VD18, VD19 в ланцюгу зворотного зв'язку. Через діоди тече початковий струм усунення завдяки R82, R83. Якщо всі згадані діоди досить ідентичні між собою, отримаємо досить лінійну характеристику детектора від десятої частки до одиниці вольту.

Напруга з виходу детектора порівнюється DA7з еталонною напругою, встановленим підстроювальним резистором R92. Вихід DА7 надходить на другий затвор підсилювача - модулятора, чим здійснюється стабілізація вихідної напруги ГРЧ. Якщо з виходу ГЗЧ через ланцюг R91, C58 подати напругу звукової частоти ланцюг формування еталонної напруги, то отримаємо амплітудну модуляцію. Глибина модуляції регулюється зміною вихідної напруги ГЗЛ.

Для отримання додаткового немодульованого виходу РЧ частотомір сигнал надходить на затвор VT3, потім на базу VT5. З емітера VT5 напруга через діодний комутатор VD11, VD12 і далі через ще один повторювач VT9 надходить на додатковий вихід РЧ. Діодний комутатор управляється із блока живлення через контакт XT1. При вимиканні частотоміра на контакт ХТ1 з блоку живлення замість +12В надходить напруга мінус 12В, що викликає замикання діодного комутатора та транзистора VT9.

Здаються схемні "надмірності" пояснюються вимогою виключити пролаз РЧ через додатковий вихід при перевірці високочутливої ​​апаратури, коли буває необхідно вимкнути частотомір для виключення наведень і, одночасно, уникнути впливу стану діодного комутатора на частоту генератора, що задає.

ГЗЧ зібраний на ОУ DA2…DA4 та транзисторі VT10 і практично повторює конструкцію, описану в [1]. Для зменшення постійної складової на виході DA2…DA4 встановлено резистори балансування.

Каскад VT11, VT12 забезпечує додатковий вихід ЗЧ частотомір.

Для контролю вихідного рівня обох генераторів використовують піковий вольтметр на DA5 з вимірювальною головкою PA1.

Зовнішній вигляд шкали вимірника виходу показано на рис.2.

Аматорський ГСС
Ріс.2

Верхня шкала відградуйована в ефективних значеннях, нижня у відсотках модуляції. Перемикач виходу вольтметра блокований з вимикачем ГРЧ і при знеструмленні останнього вхід вольтметра переключений до виходу ГЗЧ. По верхній шкалі проводиться відлік напруги звукової частоти на виході XS4 “x1". Якщо включається ГРЧ, вольтметр підключається до виходу детектора, вірніше до його дільника R86. При відсутності модуляції стрілка вимірювача повинна бути чітко проти позначки 1В по верхній шкалі і проти 0% нижній на будь-якій частоті, що говорить про нормальну роботу схеми стабілізації амплітуди вихідної напруги ГРЧ. При збільшенні від нуля вихідної напруги ГЗЧ за нижньою шкалою відраховують глибину модуляції. та вихідного дільника. У застосованого пікового вольтметра є певний недолік, який необхідно врахувати у роботі. Дається взнаки інерційність DA31 на частотах більше 5кГц: на частотах 10кГц завал 20дБ, на частоті 1кГц - 100дБ. При вимірі вихідної напруги ГРЧ це позначається, оскільки там свій детектор.

ГРЧ та ГЗЧ мають окремі вимикачі живлення. Каскад VT13 комутує мінус 12В для ГРЧ через недостачу контактів SA4.

Живлення генератора, що задає, і підсилювача - модулятора +8В забезпечує мікросхемний стабілізатор DA1.

Усі основні вузли ГРЧ розміщені у блоці ВЧ із подвійним екрануванням. Блок ВЧ розмірами 132х62х90мм спаяний із двосторонньо фольгованого скло текстоліту товщиною 1,5мм.

Конструкція блоку ВЧ (вигляд зверху) показано спрощено на рис.3.

Аматорський ГСС
(Натисніть для збільшення)

Верхня, нижня та бічні стінки спаяні за допомогою чотирьох куточків із білої жерсті, накладених на кути. Поздовжньою перегородкою генератор відокремлений від атенюатора, а вони у свою чергу розділені поперечними перегородками на відсіки, стики пропаяні. Після монтажу та налагодження кришки відсіків пропаяні. Зовнішні бічні сторони ВЧ блоку не мають електричного контакту з внутрішніми екранами. У перегородку атенюатора впаяно тонкостінні латунні трубки довжиною близько 32мм і внутрішнім діаметром близько 5мм від коліна телескопічної антени. Усередині трубок вміщені резистори атенюатора, як показано на виносці А рис.3.

