Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Цивільний радіозв'язок

 Коментарі до статті

Високочастотний генератор сигналів необхідний при ремонті та налаштуванні радіоприймальних пристроїв і тому досить потрібний. Лабораторні генератори, що є на ринку, ще радянського виробництва мають хороші характеристики, як правило, надмірні для аматорських цілей, але коштують вони досить дорого і часто перед використанням вимагають ремонту. Нескладні генератори іноземних виробників коштують ще дорожче і не відрізняються високими параметрами. Це змушує радіоаматорів виготовляти такі пристрої самостійно.

Генератор розроблений як альтернатива простим промисловим приладам, аналогічним до GRG-450B [1]. Він працює у всіх радіомовних діапазонах, його виготовлення не вимагає намотування котушок індуктивності та трудомісткого налагодження. У приладі реалізовані розтягнуті КВ-діапазони, що дозволило відмовитися від складного механічного верньєра, вбудований мілівольтметр вихідного сигналу, частотна модуляція. Виготовляється пристрій із дешевих поширених деталей, які знайдуться у будь-якого радіоаматора, який займається ремонтом радіоприймачів.

Аналіз безлічі аматорських конструкцій подібних генераторів виявив ряд загальних характерних їм недоліків: обмежений діапазон частот (більшість перекривають лише діапазони ДВ, СВ і КВ); значне перекриття частоти на високочастотних діапазонах ускладнює її точну установку та призводить до необхідності виготовлення верньєра. Найчастіше потрібна намотування котушок індуктивності з відведеннями. До того ж опис цих конструкцій занадто короткі, а нерідко взагалі відсутні.

Було прийнято рішення самостійно сконструювати високочастотний генератор сигналів, що задовольняє наступним вимогам: гранично проста схема і конструкція, котушки індуктивності без відводів, відсутність механічних вузлів, що самостійно виготовляються, робота у всіх мовних діапазонах, включаючи УКХ, розтягнуті діапазони і електричний верньер. Бажаний 50-омний коаксіальний вихід.

Таблиця

¹⁾ На коаксіальному виході при опорі навантаження 50 Ом афективне значення.
²⁾ При відключеному конденсаторі змінної ємності та напрузі на варикапі 0...5 ст.

В результаті перевірки безлічі технічних рішень та неодноразових доробок з'явився описаний нижче прилад. Діапазони частот, що генеруються ним, зазначені в таблиці. Точність установки частоти генератора - не гірше ±2 кГц на частоті 10 МГц та ±10 кГц на частоті 100 МГц. Її догляд за годину роботи (після годинного прогріву) вбирається у 0,2 кГц на частоті 10 МГц і 10 кГц на частоті 100 МГц. У тій же таблиці наведено максимальні ефективні значення вихідної напруги у кожному діапазоні. Нелінійність шкали мілівольтметра - трохи більше 20 %. Напруга живлення – 7,5...15 В. Схема генератора сигналів представлена ​​на рис. 1.

Рис. 1. Схема генератора сигналів (натисніть , щоб збільшити)

Як правило, генератори з двоточковим підключенням коливального контуру, здатні працювати на частоті більше 100 МГц, в середньохвильовому діапазоні генерують скоріше спотворений меандр, ніж синусоїду. Для зменшення спотворень потрібна значна зміна режимів роботи активних елементів генератора залежно від частоти. Сигнал застосованого в описуваному пристрої генератора, що задає, з включеними послідовно по постійному струму польовим і біполярним транзисторами [2] має набагато менші спотворення. Їх можна знижувати, регулюючи режим роботи лише біполярного транзистора.

На низькочастотних діапазонах режим роботи транзистора VT2 заданий послідовно резисторами R1 і R9. З переходом на високочастотні діапазони перемикач SA1.2 замикає резистор R1. Для збільшення крутості характеристики польового транзистора VT1 на його затвор подано постійне зміщення, що дорівнює половині напруги живлення. Напруга живлення генератора, що задає, стабілізовано інтегральним стабілізатором DA1. Резистор R10 служить мінімальним навантаженням стабілізатора, без якого його вихідна напруга засмічена шумом.

Як котушок індуктивності L1-L10 генератора, що задає, використані дроселі промислового виробництва. Їх комутує перемикач SA1.1. У діапазоні УКХ2 індуктивністю L11 служить відрізок дроту довжиною близько 75 мм, що перемикач з'єднує з друкованою платою.

