Генератор качающейся частоты схема – Две схемы простых генераторов качающейся частоты — Аппаратура — СХЕМЫ — Статьи

Генератор качающейся частоты с индикатором АЧХ на ЖКИ

Измерительная техника

Главная  Радиолюбителю  Измерительная техника


Этот прибор создан на базе двух конструкций — функционального генератора и карманного осциллографа, описания которых опубликованы ранее в нашем журнале. С его помощью можно определить резонансную частоту колебательного контура или кварцевого резонатора, форму АЧХ усилительного тракта или фильтра в диапазоне от нескольких герц до десяти мегагерц.

Прибор состоит из двух блоков — собственно генератора качающейся частоты и индикатора.

Технические характеристики

Центральная частота на

выходе 1, Гц ……………1…107

Относительная девиация

частоты на выходе 1, % ……0.30

Девиация частоты на выходе 2, кГц ………………0.100

Амплитуда выходного сигнала, В ……………………0.2

Чувствительность индикатора, В …………………….0,1

Потребляемый ток, мА

по цепи -5 В …………….10

по цепи +5 В …………….50

Рис. 1

Схема генераторной части прибора показана на рис. 1. За её основу взят генератор на микросхеме МАХ038, схема и подробное описание которого опубликованы в [1]. Исключены детали, требовавшиеся для получения на выходе этой микросхемы (DA3) сигналов треугольной и прямоугольной формы, оставлен только синусоидальный сигнал. На вход перестройки частоты FADJ микросхемы DA3 подано пилообразное напряжение от генератора, собранного на транзисторах VT3, VT4 и VT6. Частоту «пилы» задаёт конденсатор C19, а её точную подстройку можно выполнить подборкой резистора R15, изменяя его сопротивление не более чем на ±20 %. Узел на транзисторах VT8 и VT10 формирует в начале каждого периода пилообразного напряжения короткий синхроимпульс для запуска развёртки индикатора.

Переменным резистором R22 можно установить относительную девиацию частоты генератора на микросхеме DA3 от 0 до 30 % от средней частоты, заданной переключателем SA1 и переменным резистором R10. Для плавной настройки можно ввести последовательно с R10 ещё один переменный резистор номиналом 4,7 кОм.

Диапазон перестройки генератора от 1 Гц до 10 МГц разделён на семь поддиапазонов с десятикратным изменением частоты на каждом. Общий диапазон перестройки можно расширить, насколько это позволят возможности микросхемы DA3. Для этого необходимо увеличить число положений переключателя SA1 и подобрать конденсаторы, подключаемые им к выводу 5 микросхемы в новых положениях. Синусоидальный сигнал подают на исследуемое устройство с разъёма XW1 «Выход 1».

Для исследования АЧХ звуковых устройств необходима более значительная относительная девиация частоты (например, от 20 Гц до 20 кГц). Чтобы получить её, использован метод биения сигналов двух генераторов — перестраиваемого и образцового (неперестраиваемого). Образцовый кварцевый генератор на частоту 1 МГц собран на транзисторе VT1. Разностная частота двух генераторов формируется смесителем на транзисторах VT2, VT5 и поступает на разъём XW2 «Выход 2» через эмиттерный повторитель на транзисторах VT7 и VT9.

При использовании этого выхода основной генератор на микросхеме DA3 должен быть настроен так, чтобы нижняя граничная частота его перестройки пилообразным напряжением была как можно точнее равна частоте кварцевого генератора (1 МГц), а верхняя граница была выше на величину необходимой девиации частоты на выходе 2. Например, если установить верхнюю границу равной 1,1 МГц, то частота сигнала на этом выходе будет пилообразно изменяться от 0 Гц до 100 кГц.

Уровень сигнала на обоих выходах генератора регулируют одновременно сдвоенным переменным резистором R26.

Рис. 2

Генераторная часть (за исключением узла питания на трансформаторе T1, выпрямительных мостах VD1, VD2 и интегральных стабилизаторах DA1, DA2) собрана на печатной плате, изготовленной по чертежу, показанному на рис. 2. Частотозадающие конденсаторы C1, C5, C6, C10, C14, C15, С17 припаяны непосредственно к выводам переключателя SA1.

Рис. 3

В качестве индикатора, отображающего АЧХ исследуемого устройства, использован осциллограф, описанный в [2]. В его схему и программу микроконтроллера внесены незначительные изменения. Доработанная схема представлена на рис. 3. Из неё исключены кнопки выбора режимов работы, а в программе оставлена только развёртка длительностью 10 мс, что немного больше периода пилообразного напряжения генератора на однопереходном транзисторе VT3. Для запуска развёртки на вход RB7 микроконтроллера поступают синхроимпульсы с коллектора транзистора VT 10.

Рис. 4

Основная часть деталей индикатора размещена на печатной плате, изображённой на рис. 4. Однако узел детектора с разъёмом XW3, диодом VD3, конденсаторами C28, C29 и резисторами R30, R31 выполнен в виде выносного пробника, соединённого с микроконтроллером экранированным проводом. Это удобно для подключения пробника к исследуемому устройству. Кроме того, пробники могут быть сделаны сменными и разными по схеме в зависимости от частоты и амплитуды подаваемых на них сигналов.

Устройство начинают налаживать с подборки частотозадающих конденсаторов основного генератора так, чтобы перекрыть весь диапазон частот без пропусков. Далее проверяют работу кварцевого генератора и смесителя, установив частоту основного генератора равной 1 МГц при нулевой девиации и контролируя её по нулевым биениям на выходе 2, к которому для контроля можно подключить головные телефоны. Налаживание генератора пилообразного напряжения сводится к подборке конденсатора C19 для получения частоты колебаний не менее 80, но не более 100 Гц (частоты развёртки индикатора).