Для корпусу ГСС використаний литий корпус невідомого призначення з алюмінієвого сплаву з передньою і задньою кришками, з внутрішніми перегородками. Блок ВЧ поміщений усередині цього корпусу, внутрішній екран блоку з'єднаний із зовнішнім корпусом в одній точці зовнішньої оболонкою відрізка кабелю ВЧ, що з'єднує вихід атенюатора з вихідним гніздом XW2. Гніздо XW2 розміщено на лицьовій кришці зовнішнього корпусу. Осі органів управління ГРЧ ізольовані від зовнішнього корпусу ізольованими подовжувачами чи трубками. Блок КПЕ (від "Спідоли") через фрикціон пов'язаний з ручкою плавної установки частоти.

Монтаж виконаний невеликими функціональними модулями на платах із двосторонньо фольгованого склотекстоліту планарно. Друковані плати не розроблялися. Доріжки та контактні майданчики вирізалися різаком.

Дані котушок контурів поміщені у табл. 1.

Таблиця 1

Аматорський ГСС

Котушки піддіапазонів 1 ... 3 поміщені в броньові сердечники з карбонильного заліза СБ-12а і намотані внавал на трисекційних каркасах, а піддіапазонів 4 і 5 - намотані одношарово на полістиролові каркаси ø5,5 мм, мають підбудовники з карбонильного заліза у телевізорах "ВЛ-4", "Електроніка"). Котушки зв'язку намотані в середні секції багатоспайних котушок, а котушка L11,5 поверх L100 покроково з нею з боку заземленого кінця.

Підстроювальні конденсатори С17 ... С21 малогабаритні імпортного виробництва ємністю 2 ... 10 pF.

Перемикачі SA1 та SA2 застосовані типу ПГ3-5П10Н з доопрацюванням. Зайві секції видаляються, а дві секції кожного допрацьовуються. Один із двох "ножів" у секції видаляється і замінюється ширшим. Зайві контакти видаляються.

Результат показано на рис.4. Зліва - вихідне положення "1" відповідно до схеми. Широкий "ніж"-сектор не бере участі у роботі. Справа - положення "4", при якому широкий сектор замикає на корпус висновки з першого до третього. Перемикач SA3 типу ПР-4П4Н. Резистор R61 типу СП3-30г з функціональною характеристикою А. Резистори R31, R64, R74, R92 типу СП4-1а, резистор R86 дротяний СП5-1в, R68, R80, R84 - СП3-19б.

Аматорський ГСС

ОУ краще збалансувати до монтажу та встановити з підібраними постійними резисторами. Про резистори R38 ... R56. Найкращий варіант - С2-10 найближчих номіналів ряду Е192. Автору не вдалося. Насправді в магазині було куплено приблизно по 20 шт найближчого меншого номіналу резисторів, схожих на МЛТ. Цифровим приладом класу 0,25% було відібрано відповідні екземпляри. У разі необхідності їх величина підганялася на тонкому наждачному колі з подальшим покриттям масляним лаком.

Особо слід зазначити: куплені резистори не мали спіральної нарізки. Для підбору діодів VD14, VD15, VD18, VD19 було взято 24 зразки і всім зняті ВАХ при струмах від 0,05 до 4 мА. За характеристиками було відібрано чотири найближчих. Як вимірювач застосована головка від вольтметра М42100 класу 1,5 зі струмом повного відхилення 1мА, яка була поміщена в малогабаритний корпус від індикатора рівня магнітофона "Весна".

Аматорський ГСС

Аматорський ГСС

Аматорський ГСС

Дроселі на 100мкГн – стандартні, L19, L20 – будь-якого типу з індуктивністю не менше 1 млГн. SA4, SA5 – мікротумблери МТ-3. Зовнішні види ГСС наведено на рис.5 та рис.6. На рис.7 показаний зовнішній вигляд ГСС зі стабілізованим блоком живлення та частотоміром в одному блоці.