Відхилення фактичної індуктивності дроселя від номінальної може бути досить значним, тому межі діапазонів обрані з деяким перекриттям, щоб унеможливити їх трудомістке укладання. Вказані у таблиці межі діапазонів отримані без будь-якого підбору дроселів. Переважно застосовувати дроселі великого розміру, стабільність індуктивності яких (отже, і частоти, що генерується) вище, ніж у малогабаритних.

Для перебудови частоти в приладі використано трисекційний конденсатор змінної ємності з редуктором, що застосовувався в радіоприймачах "Океан", радіолах "Мелодія" та багатьох інших. Щоб його корпус у відсутності електричного контакту з корпусом приладу, він закріплений усередині нього через ізолюючу прокладку. Це дало можливість включити одну секцію конденсатора послідовно з іншими двома з'єднаними паралельно. Так реалізовано розтягнуті КВ-діапазони. У діапазонах ДВ, СВ1 і СВ2, де потрібне велике перекриття частотою, перемикач SA1.2 з'єднує корпус змінного конденсатора із загальним проводом. У діапазонах КВ6, УКВ1 та УКВ2 передбачено відключення конденсатора змінної ємності вимикачем SA2. Коли вимикач замкнутий, частота стійкої генерації не перевищує 37 МГц.

Паралельно змінному конденсатору підключено ланцюг з варикапної матриці VD1, конденсаторів C6, C9 і резистора R6, що служить частотним модулятором, електричним верньером, а при відключеному змінному конденсаторі - основним елементом налаштування. Оскільки амплітуда високочастотної напруги на коливальному контурі досягає кількох вольт, з'єднані зустрічно-послідовно варикапи матриці вносять набагато менші спотворення, ніж вносив одиночний варикап. Напруга налаштування на варикапи матриці VD1 надходить зі змінного резистора R5. Резистор R2 дещо лінеаризує шкалу налаштування.

Сигнал частотної модуляції генератора подають на роз'єм XS1 від будь-якого зовнішнього джерела. При налаштуванні та перевірці АМ-радіоприймача перетворення частотної модуляції в амплітудну відбувається в ньому самому за рахунок нерівномірності частотної характеристики додетекторної частини приймального тракту. Спостерігати АМ-сигнал можна на останньому контурі приймача ПЧ за допомогою осцилографа. Таке рішення не завжди прийнятне, але застосовувані в аматорських конструкціях вимірювальних генераторів прості амплітудні модулятори створюють сильну частоту паразитної модуляції навіть на низькочастотних КВ-діапазонах, через що застосовувати їх за призначенням практично неможливо. На роз'єм XS2 при використанні приладу як генератор частоти, що коливається, подають пилкоподібну напругу.

Задає генератор пов'язаний з вихідним повторювачем на транзисторі VT4 через конденсатор C12, гранично мала ємність якого зменшує вплив навантаження на частоту, що генерується, і зниження амплітуди вихідної напруги на частоті вище 30 МГц. Для часткового усунення зниження амплітуди на низькій частоті конденсатор C12 зашунтований ланцюгом R11C14. Простий емітерний повторювач з високим вихідним опором на біполярному транзисторі виявився найбільш підходящим рішенням такого широкосмугового приладу. Вплив навантаження на частоту можна порівняти з истоковим повторювачем на польовому транзисторі, а залежність амплітуди від частоти набагато менше. Застосування додаткових буферних щаблів лише погіршувало розв'язку. Для забезпечення гарної розв'язки в діапазонах ДВ-КВ транзистор VT4 повинен мати високий коефіцієнт передачі струму, а в діапазонах УКХ - гранично малі міжелектродні ємності.

Вихід повторювача з'єднаний із затискачем XT1.4, призначеним в основному для підключення частотоміра, що призводить до деякого зниження вихідної напруги. Внутрішнє опір цього виходу на КВ-діапазонах - близько 120 Ом, вихідна напруга більше 1 В. На діодах VD2, VD3, транзисторі VT3 і світлодіоді HL1 реалізований індикатор наявності ВЧ-напруги на виході повторювача.

З двигуна змінного резистора R18, що служить регулятором вихідної напруги, сигнал надходить на дільник R19R20, який, крім додаткової розв'язки генератора і навантаження, забезпечує вихідний опір коаксіального виходу (роз'єм XW1) на КВ-діапазонах, близьке до 50 Ом. На УКХ воно знижується до 20 Ом.

