Частотомер
Частотомер это тот прибор, с которым жизнь в вашей лаборатории станет немного комфортней. Прибор ниже описанный назвать в полной мери частотомером можно с натяжкой так как он имеет мало разрядов в индикаторе и больше похож на хороший качественный пробник. Прибор вообще не нуждается в какой либо настройки, все что вам нужно это просто собрать его без ошибок и из исправных радио элементах. Все устройство собрано на трех микросхемах считая КРЕНку. Микросхема делитель и PIK контроллер.
Спецификации:
• Диапазон измерений: 0,0 до 999,9 MHz, шаг 0,1 MHz
• Правильное округление, уменьшенное мигание последней цифры
• индикация Over-диапазона
• Быстрое измерение - короткое измерение период
• Высокая чувствительность в ВЧ/СВЧ - диапазоне
• Можно вычитать 10,7 MHz для использования с приемником
Технические данные:
Напряжение питания: 8-20 V
Потребляемый ток: тип. 80 mA, макс. 120 mA
Входное напряжение: max. 10 mV в диап. 70-1000 MHz
Период измерения: 0,082 сек.
Обновление дисплея: 49 Hz
СХЕМА:
ДЕТАЛИ:
R1 - 39 k
R2 - 1 k
R3-R6 - 2,2 k
R7-R14 - 220
C1, C5, C6 - 100 нФ
C2, C3, C4 - 1 нФ
C7 - 100 мкФ
C8, C9 - 22 пФ
IC1 - 7805(КРЕН5А)
IC2 - SAB6456
IC3 - PIC16F84 запрограммированный + панелька
T1 - BC546B
T2-T5 - BC556B
D1, D2 - BAT41 (BAR19)
D3 - HD-M514RD (красн.) или HD-M512RD (зеленый), 4-цифровой коммутируемый LED - дисплей
X1 - 4 MHz Кварц
ВЧ - соединиткль
Для использования с приёмником соедините перемычку "10.7".
Установки для программирования: генератор: XT, WDT: выкл Тут лежит программа и печатные платы
Тут можно закачать отредактируваную плату. За помощь спасибо ~Dmitriy~
Werewolf
Чел с ником Roman_ua1cea любезно предоставил свой вариант конструкции. Ее прикол в полностью примененной базе SMD за что ему огромное спасибо. Кому интересно фаел ниже фотки тоже саветую закачать.
Фотки полностью качнуть тут!
Плата тут!
ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР НА МИКРОСХЕМЕ С520D (производство ГДР)
Принципиальная схема вольтметра
Печатная плата
Варианты выполнения входной цепи
Включение светодиодных индикаторов с общим катодом
В качестве дешифраторов можно использовать, например, К514ИД1, К514ИД2. Возможно использование и К155ИД1, если используются декадные индикаторы.
Транзисторы - типа КТ361 или подобные другие p-n-p проводимости.
Две схемы простых генераторов качающейся частоты
Генераторы качающейся частоты нашли широкое применение при настройке амплитудно- частотной характеристики усилителей и различных фильтров. Ниже приведены две простых схемы, позволяющие производить измерения в достаточно широком диапазоне частот.
Схема, приведенная на рис.1 обеспечивает при указанных номиналах частоту "качания" от 4 до 20 МГц. Диапазон частот зависит от номиналов C1,C3,R1,R2,R4. В качестве R2 применен сдвоенный потенциометр. На управляющий вход подается пилообразное напряжение амплитудой 1,8В с постоянной составляющей 0,8В.
Рис.1
На рис.2 показана схема с полосой "качания" от 0,3 до 70 МГц. Равномерность АЧХ самого генератора определяется емкостью и индуктивностью, стоящими в эмиттерных цепях транзисторов генератора.
Рис.2
Радио N2, 1978г.
Электроника N1, 1982г.
ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ
На рисунке приведена схема генератора качающейся частоты для диапазона 3-30 МГц. В его состав входят два высокочастотных генератора. Один из них, выполненный на транзисторе Т1, вырабатывает сигнал, частоту которого в пределах 83-113 МГц можно изменять конденсатором переменной емкости С3. Второй генератор (переменной частоты) собран на транзисторе Т2 и варикапе Д1.
При отсутствии на варикапе управляющего напряжения генератор настроен на частоту 80 МГц. Управляющее напряжение пилообразной формы с частотой 35 Гц поступает на варикап с генератора пилообразного напряжения, выполненного на транзисторах T5 и Т6. Оптимальную форму напряжения устанавливают подбором резисторов R17, R18.
Линеаризация пилообразного напряжения достигается применением однопереходного транзистора Т6 и стабилизатора тока (транзистор Т5), через который заряжается конденсатор C13. Истоковый повторитель на транзисторе Т4 является буферным каскадом между генератором пилообразного напряжения и усилителем на транзисторе Т3.
Сигналы с генераторов ВЧ поступают на смеситель (транзистор Т1). Результирующий сигнал разностной частоты через буферный каскад (эмиттерный повторитель на транзисторе T8) поступает на транзистор T9 и через переменный резистор R32 подается на испытуемое устройство. Сигнал с выхода этого устройства через истоковый повторитель (транзистор Т10) поступает на измерительный прибор (осциллограф). Каскад на транзисторе Т10 исключает влияние измерительного прибора на испытуемое устройство.
Девиацию частоты устанавливают переменным резистором R10. Уровень сигнала, поступающего на испытуемое устройство, регулируют переменным резистором R32.
ГКЧ потребляет от источника литания ток около 15 мА. Катушки L1 и L2 - бескаркасные, с внешним диаметром б мм. Они содержат по 6 витков эмалированного провода диаметром 0,71 мм. На монтажной плате ГКЧ точки А и 6 следует разместить как можно дальше друг от друга.
Транзисторы 2N2222 н 2N918 могут быть заменены па транзисторы серии КТ315. 2N706 - на КТ603А, а ВС350-на KT352 с любым буквенным индексом. Вместо транзисторов TIS34 и 2N5459 рекомендуем использовать КП302А, а вместо 2N1671B--KT117. Варикап нужно подобрать из серии Д901.
"OLd man" (Швейцария), 1975, N 1
ГЕНЕРАТОР СИГНАЛА ДМВ
При налаживании радиолюбительских конструкций, работающих на частотах выше 1 ГГц (например, в любительском диапазоне 23 см), необходим генератор высокостабильного сигнала. Его нетрудно изготовить, если в распоряжении радиолюбителя имеется кварцевый резонатор на частоту 27...50 МГц.
Принципиальная схема генератора изображена на рис. 1. Задающий генератор собран на транзисторе VT1, умножитель частоты - на диоде VD1. Необходимую гармонику исходного сигнала (например, 29-ю для любительского диапазона 23 см при использовании резонатора на частоту 45 МГц) выделяет контур L3C6. Напряжение смещения на диоде VD1 создается автоматически. Его оптимальное значение (по максимальному сигналу требуемой гармоники) устанавливают подстроечным резистором R4. По этому же критерию подбирают (подстроечным резистором R3) уровень высокочастотного напряжения, поступающего на умножитель с задающего генератора. При необходимости выходной сигнал генератора можно промодулировать. Требуемый уровень модулирующего напряжения устанавливают переменным резистором R5.
