ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ РАДИОЧАСТОТЫ
Проверка и налаживание радиочастотных (РЧ) трактов приемников, волномеров и других радиотехнических устройств значительно облегчаются, если в измерительной лаборатории есть генератор сигналов РЧ.
Сравнительно простой прибор, описание которого здесь приводится, генерирует электрические колебания синусоидальной формы в трех поддиапазонах частот: 0,15...0,5; 0,5...2 и 4...12,5 МГц. Максимальное напряжение выходного сигнала первого поддиапазона — 1,1, второго—1,05, третьего — 0,27 В. Для модуляции РЧ колебаний используется описанный выше генератор сигналов 34.
Питается генератор стабилизированным напряжением 9 В, получаемым от блока питания лаборатории. Потребляемый ток не превышает 8,5...8,8 мА.
Принципиальная схема генератора сигналов РЧ изображена на рис. 68. Прибор состоит из задающего генератора (транзистор VTI), двухкаскадного усилителя его колебаний (транзисторы VT2 и VT3) и делителя выходного напряжения— аттенюатора (резисторы Rll — R14).
Задающий генератор собран по схеме с индуктивной обратной связью между эмиттерной и коллекторной цепями транзистора. Его режим работы по постоянному току определяется резистором R1, включенным в базовую цепь. Катушки индуктивности L1 и L2, L3 и L4, а также L.5 и L6 индуктивно связаны между собой. С помощью переключателя SA1 в коллекторную цепь транзистора VT1 можно включить любую из катушек LI—L3, образующую с последовательно соединенными конденсаторами С5 и С6 колебательный контур задающего генератора, а в эмиттерную цепь (через конденсатор СЗ)—соответствующую ей катушку обратной связи L2, L4 или L6. В результате генератор само-возбуждается и генерирует электрические колебания, частота которых определяется параметрами контура в коллекторной цепи транзистора.
На нужную частоту задающий генератор настраивают конденсатором переменной емкости Сб. Конденсатор С5 — разделительный; он исключает замыкание коллекторной цепи транзистора на общий провод прибора в случае касания роторных и статорных пластин конденсатора С6 Резистор R3 и конденсатор С2 образуют развязывающий фильтр задающего генератора по цепи питания.
Радиочастотный сигнал с коллектора транзистора VT1 через конденсатор С7 поступает на базу транзистора VT2 первого каскада усилителя. Сюда же с гнезд XS1 и XS2 («Модуляция») через оксидный конденсатор С8 и дроссель L7 может поступать и модулирующий сигнал от внешнего генератора сигналов 34. Дроссель L7 препятствует короткому замыканию тока РЧ на плюсовой провод питания при подключении генератора 34.
Отрицательное напряжение смещения на базу транзистора VT2 подается с делителя R4R5. Резистор R7, включенный в эмиттерную цепь этого транзистора, стабилизирует работу каскада.
Сигнал, усиленный транзистором VT2, выделяется на нагрузочном резисторе R6 и через конденсатор С9 подается на вход эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе VT3. Выходное напряжение РЧ сигнала регулируют переменным резистором R10 («Амплитуда»), Через конденсатор СЮ оно поступает на гнездо XW1, расположенное на передней панели генератора. Конденсатор СЮ предотвращает замыкание цепи эмиттера транзистора VT3 по постоянному току через делитель выходного напряжения Rll — R14, который ослабляет выходное напряжение в 10, 100 и 1000 раз. С выхода делителя напряжение подается на гнезда XW2 — XW4, расположенные на боковой стенке корпуса.
Низкочастотные границы поддиапазонов устанавливают подстроечниками катушек задающего генератора. Высокочастотные границы первого и второго поддиапазонов определяются начальной емкостью конденсатора С6 и емкостью монтажа, а третьего поддиапазона—еще и емкостью конденсатора С4, подключенного параллельно катушке L5.
Конструкция и детали. Внешний вид генератора сигналов РЧ и вид на его монтаж показаны на рис. 69. Конструкция корпуса, его размеры (за исключением глубины), двухгнездная колодка и уголки для крепления крышки — точно такие же, как в описанных ранее авометре, измерителе RCL и генераторе сигналов 34. Глубина корпуса определяется размерами конденсатора переменной емкости (КПЕ) и в данном случае равна 75 мм (на 10 мм больше глубины корпуса названных приборов).