Недостаток этого индикатора состоит в том, что контрастность изображения на экране в результате его постоянного обновления оказывается низкой. Повысить её можно, временно остановив развёртку. Для этого нужно установить изображённый на рис. 1 штриховой линией выключатель SA2. При его замыкании поступление синхроимпульсов на вход PB7 микроконтроллера DD1 прекратится, а на экране индикатора HG1 будет «заморожена» с максимальной контрастностью последняя выведенная кривая.

«Карманный осциллограф», изготовленный по описанию в [2], можно использовать и без всяких изменений, но в этом случае обновление экрана будет происходить один раз за две секунды, а после каждого включения прибора необходимо будет устанавливать скорость развёртки.

Чтобы иметь возможность не только качественно оценивать АЧХ исследуемого устройства, но и определять точную частоту её характерных точек, рекомендуется дополнить прибор частотомером, который можно изготовить по одной из опубликованных в журнале схем. Измерять частоту следует, установив на приборе её нулевую девиацию.

Литература

1. Нечаев И. Функциональный генератор с диапазоном частот 0,1 Гц…10 МГц. — Радио, 1997, № 1, с. 34, 35.

2. Пичугов А. Карманный осциллограф. — Радио, 2013, № 10, с. 20, 21.

Файлы печатных плат в формате Sprint Layout 5.0 и программу микроконтроллера можно скачать здесь.

Автор: . Каменев, г. Москва

Дата публикации: 15.08.2014

Мнения читателей
  • Виктор / 04.10.2017 — 10:55
    Добрый день! Очень заинтересовала схема генератора, для расширения учебно-лабораторной лучше не придумаешь. При макетировании генератора возникла проблема: не запускается непосредственно сам генератор на МАХ038СРР. При его включении (отдельно от всего) сразу скачком возрастает ток питания по минусу до (0,7-0,9)А, сигнала, естественно, на выходе никакого нет. Ток питания по плюсу — мизерный. Сравнил схемы включения микросхемы в статье и даташите — всё соответствует. Испытал 6(!) микросхем — результат один и тот же. Не могу понять в чём проблема. Покупал микросхемы на AliExpress, но у разных продавцов — может в этом проблема? Очень прошу помочь. С уважением Виктор Сивоконь г Ростов-на-Дону

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:

www.radioradar.net

Простой генератор качающейся частоты — Сборник статей — Каталог статей

Генератор качающейся частоты (ГКЧ) и осциллограф с успехом заменяют измерители амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) промышленного изготовления с учётом несколько меньших удобств работы и точности измерений. В [1] описан ГКЧ на диапазон частот 0.2…30 мГц, предназначенный для относительно узкополосных измерений. Однако он может показаться сложным  и на его изготовление потребуется значительное время и силы. К тому же полный набор функциональных возможностей этого прибора может быть и не нужен. 

На Рис.  Показана схема более простого и лёгкого в изготовлении ГКЧ.  В авторском исполнении этот ГКЧ предназначен для диапазона частот  5.5…15.5 мГц и позволяет производить измерения узкополосных АЧХ, в основном кварцевых фильтров и радиочастотных трактов связной аппаратуры, в том числе и трактов промежуточной частоты. Весь рабочий диапазон частот перекрывается при помощи 8 поддиапазонов (см. табл.). При этом максимальная девиация частоты составляет около 22 кГц в нижней части диапазона частот и около 330 кГц в верхней части. Частота развёртки регулируется от 5 до 100 Гц. ГКЧ имеет выход синхроимпульсов, предназначенный для синхронизации развёртки осциллографа и 4 выхода высокочастотного (ВЧ) напряжения с коэффициентами деления 1:1, 1:10, 1:100, 1:1000.

Рис. Схема электрическая принципиальная ГКЧ.
 

Вся схема ГКЧ состоит из двух отдельных функциональных узлов, генератора линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), выполненного на трёх операционных усилителях (ОУ) А1-А3, полевом транзисторе (ПТ) VT1, двух диодах VD2, VD3 и управляемого генератора (УГ) радиочастоты с выходным делителем ВЧ напряжения — атеньюатором, выполненным на ПТ VT2 и биполярном транзисторе  VT3. Основным блоком является ГЛИН, а ,УГ может быть выполнен в виде сменного блока, что позволяет упростить устройство, а новые диапазоны частот вводить по мере необходимости.

Задающий генератор ГЛИН собран на ОУ А1 по схеме мультивибратора на ОУ охваченном положительной обратной связью с одним времязадающим конденсатором С1 [2]. На ПТ  VT1, RP1  и резисторе R2 выполнен токостабилизирующий двухполюсник, ток которого определяет ЛИН. ОУ А1 используется в качестве компаратора. Пусть на выходе ОУ положительное напряжение насыщения. Через диод  D2  и токостабилизирующий двухполюсник осуществляется заряд конденсатора С1, напряжение на котором возрастает линейно в функции времени и поступает на инвертирующий вход ОУ.

Выходное напряжение ОУ, одновременно, через делитель на резисторах R6, R1  поступает на неинвертирующий вход ОУ. Когда напряжение на С1 превысит напряжение на неинвертирующем входе ОУ, то выходное напряжение ОУ уменьшится до нуля  и конденсатор С1 начнёт разряжаться через резистор R5,  диод VD3 и выход ОУ от отрицательного источника питания. R5 имеет величину 100 Ом. Это означает, что выход ОУ сильно шунтирован разрядной цепью и напряжение на нём становится отрицательным, но близким к нулю.  Поэтому импульс синхронизации имеет длительность приблизительно 0.4…0.6 мкс и вид отрицательного импульса положительной полярности, т. е. Имеет вид провала относительно положительного уровня насыщения ОУ.

