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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Prefisso per misurare le caratteristiche di frequenza. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione Recentemente, i metodi visivi di monitoraggio delle prestazioni basati sull'uso di indicatori panoramici sono stati ampiamente utilizzati nella pratica radioamatoriale. Con il loro aiuto, è possibile regolare molto più rapidamente dispositivi di ingegneria radio così complessi come filtri, amplificatori, radio, televisori, antenne. Tuttavia, non è sempre possibile acquistare un tale dispositivo industriale e non è economico. Nel frattempo, senza costi speciali, puoi realizzare un dispositivo simile per funzionalità sotto forma di collegamento a un oscilloscopio. Tale prefisso dovrebbe contenere un generatore di frequenza sweep (GCh), un generatore di tensione per lo sweep dell'oscilloscopio e una testina di rilevamento remota. Lo schema di tale prefisso è mostrato in Fig. uno.
Durante lo sviluppo della console, l'obiettivo era creare un design semplice, di piccole dimensioni e facile da replicare. È vero, per la sua semplicità, ovviamente, non è privo di alcune carenze, ma dovrebbe essere considerato solo come un design di base. Man mano che vengono aggiunti più nodi, sarà possibile espandere la funzionalità e la comodità del servizio del dispositivo. Il prefisso proposto è destinato alla sintonizzazione di vari dispositivi elettronici nella gamma di frequenza di 48 ... 230 MHz, ad es. nella banda televisiva MV. Tuttavia, questo design consente di modificare la gamma delle sue frequenze operative e quindi sarà in grado di operare nella gamma UHF (300 ... 900 MHz), la prima frequenza intermedia della televisione satellitare (800 ... 1950 MHz ) o sulle bande KB dei radioamatori. Il principale vantaggio di un tale set-top box è che l'intera gamma di frequenza viene coperta utilizzando un GKCh (questo è conveniente quando si configurano dispositivi a banda larga, come amplificatori di antenna, selettori di canali TV, ecc.), è possibile impostare il frequenze superiori e inferiori della gamma swing indipendentemente l'una dall'altra con due manopole di controllo. Ciò consente di impostare rapidamente la sezione richiesta del campo operativo. Gli svantaggi del dispositivo includono la dipendenza non lineare della tensione di scansione e la variazione della sua ampiezza quando si cambia la gamma di frequenza operativa. Il prefisso è costituito da un GKCh assemblato sui transistor VT2 VT3, un amplificatore buffer su un transistor VT4 Sugli elementi DA1, DA2, DA4,001 è assemblato un generatore di tensione triangolare, su un chip DA5 e un transistor VT1, uno stabilizzatore di corrente per alimentare il GKCh, e su un chip DA3, un amplificatore di tensione per lo sweep dell'oscilloscopio. Il generatore RF è assemblato secondo lo schema di un multivibratore con un carico induttivo. Tale soluzione circuitale ha consentito di fornire la copertura dell'intera gamma (fattore di sovrapposizione di frequenza di circa 5) senza commutare gli elementi di impostazione della frequenza. Ciò si ottiene modificando la corrente attraverso i transistor, modificando al contempo i parametri della loro conduttività e capacità di diffusione, il che rende possibile variare la frequenza di un tale generatore su un'ampia gamma. Quindi, quando la corrente cambia da 50 a 1,5 mA, la frequenza cambia da 48 a 230 MHz. Ma per aumentare la stabilità della frequenza e la capacità di controllare il generatore RF, dovrebbe essere alimentato da uno stabilizzatore di corrente. La tensione di controllo per lo stabilizzatore di corrente è formata sul condensatore C3, amplificato dal microcircuito DA5, e il suo segnale di uscita controlla la corrente che scorre attraverso il transistor VT1 (e i transistor del generatore RF). Gli elementi DA1, DA2, DM e DD1 forniscono la ricarica periodica del condensatore. Il ciclo di ricarica dipende dalle posizioni cursori dei resistori R2 e R4. La tensione fornita ai resistori è stabilizzata dallo stabilizzatore parametrico R1 VD1. Gli amplificatori CC DA1 e DA2 agiscono come comparatori di tensione: la caduta di tensione attraverso il resistore R14 viene utilizzata come riferimento e le tensioni di commutazione sono determinate dalle posizioni dei resistori R2 e R4. Nello stato iniziale, il condensatore C3 è scarico, quindi il resistore R14 ei terminali dei comparatori 3 DA1 e 2 DA2 avranno una tensione prossima allo zero. In questo caso, l'ingresso R del trigger DD1 sarà un livello logico alto e l'uscita S sarà bassa, rispettivamente, l'uscita diretta del trigger sarà bassa e l'inverso - alto. In questo stato, l'uscita del microcircuito DA4 sarà 10 ... 