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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Generatore di frequenza di scansione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione Per avere un'idea della larghezza di banda delle frequenze AF trasmesse dall'amplificatore, della profondità delle regolazioni del tono o di altre proprietà di frequenza del dispositivo di riproduzione del suono, è necessario prendere la risposta in frequenza di ampiezza (AFC). La tecnica è ben nota: armati di un generatore AF e di un voltmetro CA o di un misuratore di uscita, controllano il livello del segnale di uscita del dispositivo quando cambia la frequenza di ingresso. Quindi, sulla base dei dati ottenuti, viene costruita una curva dalla quale vengono determinate la larghezza di banda delle frequenze trasmesse, l'irregolarità della risposta in frequenza, l'attenuazione del segnale ad una determinata frequenza e altri parametri necessari. Vale la pena apportare alcuni miglioramenti all'uno o all'altro stadio dell'amplificatore, cambiando le valutazioni delle parti del circuito di feedback - e ancora, ancora una volta. La procedura per tali test è, ovviamente, noiosa. Ecco perché i radioamatori hanno cercato per molto tempo modi per osservare visivamente la risposta in frequenza. Uno di questi è l'uso di un generatore di frequenza ampio, che consente di "disegnare" l'inviluppo della risposta in frequenza sullo schermo dell'oscilloscopio. Nel senso più semplice, un generatore di frequenza spazzato (GCh) è un generatore AF con un dispositivo che consente di modificare gradualmente ("pompa") la frequenza delle oscillazioni sinusoidali di uscita in un determinato intervallo di frequenza. La fornitura di tali oscillazioni all'ingresso di un amplificatore controllato sarà equivalente alla sintonizzazione manuale della frequenza del generatore. Pertanto, l'ampiezza del segnale di uscita AF varierà in base alla frequenza dell'ingresso al momento. Ciò significa che sullo schermo di un oscilloscopio collegato al carico dello stadio di uscita, si può osservare l'inviluppo della risposta in frequenza, composto dai picchi di oscillazioni sinusoidali di diverse frequenze. Non è così facile "pompare" la frequenza del generatore AF in un ampio intervallo, quindi il GKCh basato sul generatore AF è ricoperto di molti stadi e diventa un dispositivo molto complicato per un radioamatore alle prime armi. Come mostra la pratica, è in qualche modo più semplice ottenere un prefisso-GKCH, in cui si formano oscillazioni AF a seguito del battito di segnali provenienti da due generatori che operano a frequenze di centinaia di kilohertz. Inoltre, uno dei generatori in questo caso è sintonizzabile, ad esempio, dalla tensione a dente di sega del generatore di scansione dell'oscilloscopio e l'altro funziona a una frequenza fissa. Il radioamatore Kursk I. Nechaev ha seguito questa strada, avendo sviluppato il GKCh proposto appositamente per il nostro ciclo. Il generatore si è rivelato essere combinato, perché oltre all'AF, consente anche di esplorare gli amplificatori IF dei ricevitori radio supereterodina. Lo schema del generatore di frequenza di scansione è mostrato in fig. 1. I suoi nodi principali, come probabilmente avrai intuito, sono generatori non sintonizzabili e sintonizzabili. Il primo è realizzato sul transistor VT4 secondo lo schema capacitivo a tre punti. La frequenza di oscillazione (circa 470 kHz) dipende dall'induttanza della bobina L3 e dalla capacità del condensatore C11. L'oscillazione si verifica a causa del feedback positivo tra l'emettitore e i circuiti di base del transistor. La profondità di feedback dipende dalla capacità dei condensatori SI e C12, che formano un partitore di tensione, ed è scelta in modo che la forma dell'oscillazione sia il più vicino possibile a quella sinusoidale.