На ОУ А2 выполнен повторитель напряжения, служащий для развязки ЛИН на конденсаторе С1 от последующих цепей. К выходу этого ОУ подключен потенциометр RP2, при помощи которого регулируется амплитуда ЛИН, а следовательно и величина девиации частоты ГКЧ. С движка RP2 ЛИН поступает на неинвертирующий вход А3, на котором выполнен сумматор. С движка RP3  напряжение сдвига поступает на инвертирующий вход А3.  В результате выходное напряжение этого ОУ имеет линейный участок с перепадом уровней, задаваемым RP2 и этот участок может смещаться по уровню, что регулируется потенциометром RP3. В конечном итоге такое напряжение позволяет изменять пределы девиации частоты и смещать этот интервал частот по оси частот, т. е. по оси Х.  Узел сдвига на ОУ А3 облегчает работу и создаёт дополнительные удобства. По этой причине он может и отсутствовать. Тогда ЛИН с движка RP2  должно поступать сразу на резистор R9  и конденсатор С12. 

Второй блок — управляемый генератор высокой частоты с делителем выходного напряжения. На ПТ VT2 выполнен автогенератор ВЧ по схеме индуктивной трёхточки, а на БТ VT3 выполнен развязывающий эмиттерный повторитель, с которого ВЧ напряжение поступает на выход 1:1 и на делитель напряжения. Делитель имеет выходные сопротивления по 68 Ом.

В контур автогенератора ВЧ включены, варикап VD1, при помощи которого управляют  девиацией частоты, КПЕ С2, при помощи которого устанавливают начальную рабочую частоту и три конденсатора С5, С6, С7, коммутируемых переключателями S3, S4, S5.  При помощи этих конденсаторов переключаются поддиапазоны частот. ЛИН на варикап поступает через R9. Через R4 на варикап поступает напряжение начального смещения, задаваемое делителем напряжения на резисторах R3, R7.

В таблице приведены сведения о частотных поддиапазонах автогенератора ВЧ в зависимости от ёмкости колебательного контура и соответствующие им ВЧ выходные напряжения.  Эти данные получаются если катушка L1 колебательного контура намотана на каркасе из текстолита  диаметром 12.5 мм без подстроечного сердечника и содержит 20 витков провода ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0.3 мм намотанных с шагом 0.5 мм. Отвод сделан от второго витка снизу.

В качестве КПЕ использован переделанный блок КПЕ от приёмников типа «ВЭФ». В статорной секции КПЕ удалены 4 пластины, а в роторной удалено 5 пластин. В результате ёмкость получившегося КПЕ изменяется от 7.8 пФ до 46.2 пФ. Разумеется, в каждом конкретном случае будут иметь место некоторые отличия в значениях минимальной и максимальной емкостей КПЕ  потому, что невозможно без точных измерений ёмкости переделанного КПЕ получить нужные взаимные расположения пластин ротора и статора. Поэтому значения частот поддиапазонов нужно измерить тем или иным способом и отградуировать шкалы. Высокой точности при этом не нужно.

УГ ВЧ может быть сменным и дополнительные блоки могут быть выполнены  на частоты УКВ вплоть до ДЦВ. Но при этом нужно использовать  более высокочастотные транзисторы и монтаж выполнить с учётом хорошо известных особенностей монтажа устройств диапазона ДЦВ.

В подобных ГКЧ нет никаких технических средств для измерения частоты на экране. Можно предложить для этого следующие способы.

1. Измеряется длительность развёртки ЛИН при помощи частотомера. Вход разделительного усилителя подключается к делителю ПОС ГЛИН. Потенциометр «Девиация частоты» ставится в нижнее положение. Измеряется  частота.  Потенциометр переводится в положение при котором будет наблюдаться характеристика. Точнее, возврат в режим АЧХ и установка желаемого изображения и снова переход в режим «стоп». Снова измеряется значение частоты. Если длительность развёртки осциллографа совпадает с временем развёртки ГЛИН, то цена деления совпадает. Если нет то, нужно разделить значение девиации частоты на время развёртки ГЛИН. Получится скорость изменения частоты . Это значение умножается на значение времени развёртки на одно деление. В результате получается значение изменения частоты на одно деление.

2. Потенциометр «Девиация частоты» устанавливается в положение «ноль». А частотой управляют вручную потенциометром «Сдвиг по Х» или «Установка частоты: точно». При этом на экране наблюдается горизонтальная линия. Управляя частотой вручную устанавливают эту линию на отмеченные заранее положения по У, соответствующие нужным уровням АЧХ. В этих точках  отмечается значение частоты с помощью частотомера.

3. Отмечаются на АЧХ уровни по У соответствующие одному или нескольким делениям по Х. Способом 2 измеряются частоты. В зависимости от того, было одно деление или несколько, то получается значение изменения частоты либо сразу или делением на число делений по Х, имеющихся на экране в соответствии с характеристикой.

            Источники информации

1.  Скрыпник В.А. Приборы для контроля и налаживания радиолюбительской аппаратуры.- М.: Патриот, 1990.-  с. 28-38.
2.  Бондарь В.А. Генераторы линейно изменяющегося напряжения. — М.: Энергоиздат, 1988.- с. 101.

 

cner.ucoz.net

Генератор качающейся частоты

Генератор качающейся частоты схема приведена на рис.