Відхід частоти при зміні положення двигуна R18 з верхнього за схемою положення в нижнє досягає 70 ... 100 кГц на частоті 100 МГц без навантаження, а при підключеному навантаженні 50 Ом - не більше 2 кГц (на тій же частоті).

Для вимірювання вихідної напруги на роз'ємі XW1 передбачений детектор, виконаний на резисторах R15, R17, діоді VD4 та конденсаторі C17. Разом із зовнішнім цифровим вольтметром або мультиметром у режимі вольтметра, підключеним до контактів XT 1.3 (плюс) та XT1.1 (мінус), він утворює мілівольтметр ефективного значення вихідної напруги генератора. Для отримання більш лінійної шкали на діод VD4 подано постійну напругу зміщення 1, яке встановлюють багатооборотним підстроювальним резистором R17.

Зовнішній вольтметр повинен мати межу виміру 2 В. У цьому випадку у старшому розряді його індикатора буде постійно виведена одиниця, а в молодших розрядах - виміряна вихідна напруга в мілівольтах. Мінімальна вимірювана напруга – близько 20 мВ. Понад 100 мВ показання будуть дещо завищені. При напрузі 200 мВ похибка сягає 20 %.

Живлять генератор від стабілізованого джерела постійної напруги 7...15 або від акумуляторної батареї. При нестабілізованому блоці живлення високочастотний сигнал, що генерується, неминуче буде модулирован частотою 100 Гц.

До монтажу генератора слід підійти дуже ретельно, від цього залежить стабільність параметрів. Більшість деталей встановлені на друкованій платі із фольгованого з двох сторін ізоляційного матеріалу, зображеної на рис. 2.

Рис. 2. Друкована плата із фольгованого з двох сторін ізоляційного матеріалу

Рис. 3. Розташування деталей на платі

Розташування деталей на платі показано на рис. 3. Майданчики фольги загального дроту з двох сторін плати з'єднують між собою дротяними перемичками, впаяними в отвори, показані залитими. Елементи вихідного повторювача після монтажу закривають із двох сторін плати металевими екранами, контури яких показані штриховими лініями. Ці екрани повинні бути надійно, паяння по периметру, з'єднані з фольгою загального дроту. В екрані, що знаходиться з боку друкованих провідників, над контактним майданчиком, з яким з'єднаний емітер транзистора VT4, зроблено отвір, крізь який проходить мідний штир, що припаяний до цього майданчика. Надалі до нього припаюють центральну жилу коаксіального кабелю, що йде до змінного резистори R18 і конденсатора C18. Обплетення кабелю з'єднують з екраном повторювача.

У генераторі застосовані переважно постійні резистори і конденсатори для поверхневого монтажу типорозміру 0805. Резистори R19 і R20 - МЛТ-0,125. Конденсатор C3 – оксидний з низьким ЕПС, C7 – оксидний танталовий К53-19 або аналогічний. Котушки індуктивності L1-L10 - стандартні дроселі, переважно вітчизняні серії ДПМ, ДП2. Порівняно з імпортними, вони мають значно менше відхилення індуктивності від номінальної та більшої добротності.

За відсутності дроселя потрібного номіналу котушку L10 можна виготовити самостійно, намотавши вісім витків дроту діаметром 0,08 мм на резистор МЛТ-0,125 опором щонайменше 1 МОм. Як індуктивність L11 застосований відрізок жорсткого центрального дроту від коаксіального кабелю довжиною близько 75 мм.

Трисекційні конденсатори змінної ємності з редуктором надзвичайно поширені, але якщо така відсутня, можна застосувати і двосекційний. У цьому випадку корпус конденсатора з'єднують з корпусом приладу, а кожну секцію підключають через окремий вимикач, причому одну з секцій - через конденсатор, що розтягує. Керувати приладом із таким змінним конденсатором помітно складніше.

Перемикач SA1 - ПМ 11П2Н також застосовні аналогічні перемикачі серії ПГ3 або П2Г3. Вимикач SA2 – МТ1. Змінний резистор R18 – СП3-9б, причому замінювати його змінним резистором іншого типу не рекомендується. Якщо змінного резистора зазначеного на схемі номіналу не знайшлося, то можна замінити його таким, що має менший номінал, але при цьому потрібно збільшити опір резистора R16 так, щоб загальний опір паралельно з'єднаних резисторів R16 і R18 залишилося незмінним. Змінний резистор R5 – будь-якого типу, R17 – імпортний багатооборотний підстроювальний 3296.