Le oscillazioni di questo generatore, prelevate dalla resistenza di emettitore R18, vengono alimentate allo stadio di disaccoppiamento, realizzato sul transistor VT5, e dal suo carico di collettore (resistenza R15) al mixer, montato sul transistor VT3. Le vibrazioni di un altro oscillatore, sintonizzabile, effettuate sul transistor VT1, sempre secondo il circuito capacitivo a tre punti, vengono inviate al mixer in modo simile. La frequenza di oscillazione di questo generatore dipende dall'induttanza della bobina L1 e dalla capacità del circuito collegato tra i terminali di collettore ed emettitore del transistor. Ed esso, a sua volta, è composto dal condensatore C3 collegato in parallelo, dai varicap VD1, VD2 e dal condensatore C4 collegati in serie con queste parti. Affinché la frequenza del generatore possa essere modificata, agli anodi dei varicap viene applicata una tensione costante di polarità positiva. Quando, ad esempio, si imposta la modalità "Gen." (solo generazione di frequenza) e premere il pulsante di commutazione SA1, quindi il resistore R5 collegato ai varicap viene collegato attraverso i contatti della sezione SA1.1 al motore del resistore variabile R2 e la tensione di alimentazione viene fornita all'uscita superiore del resistenza variabile a seconda del circuito attraverso la sezione SA1.2. Spostando il cursore del resistore variabile, è ora possibile modificare la frequenza di oscillazione del generatore da circa 455 a 475 kHz (la frequenza media di 465 kHz è la frequenza intermedia dei ricevitori supereterodina). Dalla bobina di accoppiamento L2, le oscillazioni di questa frequenza vengono inviate al partitore di tensione R9R14.1 e dal motore a resistenza variabile R14.1 - al connettore di uscita XS2. Da questo connettore, il segnale viene inviato all'ingresso dell'amplificatore IF (o suoi stadi) del ricevitore radio. Sul carico del mixer (resistori R13, R14.2), le fluttuazioni della frequenza differenziale si distinguono nell'intervallo di circa 500 Hz ... 20 kHz, a seconda della frequenza del generatore sintonizzabile. Non è possibile ricevere un segnale con frequenza inferiore a 500 Hz a causa del fenomeno della sincronizzazione della frequenza di entrambi i generatori con piccole differenze di sintonia. Dettagli C6, R13, C8 è un filtro passa basso che attenua le oscillazioni dei generatori che sono passati attraverso il mixer. Dal motore della resistenza variabile R14.2, il segnale AF viene inviato al connettore XS3 che, quando il set-top box è in funzione, viene collegato all'ingresso dell'amplificatore AF in prova. Per garantire che la frequenza dell'oscillatore sintonizzabile cambi entro i limiti specificati, è necessario fornire una tensione costante da 2 a 0 V dal motore del resistore variabile R9. Con una gamma più piccola di variazioni di tensione, la gamma di frequenza del segnale prelevato dai connettori XS2 e XS3 sarà corrispondentemente ridotto. Per ottenere una frequenza di oscillazione oscillante dell'AF, premere il pulsante SA3 "GKCH AF" (contemporaneamente viene rilasciato il pulsante SA1 e la sezione SA1.2 collega tramite il resistore R1 l'uscita superiore del resistore R2 secondo il circuito con il connettore XS1 - viene fornito con una tensione di scansione a dente di sega dall'oscilloscopio.Il resistore R1 limita l'ampiezza di questa tensione attraverso il resistore R2 fino a 9 V, in modo che le variazioni di frequenza massime del generatore sintonizzabile siano 20 kHz ( come nel caso di un generatore di tensione costante). è più alto nel circuito, maggiore è l'intervallo di variazione della frequenza. Quando si controllano i percorsi IF dei ricevitori, premere il pulsante SA2 “GKCH IF”. In questo caso, i varicap ricevono una tensione costante fissa, rimossa dal divisore R3R4, nonché una tensione a dente di sega fornita attraverso il condensatore C1 dal motore a resistore variabile R2. La tensione fissa imposta la frequenza del generatore su 465 kHz e la tensione a dente di sega la modifica in entrambe le direzioni di un massimo di 10 kHz (quando il cursore del resistore variabile è installato