Он состоит из двух генераторов один из которых вырабатывает ВЧ напряжение, а другой — пилообразное напряжение частотой около 0,3 Гц. ВЧ-генератор выполнен на полевом транзисторе VT2, включенном по схеме «емкостной трехточки». В описываемом варианте этот генератор предназначен для проверки наиболее распространенных фильтров — электромеханических с резонансной частотой 500 кГц и кварцевых на частоты 5500, 8815 и 9000 кГц. С генератора на однопереходном транзисторе VT1 пилообразное напряжение подается на варикапы VD1—VD3, которые входят в колебательные контуры генератора радиочастоты. При совместной работе с осциллографом пилообразное напряжение может использоваться для его синхронизации.

Полосу «качания» ГКЧ от 1 до 50 кГц устанавливают переменным резистором R6. Поскольку при этом несколько смещается и средняя частота прибора, то при изменении этого параметра сдвиг компенсируют конденсатором переменной емкости С16.

В режиме ручного управления (переключатель SA1 в положении «Ручн.») генератор радиочастоты также можно перестраивать в небольших пределах, подавая на варикапы управляющее напряжение с переменного резистора R2. Такой режим используют при определении частот последовательного и параллельного резонансов кварцевых резонаторов, необходимых для расчета самодельных фильтров. Сигнал генератора радиочастоты поступает на вход широкополосного усилителя, выполненного на транзисторе VTЗ.

Напряжение питания обоих генераторов стабилизировано стабилитроном VD4. Конструктивной основой прибора служит П-образное шасси размерами 130x130x80 мм из листового дюралюминия AM Г толщиной 1,5 мм. На его передней стенке, чертеж которой показан на рис.

размещены переключатель SA1 (переход из автоматического в ручной режим управления), переключатель SA2 («Диапазон»), выключатель питания SA3, регуляторы полосы «качания» (R6), ручной установки частоты (R2), конденсатор С16 точной установки частоты и коаксиальный разъем X1 (СР-50-73ФВ) выхода генератора радиочастоты. Разъем Х2 (СГ-3) выхода пилообразного напряжения для синхронизации осциллографа находятся на задней стенке шасси.

Большая часть деталей устройства смонтирована на печатной плате размерами 120×45 мм (рис.)

которая на четырех цилиндрических стойках высотой 5 мм установлена на задней стенке шасси. Само же шасси сверху и с боков закрывает «внахлест» П-образная крышка из листового дюралюминия толщиной 1 мм. Конденсатор С16 — подстроечный с воздушным диэлектриком (типа КП В-125), у которого удалена половина пластин. Ось конденсатора удлинена — к ротору припаяна латунная трубка диаметром 6 и длиной 30 мм. Постоянные резисторы — ОМЛТ или МТ, переменные — СПЗ-4аМ; конденсаторы С2, С4, С5, С7, С9 и С20 – КД или КТК, С1 и С18 — оксидные К53-1, остальные — КМ-5. Для повышения стабильности частоты генератора в его колебательных контурах желательно использовать конденсаторы КСО или СГМ.

Переключатели SA1 и SA3 — малогабаритные ПГ8-1В; SA2 — любой керамический на три положения. Дроссель L4 — ДМ-0,1. Можно установить самодельный дроссель — 30…40 витков провода ПЭВ-2 0,2, намотанных на двух склеенных вместе кольцах типоразмера К7х4х2 из феррита 600НН или 1000НН. Катушки L1 и L2 намотаны на керамических каркасах диаметром 12 и высотой 30 мм с подстроечниками СЦР-6.

Катушка L1 содержит 13 витков провода ПЭВ-2 0,51, L2 – 18 витков такого же провода. Катушка L3, содержащая 60 витков провода ПЭВ-2 0,12 и пропитанная клеем БФ-2, помещена в броневой магнитопровод СБ-12А. Контурные катушки размещены в непосредственной близости от соответствующих им галет переключателя SA2. Варикапы и контурные конденсаторы припаяны непосредственно к выводам катушек. Вывода всех деталей колебательных контуров должны быть по возможности короткими. 

Монтаж деталей контуров выполняют медным посеребренным проводом. Полевой транзистор КП303Е (VT2) можно заменить биполярным серии КТ316 или КТ306 с любым буквенным индексом, но тоща резистор R12 должен иметь сопротивление 24 кОм и такой же резистор необходимо дополнительно включить между базой и коллектором. Потребуется также несколько увеличить (примерно в два раза) емкость конденсаторов С2, С6, С10 и уменьшить на 10 % число витков контурных катушек L1—L3. Транзистор КТ606А (VТЗ) заменим на КТ610А, KT911A, КТ904А.

 

Для наблюдения на экране осциллографа изображения амплитудно-частотной характеристики исследуемого фильтра потребуется еще высокочастотный пробник, схема и конструкция которого показаны на рис.

Он представляет собой детектор, диоды VD1 и VD2 которого включены по схеме умножения напряжения.

Корпусом пробника служит медная (или латунная) трубка 3 диаметром 15 и длиной 70 мм. С одной стороны в нее вставлена бобышка 6, выточенная из капрона (или фторопласта), с впрессованным в нее остроконечным стержнем – щупом 7. С внутренней стороны к щупу припаян конденсатор СЗ.С другой стороны в трубку вставлена латунная втулка 2, через отверстие в которой пропущен отрезок коаксиального кабеля 1 типа РК-20 длиной 750 мм с штыревой частью разъема, стыкующейся с входным гнездом осциллографа.