Puc.1
В генераторе применен обычный высокочастотный диод (не предназначенный для работы в диапазоне ДМВ). Если его заменить на диод Шоттки, уровень выходного сигнала заметно возрастет.
Колебательный контур L1C2 настраивают на частоту кварцевого резонатора. Конструкция катушек L1 и L2 некритична (отношение их чисел витков - около 10). Дроссель 15 представляет собой бескаркасную катушку (10 витков) диаметром 13 мм.
Элементы VD1, С4, С5, L3- L5 монтируют на плате из одностороннего фольгированного материала, располагая все детали со стороны фольги. Контур L3C6 представляет собой подстраиваемую конденсатором полуволновую линию. Ее размеры для любительского диапазона 23 см показаны на рис. 2. Изготавливают линию из медной полосы, изгибают и припаивают оба ее конца к фольге. Петлю связи L4 сгибают из провода диаметром 1 мм. и располагают в нескольких миллиметрах от линии L3.
Puc.2
Увеличив продольные размеры .линии (пропорционально уменьшению рабочей частоты), описанный генератор можно использовать для настройки, например, телевизионных конвертеров ДМВ.
Питают генератор от стабилизированного источника напряжением 9...12 В.
Prufostillator fur microwelle.- QSP, 1988, N 7, S. 20, 21.
Транзистор VT1 можно заменить на КП303Е, диод VD1 - на КД522 или КД514А. Кварцевые резонаторы на частоту 27...30 МГц есть в наборах серии "Кварц" для радиоуправляемых моделей.
Гетеродинный индикатор резонанса на 1,8 - 150 MHz
Для радиолюбительских измерений можно применить гетеродинный индикатор резонанса приведенный на рисунке.
В схеме можно применитьтранзисторы типа КП303 (VT1) и КТ361 (VT2), диоды КД514.
Данные катушек индуктивности зависят от выбранного диапазона. В оригинале был использован набор из 6 контуров, смонтированных на трехконтактных разъемах.
Elektronisches Jarbuch 1988, c.169.
ГИР на полевом транзисторе
Распространенным прибором у радиолюбителей является гетеродинный индикатор резонанса (ГИР). Ламповые приборы такого типа были неудобны в обращении, так как содержали тяжелый выпрямитель и нуждались в соединении с питающей сетью переменного тока. Транзисторные приборы значительно легче, удобнее в работе, поэтому и пользуются заслуженным успехом. Появление полевых транзисторов дало возможность создать более чувствительный ГИР.
Схема простейшего ГИРа на одном полевом транзисторе показана на рис. 1. Стрелочный индикатор ИП может быть с током полного отклонения от 50 до 500 мка. Сменные катушки для различных диапазонов волн можно взять от контуров промышленных транзисторных радиоприемников. У катушек работающих в диапазонах до 5-6 Мгц нужно делать средний вывод. На более высокочастотных диапазонах средний вывод не требуется. Калибруют ГИР по заведомо исправному заводскому радиоприемнику.
Puc.1
В том случае, когда нет чувствительного стрелочного прибора можно обойтись и менее чувствительным, например со шкалой 0-5 ма. В этом случае добавляют усилитель постоянного тока на одном транзисторе Т2 (рис. 2). Чувствительность индикатора можно регулировать в широких пределах потенциометром R5.
Puc.2
Вместо транзистора Т1 можно применить полевой транзистор КП302 с любым буквенным индексом: вместо транзистора Г2 - МП37 или МП38 с любым буквенным индексом; диод Д1- Д2А. При указанной замене необходимо изменить полярность включения батареи и диода Д1 на обратную.
"Practical Wireless", 1972, февраль.
ИНДИКАТОР ОДИНОЧНОГО ИМПУЛЬСА
При проверке работоспособности устройств на интегральных микросхемах возникает необходимость индикация прохождения одиночного импульса. Зарегистрировать появление одиночного импульса, порой очень короткого, в несколько десятков наносекунд, трудно даже с помощью специальных осциллографов.
На рис. 1 приведена принципиальная схема простого индикатора появления одиночного отрицательного импульса.
Puc.1
Элементы D1.1 и D1.2 образуют триггер, к одному входу которого подключается выход испытуемого устройства, а к другому - через кнопку SI - подается напряжение логического нуля, возвращающее триггер в исходное состояние.
Перед началом работы с индикатором следует установить его в исходное состояние кратковременным нажатием на кнопку S1. Если теперь подключить индикатор к испытуемому устройству, то первый же поступивший на вход импульс переключит триггер в другое устойчивое состояние и загорание светодиода V1 отметит появление импульса.
"Elektrotehnicar" (СФРЮ), 1976 N 7
Примечание. В индикаторе одиночного импульса можно использовать микросхему К155ЛА3 и светодиод КЛ101Б или КЛ101В.
Измерение фазы с помощью мультиметра
Ионпин Ксиа Университет Западной Виргинии, факультет электроники и вычислительной техники (Моргантаун, шт. Западная Виргиния)
Простая схема и цифровой мультиметр - это все, что необходимо для измерения угла фазового рассогласования двух импульсных последовательностей и считывания его значения непосредственно с индикатора. Погрешность составляет примерно 1 % для выходных сигналов в диапазоне частот от 100 Гц до 200 кГц.
Поскольку на входе D D-триггера схемы (1/2 74НС74) всегда подается уровень логической 1, передний фронт входного сигнала А установит выход триггера в состояние 1 (см. рисунок). С другой стороны, из сигнала В цепью R1, C1, ICic, и ICd формируется узкий отрицательный импульс, сбрасывающий триггер в 0. Длительность импульса, сформированного на выходе триггера типа 74СН74, равна временному интервалу между передними фронтами импульсов последовательностей А и В. Выходное напряжение, деленное резисторами R3, R4, R5 и проинтегрированное цепью R6, С2, является постоянным сигналом, пропорциональным T1/T.
Первоначально схему необходимо настроить на полную шкалу. Это производится замыканием ключа S3, что приводит к появлению на выходе триггера типа 74НС74 уровня логической 1. Теперь R4 следует настраивать до тех пор, пока на индикаторе мультиметра не появится показание 3,60 В. Дискретность показаний составляет 0,01 В=1°. Так как напряжение логического нуля ИС типа 74НС74 весьма близко к 0, в юстировке прибора на нулевом уровне нет необходимости. Комбинируя положения ключей S1 и S2 пользователи могут выбирать различные сочетания фронтов, фазовое рассогласование между которыми следует измерять (см. таблицу).
| S1 | S2 | Угол фазового рассогласования |
| А | В | Между передним фронтом А и передним фронтом В |
| А | B | Между передним фронтом А и задним фронтом В |
| А | B | Между задним фронтом А и передним фронтом В |
| А | B | Между задним фронтом А и задним фронтом В |
Yongping Xia. Multimeter finds phase angle, ED, 1990, No. 14, pp. 57, 58.
ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ
Электролитические конденсаторы из-за понижения емкости или значительного тока утечки нередко являются причиной неисправности радиоаппаратуры. Электронный тестер, схема которого приведена на рисунке, позволяет определить целесообразность дальнейшего использования конденсатора, явившегося предположительно причиной неисправности. Совместно с многопредельным авометром (на пределе 5 В) или отдельной измерительной головкой (100 мкА), тестером, можно измерять емкости от 10 мкф до 10 000 мкф, а также качественно определить степень утечки конденсаторов.