11 V e il condensatore C3 inizierà a caricarsi attraverso il resistore R11. L'aumento della tensione sul condensatore porta ad un aumento della corrente attraverso il generatore RF e ad una diminuzione della frequenza generata. Quando la caduta di tensione attraverso il resistore R14 è uguale alla tensione attraverso il motore del resistore R4, all'uscita del comparatore DA2 apparirà un livello logico basso, ma lo stato di trigger non cambierà e il processo di carica del condensatore continuerà. Quando la tensione sul resistore R14 aumenta al livello di tensione sul motore del resistore R2, all'uscita del comparatore DA1 apparirà un livello logico alto, lo stato di trigger cambierà al contrario, quindi l'uscita del microcircuito DM avrà una tensione di -10 ... -11 V e inizierà la scarica del condensatore C3. In questo caso il comparatore DA1 passerà ad uno stato con livello logico basso in uscita, ma il trigger non verrà trasferito e il condensatore C3 continuerà a scaricarsi. Quando il condensatore viene scaricato alla tensione di funzionamento del comparatore DA2, alla sua uscita apparirà un livello logico alto, il trigger si attiverà, l'uscita del microcircuito DA4 avrà una tensione di 10 ... 11 V - la carica del condensatore C3 ricomincerà. Pertanto, ho modificato la tensione sui motori dei resistori R2 e R4, è possibile modificare le tensioni agli ingressi dei comparatori, tra i quali viene ricaricato il condensatore C3, ad es. l'intervallo di variazione della corrente che scorre attraverso il generatore RF, e quindi l'intervallo di variazione della sua frequenza. Poiché queste tensioni possono essere impostate indipendentemente l'una dall'altra, viene fornita un'impostazione indipendente delle frequenze superiore e inferiore dell'intervallo di scansione del generatore. Sul condensatore C3 si forma una tensione triangolare e non un dente di sega, come di solito accade in tali dispositivi. Pertanto, la frequenza del GKCH viene sintonizzata su e giù alla stessa velocità. Ciò ha consentito di eliminare il dispositivo di retrodiffusione necessario in questi casi, il che, ovviamente, semplifica il design. Va notato che la linearità della tensione triangolare sarà bassa, ma abbastanza soddisfacente. Se la linearità è importante, allora nel circuito di carica del condensatore, invece del resistore R11, dovrebbe essere incluso uno stabilizzatore di corrente, realizzato secondo il circuito mostrato in Fig. 2.
L'amplificatore buffer sul transistor VT4 fornisce il disaccoppiamento tra il generatore RF e il carico e forma anche il livello di tensione di uscita richiesto: è 1 mV all'uscita XS100 e -2 mV all'uscita XS10. Per sincronizzare lo sweep dell'oscilloscopio, è stata utilizzata la caduta di tensione attraverso il resistore R14, è proporzionale alla variazione di frequenza (poiché entrambi sono una funzione della corrente attraverso i transistor del generatore), ma inversamente: una tensione più elevata attraverso il resistore corrisponde a un valore di frequenza inferiore. Pertanto, viene alimentato a un amplificatore invertente (IC DA3) con un rapporto di trasmissione regolabile. Alla sua uscita viene generata una tensione per sincronizzare lo sweep dell'oscilloscopio, che ha una relazione diretta tra tensione e frequenza. L'ampiezza di questa tensione è impostata dal resistore R10. Tutti gli elementi radio del set-top box sono accesi il circuito stampato mostrato in Fig. 3. È realizzato in textolite a doppia faccia. Il lato libero da elementi viene lasciato metallizzato e collegato all'altro lato con lamina lungo il perimetro del pannello. Questo lato è anche il pannello frontale del dispositivo e le parti sono ricoperte da una custodia, preferibilmente metallica.