Бобышка и втулка зафиксированы в корпусе пробника винтами М2. К лепестку 4 на корпусе припаям общий провод 5 с зажимом типа крокодил на конце. Детали пробника, смонтированные навесным способом, удерживаются в корпусе на монтажных лепестках 8.

Налаживание ГКЧ сводится в основном к настройке генератора радиочастоты. Для этого к разъему X1 через коаксиальный тройник СР-50-95 подключают осциллограф и частотомер. Частотомер может заменить приемник с точной шкалой настройки. Подключив к прибору источник питания, переключатель SA1 переводят в положение «Ручное управление», a SА2 — на диапазон «8800…9000кГц». Ротор конденсатора С16 и движок переменного резистора R2 должны быть в среднем положении.

Контролируя выходной сигнал прибора по осциллографу и частотомеру, подстроечником катушки L1 устанавливают частоту 8900 кГц. Изменяя емкость конденсатора С16 от максимальной к минимальной, убеждаются в перестройке частоты генератора от 8700 до 9100 кГц.

Затем настраивают контуры диапазонов 5500 и 500 кГц. На этих диапазонах генератор радиочастоты перестраивается всего лишь на несколько килогерц, но этого вполне достаточно для проверки фильтров. Если выходной сигнал искажен, что свидетельствует о наличии гармоник, необходимо уменьшить до нескольких пикофарад емкость конденсатора С19 или удалить его совсем. Можно также подобрать конденсатор С20.

Проконтролировав осциллографом пилообразное напряжение на гнездах разъема Х2 (его амплитуда должна быть около 8 В), переключатель SA1 переводят в положение автоматической работы и наблюдают на экране осциллографа характерное изображение качающегося» сигнала с изменяющимся периодом. Вращая ручку движка переменного резистора R6, убеждаются, что пределы качания» частоты изменяются. На этом настройку прибора можно считать законченной.

Работа с ГКЧ ничем не отличается от работы с обычным серийным прибором для исследования амплитудно-частотных характеристик.

Наблюдение за изображением характеристики исследуемого фильтра ведут по изображению на экране осциллографа, например, С1-94 или С1-65. На его вход внешней синхронизации подают пилообразное напряжение ГКЧ, а на вход усилителя осциллографа — сигнал с высокочастотного пробника. Переключатель входа осциллографа переводят в режим измерения постоянного тока.

При исследовании фильтров генератор подключают к ним через согласующий резистор.

Сопротивление этого резистора должно быть приблизительно равно входному сопротивлению фильтра. К выходу фильтра подключают высокочастотный пробник и резистор-эквивалент сопротивления нагрузки фильтра. Включив ГКЧ на диапазон, соответствующий средней частоте фильтра конденсатором С16 добиваются появления на экране осциллографа изображения характеристики фильтра (рис. 5, а).

Можно, конечно, обойтись и без высокочастотного пробника, но тогда изображение фильтра будет иметь вид, приведенный на рис. 5, б. Значительная емкость кабеля, идущего к осциллографу, в этом случае может расстроить фильтр. Изменяя полосу качания резистором R6, добиваются размещения всей характеристики на экране осциллографа.

Подстроив элементы фильтра по наименьшей неравномерности и минимальному затуханию, ГКЧ переводят в режим ручного управления. Далее резистором R2 перемещают светящуюся точку на экране по изображению АЧХ фильтра и по частотомеру определяют частоты скатов фильтра.

varikap.ru

Кое-что из радиотехники » Генератор качающейся частоты

 

Генератор качающейся частоты предназначен для проверки и  настройки трактов ПЧ

Основные параметры

Частота основной настройки, кГц  …………………………………………………………….  465

Амплитуда выходного напряжения, В  ……………………………………………………….  2,5

Выходное сопротивление, кОм  …………………………………………………………………  2

Потребляемый ток, мА  …………………………………………………………………………….  3

 

  Прибор (на Рис.) состоит из высокочастотного генератора ( инвертор DD1.4 ), эмиттерного повторителя ( транзистор VT2) , низкочастотного генератора ( транзистор VT1 и элементы DD1.1, DD1.2) и формирователя синхронизирующих импульсов ( инвертор DD1.3).

  Средняя частота определяется параметрами контура L1, C6, C8, и варикапами VD2-VD4. Необходимую девиацию устанавливают резистором R6.

  Для синхронизации изображения на экране осциллографа используют импульсы положительной полярности, снимаемые с выхода DD1.3.

  В качестве катушки L1 можно использовать катушку фильтра ПЧ на 465 кГц от лампового приёмника.

ИСТОЧНИК:  Э. П. Борноволоков, В. В. Фролов » РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ СХЕМЫ»,  Киев, «ТЕХНИКА» 1985г. стр. 218.

 

Поделиться ссылкой:

Похожее

admarkelov.ru

ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ (Дополнение) 2

В. Скрыпник UY5DJ

В дополнении описаны изменения в принципиальной схеме прибора, которые направлены на улучшение его характеристик, приведены дополнительные данные для настройки прибора, рисунки печатных плат, а также указаны ошибки в принципиальной схеме ГКЧ.

Вначале об исправлениях в принципиальной схеме (см. сборник «Лучшие конструкции 22-й и 30-й выставок творчества радиолюбителей», рис. 1, с. 19) [2]: среднее положение переключателя S12.2 соответствует положению «Выкл» (а не «Вых»), При этом соответствующий контакт этого переключателя должен быть отключен от всех цепей прибора (в частности от L21). Конденсатор С34 имеет емкость 1 мкФ (МБМ, К73-17 и т. п.). Неправильно подключен транзистор V24, его правильное включение показано на рис. 2. Левый по схеме вывод резистора R57 должен быть подключен к цепи — 22 В. Диод V26 имеет буквенный индекс «Д». Необходимо поменять полярность диода V2 в схеме детектора, вход детектора справа по схеме, выход — слева. Диод 1/26 — типа Д814Д.