В основе работы тестера лежит принцип контроля остаточного заряда на полюсах конденсатора, который был заряжен током определенной величины в течение определенного времени. Например, емкость 1 Ф. получавшая заряд током 1 А в течение 1 с, будет иметь разность потенциалов на обкладках, равную 1 В. Практически постоянный ток заряда испытуемого конденсатора С обеспечивается генератором тока, собранным на транзисторе V5. На первом диапазоне емкости можно измерять до 100 мкф (ток заряда конденсатора 10 мкА), на втором - до 1000 мкф (100 мкА) и на третьем - до 10 000 мкф (1мА). Время заряда Сx выбрано равным 5 с и отсчитывается либо автоматически с помощью реле времени либо по секундомеру.
Перед началом измерения в положении переключателя S2 "Разряд" потенциометром R8 устанавливают баланс моста, образованного базово-эмиттерными переходами транзисторов V6 и V7, резисторами R8, R9, R10 и диодами V3. V4 , используемыми в качестве низковольтного источника опорного напряжения. Затем переключателем S1 выбирают ожидаемый диапазон измерения емкости. Если конденсатор не маркирован или потерял часть емкости, измерения начинают в первом диапазоне. Переключатель рода работ S2 перед измерением устанавливают в положение ".Разряд", в этом случае подключаемая емкость Сх тотчас разряжается через резистор R9. В положении "Заряд" переключатель S2 удерживают в течение 5 с, а затем переводят в положение "Отсчет" и немедленно производят отсчет результата измерения. Значение емкости (в мкф) обратно пропорционально нанесенным на шкалу прибора делениям напряжения (В) и определяется по формуле С= A/U, где А - постоянная, равная 50, 500, 5000 соответственно для первого, второго и третьего диапазонов измерения. Если конденсатор неисправен и обладает большим током утечки, стрелка измерительного прибора быстро вернется на нулевую отметку шкалы. Величина тока утечки при этом не определяется.
Налаживание тестера несложно и сводится в основном к установке потенциометрами R2, R4, R6 указанных ранее токов заряда по включенному в клеммы Сx микроамперметру.
"Radio, fernsehen, etektronik" (ГДР). 1978, N 2
Примечание. В измерителе емкости можно применить диоды КД202Б и транзистор КТ340В. Последовательно с микроамперметром следует включить добавочный резистор для получения диапазона 5 В на всю шкалу или использовать авометр, включенный на соответствующий предел измерения.
Измеритель короткозамкнутых витков
Короткозамкнутые витки в катушках строчного трансформатора, в отклоняющих катушках и т. п. обнаружить очень трудно. Для этих целей можно воспользоваться измерителем короткозамкнутых витков, принципиальная схема которого приведена на рисунке.
Транзистор Т1 совместно с катушкой L1 и конденсаторами С1, С2 образует генератор с емкостной обратной связью. На транзисторе Т2 выполнен вольтметр, измеряющий амплитуду генерируемого сигнала. Резистор R7 ограничивает величину коллекторного тока транзистора Т2. При подключении на вход измерителя исправной катушки показания измерительного прибора практически не должны меняться. Если в катушке имеются короткозамкнутые витки, уменьшается добротность колебательного контура и показания прибора уменьшатся.
Порядок налаживания измерителя следующий. Перед его включением движок переменного резистора R2 устанавливают в нижнее, по схеме, положение. Затем включают питание. Величина коллекторного тока должна быть порядка 0,1 мА. Перемещая движок переменного резистора вверх. добиваются самовозбуждения генератора. коллекторный ток транзистора при этом скачком возрастет примерно до 0.4 мА. При замыкании входных гнезд накоротко должен происходить срыв колебаний (об этом будет свидетельствовать уменьшение показаний миллиамперметра).
Чувствительность прибора проверяют путем создания короткозамкнутых витков на исправной катушке.
В измерителе можно использовать транзисторы типа КТ312. КТ315.
"Radio Electronics" (США). 1-74.
Измерительная техника
Простой измеритель емкости конденсаторов Простой лабораторный синтезатор сверхвысокой частоты Гетеродинный индикатор резонанса на 1,8 - 150 MHz Простой осциллограф ПРИБОР ДЛЯ НАСТРОЙКИ KB АНТЕНН УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ГИР ВХОДНОЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ЗВУКОВОЙ ИСПЫТАТЕЛЬ КВАРЦЕВЫХ РЕЗОНАТОРОВ ПРОСТОЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ ГЕНЕРАТОР СИГНАЛА ДМВ ВЧ ПРИСТАВКА К ОСЦИЛЛОГРАФУ ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ ЧАСТОТОМЕР НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ ВОЛЬТМЕТР НА МИКРОСХЕМЕ С520D Измеритель короткозамкнутых витков Приставка к цифровому вольтметру для измерения сопротивления ГИР на полевом транзисторе ПРОСТОЙ Q-METP ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЛИНИИ Простой измеритель емкости Измерение фазы с помощью мультиметра Узкополосный источник качающейся частоты Две схемы простых генераторов качающейся частоты ИНДИКАТОР ОДИНОЧНОГО ИМПУЛЬСА Простой индикатор уровня сигнала на ИН13 СТАБИЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ВЧ Частотомер
НЧ ЧАСТОТОМЕР НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ
На рисунке приведена схема частотомера, обеспечивающего измерение частоты с точностью не менее 2%. Сигнал любой формы с амплитудой не менее 2 В поступает на вход триггера, выполненного на инверторах MC1a, МС1б. Диод Д1 и резистор R1 обеспечивают выделение положительной полуволны сигнала. Прямоугольные импульсы положительной полярности дифференцируются цепочкой C1R3 и поступают на формирователь длительности импульсов. Средний ток этих импульсов, пропорциональный частоте входного сигнала, измеряется прибором ИП1.
Предельная измеряемая частота определяется временем восстановления ждущего мультивибратора. Для указанных на схеме номиналов резисторов и конденсаторов она равна 100 Гц.
В частотомере можно использовать микросхему К155ЛА3 диод серия Д220. стабилитрон КС156А. Сопротивление резистора R6 зависит от напряжения питания. Для напряжения 12В оно равно 200 Ом (0.25 Вт).
"Radio fernsehen elektronik" (ГДР), 1975, N17
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЛИНИИ
RX3AKT
Предлагается простои способ определения волнового сопротивления коаксиального кабеля или симметричной линии. Для этого требуется сделать генератор меандра на цифровых микросхемах серии К155, К555, K1533 или К1554 и подключить осциллограф. Принципиальная схема генератора, его частота и стабильность никакой роли не играют. Важно только, чтобы фронты выходного сигнала прямоугольной формы были взможно круче да нагрузочная способность применяемой микросхемы была побольше.
Измерения производятся следующим образом. К выходу цифрового генератора через разделительный конденсатор емкостью 0,1 - 1,0 мкф подключается измеряемая линия произвольной длины. Если это коаксиальный кабель, то оплетка соединяется с общим проводом питания. На дальний конец линии припаивается нагрузка - переменный резистор, выполненный реостатом. Сопротивление этого резистора может быть в пределах 300 Ом ... 1 кОм. Осциллографом контролируется форма сигнала.