Nel dispositivo possono essere utilizzati i seguenti tipi di elementi: OU - K140UD6 o K140UD7 (con indici di lettere A e B), microcircuito digitale - K561TM2, 564TV1 o altri microcircuiti della serie K561, 564 contenenti un flip-flop RS. Inoltre, il trigger può essere assemblato anche sulla base degli elementi logici dei microcircuiti K561LA7, K561LE5, ecc. Transistor VT1 - KT603 (con indici di lettere A - G); KT608 (AB) KT630 (A, B), KT815 (A - D), KT817 (A - D); VT2 e VT3 -KT3123A, KT3123V e con una diminuzione dell'intervallo di sintonia e KT363B, quando si utilizzano i transistor KT3101A.KT3124A. Il circuito del generatore KT3132A deve essere cambiato secondo lo schema di fig. quattro; VT4 - KT4 (A, B), KT368A. KT399A, KT3101A o simili. Diodo Zener - KS147A, KS156A. Resistori R2, R4, R10 - SP, SPO, SP4-1, il resto - MLT. Condensatori C1.C3 - K50-6, K53-1, K52-1.S7-KD, KG, il resto - KM, KLS, KD. Jack XS1, XS2 qualsiasi alta frequenza, ad esempio la televisione. Le bobine L1, L2 sono senza cornice, avvolte su un mandrino con un diametro di 2 mm e contengono 5 spire di filo con un diametro di 0,5 mm, lunghezza dell'avvolgimento 15 mm.
Lo schema della testa del rivelatore remoto è mostrato in fig. 5. Può utilizzare diodi rivelatori ad alta frequenza - KD419A, GD507A o simili. Tutti gli elementi sono inseriti nella custodia dal pennarello e le connessioni tra di loro devono avere una lunghezza minima. È collegato all'oscilloscopio con un filo schermato. Stabilire il dispositivo inizia con un generatore RF. Per fare ciò, l'uscita del resistore R11, che è più in basso nel circuito, viene temporaneamente disconnessa dal chip DA4 e collegata al motore del resistore R2. Un frequenzimetro è collegato alla presa XS1, quindi, ruotando il resistore R2, viene misurata la gamma di frequenza del generatore - il suo rapporto di sovrapposizione di frequenza deve essere almeno 5. In tal caso, i limiti della gamma vengono impostati modificando contemporaneamente il numero di spire delle bobine o comprimendo e aprendo le spire. Se il rapporto di sovrapposizione risulta essere inferiore, puoi provare ad aumentarlo riducendo il valore dei resistori R3 e R5 del 20 ... 30%. Successivamente, tutte le connessioni vengono ripristinate e viene verificata l'operatività del generatore di tensione triangolare. Per fare ciò, controllare la tensione attraverso il resistore R14 durante la rotazione dei resistori R2 e R4. Quindi il set-top box viene collegato all'oscilloscopio e lo sweep orizzontale viene impostato sull'intero schermo con il resistore R10. Successivamente, un carico (resistenza da 1 o 75 Ohm) e una testina del rivelatore vengono collegati alla presa XS50 e la sua uscita viene collegata all'"Ingresso Y" dell'oscilloscopio. In questo caso, sullo schermo dovrebbe apparire una curva che riflette la dipendenza dalla frequenza della tensione di uscita. Selezionando i valori degli elementi C7, C10, R13 e i luoghi in cui questi ultimi sono collegati a L2, si ottiene una tensione di circa 100 mV con disuniformità non superiore al 30%. Nel progetto dell'autore, il condensatore C7 era collegato al primo e il resistore R13 al terzo giro della bobina L2, contando dal basso in base al circuito di uscita. In conclusione si calibrano le scale delle resistenze R2 e R4. Per fare ciò, un segnale dal generatore di riferimento viene inviato all'ingresso della testina del rivelatore collegata al connettore XS1 tramite un resistore con una resistenza di 200 ... 300 Ohm. Con una frequenza, ad esempio, di 100 MHz e cambiarne l'ampiezza fino a ottenere un segno e una curva netti. Successivamente, con la penna "Fn", l'inizio dello sweep viene combinato con questo segno e viene eseguito un segno sulla scala. Quindi, con la manopola "Fs", allinea la fine dello sweep con questo segno e fai anche un segno già sulla scala di questo resistore. Allo stesso modo calibrare la scala per altre frequenze. Per alimentare il set-top box è stato utilizzato un alimentatore stabilizzato bipolare, che fornisce una corrente fino a 100 mA attraverso lo schermo positivo e fino a 10 mA attraverso quello negativo. Autore:I. Nechaev, Kursk; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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