В принципиальную схему ГКЧ внесены следующие изменения: номиналы резисторов RI и R8 уменьшены до 30 кОм. Это обеспечило устойчивую работу генератора во всем рабочем диапазоне.

Из схемы исключен каскад на транзисторе VII, который вносил нелинейные искажения в цепь измерения резонансной кривой. Схема подключения гнезд Х2 и ХЗ показана на рис. 1. При этом необходимо сменить полярность диодов VI, V2 в схеме выносного детектора. Измененная схема генератора пилообразного напряжения показана на рис. 2. В схему включен инвертор на транзисторе V38, в результате высокочастотная часть характеристики на экране осциллографа будет находиться справа, а не слева, как было до переделки.

Рис. 1. Схема подключения гнезд Х2 и ХЗ

Печатные платы разработаны с учетом изменений в принципиальной схеме. На рис. 3 показана плата, на которой собирают высокочастотную часть прибора. Формирователь меток собирают по рис. 4, а генератор пилообразного напряжения и источника питания по рис. 5. Режимы транзисторов приведены в таблице.

Регулировка генераторов высокой частоты заключается в установке частотных границ перестройки на каждом диапазоне. Для этого к разъему XI

Рис. 2. Принципиальная схема генератора пилообразного напряжения

Таблица

Режимы транзисторов генератора качающейся частоты

Транзистор

Эмиттер

База

Коллектор

VI

0

— 1

V4

0

— 1

V7

-0.5

—0,8

—6

V8

— 1,1

— 1

—8,5

V9

—0.3

0

— 12

V10

0

—0.3

— 1,3

VI4

0

0

—8,5

VI6

—9.8

—8

0

V18

0

0

—8,5

VI9

— 1,0

— 1.3

—3.4

V20

—8,2

—8,4

—9,8

V23

— 1,4

— 1,6

— 13

V24

— 13

Б 1=0, Б2=—21,8

V25

— 14.2

— 13,5

0

V27

— 14.5

—0,6

— 12,6

V28

— 12,6

— 13

-0,6

V3I

+8.4

+8.2

0

V32

— 16,2

— 15,5

+8,2

V38

—0,3

—0,5

— 10

Рис. 3. Плата ВЧ

Рис. 4. Плата формирователя меток

Рис. 5. Плата генератора пилообразного напряжения и блока питания на всех пяти диапазонах. Границы диапазонов подстраивают сердечниками катушек. Работу фильтров в канале меток проверяют следующим образом: сигнал звукового генератора напряжением 0,5 В через конденсатор емкостью 5… 10 мкФ подают на базу транзистора V9. К гнезду Х2 подключают осциллограф или милливольтметр. Переключатель SI1 устанавливают в положение «Ш». При этом спад частотной характеристики канала должен быть на частотах 10…12 кГц, а положение «У» переключателя S11 соответствует примерно 0,5…1 кГц. Работу генератора пилообразного напряжения контролируют на эмиттере транзистора V25. Вращая движок резистора R49, изменяют частоту генератора в пределах от 4 до 80 Гц. Размах амплитуды пилообразного напряжения в указанной точке должен составлять 9 В. Правильно собранный формирователь меток регулировки не требует. Метки контролируют на экране осциллографа, подключенного к разъему Х2. При этом переключатель S12 последовательно устанавливают в положения 1 и 0,1 МГц. Наличие метки 465 кГц проверяют только на втором поддиапазоне.подключают частотомер. Движок переменного резне-      Литература тора R32 устанавливают в крайнее правое по схеме положение. Подстраивая R7, устанавливают на1. Скрыл ник В. Генератор качающейся частоты. Лучшие чальное напряжение смещения на варикапы, при    конструкции 29-й и 30-й выставок творчества радиолюбите-

котором каждый генератор устойчиво генерирует        лей. Сборник.— М.: ДОСААФ, 1984, с. 18—20.

Лучшие конструкции 31-й и 32-й выставок творчества радиолюбителей /Сост. В. М. Бондаренко.— М.: ДОСААФ, 1989,— 112 с., ил.

nauchebe.net

Генератор качающейся частоты. Большая энциклопедия техники

Генератор качающейся частоты

Генератор качающейся частоты – это генератор электрических колебаний. Частота электрических колебаний периодически качается, изменяется. Такие генераторы, как правило, обладают малой мощью и следуют специальному закону изменения частоты. Устройство генератора позволяет плавно изменять частоту синусоидальных колебаний выхода в определенном диапазоне частот. Колебания подаются на вход равноценно с тем, как если бы частота перестроилась вручную. В результате этого амплитуда сигнала заданной частоты может изменяться. Чтобы изменять частоту генератора в широком диапазоне, к нему подключают множество каскадов, что превращает генератор в достаточно сложное устройство.

Многие ученые использовали в своих опытах, конструкциях генератор качающейся частоты. Одним из них был И. Нечаев. Он разработал комбинированный генератор, исследующий частоту и усилители гетеродинных радиоприемников.