- Схема измерения -
Сперва мы скорее всего увидим осциллограмму лишь отдаленно напоминающую меандр. Изменяя величину сопротивления переменного резистора, следует добиться того, чтобы форма сигнала была максимально прямоугольной, без выбросов и завалов на фронтах. Амплитуда сигнала при манипуляциях с нагрузкой тоже будет меняться, но это не важно - важна только форма фронтов.
Теперь остается только отпаять переменный резистор и измерить его сопротивление с помощью обычного омметра. Полученное значение будет равно искомому волновому сопротивлению измеряемой линии.
(Радио-Дизайн 3-98)
ПРИБОР ДЛЯ НАСТРОЙКИ KB АНТЕНН
При разработке этого измерительного прибора ставилась цель изготовить портативную простую конструкцию, обладающую достаточной точностью для практической настройки разнообразных KB антенн и имеющую автономное питание.
Прибор позволяет производить следующие измерения:
1. Определять резонансную частоту антенной системы а также резонансные частоты элементов в нее входящих (вибратора, директоров. рефлектора) в диапазоне 31...2.5 МГц.
2. Измерять активную составляющую входного сопротивления антенны в пределах от 0 до 5000м.
3. Измерять реактивные составляющие входного сопротивления антенны.
4. Судить о КСВ антенны, имея в виду отношение волнового сопротивления фидеры .о входному сопротивлению антенны.
5. Определять нужную длину фазосдвигающих линий с волновым сопротивлением этих линий до 500 Ом, а также коэффициенты укорочения коаксиальных кабелей и линий.
Определение всех параметров, кроме реактивного сопротивления, производится путем непосредственного считывания со шкал прибора. Величина реактивной составляющей высчитывается по общеизвестным формулам.
Прибор состоит из двух частей: высокочастотного моста и диапазонного генератора, объединенных в одну законченную конструкцию.
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ МОСТ
Схема, изображенная на рис. 1, представляет собой классическую схему измерительного моста на сопротивлениях (в одном из плеч этого моста находится переменное сопротивление R1 с проградуированной шкалой). Имеется также-переменный конденсатор С1 емкостью 160 пф с проградуирован-ной шкалой, который с помощью двух закорачивающих перемычек может подключаться либо параллельно к переменному сопротивлению, либо к входу моста, что позволяет сбалансировать его при наличии комплексного сопротивления. По величине емкости переменного конденсатора можно вычислить величину реактивной составляющей нагрузки.
Мост балансируется с помощью микроамперметра на 50 мкА, который включается в диагональ. Для регулировки чувствительности служит переменное сопротивление R5, кроме того. с помощью тумблера SA1 параллельно микроамперметру РА1 включается шунтирующее сопротивление R6, загрубляющее чувствительность индикатора.
Монтаж высокочастотной части моста ведется максимально короткими отрезками голого луженого провода диаметром 1,5мм (см.
фото) ДИАПАЗОННЫЙ ГЕНЕРАТОР
Диапазонный генератор (рис. 2) перекрывает диапазон частот от 2,5 до 31 МГц.
Диапазонный генератор состоит из задающего генератора, собранного по схеме емкостной трехточки на транзисторе КП302А. С помощью переключателя контуры включаются в цепь затвора. Весь диапазон генератора разбит на пять поддиапазонов с целью получения четкой градуировки шкалы. Следующий каскад на транзисторе КП302А является истоковым повторителем и служит для согласования с оконечным каскадом генератора, собранного на транзисторе КТ606А. В коллекторную цепь этого каскада включен широкополосный трансформатор на ферритовом кольце, с обмотки связи которого высокочастотное напряжение подается непосредственно на мост. Для надежной работы моста напряжение на обмотке связи должно быть 1..Д В. Нагрузка обмотки составляет 100 Ом, хотя баланс моста достигается и при меньших напряжениях. КОНСТРУКЦИЯ И ДЕТАЛИ. Прибор собран на панели,которая размещается в ящике размером 290х215х78 мм. При монтаже прибора необходимо исключить паразитные наводки на мост от генераторе. Иначе нельзя будет добиться полного баланса моста при измерениях. Расположение деталей и монтаж показан на рис.3. В качестве измерительного со-противления R1 необходимо ис-пользовать переменное безиндукционное сопротивление, имеющее надежный контакт ползунка с токопроводящей дорожкой. В данном приборе применено сопротивление с графитовым контактом ползунка. Сопротивление R2 и R3 типа МЛТ необходимо подобрать с точностью до 1%. Переменный конденсатор С1 — с воздушным диэлектриком максимальной емкостью 160пф.Триммеры С2 и СЗ— тоже с воздушным диэлектриком. Дроссели Др1 и Др2 — трехсекционные на керамическом основании. Можно применить любые дроссели с индуктивностью 1 ...2,5 мГ. Необходимо, чтобы они имели минимальную собственную емкость и не имели реэонансов в диапазоне частот генератора. Микроамперметр РА1 — типа М4205. В диапазонном генераторе применен переменный конденсатор С1 емкостью 50 пф с воздушным диэлектриком, снабженный верньером. Трансформатор Тр1 намотан тремя проводами по 9 витков в каждой секции на кольце ВЧ50 диаметром 14 мм. НАЛАДКА. Наладку прибора необходимо начать с генератора, имеющего минимум гармоник, так как наличие их ведет к ошибкам при измерениях. Необходимо тщательно подобрать с помощью конденсаторов СЗ и С4 связь контура с транзистором VT1, а также подобрать режимы работы этого транзистора и VT2 и VT3. После наладки диапазонного генератора приступают к наладке высокочастотного моста.
Для этого к входу моста X1 подключают постоянное сопротивление 100..150 Ом, гнезда А—В и С— D при этом должны быть разомкнуты. Частота генератора может быть установлена любой, например, 15 МГц. Затем переменным сопротивлением R1 балансируют мост при максимальной чувствительности индикатора. Показания индикатора при этом могут отличаться от нуля. Затем, вращая триммер СЗ, добиваются точного баланса моста. При правильном монтаже и одинаковой величине сопротивлений R2 и R3 стрелка индикатора должна быть на нуле . Допустимы толь о весьма незначительные отклонения. Этой операцией нейтрализуется емкость переменного сопротивления и емкость монтажа противоположных плеч моста. После этого вставляются перемычки А — В и С — D. а конденсатор С1 устанавливается в положение минимальной емкости. Не трогая сопротивления R1, триммером С2 снова добиваемся балансировки моста — на шкале конденсатора С1 отмечаем нулевую точку. Этой операцией нейтрализуется начальная емкость конденсатора С1. От нулевой точки градуируем шкалу конденсатора С1 через каждые 10 пф. На этом наладка завершается. ПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИБОРОМ. Для измерения резонансных частот антенной системы и ее элементов, а также входного сопротивления, прибор подключается непосредственно к входу антенны коротким отрезком коаксиального кабеля. Если это затруднительно — полуволновым (для настраиваемого диапазона) отрезком кабеля. Такая длина соединительного кабеля необходима, поскольку полуволновая линия передает параметры нагрузки без трансформации. Для определения резонансной частоты антенны и ее входного сопротивления устанавливаем величину переменного сопротивления R1 равную приблизительно величине волнового сопротивления применяемого филера и, меняя частоту диапазонного генератора. находим частоту на которой индикатор покажет резкое уменьшение показаний. Затем, изменяя величину сопротивления R1 и емкости С1. а также корректируя частоту генератора. добиваемся полной балансировки моста. Если мост сбалансировался при нулевом положении конденсатора С1, то это означает, что антенна на данной частоте имеет чисто активное входное сопротивление, которое считывается со шкалы сопротивления R I.