Разметка передней стенки корпуса показана на рис. 70. Отверстие диаметром 12,5 мм предназначено для крепления выключателя питания Q1, отверстия диаметром 10,5 мм — для крепления переключателя поддиапазонов SA1 и прохода осей переменного резистора R10 («Амплитуда») и конденсатора С6 («Частота»), отверстие диаметром 14 мм — для коаксиального гнезда XW1. Прямоугольное отверстие в правой верхней части стенки служит «окном» шкалы прибора. Отверстие диаметром 3,2 мм предназначено для зажима заземления, два отверстия диаметром 6 мм —для гнезд XS1 и XS2 («Модуляция»), остальные отверстия (с зенковкой) служат для крепления гнездовой колодки, выходного коаксиального гнезда, кронштейна КПЕ со шкалой и уголков крепления крышки корпуса.
Детали задающего генератора размещены на отдельной гетинаксовой плате, закрепленной на шпильках галетного переключателя поддиапазонов. Детали усилителя смонтированы на другой гетинаксовой плате, прикрепленной к передней стенке корпуса с помощью двух Г-образных кронштейнов, согнутых из полосы листового алюминиевого сплава шириной 10 и толщиной 2 мм. Разметка плат задающего генератора и усилителя, а также схемы соединений деталей на них показаны на рис. 71. Опорными стойками для монтажа деталей служат отрезки медного луженого провода диаметром 1,5 мм, запрессованные в отверстия в платах. Все детали расположены с одной стороны платы, а соединения между ними — с другой. Корпусы транзисторов утоплены в отверстия в платах.
Резисторы R12 — R14 делителя и гнезда XW2 — XW4 смонтированы на дюралюминиевом уголке, который винтами с гайками прикреплен к нижней стенке корпуса. В крышке корпуса, точно напротив гнезд XW2 — XW4, просверлены отверстия диаметром 12 мм для коаксиального штепселя соединительного кабеля.
Конденсатор переменной емкости С6 закреплен на передней стенке корпуса с помощью кронштейна (рис. 72, а), изготовленного из листового алюминиевого сплава АМц-П. На валике ротора КПЕ жестко закреплен шкив верньерного устройства диаметром 80 мм, выполненный из органического стекла толщиной
5 мм. В качестве ведущего шкива использован валик переменного резистора СП-I диаметром 6 мм. Для передачи вращения ротору КПЕ применена капроновая леска диаметром 0,4 мм. Образец шкалы, приклеенной к шкиву КПЕ, показан на рнс. 72, б.
Как и в ранее описанных приборах лаборатории, надписи, поясняющие назначение ручек управления и гнезд, выполнены на плотной бумаге, прикрытой прозрачным органическим стеклом толщиной 2 мм. Стрелкой-указателем шкалы служит отрезок ровной стальной проволоки, приклеенный к краям «окна> с внутренней стороны корпуса.
Для перестройки генератора по частоте использован сдвоенный блок КПЕ от транзисторного радиоприемника «ВЭФ-12». Его секции соединены параллельно. В результате получен КПЕ с минимальной емкостью 18 и максимальной— 730 пФ. Можно применить и любой другой блок КПЕ с воздушным диэлектриком, в том числе от лампового радиовещательного приемника, с максимальной емкостью секций 490...510 пФ.
Остальные детали генератора — следующих типов: переменный резистор R10 — СП-I, все постоянные резисторы, кроме R14,— МЛТ (резистор R13 составлен из трех соединенных параллельно резисторов сопротивлением 27 Ом), резистор R14 — проволочный. Переключатель поддиапазонов SA1 — галетный ПГК или ПГГ на два направления и пять положений (используются только три положения).
Транзисторы П416Б можно заменить высокочастотными транзисторами других типов, например, серий П403, П422, ГТ313, ГТ309 со статическим коэффициентом передачи тока h2i3 = 60...80.
Катушки задающего генератора (рис. 73) намотаны на унифицированных каркасах диаметром 8 мм с карбонильными подстроечниками СЦР-1 диаметром 6 мм (каркасы катушек фильтров ПЧ телевизоров старых марок). Катушка L1 содержит 440 витков провода ПЭВ-1 0,15 (можно использовать провод марки ПЭЛ), размещенных в четырех секциях по 110 витков в каждой; катушка L3—150 витков такого же провода, намотанного в трех секциях по 50 витков в каждой, катушка L5—12 витков провода ПЭВ-1 0,5, намотанного в один слой виток к витку. Катушки L2, L.4 и L6 намотаны проводом ПЭВ-1, 0,15 и содержат соответственно 35, 9 и 1 виток.
Дроссель L7 выполнен на таком же каркасе, что и катушки задающего генератора (с подстроечником СЦР-1), и содержит 600 витков (пять секций по 120 витков) провода ПЭВ-1 0,1.