Основными узлами генератора качающейся частоты являются перестраиваемый и неперестраиваемый генераторы. Каждый из них выполнен по схеме емкостной трехточки. В неперестраиваемом генераторе колебания возникают из обратной связи между цепями транзистора, частота их – около 470 кГц. Импульс зависит от индуктивности катушки и конденсатора. Частота колебаний перестраиваемого генератора зависит от емкости цепочки и индуктивности катушки. Чтобы изменить частоту данного генератора, с переменного резистора подается постоянное напряжение от 0 до 9 В. Диапазон частот генератора при его работе ограничивается интервалом от 0,5 до 100 МГц.

Чтобы проконтролировать частоту генератора, с ним проводят ряд манипуляций. Устанавливают частоту 475 кГц подстроечником катушек, затем переводят движок резистора вверх. Измененная частота должна быть равна 450—455 кГц. Если частота меньше положенного, подбирают конденсатор большей емкости, если же больше – исключают конденсатор. Форму колебаний контролируют при помощи электроизмерительного прибора, осциллографа. Он работает в автоматическом режиме, вход в него закрывают.

С помощью генератора качающейся частоты и осциллографа можно проверить и настроить такие узлы, как кварцевые и электромеханические фильтры, радиочастотный тракт передатчика или приемника. Для определения частот параллельного и последовательного резонансов кварцевых резонаторов используют режим ручного управления.

Сам прибор настраивают вращением ручки движка резистора. С того момента, когда становится наглядно видно, что при вращении движка колебания «качания» частоты изменяются, настройку генератора заканчивают.

Как и многие генераторы, генератор качающейся частоты преобразует первичные электрические колебания в заданные колебания определенной частоты и формы.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

info.wikireading.ru

Генератор качающейся частоты | Авторская платформа Pandia.ru

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА

В. Скрыпник

ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ

Генератор качающейся частоты (ГКЧ) предназна­чен для исследования амплитудно-частотных характе­ристик (АЧХ) узкополосных резонансных цепей при регулировке радиоэлектронных устройств в диапазоне от 0,2 до 30 МГц. В приборе предусмотрена регули­ровка полосы обзора и частоты качания. Прибор позволяет исследовать фильтры с полосой пропуска­ния 1 кГц и шире. Максимальное выходное напряже­ние составляет 1 В.

ГКЧ используется совместно с любым осциллогра­фом, имеющим вход внешней синхронизации. Пилооб­разное напряжение, а также импульсы синхронизации для осциллографа амплитудой 8 В формируются вну­тренним генератором прибора.

Максимальные полосы обзора даны в табл. 1 отдельно для начала и конца каждого из десяти под­диапазонов. Отсчет частоты на исследуемой АЧХ про­изводится по меткам, которые формируются через 100…465 и 1000 кГц. Предусмотрено переключение ширины метки для широких и узких полос качания при исследовании АЧХ.

Таблица 1

Поддиапазон

Максимальная полоса обзора, кГц

в начале подднапачопа

в конце полдиаткпона

200…322 кГц

8

28

305…510 кГц

17

55

450…800 кГц

20

100

0.75… 1,35 МГц

45

150

1.25…2,25 МГц

60

230

2…4МГц

25

180

3,5…7.3 МГц

40

260

6,3…13МГц

60

400

10.5…21,5 МГц

100

800

16…30 МГц

150

1500

Принципиальная схема ГКЧ показана на рис. 1. На транзисторе VI собран задающий генератор для пер­вых пяти поддиапазонов, на транзисторе V4 — для вто­рых пяти поддиапазонов. Нужный поддиапазон выби­рают кнопочными переключателями 57 — S10. Час­тоту устанавливают конденсаторами переменной ем­кости CI и С4. Качание частоты задающего генера­тора происходит под действием пилообразного напря­жения, поступающего на варикапы V2, V3 или V5, V6 с генератора пилообразного напряжения. Амплитуду этого напряжения регулируют переменным резисто­ром R32. Подстроечным резистором R7 устанавливают начальное напряжение смещения варикапов.

Сигнал с задающего генератора усиливается тран­зистором V7 и через эмиттерный повторитель на тран­зисторе V8 поступает на выходной разъем XI. Пере­менным резистором R18 регулируют уровень выход­ного напряжения качающейся частоты. Через конден­сатор С13 напряжение качающейся частоты подается на смеситель меток, выполненный на транзисторе V9. В его коллекторную цепь включен фильтр нижних частот C18L16 с частотой среза около 10 кГц, опреде­ляющий размер широкой метки. Переключателем S11 может быть включен фильтр C20L17C21. При этом ширина меток будет около 1 кГц. Сигнал меток уси­ливается транзистором V10 и через переменный рези­стор R25 поступает на выходной усилитель, собранный на транзисторе VII. На затвор этого транзистора подается напряжение с выносного детектора (ХЗ). Со стока через конденсатор С24 сигнал поступает на клеммы Х2, к которым подключают вход усилителя вертикального отклонения осциллографа.

Формирование меток осуществляется кварцевым генератором, собранным на элементах D1.1 и D1.2. Кварцевый генератор вырабатывает напряжение ча­стотой 1 МГц, которое делится на 10 счетчиком D2. Эти частоты (1 МГц и 100 кГц) через контакты S12.1 переключателя меток приходят на формирователь сетки меток, выполненный на транзисторах V14, V16, V18. В коллекторную цепь транзистора V18 включен импульсный трансформатор, с обмотки которого сни­мают короткие импульсы. В зависимости от положе­ния переключателя S12 импульсы с формирователя сетки меток или со входа Х5 («Внешние метки») либо сигнал частотой 465 кГц с кварцевого генератора (на транзисторе V20) поступают на второй вход смесителя меток (на эмиттер транзистора V9).