Если же для баланса потребовалось изменение конденсатора С1, то это означает, что нагрузка имеет реактивную составляющую тем большую, чем большую емкость пришлось вводить при балансировке. Если мост сбалансировался при соединении перемычками гнезд А—В и С— D, то это означает, что реактивная составляющая имеет емкостной характер. А если при соединении гнезд А — С и В — D — то индуктивный характер. Резонансные частоты директоров и рефлектора измеряются аналогичным образом, но при этом нужно в широких пределах менять величину сопротивления R1 для нахождения резонансной частоты. Балансировка на этой частоте может быть не столь резкой. как при определении резонансной частоты антенны. Кроме того нужно иметь в виду. что при настройке антенн типа HB9CV. имеющих ям элемента, будут четко выражены три частоты: короткого элемента — с частотой выше рабочей, длинного элемента — с частотой ниже рабочей и резко выраженная рабочая частота антенны. Кроме рабочей частоты антенны и ее основных элементов, возможно появление резонансных частот бума, оттяжек и т.п. Для определения коэффициента укорочения коаксиальных кабелей и линий используется свойство полуволновой линии передавать величину нагрузки без трансформации. Поэтому берем отрезок кабеля или линии и закорачиваем накоротко один из концов. Другой конец включаем к входу моста, установив при этом на "0" сопротивление R1 и конденсатор С1. Найдя резонансную частоту, при которой мост сбалансируется, будем иметь в виду, что для этой частоты данная линия имеет электрическую длину в половину волны. Затем, пересчитав частоту генератора в длину волны, находим искомую половину волны. Измерив геометрическую длину отрезка кабеля или линии и вычислив ее отношение к данной полуволне получим коэффициент укорочения. При этих измерениях нужно иметь в виду, что если применяется кабель большой длины, то может отмечаться несколько частот баланса. Разность между двумя соседними частотами и даст ту частоту, на которой данный отрезок линии имеет длину в полволны. По полученному коэффициенту укорочения легко вычислить длину нужной фазосдвигающей линии, поскольку полуволновой отрезок линии сдвигает фазу не 180°. К примеру, для сдвига фазы на 45°, необходимо взять четвертую часть от полуволновой линии и т.д. Ю.СЕЛЕВКО (UA9AA)
Приставка к цифровому вольтметру для измерения сопротивления
Простейшая приставка на полевом транзисторе позволит измерять сопротивления цифровым вольтметром. Схема представляет собой простейший стабилизатор тока. Резистором R* устанавливается ток в цепи питания равный 1 мА. Полевой транзистор - любой подходящий.
Схемка довольна старая, но довольно
Схемка довольна старая, но довольно простая и может кому-то пригодится в качестве индикатора выходного сигнала УНЧ. В принципе можно использовать и в качестве линейного вольтметра изменив входную часть. ИН13 представляет собой газоразрядный индикатор в виде стеклянной трубки длиной около 13 см. Транзистор можно применить и какой-нибудь современный высоковольтный.
Простой измеритель емкости
Регулировка заключается в установке максимальных границ на каждом диапазоне с помощью переключаемых резисторов (47 К) в качестве которых лучше поставить подстроечники.
Простой измеритель емкости конденсаторов.
Вниманию читателей предлагается простой измеритель емкости конденсаторов (см. рисунок). В основе работы устройства лежит принцип измерения емкости времязадающего конденсатора Сх в схеме мультивибратора на таймере 1006ВИ1.
Емкость Сх можно вычислить по формуле:
Cx=1,443T/(RA+2RB),
где: Т - период следования импульсов мультивибратора
Для измерения периода Т вывод 3 микросхемы таймера соединяют с контактом 15 порта принтера персонального компьютера, а общий провод схемы - с контактом 24 порта принтера При данных значениях резисторов RA и RB устройство обеспечивает приемлемую точность измерения (в пределах 4 - 8 %) емкостей в диапазоне 30 - 1000 пФ Для диапазона 1000 - 6800 пФ значение RB можно уменьшить до 800 кОм, а для емкостей до 15000 пФ - в пределах 100 - 150 кОм. Для малых значений емкостей (порядка 10 - 30 пФ ) погрешность измерения может возрасти до 10 - 15% за счет влияния входной емкости на выводах 2 и 6 микросхемы таймера.
О программе.
За основу взят принцип измерения частоты следования импульсов мультивибратора. В течение 1 с измеряется количество импульсов мультивибратора на контакте 15 порта принтера персонального компьютера. Затем, используя соотношение
Т = 1 / F
где: F - частота следования импульсов, по известной формуле определяют значение Сх в пикофарадах. В качестве задатчика интервала времени используют внутренний таймер персонального компьютера, генерирующий 18,2 импульса за 1 с. При выборе другого номинала резистора RB необходимо изменить значение переменной RB в тексте программы. Программа написана на языке Borland Pascal v 7 0, компилируется как DOS приложение реального режима и может работать в среде MS DOS, Windows 95, Windows 98.
Текст программы приведен ниже:
uses WinDos
var
IntlCold : Pointer;
Counter, Flag : Word
R : TRegisters
Ticks, Capacity : Longint
RA, RB, К : Real;
{$F+}
procedure IntlCnew; interrupt;
begin
if Counter < 19 then
Inc(Counter)
else
Flag:= 1;
end;
<$F-}
procedure ReadPort; assembler;
asm
mov dx,379h
@wait_1
in al, dx
test al, 08h
jz @wait_1
®wait_0
in al, dx
test al, 08h
jnz @wait_0
end;
begin
RA:=4.7;
RB:=3900;
Flag:=0;
Counter:=0;
Тicks:=0;
К:=1.443*1000000000/(RA+2*RB);
GetIntVec ($1C Int1Cold);
SetIntVec ($1C Addr (Int1Cnew));
while Flag <> 1 do
begin
ReadPort;
Inc(Ticks);
end;
SetIntVec ($01C, Int1Cold);
Capacity:=Trunc(K/(Ticks*1.043));
writeln('Измеренная емкость равна',Capacity,'pF');
end
Ю.С.Магда, г Черкассы, РАДИОАМАТОР № 3, 2001
Простой лабораторный синтезатор сверхвысокой частоты.
Проблема стабильности частоты в приемопередающих устройствах существовала всегда. На относительно низких частотах (до 100-150 МГц) она решалась применением кварцевых резонаторов, на более высоких (400 МГц) – с помощью резонаторов на поверхностно-акустических волнах (ПАВ-резонаторах), для стабилизации же сверхвысоких частот часто применяют диэлектрические резонаторы из высокодобротной керамики или другие высокодобротные резонаторы [1]. Описанные способы стабилизации с помощью пассивных компонентов имеют свои достоинства – простоту и сравнительную дешевизну реализации, но их главный недостаток – невозможность сколько-нибудь существенной перестройки частоты без смены частотозадающего элемента – резонатора. Невозможность быстрой электронной перестройки рабочей частоты при сохранении ее стабильности резко ограничивает применение радиоустройств, не позволяя, например, реализовать многоканальность.