При правильному монтажі та попередньому балансуванні ОУ припасування режимів не потрібно. Спочатку налагоджують ГЗЧ, про що докладно описано в [1]. Резистором R64 встановлюють максимальну напругу на виході XS4 близько 2В. Частотоміром градуюють шкалу ГЗЛ. Встановивши частоту ГЗЧ 1000Гц і підключивши до XS4 зразковий вольтметр, градуюють верхню шкалу виходу виміру, встановивши максимальне значення шкали 1,8В. На нижній шкалі наносять позначки 0% проти позначки 1В верхньої шкали, 30% проти відмітки 1,3В, 60% - проти 1,6В. При застосуванні вимірювача на інше значення повного відключення струму необхідно паралельно з підбором R87 змінити величину С55 для збереження колишньої постійної часу.

Далі відключають ГЗЛ. На блок ВЧ ГРЧ встановлюють тимчасові кришки з отворами для регулювання підстроєчників індуктивності і ємності. Включають ГРЛ. Осцилографом (наприклад, С1-65А), з вхідним дільником, перевіряють амплітуду і форму сигналу на всіх піддіапазонах на виході повторювача VT4. У разі потреби вносять корекцію зміною резисторів R1…R5 у невеликих межах. Подавши на ХТ1+12В за допомогою частотоміра (на виході XW3) роблять укладку меж піддіапазонів. Потім підключають осцилограф на вихід РЧ (XS1), встановлюють атенюатор в положення "х100", регулятор виходу "mV" на максимумі і налаштування контурів резонансного підсилювача як зазвичай по максиму. При цьому підстроєчником R92 підтримують вихідну напругу в межах 50...150мВ. Зручно також налаштування включивши ГЗЧ, встановивши на частоту 1000Гц, і регулятором виходу ГЗЧ встановивши глибину модуляції 50 ... 70%. Момент точного налаштування підсилювача реєструється за максимальним розмахом та мінімумом спотворень огинаючої.

Далі частотоміром встановлюється на ГСС частота 1МГц. До гнізда XS1 "Х1" виносного дільника підключають високочастотний мілівольтметр з вхідним малоємнісним дільником, наприклад, В3-56. Регулятор "mV" встановлюють у положення, близьке до максимального. ГЗЧ вимикають. Підстроєчником R92 встановлюють по мілівольтметр на виході 100мВ. Підстроєчником R86 встановлюють стрілку вимірника виходу на позначку "1В" (або 0% за нижньою шкалою). Далі на заміну тимчасових кришок встановлюють на блок ВЧ постійні та запаюють їх. Збирають остаточно ГСС і встановлюють передню панель (з фольгованого склотекстоліту, обклеєну чорним папером).

Перевіряють усі установки. Виробляють градуювання за частотою частотоміром. Далі перевіряють установки R92 і R86, після чого градуюють шкалу регулятора виходу РЧ "mV", завдаючи розподілу від 0 до 1мВ через 0,1мВ відповідно до показань зразкового ВЧ мілівольтметра. У цьому випадку всі написи проводилися білою гуашшю рейсфедером і пір'яною ручкою. Після цього передня панель двічі покривалася лаком ПФ-283. Після сушіння першого покриття видаляється ворс дрібною шкіркою і підправляються написи.

література

  1. А.Худошин "Широкодиапазонний генератор сигналів". Радіо №4 1988 р., стор.46

Автор: С.Дробінога, м.Полтава, Україна

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

Стадіон виробляє електроенергію 03.01.2005

Критий стадіон у передмісті Берна (Швейцарія) перетворюється на сонячну електростанцію. На його даху змонтовано сонячні панелі загальною потужністю 850 кіловат.

Коли вони займуть весь дах (її площа 12 тисяч квадратних метрів), потужність стадіону досягне 1300 кіловат, що дозволить постачати енергію близько 300 односімейних котеджів або квартир.

Інші цікаві новини:

▪ Електричний седан Nio ET7

▪ Управління дроном рухом корпусу

▪ На кістяних ковзанах

▪ Пробудження сплячих ензимів для штучного фотосинтезу

▪ Комп'ютер Кларіон для автомобілів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

 

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Комп'ютерні пристрої. Добірка статей

▪ стаття Жан Бодрійяр. Знамениті афоризми

▪ стаття Хто вперше сказав: Хто з мечем до нас увійде, від меча і загине? Детальна відповідь

▪ стаття Бутень ароматний. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття ATX блок для AT. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Електричне реле холоду та деякі відомості про холодильну установку. 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