nella posizione superiore nel circuito). Come già accennato, quando l'oscillatore sintonizzabile funziona in modalità di oscillazione della frequenza, è necessario applicare al resistore R2 una tensione a dente di sega con un'ampiezza di 9 V. Inoltre, la tensione deve essere crescente in modo che la risposta in frequenza corrisponda alla contorno generalmente accettato - frequenze più basse a sinistra e medie e alte - a destra. I proprietari di oscilloscopi, in cui solo una tale tensione di scansione viene emessa su una presa speciale, ripetono completamente il prefisso secondo il diagramma sopra e selezionano l'ampiezza desiderata della sega ai terminali del resistore R2 modificando il valore del resistore R1. Si consiglia ai proprietari di oscilloscopi con una tensione a dente di sega di ampiezza sufficiente, ma in calo, di sostituire i transistor con strutture simili per potenza, ma opposte a quelle indicate nel diagramma, cambiare la polarità di accensione dei varicap e del condensatore di ossido C10, poiché nonché la polarità della tensione di alimentazione. I proprietari dell'oscilloscopio OML-2M (OML-3M) sanno già che l'uscita di tensione a dente di sega alla presa sulla parete posteriore dell'oscilloscopio raggiunge un'ampiezza massima di 3,5 V, che è inferiore a quella richiesta. Pertanto, sono possibili due opzioni. Nel primo caso si può generalmente rimuovere la resistenza R1 e alimentare la sega al connettore XS1, collegato all'uscita superiore della resistenza variabile R2 secondo lo schema. In questo caso, la frequenza massima nella modalità swing diminuirà da 20 a 15 kHz, il che è abbastanza accettabile per testare e regolare molti amplificatori mono e stereo di fascia bassa. Se è necessario studiare amplificatori migliori con una larghezza di banda fino a 20 kHz, dovrai integrare il set-top box con un amplificatore a due stadi basato sui transistor VT6, VT7 e accenderlo invece del resistore di limitazione R1. L'ampiezza della sega sul resistore R2 aumenterà a 8 ... 8,5 V. Forse ti starai chiedendo se abbia senso utilizzare due stadi per ottenere poco meno del triplo del guadagno (da 3,5 a 8,5 V). Infatti per tale amplificazione basterebbe una sola cascata. Ma la sua uscita sarà una tensione a dente di sega decrescente. Per ottenere non solo il guadagno desiderato, ma anche la polarità del segnale desiderata, l'amplificatore doveva essere realizzato utilizzando due transistor. Passiamo alla storia sui dettagli del prefisso-GKCH. I transistor VT3 e VT7 possono essere, oltre a quelli indicati nello schema, KT361D, GT309A - GT309G, KT326A, KT326B, P401 - P403, P416, i restanti transistor - KT315A - KT315I, KT301G - KT301Zh, KT312A - KT312V. Varicaps VD1, VD2 - KV109A - KV109G. Condensatori C1, C2, C7, C9 - BM, MBM, KLS; C10 - K50-12; il resto - CT, KD, PM, KLS. La resistenza variabile R2 può essere SPO-0,5, SDR-9a, SDR-12, la doppia resistenza R14 è SDR-4aM, ma può anche essere sostituita con una singola (R14.1 e R14.2) dello stesso tipo di R2. Resistenze fisse - MLT-0,125. Interruttori - P2K con fissazione dipendente, quando viene premuto uno dei tasti, il resto è in posizione premuta. Gli induttori possono essere avvolti su telai IF del ricevitore radio Alpinist-405 o altri telai simili con trimmer di ferrite. Le bobine L1 e L2 sono avvolte su uno di questi telai e L3 su un altro. I dati della bobina sono i seguenti: L1 - 500 giri e L2 (è posizionato sopra L1) - 50 giri di filo PEV-2 0,09; L3 - 170 giri di filo PEV-2 0,1...0,12. Connettori - ad alta frequenza, da ricevitori televisivi. L'alimentazione deve essere a tensione stabilizzata (da questo dipende la stabilità di frequenza dei generatori) ed è progettata per una corrente di carico di almeno 10 mA. Alcune parti della console sono montate su un lato tavole (Fig. 2) in fibra di vetro a doppia faccia. Le conclusioni delle parti sono saldate direttamente ai conduttori: strisce di alluminio. La scheda funge contemporaneamente da parete frontale del case (Fig. 3), su di essa sono fissati interruttori e resistori variabili (il resistore R2 è dotato di una scala).