Получившие в настоящее время широкое распространение интегральные синтезаторы частоты различных зарубежных фирм позволяют осуществить быструю электронную перестройку рабочей, в том числе и сверхвысокой, частоты, сохраняя при этом ее высокую стабильность. Такие синтезаторы частоты бывают прямого и косвенного типов [2]. Достоинствами прямого синтеза относится высокое быстродействие при малом шаге сетки частот, но из-за необходимости фильтрации большого количества спектральных компонент, вызванных многочисленными нелинейными преобразованиями сигнала, в СВЧ схемах устройства прямого синтеза применяются редко [3]. Для синтеза сверхвысоких частот обычно применяют синтезаторы косвенного типа, или синтезаторы с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ). Существует два
В простых СВЧ схемах обычно применяют непрограммируемые интегральные синтезаторы, например, MC12179 фирмы Motorola [4], к недостаткам которого следует отнести необходимость точного выбора кварцевого резонатора, что не всегда возможно. Программируемые синтезаторы частоты, например UMA1020М фирмы Philips, лишены этого недостатка, а поскольку в современных системах связи обязательно присутствует управляющий микроконтроллер, осуществить программирование такого синтезатора технически несложно. Автогенераторы сверхвысокочастотного диапазона используются в виде функционально законченных модулей, выполненных по гибридной технологии [5].
Примером применения описанных решений может служить простой лабораторный синтезатор сверхвысокой частоты, позволяющий с высокой точностью генерировать и стабилизировать частоту в диапазоне 1900 – 2275 МГц, предлагаемый в настоящей статье.
Структурная схема спроектированного синтезатора показана на рис. 1., внешний вид – на рис.2. Как видно их схемы, синтезатор состоит из управляемого напряжением генератора (ГУН или VCO) JTOS-2200 фирмы Mini-Circuits JTOS-2200, интегрального синтезатора частоты UMA-1020М и микроконтроллера Z86E0208PSC фирмы Zilog.
Конкретные значения частот ( или тестовый режим) устанавливаются перемычками на печатной плате лабораторного синтезатора. Перед загрузкой очередного значения частоты в интегральный синтезатор микроконтроллер опрашивает порт, подключенный к перемычкам, и, в соответствии с полученными данными, выбирает ту или иную прошивку. Новое значение частоты устанавливается автоматически при включении питания платы синтезатора. Алгоритм программирования синтезатора для микроконтроллера Z86E0208PSC показан на рис. 5, листинг программы приведен здесь.
Особенностью применяемого ГУНа JTOS-2200 является диапазон напряжения настройки: от 0.5 до 5 Вольт. То есть, если значение напряжения настройки будет меньше 0.5 Вольт, фирма-производитель не гарантирует устойчивую генерацию колебаний. Проведенные эксперименты показали правдивость данного утверждения.
Принцип функционирования ФАПЧ, а также методика расчета фильтра обратной связи (Loop filter), довольно широко и неоднократно рассмотрены в технической литературе [8], поэтому в данной статье не рассматривается. Существует несколько бесплатно распространяемых программ, позволяющих рассчитывать параметры фильтров обратной связи, их можно найти в Интернете на http://www.analog.com/ или на www.national.com.
Для контроля правильности работы схемы синтезатора на плате установлен светодиод, свечение которого говорит об ошибке синтеза частоты. При корректной работе синтезатора светодиод гореть не должен, однако эта функция может быть отключена программно.
Себестоимость собранного лабораторного синтезатора не превышает 30 долларов. В качестве удешевления предлагаемого устройства можно предложить два пути: во-первых, можно объединить кварцевый источник опорных колебаний синтезатора и микроконтроллера, при этом надо помнить, что максимальная тактовая частота Z86E0208PSC составляет 8 МГц, в то время как для UMA-1020М она может быть в пределах 5-40 МГц.
Во-вторых, ГУН можно разработать самостоятельно на транзисторах или усилительных интегральных микросхемах, используя методику, приведенную в [9, 10]. Желающие повторить описанный синтезатор могут воспользоваться архивом, который находится по адресу: www.institute-rt.ru/info/freqsynt1.rar – он содержит все файлы, необходимые для изготовления печатной платы и программирования микроконтроллера.
Диэлектрические резонаторы/ М.Е. Ильченко, В.Ф. Взятышев, Л.Г. Гассанов и др.; Под ред. М.Е. Ильченко. – М.: Радио и связь, 1989. – 328 с.: ил. – ISBN 5-256-00217-1. Пестряков А.В. Интегральные схемы для устройств синтеза и стабилизации частот// Chip News. – 1996. - № 2. Лобов В., Стешенко В., Шахтарин Б. Цифровые синтезаторы прямого синтеза частот// Chip News. – 1997. - № 1. Wireless Semiconductor Solutions. Motorola. Device Data – Vol.1. DL 110/D, Rev 9. VCO Designer’s Handbook 2001. VCO/HB-01. Mini-Circuits. Гладштейн М.А. Микроконтроллеры семейства Z86 фирмы Zilog. Руководство программиста. - М.: ДОДЭКА, 1999, 96 с. The Z8 Application Note Handbook. Zilog. DB97Z8X0101. Стариков О. Метод ФАПЧ и принципы синтезирования высокочастотных сигналов//Chip News. – 2001. - № 6. Microwave Oscillator Design. Application Note A008// Hewlett-Packard Co. - publication number 5968-3628E (6/99) Shveshkeyev P. A VCO Design for WLAN Applications in the 2.4 to 2.5 GHz ISM Band//Applied Microwave&Wireless. – 2000. - №6. – P.100-115.
Вы можете заказать у нас печатную плату для этого синтезатора по цене 100 руб за штуку или сборочный комплект полностью за 40 долларов. ivm@institute-rt.ru
ПРОСТОЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК
С помощью пробника, схема которого приведена на рисунке, можно определить уровень напряжения на выходе логических элементов, контролировать прохождение импульсов и обнаружить обрыв в электрической цепи. При подаче на вход пробника логической 1 транзистор V1 входит в режим насыщения, а транзистор V2 закрывается; В результате загорается светодиод H1 с красным цветом свечения. Если же на вход пробника будет подан логический 0, то транзистор V1 будет закрыт, а V2 - открыт. При этом загорается светодиод Н2 с зеленым цветом свечения.
Резистор R3 подобран так, что при наличии большого сопротивления на входе пробника (обрыв в цепи проверяемого логического элемента) оба светодиода не светятся.
Прохождение импульсного сигнала прямоугольной формы положительной полярности должно вызывать свечение одного светодиода, а отрицательной - другого.
" Wireless World" (Англия). 1976, сентябрь
Примечание. В логическом пробнике можно использовать, например. транзисторы серии КТ342. Диоды V3, V4 - любые маломощные кремниевые, светодиоды - АЛ102Б (H1) и АЛ102В (Н2).
Простой осциллограф
Используя транзисторы в так называемом лавинном режиме (Радио № 9, 1972г.), можно сделать простой осциллограф для наблюдения за низкочастотными процессами в диапазоне от 30 Гц до 20 КГц.