Діоди ГД407А можна замінити на Д311, Д18, а діод 1 N4007 – на будь-який випрямляючий. Замість варикапної матриці КВС111А допускається застосувати КВС111Б, замість 3AR4UC10 – будь-який світлодіод червоного свічення.

генератор, Що Задає, малочутливий до типів застосованих транзисторів. Польовий транзистор КП303І може бути замінений на КП303Г-КП303Ж, КП307А-КП307Ж, а з коригуванням друкованої плати - на BF410B-BF410D, КП305Ж. Для транзисторів з початковим струмом понад 7 мА резистор R7 не потрібний. Біполярний транзистор КТ3126А можна замінити будь-яким НВЧ-транзистором структури pnp з мінімальними міжелектродними ємностями. Як заміну транзистора КТ368АМ можна рекомендувати SS9018I.

Роз'єм XW1 - типу F. У нього легко зашпаровується будь-який кабель, а при необхідності можна просто вставити провід. Затискна колодка XT1 – WP4-7 для підключення акустичних систем. Рознімання XS1 і XS2 - стандартні монофонічні гнізда під штекер діаметром 3,5 мм.

Генератор зібраний у корпусі від комп'ютерного блоку живлення. Його монтаж показано на фотографії рис. 4. Решетку вентилятора видаліть, а сторону корпусу, де вона знаходилася, закрийте пластиною з листової сталі з отворами для роз'ємів та елементів керування. Для кріплення пластини слід використовувати всі отвори під гвинти, що є в корпусі.

Мал. 4. Монтаж генератора

Плату закріпіть на латунній стійці висотою 30 мм, поруч із перемикачем SA1, вгору друкованими провідниками. Місце контакту стійки з корпусом залудіть і підкладіть під неї контактний пелюстка, який з'єднайте з екраном вихідного повторювача. По можливості уникайте утворення великих замкнутих контурів протікання високочастотного струму за загальним дротом, що призводять до зниження вихідної напруги на УКХ-діапазонах.

Змінний резистор R18 помістіть у додатковий металевий екран, затиснувши його під фланець резистора. Монтаж резисторів R19 та R20 - навісний. Їхню спільну точку з'єднайте з роз'ємом XW1 коаксіальним кабелем. Елементи детектора мілівольтметра встановіть на невеликій монтажній платі, яку закріпите безпосередньо на XW1.

Конденсатор змінної ємності C4 встановіть у корпусі через ізолюючі прокладки. Бажано зробити діелектричний подовжувач осі конденсатора, на який буде надіта ручка налаштування. Але це не обов'язково, допустимо надіти її і на вісь самого конденсатора. З'єднання змінного конденсатора з вимикачем SA2 і платою виконайте жорсткою центральною жилою від коаксіального кабелю. Конденсатор C5 встановіть та з'єднайте з корпусом поруч із конденсатором C4.

Перед встановленням у прилад галетного перемикача SA1 змонтуйте на ньому котушки індуктивності L1-L10 та резистор R1. Осі сусідніх котушок мають бути взаємно перпендикулярні, інакше не уникнути їхнього взаємного впливу. Особливо це стосується низькочастотних діапазонів. Зручно чергувати котушки з аксіальними та радіальними висновками. Загальний провід до галети SA1.1 підключіть джгутом із десяти та більше проводів МГТФ. Окремим проводом з'єднайте із загальним проводом резистор R1 та рухомий контакт галети SA1.2.

За допомогою шприца з укороченою голкою нанесіть на передню панель підфарбованим цапон-лаком усі необхідні написи. Роз'єм входу пилкоподібної напруги XS2 встановіть на задній панелі, щоб унеможливити випадкове підключення до нього. Туди виведіть шнур живлення. Він дубльований контактами XT1.1 (мінус) і XT1.2 (плюс), від яких можна живити інші вимірювальні прилади або пристрій, що налаштовується. Всі зайві отвори в корпусі закрийте сталевими пластинами, що припаяли до нього.