Генератор пилообразного напряжения собран на транзисторах V23, V24. Напряжение с него через кон­денсатор С35 поступает на эмиттерный повторитель (на транзисторе V25), а с него — на задающие генера­торы. С эмиттера од непереходного транзистора V24 снимаются положительные синхроимпульсы, необхо­димые для синхронизации развертки осциллографа.

Рис. 1. Принципиальная схема генератора качающейся частоты

При работе с ГКЧ часто возникает необходимость во введении калиброванного затухания по высокой частоте между прибором и исследуемым усилителем. В этом случае на выходе ГКЧ удобно включить сту­пенчатый аттенюатор, принципиальная схема которого показана на рис. 2. Аттенюатор рассчитан на коаксиальное соединение и вносит затухание от 0 до 45 дБ через 3 дБ. Как видно из схемы, он состоит из четырех резистивных П-образных затухающих звеньев. Первое звено вносит затухание, равное 3 дБ, вто­рое — 6 дБ, третье — 12 дБ и четвертое — 24 дБ. Каждое звено включается соответствующим переклю­чателем 67 — S4. При включении двух и более звеньев достигается большее затухание, равное сумме затуха­ний, вносимых каждым звеном.

Рис.2. Принципиальная схема аттенюатора

Рис.3. Внешний вид генератора качающейся чистоты

Рис. 4. Внутренний вид сверху генератора качаю­щейся частоты

Блок питания (см. рис. 1) состоит из трансформа­тора 77, выпрямителя на диодах V33 — V36 и двух стаби­лизаторов напряжения. Стабилизатор, выполненный на транзисторах V31, V32, вырабатывает напряжение — 22 В, которое предназначено для питания генератора пилообразного напряжения. Стабилизатор на транзи­сторах V27, V28 предназначен для получения напряже­ния — 12 В, которое используется для питания осталь­ных каскадов ГКЧ.

Трансформатор 77 собран на магнитопроводе Ш16X25. Первичная обмотка содержит 2300 витков провода ПЭЛ 0,15, вторичная — 380 витков провода ПЭЛ0.31.

В конструкции применен блок переменных конден­саторов Cl, C4 от вещательного радиоприемника. В секции С4 на 25% уменьшено число роторных и статорных пластин.

Аттенюатор выполнен в корпусе из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 50 X 50 X 85 мм. Корпус разделен на четыре отсека экранирующими перегородками. В каждом из них установлены тумблеры МТ-3. К выводам этих тумбле­ров припаяны резисторы затухающих звеньев. В пер­вом и четвертом отсеках на стенках корпуса установ­лены коаксиальные разъемы СР50-73Ф.

Вместо транзисторов П416Б в ГКЧ можно исполь­зовать другие германиевые высокочастотные транзи­сторы, например, П403, П417, ГТ322. Транзисторы КТ343 можно заменить на КТ326 или КТ347, КТ306Б — на КТ316 с любым буквенным индексом, КТ611 — на КТ602 или КТ604. В выносном пробнике можно использовать другие германиевые диоды, например Д20, ГД507, ГД508.

Катушки LI — L5 намотаны на 4-секционных уни­фицированных каркасах, используемых во входных цепях ДВ и СВ диапазонов радиовещательных прием­ников. Катушки L6 — L10 выполнены на гладком диа­метром 7 мм унифицированном каркасе от контуров на KB диапазоны. Во всех перечисленных катушках используется ферритовый подстроечник диаметром 2,7 мм. Катушка Ы6 намотана на кольцевом магнито­проводе типоразмером К10Х6Х4 из феррита М1000НН, Ы7 — па магнитопроводе К20 X 10X6 из такого же феррита, L18, L21 — на кольцах (К7Х 4Х X 2) из феррита М50ВЧ — 2. Намоточные данные ка­тушек приведены в табл. 2.

Внешний вид генератора качающейся частоты показан на рис.3, внутренний (вид сверху) — на рис. 4.

Таблица 2

Катушка

Индуктивность. мкТн

Число витков

Провод

L1

920

100 + 300

ПЭВ0Л7

L2

390

60 + 180

ПЭВ0.17

L3

180

45 + 135

ПЭВ0.17

L4

80

30 + 90

ПЭВ0.17

L5

37

15 + 45

ПЭВ0,17

L6

46

15 + 45

ПЭВ0,2

L7

2

ПЭВ0.2

L8

12

9 + 26

ПЭВ0.2

L9,L11.L13,L15

1

ПЭВ0,2

L10

4,5

7 + 17

ПЭВ0,31

L12

1,5

4 + 6

ПЭВ0,31

L14

0.5

1.5 + 4,5

ПЭВ0,31

L16

100

ПЭЛШО0Л5

L17

750

ПЭЛШО0,15

L18.121

9

ПЭВ0,31

L19

7.5

ПЭВ0.31

L20

7

ПЭВ0.31

ББК 32.84

Л87

Рецензент Л. И. Гусев

Л87 Лучшие конструкции 29-й и 30-й выставок творчества радиолюбителей: Сборник/Сост. В. М. Бондаренко, Е. В. Суховерхов. — М.: ДОСААФ, 1984. — 62 с, ил.

15 к.

Помещены статьи о лучших разработках радиолюбителей — участников выставок. Рассказано о спортивной, звукотехнической, радиовещательной и из­мерительной аппаратуре.

Для радиолюбителей, имеющих достаточный опыт и чтении схем, и монтаже и налаживании радиотехнических устройств.

2402020000 — 085 КБ — 26 — 16 — 84 ББК 32.84

Л 072(02)-84 Б3В — 1 — 11 — 84 642.М

Издательство ДОСААФ СССР.1984 г.

OCR Pirat

pandia.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о