Осциллограф выполнен всего на трех транзисторах. Первый каскад - усилитель вертикального отклонения на транзисторе П26А - П26Б. Второй каскад - генератор развертки на транзисторе П416А,Б. И третий каскад - усилитель генератора развертки, где можно применить транзисторы с напряжением Uкэмах=70-100В ( П26Б). Осциллографическая трубка типа 5ЛО38 или ЛО247.
Резистором R1 регулируют амплитуду входного напряжения. Переключателем S1 устанавливают грубо частоту развертки, а плавно - потенциометром R10. Амплитуду синхронизации выставляют потенциометром R6. Вертикальное и горизонтальное смещение выставляют соответственно потенциометрами R9 и R12. Яркость - R21, фокусировка - R22. Мощность трансформатора питания около 8 Вт.
ПРОСТОЙ Q-METP
При изготовлении связной KB аппаратуры нередко возникает необходимость измерить добротность и индуктивность катушек (обычно в пределах от единиц до нескольких десятков микрогенри). Если ваш приемник или трансивер имеют S-метр, то несложная приставка позволит использовать их для определения индуктивности. А если S-метр достаточно точно откалиброван, то, пользуясь его показаниями, можно оценить и добротность катушки.
Схема приставки показана на рисунке. Приставка состоит из генератора с кварцевой стабилизацией частоты и измерительной цепи. Частота генерации, естественно, выбрана в пределах одного из любительских диапазонов. В данном случае был применен кварцевый резонатор на частоту 3579 КГц (от блоков цветности телевизоров системы NTSC).
В общем случае точное значение частоты несущественно - она влияет лишь на пересчетный коэффициент в формуле для расчета индуктивности. Для указанной выше частоты эта формула имеет вид:
L = 1974/С
где L. - индуктивность исследуемой катушки (мкГн), С - емкость измерительного контура (нФ).
Нижним но схеме конденсатор "емкостной трехточки" разделен на два включенных последовательно (С5 и С6). Малый по величине сигнал снимается с конденсатора С6. Большая емкость этого конденсатора практически исключает его влияние на параметры измерительного контура. Этот конденсатор должен быть высокого качества, в частности, иметь низкий ТКЕ.
Сигнал с генератора поступает на последовательный колебательный контур, образованный катушкой индуктивности, параметры которой надо измерить, и конденсаторами С7 - С10. Чтобы расширить пределы измерения, переключателем S1 можно присоединить вторую секцию переменного конденсатора, а переключателем S2 - конденсатор с емкостью, близкой к максимальной для одной секции КПЕ. Такая комбинация позволяет получить перекрытие по емкости от минимальной (для одной секции переменного конденсатора), до утроенного максимального значения емкости этой секции.
Конденсаторы С9 и С10 образуют делитель, ослабляющий выходной сигнал до уровня, который является приемлимым для приемника.
При указанной частоте и номиналах конденсатором С7 - С10.
используя приставку, можно измерять индуктивность катушек в пределах от 1,5 до 80 мкГн. В оригинале статьи пределы измерений даны как 2...40 мкГн, но на практике они шире. При измерениях приемник настраивают на частоту генератора и подстройкой конденсатора С7 добиваются максимальных показаний S-метра. При необходимости (если максимума сигнала нет в пределах изменения емкости одной секции переменного конденсатора С7) подключают вторую его секцию, а если и этого недостаточно, то и конденсатор С8. Ручками регулировки усиления приемника по радио- и промежуточной частоте подбирают необходимый уровень сигнала (чтобы S-метр не "зашкаливал"). Перед измерениями шкалу переменного конденсатора надо отградуировать, используя катушки с известной индуктивностью. Шкал на самом деле должно быть три: для одной секции КПЕ. для двух секций и для двух секций плюс постоянный конденсатор. В общем случае вовсе не обязательно в таком приборе использовать генератор с кварцевой стабилизацией частоты. Кратковременной стабильности обычного LC генератора вполне может хватить, чтобы определить параметры одной катушки индуктивности, поэтому резонатор Z01 можно заменить на катушку с индуктивностью примерно 78 мкГн. Транзистор VT1 может быть любым кремниевым высокочастотным структуры п-р-п (серии КТ315 и т.п.). Enkel Q-meter for 2 - 40 uH. - QTC. 1992. N 7, p.8 (КВ-журнал 1/92)
СТАБИЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ВЧ
О.БЕЛОУСОВ
258600. Украина, Черкасская обл., г. Ватутино,ул.Котовского, 10.
Предлагаемый генератор работает в диапазоне частот от 26560 кГц до 27620 кГц и предназначен для настройки СВ-аппаратуры. Напряжение сигнала с " Вых. 1 " составляет 0,05 В на нагрузке 50 Ом. Имеется и "Вых.2". к которому можно подключать частотомер при налаживании приемников. В генераторе предусмотрена возможность получения частотно-модулированных колебаний. Для этого служит "Вх. мод.", на который подается низ-кочастотный сигнал с внешнего гене-ратора звуковой частоты. Питание генератора производится от стабилизированного источника +12 В.потребляемый ток не превышает 20 мА. Задающий генератор выполнен на полевых транзисторах VT1. VT2. включенных по схеме "общий исток - общий затвор".
Генератор, собранный по такой схеме, хорошо работает на частотах от 1 до 100 МГц. потому что в нем применены полевые транзисторы с граничной частотой >100 МГц. Согласно проведенным исследованиям [1]. этот генератор имеет кратковременную нестабильность частоты (за 10 с) лучшую, чем генераторы, выполненные по схемам емкостной и индуктивной трехточки. Уход частоты генератора за каждые 30 мин работы после двухчасового прогрева, а также уровни второй и третьей гармоник меньше, чем у генераторов, выполненных по схеме трехточки. Положительная обратная связь в генераторе осуществляется конденсатором С10. В цепь затвора VT1 включен колебательный контур С5...С8. L1. определяющий частоту генерации схемы. Через небольшую емкость С9 к контуру подключена варикапная матрица VD1. Подавая на нее низкочастотный сигнал, изменяем ее емкость и тем самым осуществляем частотную модуляцию генератора. Питание генератора дополнительно стабилизируется VD2. Высокочастотный сигнал снимается с резистора R6. включенного в истоковые цепи транзисторов. К генератору через конденсатор С 11 подключен широкополосный эмиттерный повторитель на VT3 и VT4. Преимущества такого повторителя приведены в [2]. К его выходу через конденсатор С 15 подключен делитель напряжения (R14.R15).