Зібраний, згідно з рекомендаціями, прилад має запрацювати одразу. Слід виміряти постійну напругу на емітері транзистора VT4. При верхньому (за схемою) положенні движка змінного резистора R18 воно не повинно бути менше 2, інакше потрібно зменшити опір резистора R13. Далі потрібно перевірити роботу генератора всіх діапазонах. На УКХ при великій введеній ємності змінного конденсатора (якщо він включений) відбувається зрив коливань, що видно зниження яскравості світіння світлодіода HL1.

Якщо змінний резистор R5 включений, як показано на схемі, смуга перебудови на УКХ-діапазонах не перевищить 15 МГц, і може знадобитися укладання цих діапазонів в межі мовних. Насамперед зробіть це в діапазоні УКВ1 (65,9...74 МГц) за допомогою підстроювального конденсатора C9 при розімкнутому вимикачі SA2. Далі переведіть перемикач SA1 в положення УКХ2 і, змінюючи довжину відрізка дроту, що служить індуктивністю L11, досягайте перекриття діапазону мовлення 87,5...108 МГц. Якщо потрібно сильно збільшити частоту, відрізок дроту можна замінити смужкою мідної фольги або розплющеним обплетенням коаксіального кабелю. Межі перебудови частоти варикапом можна значно збільшити, якщо живити змінний резистор R5 з напругою входу, а не з виходу інтегрального стабілізатора DA1. Але це спричинить помітне погіршення стабільності частоти.

Регулювання детектора милливольтметра полягає у встановленні підстроювальним резистором R17 напруги 1010 мВ на підключеному до виходу детектора мультиметрі при нульовій вихідній напрузі генератора (двигун змінного резистора R18 в нижньому за схемою положенні). Далі, збільшивши змінним резистором розмах вихідної напруги до 280 мВ (контролюють осцилографом), підлаштовують R17 так, щоб мультиметр показав 1100 мВ. Це відповідає ефективному значенню вихідної напруги 100 мВ. Слід враховувати, що ВЧ-напруга менше 20 мВ цим мілівольтметром вимірювати не можна (мертва зона), а при напрузі більше 100 мВ його показання будуть сильно завищеними.

Рекомендується вмикати генератор за годину до початку вимірювань. Після його прогрівання довготривала стабільність частоти суттєво підвищиться.

Файл друкованої плати у форматі Sprint Layout 6.0 можна завантажити з ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/01/gener.zip.

література

1. Генератор високочастотний сигналів GRG-450B. - URL: printsip.ru/cgi/download/instr/GW_instek/generatori_ gw/grg-450b.pdf.
2. Короткохвильовий ГІР (За кордоном). – Радіо, 2006, № 11, с. 72, 73.

Автор: Г. Бондаренко

Дивіться інші статті розділу Цивільний радіозв'язок.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена ​​на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву Твердотільні накопичувачі Patriot Viper VP4100 08.09.2019 Компанія Patriot випустила під маркою Viper швидкі твердотільні накопичувачі VP4100, розраховані на використання в ігрових системах та потужних настільних комп'ютерах. Вироби виконані у форматі M.2 2280: габарити складають 22 х 80 мм. Передбачено охолодний радіатор. Накопичувачі використовують інтерфейс PCIe 4.0. Заявлена ​​швидкість послідовного читання інформації досягає 5000 Мбайт/с, швидкість послідовного запису – 4400 Мбайт/с. Показник IOPS (операції введення/виводу в секунду) становить до 800 тис. при довільному читанні та довільному записі. Рішення серії Viper VP4100 сумісні із процесорами AMD Ryzen третього покоління та материнськими платами на наборі логіки X570. До сімейства увійшли моделі місткістю 1 Тбайт та 2 Тбайт. Ціна складає відповідно 400 доларів та 600 доларів США.

Інші цікаві новини:

▪ Сплав із гігантським баримагнітним ефектом

▪ Синестезії можна навчити

▪ Судно-буй з криголамною функцією

▪ Надміцний матеріал для шоломів за принципом черепашки

▪ Надкомпактний світлодіод

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електротехнічні матеріали. Добірка статей

▪ стаття Дірак Поль. Біографія вченого

▪ стаття Чи є життя на Марсі? Детальна відповідь

▪ стаття Глазурувальник виробів будівельної кераміки. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Ультразвук проти комарів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Механіка, що використовується для зникнення предметів (цугмеханіка) Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024