Su una parete laterale dell'alloggiamento è presente un connettore di ingresso XS1, sull'altro - connettori di uscita XS2 e XS3. Tra i terminali degli interruttori, resistori variabili e connettori, sono montate parti che non sono mostrate nel disegno del circuito stampato. I conduttori di alimentazione con spine alle estremità escono dai fori della parete laterale - vengono inseriti nelle prese dell'alimentatore (o collegati alle uscite di una sorgente, ad esempio, composta da due batterie 3336 collegate in serie) . La cover inferiore è rimovibile. Se il set-top box viene montato senza errori e vengono utilizzate parti riparabili, entrambi i generatori inizieranno a funzionare immediatamente. Per verificarlo è necessario premere il pulsante SA1, alimentare il set-top box, posizionare i cursori del resistore variabile nella posizione superiore secondo lo schema e collegare le sonde di ingresso dell'oscilloscopio al connettore XS2 - deve funzionare in automatico modalità con sincronizzazione interna e ingresso chiuso (o aperto). Dopo aver scelto la sensibilità dell'attenuatore di ingresso dell'oscilloscopio in modo che l'intervallo dell'immagine sullo schermo sia di almeno due divisioni, è possibile attivare la modalità standby sull'oscilloscopio e "fermare" l'immagine con le manopole corrispondenti. La forma dell'oscillazione dovrebbe essere prossima alla sinusoidale e la frequenza dovrebbe essere compresa tra 400 e 600 kHz. Successivamente, è possibile verificare il funzionamento del secondo generatore collegando l'oscilloscopio all'uscita dell'emettitore del transistor VT4 (l'ingresso dell'oscilloscopio è chiuso). Dovrebbero esserci anche oscillazioni sinusoidali con frequenza entro i limiti specificati per il primo generatore. Ora puoi iniziare a configurare i generatori e a calibrare le scale (ce ne sono due - per le oscillazioni di IF e AF) del resistore variabile R2. Avrai bisogno di un frequenzimetro, che è collegato al connettore XS2. Il cursore del resistore variabile R14.1 viene lasciato nella posizione del segnale di uscita massimo e il cursore del resistore R2 viene spostato su quello inferiore secondo lo schema, ovvero non viene applicata alcuna tensione costante ai varicap. Controllando la frequenza del generatore impostarla pari a 475 kHz agendo sulle bobine L1, L2. Quindi spostare il cursore del resistore R2 nella posizione superiore secondo il diagramma e misurare la frequenza del generatore: dovrebbe essere pari a 455...450 kHz. Se è più grande, seleziona il condensatore C3 di capacità inferiore o eliminalo del tutto. A una frequenza inferiore, selezionare un condensatore con una capacità maggiore, dopodiché il generatore viene nuovamente sintonizzato su una frequenza di 475 kHz con il cursore del resistore R2 nella posizione inferiore. Lasciando il cursore del resistore in questa posizione, commutare il frequenzimetro sul connettore XS3 e misurare la differenza di frequenza. Riducilo con il trimmer della coil L3 al minimo possibile, cercando di ottenere “zero battiti”. I tagliabordi possono quindi essere contrastati con vernice nitro o una goccia di colla. Collegando un oscilloscopio al connettore XS3 e impostando lo slider del resistore variabile R2, ad esempio, nella posizione centrale, controllano la forma delle oscillazioni. Se necessario migliorarlo prelevare la resistenza R15. Ricollegare il frequenzimetro al connettore XS2 e, spostando dolcemente il cursore del resistore variabile R2 dalla posizione inferiore a quella superiore, misurare la frequenza del generatore in vari punti. Sulla scala del resistore annotare i valori di frequenza. Allo stesso modo calibrare la seconda scala collegando il frequenzimetro al connettore XS3. Il prossimo passo è controllare e stabilire un amplificatore di tensione a dente di sega a due stadi (se decidi di assemblarlo). Innanzitutto, un segnale viene inviato al connettore XS1 dalla presa sulla parete posteriore dell'oscilloscopio OML-2M (OML-3M) e la sonda di ingresso è collegata all'uscita inferiore del resistore R21 in base al circuito (cioè, praticamente controllano il segnale in ingresso). La sensibilità dell'oscilloscopio è impostata su 1 V / div. e l'inizio della linea di scansione viene spostato nell'angolo inferiore sinistro della scala. L'oscilloscopio funziona in modalità automatica con un ingresso chiuso, la durata della scansione è di 5 ms / div. Sullo schermo vedrai una tensione a dente di sega crescente, la parte superiore della sega potrebbe andare oltre la linea verticale estrema della scala. Con la manopola di regolazione della lunghezza della spazzata, impostare una tale tensione a dente di sega in modo che si adatti esattamente tra le linee verticali estreme della scala (Fig. 4, a) e misurare l'ampiezza della sega: può essere di circa 3 V.