Для соединения генератора с настраиваемым прибором используется отрезок коаксиального кабеля марки РК75-4-15 длиной около 700 мм с коаксиальным штепселем на одном конце и зажимами «крокодил» на другом.
Налаживание и градуировка. Налаживание генератора начинают с проверки режимов работы транзисторов по постоянному току. Включив питание, измеряют напряжение на эмиттере транзистора VT3 и, если оно отличается от указанного на схеме (—4,5 В) более чем на ±0,8...0,9 В, подбирают резистор R8 до получения требуемого напряжения. Вольтметр переключают на эмиттер транзистора VT2, нужного напряжения (—3,5 В) добиваются подбором резистора R4. Далее вольтметром измеряют напряжение на конденсаторе С2. Если оно окажется больше 8,5 В, то несколько увеличивают сопротивление резистора R3:
Затем проверяют работу задающего генератора прибора. Делать это лучше всего с помощью радиовещательного приемника, установленного рядом с налаживаемым генератором. К гнезду XW1 генератора подключают отрезок провода длиной 200.„300 мм, движок переменного резистора R10 («Амплитуда») устанавливают в положение, соответствующее максимальному выходному сигналу, переключатель поддиапазонов SA1—в положение, соответствующее диапазону частот 0,15...0,5 МГц, а переключатель диапазонов приемника — в положение «ДВ» (длинные волны). Если задающий генератор работает, то при повороте ротора КПЕ Сб («Частота») из динамической головки радиоприемника должны слышаться звуки, похожие на свисты. Если же этих признаков работы генератора нет, следует поменять местами выводы катушки обратной связи этого поддиапазона.
Таким же способом проверяют работу задающего генератора на других поддиапазонах. Напряжение сигнала на выходе генератора можно измерить высокочастотным вольтметром переменного тока.
Наиболее простой способ градуировки шкалы генератора — по шкале трехдиапазонного (ДВ, СВ и КВ) радиовещательного приемника или по генератору стандартных сигналов (ГСС).
По шкале приемника прибор градуируют следующим образом. Соединив между собой гнездо заземления генератора и соответствующее гнездо приемника, настраивают последний на частоту 150 кГц (0,15 МГц), а регулятор громкости устанавливают в среднее положение. Затем с выходного гнезда XW1 генератора РЧ через конденсатор емкостью 20.„30 пФ подают на вход радиоприемника (гнездо «Антенна») радиочастотный сигнал, модулированный колебаниями 34. Ручкой «Частота» налаживаемого генератора добиваются максимальной громкости звука и делают на его шкале отметку, соответствующую частоте 0,15 МГц. Далее указатель настройки приемника переводят на отметку 200 кГц, ручкой «Частота» генератора сигналов РЧ снова добиваются максимальной громкости звука приемника и на шкале генератора делают отметку, соответствующую частоте 0,2 МГц и т. д. Точно так же градуируют шкалу генератора в поддиапазоне 0,5.„2 МГц, а затем в поддиапазоне 4...12,5 МГц. В результате должна получиться шкала, похожая на ту, что изображена на рис. 72, б.
Следует иметь в виду, что в поддиапазоне 4... 12,5 МГц помимо основного будут слышны сигналы гармоник (колебаний, частоты которых в целое число раз больше частоты основного колебания), но их громкость меньше громкости основного сигнала. Чтобы исключить возможные ошибки, градуировать генератор в этом поддиапазоне частот рекомендуется при возможно меньшем уровне сигнала генератора РЧ.
Градуировку с помощью ГСС производят по схеме, показанной на рис. 74. К выходным гнездам ГСС и градуируемого генератора сигналов РЧ, колебания которых не модулированы, подключают аноды точечных диодов VD1 и VD2, например Д9Б. Катоды диодов соединяют вместе и подсоединяют к ним высокоомные телефоны BF, шунтированные конденсатором емкостью 1000.„2000 пФ. Зажимы заземления обоих генераторов соединяют друг с другом и сюда же подключают второй штепсель телефонов. Установив нужную частоту по шкале ГСС, медленно перестраивают градуируемый генератор ручкой «Частота» до появления в телефонах звука высокого тона (свистка). Продолжая вращать ручку «Частота», добиваются нулевых биений (пропадания звука в телефонах), что свидетельствует о совпадении частот градуируемого генератора и ГСС, и делают на шкале градуируемого генератора соответствующую отметку.
Градуировка по сигналам ГСС более точна, чем по шкале радиоприемника.