Quindi commutare la sonda di ingresso dell'oscilloscopio sull'uscita del collettore del transistor VT6 e impostare la sensibilità dell'oscilloscopio su 0,5 V / div. Sullo schermo vedrai l'immagine di una sega che cade. Portare l'inizio della linea di scansione sulla linea mediana della scala e misurare l'ampiezza del segnale: dovrebbe essere di circa 0,8 V (Fig. 4b). Se la natura della sega è molto distorta (alla fine appare un "passo"), dovrai selezionare un resistore R21. Impostare la sensibilità sull'oscilloscopio su 1 V / div e collegare la sua sonda di ingresso all'uscita del collettore del transistor VT7 e, sulla console, premere il pulsante SA1 in modo che il resistore R2 sia collegato a R24. L'immagine mostrata in Fig. 4, c, può apparire sullo schermo dell'oscilloscopio: una sega distorta. È possibile eliminare la distorsione selezionando in modo più accurato il resistore R23 e talvolta anche il resistore R21, in modo da ottenere l'immagine mostrata in Fig. 4d sullo schermo. Appare inizialmente una leggera non linearità della sega a causa di un certo "ritardo" nell'apertura del transistor VT6 all'aumentare della tensione a dente di sega. Questa non linearità praticamente non influirà sul funzionamento del GKCh. Per quanto riguarda l'ampiezza massima della sega, non differisce molto da 9 V. Certo, può essere aumentata, ma in questo caso sarà necessario alimentare l'amplificatore a due stadi con una tensione leggermente superiore - 10 .. 12 V. Al momento della creazione dell'amplificatore, invece dei resistori R21 e R23, è preferibile saldare variabili con una resistenza rispettivamente di 1,5 ... 2,2 MΩ e 1 MΩ. Come lavorare con il nostro GKCh? Sai già che, a seconda del dispositivo in prova (amplificatore IF o AF), viene utilizzato l'uno o l'altro connettore di uscita del generatore: è collegato all'ingresso del dispositivo. La sonda di ingresso dell'oscilloscopio è collegata all'uscita del dispositivo in prova. Quando si accende GKCh sullo schermo dell'oscilloscopio, è possibile visualizzare l'inviluppo della caratteristica ampiezza-frequenza del dispositivo. Più precisamente, si può dire quanto segue. Quando si controlla l'amplificatore IF supereterodina, il connettore XS2 è collegato con un cavo ad alta frequenza (o filo schermato) attraverso un condensatore da 0,05 ... 0,1 μF alla base del transistor del convertitore di frequenza e la sonda di ingresso dell'oscilloscopio è collegata al rilevatore ricevitore. Resistenza variabile R14.1 impostata un tale segnale di uscita del GKCH in modo che l'immagine osservata non sia distorta (non c'era limitazione della caratteristica dall'alto) e il resistore variabile R2 seleziona una tale frequenza dell'oscillatore in modo che l'inviluppo a forma di U della caratteristica dell'amplificatore IF sia situato al centro dello schermo dell'oscilloscopio. Se il segnale dell'MCC risulta essere eccessivo anche nella posizione quasi inferiore dello slider del resistore R14.1, può essere ridotto collegando un divisore di tensione aggiuntivo tra l'MCC e il ricevitore. Ti diremo di più sull'uso del GKCh per testare il percorso IF in seguito, quando toccheremo la metodologia per testare e stabilire un ricevitore radio supereterodina. E oggi faremo alcuni lavori pratici sul controllo dell'amplificatore AF. È meglio concentrarsi su un amplificatore con controlli di tono per le frequenze basse e alte. Ad esempio, usiamo l'amplificatore descritto nell'articolo di B. Ivanov "Electrophone from EPU" in "Radio", 1984, No. 8, p. 49-51. Se ricordi, nel nostro ciclo abbiamo già incontrato una parte di questa costruzione: il nodo A2. Ora devi aggiungere ad esso il nodo A1 con due controlli di tono, collegare all'amplificatore invece di una testa dinamica un carico equivalente con una resistenza di 8 ... 3 Ohm e collegare l'ingresso dell'amplificatore al connettore XS5 del nostro set-top box (Fig. 1) attraverso un condensatore di ossido con una capacità di 10 ... XNUMX uF (poiché non c'è condensatore di disaccoppiamento né all'uscita del set-top box né all'ingresso dell'amplificatore).
Sull'oscilloscopio, la durata dello sweep è 5 ms/div., La sensibilità è 2 V/div., L'ingresso è chiuso, lo sweep è automatico con sincronizzazione interna (il controllo di sincronizzazione deve essere in posizione centrale per evitare contrazioni dell'immagine a l'inizio dello sweep), la linea dello sweep è nella scala media. Autore: B. Ivanov, Mosca; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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