Выходное сопротивление по "Вых.1" равно 50 Ом. поэтому с помощью коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом к нему можно подключить схему с входным сопротивлением 50 Ом. например ВЧ-аттенюатор. опубликованный в [З]. К выходу эмиттерного повторителя подключен истоковый повторитель на VT5. Это позволило полностью исключить взаимное влияние нагрузок. подключенных к "Вых.1" и "Вых.2". Детали. Конденсаторы Сб...С 10 — типа КТ6. Остальные конденсаторы: керамические — типа К10-7В. К10-17. электролитические — типа К50-35. Катушка L1 намотана на керамическом ребристом каркасе (размер по ребрам - 15 мм) посеребренным проводом диаметром 1 мм с шагом 2 мм. Количество витков -- 6.75. Намотка производится нагретым проводом с "натягом". Дроссель L2 — от черно-белых ламповых телевизоров (можно использовать и другие) индуктивностью от 100 до ЗООмкГн. Резисторы - типа МЛТ-0.125. Полевые транзисторы можно применить любые из серии КПЗОЗ. еще лучше — из серии КП307. Высокочастотные разъемы Х1...ХЗ — типа СР50-73ФВ. Транзистор VT3 — любой высокочастотный прп-типа. VT4 — высокочастотный рпр-типа. Настройка. У некоторых экземпляров полевых транзисторов возможны паразитная релаксационная и прерывистая высокочастотная генерации. В этом случае требуется подбор резистора R6 и конденсатора С10. Для получения минимального значения температурного коэффициента частоты необходимо подобрать конденсаторы С6...С8 как с положительным, так и с отрицательным ТКЕ с учетом выводов. сделанных в статье [4]. Генератор необходимо поместить в экранированный корпус, изготовленный из латуни или из фольгированного стеклотекстолита. Этот высокочастотный генератор имеет только одну точку коммутации при переключении диапазонов, поэтому его легко выполнить на несколько диапазонов. Расчет колебательного контура на другие диапазоны можно выполнить по методике. приведенной в [5]. Литература
1. Котиенко Д.. Туркин Н. LC-генератор на полевых транзисторах. — Радио. 1990. N5.с.59.
2. Широкополосный повторитель напряжения. — Радио. 1981. N4. с.61.
3. ВЧ аттенюатор. — Радиолюбитель. KB и УКВ. 1996. N10. с.36.
4. Мухин В. Нестандартное поведение катушек индуктивности при нагревании. -- Радиолюбитель. 1996. N9. с.13. 14.
5. Маслов Е. Расчет колебательного контура для растянутой настройки. — Радиолюбитель, 1995. N6. с. 14-16.
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ГИР
Все, кто имел дело с гетеродинным индикатором резонанса, знают, что работа с ним является довольно кропотливым делом, т.к. в процессе измерения приходится манипулировать не только ручкой настройки частоты, но и регулятором чувствительности прибора, а в некоторых конструкциях [1] — и ручкой режима.
Это связано с тем, что практически во всех перестраиваемых в широком диапазоне частот генераторах [1, 2] амплитуда ВЧ напряжения также меняется в широких пределах. Чтобы не пропустить момент резонанса, ручку настройки необходимо вращать как можно медленнее и внимательно наблюдать за показаниями стрелочного индикатора.
Работа с ГИРом значительно упрощается и ускоряется, если дополнить его устройством, фиксирующим момент резонанса каким-либо световым индикатором.
На рис. 1 приведена схема ГИРа со светодиодным индикатором резонанса. Работу его поясняют графики рис. 2 и рис. 3. Чем выше скорость вращения ротора конденсатора настройки, тем круче фронт изменения В Ч напряжения на контуре (линия А1 на графиках рис. 2 и рис. 3).
Задача заключается в фиксации резкого уменьшения уровня В Ч напряжения. Решается она применением дифференциального усилителя, который, в общем случае, реагирует не на абсолютную величину параметра, а на его изменение в какую-либо сторону.
Задающий генератор ГИРа собран на транзисторе VT1 по схеме, описанной в [3]. Дифференциальный усилитель собран на транзисторах VT3, VT4, VT5. При перестройке по диапазону в сторону уменьшения
емкости или, что то же самое, в сторону увеличения ВЧ напряжения (показано стрелкой на рис. 2 и рис. 3) выпрямленное напряжение отрицательной полярности на затворе VT3 плавно увеличивается. На стоке VT3 и левой обкладке конденсатора С7 напряжение положительной полярности также плавно увеличивается. Транзисторы VT4 и VT5 при этом заперты. В момент резонанса напряжение на затворе VT3 резко меняется в сторону положительного потен-циала, происходит резкое падение потен-циала стока VT3. Конденсатор С7 "передает" этот перепад потенциала на базу VT4.
В результате VT4 и VT5 открываются и све- тодиод HL1 ярко вспыхивает. Длительность вспышки зависит от постоянной времени заряда C7R7. На транзисторе VT2 собран усилитель постоянного тока для измерительного прибора
Q -добротнотсь в усл. ед.
U - выскоочастотное напряжение в усл. ед.
а - угол поворота ротора конденсатора С, град.
С - емкость конденсатора.
t - время вращения ротора конденсатора, усл. ед
т.1 - момент резонанса. РА. Резистором R5 устанавливается необходимая чувствительность прибора. При помощи цепочки R4VD4 подается дополнительное положительное смещение на исток VT2. Резистором R3 стрелка прибора устанавливается в любое место шкалы, на-иболее удобное для наблюдения момента-резонанса.
| Диапазон МГц | 0,12-0,5 | 0,495-2,0 | 1,95-8,1 | 8,0-30 |
| С* | пф | 1000 | 1000 | 1000 |
| L | мкГ | 5300 | 309 | 20 |
Работа с прибором очень проста. Исследуемый колебательный контур связывают с контуром ГИРа. Ручкой настройки быстро переводят конденсатор из положения максимальной емкости в другое крайнее положение. Если вспышки светодиода не было, на данном поддиапазоне резонанса нет. Если наблюдалась вспышка светодиода, установив ручку настройки примерно в положение, при котором был резонанс, резистором R5 устанавливают максимальную чувствительность измерительного прибора, резистором R3 устанавливают стрелку в середину шкалы и, медленно вращая ручку настройки ГИРа, определяют момент резонанса традиционным способом. Для более точного определения момента резонанса служит "растягивающий" подстроечный конденсатор с воздушным диэлектриком С5 емкостью 2...15 пф, ручка которого выведена на переднюю панель ГИРа. Значение частоты резонанса считывается по шкале частотомера. Значения L, С* приведены в таблице. Радиолюбители могут сами рассчитать величины L, С* и намоточные данные L исходя из выбранных граничных частот под-диапазонов, имеющихся переменного конденсатора и каркасов для катушек индуктивности. Методика расчета L, С* неоднократно приводилась в технической литературе, например [4,5]. При повторении ГИРа по данной схеме необходимо учесть, что на низкочастотном диапазоне может наблюдаться периодический срыв колебаний (релаксация) из-за большой добротности контура и большой ПОС.Избавиться от этого можно либо включив в разрыв отвода от катушки резистор на 47 — 200 Ом, либо сделав отвод не от середины катушки, а ближе к "земляному" концу. Следует учесть также, что светодиод будет вспыхивать всякий раз при быстром вращении ротора конденсатора в сторону увеличения емкости, т.к. при этом ВЧ напряжение на контуре уменьшается. Литература
1. Транзисторный ГИР // Радио. — 1971. — N 5. — С. 55.
2. Борисов В. ГИР // Радио. — 1974. — N3. — С. 53.
3. Гавриков В, Прахин П. Амплитудно-стабильный гетеродин // Радио. — 1984. — N 2. — С. 22.
4. Бирюков С. К расчету колебательных контуров генераторов // Радио. — 1992. — N11—С. 23.
5. Малинин P.M. Справочник радиолюбителя-конструктора. — М.: Энергия, 1978. В.ДЕМЬЯНОВ, 315306, Украина, Полтавская обл., г. Кременчуг, ул. А.Сербиченко, ГА" — 47.
Узкополосный источник качающейся частоты
J. Isbell. Отдел радиоастрономии Техасского университета (Остин, шт. Техас)
Схема, содержащая низкочастотный генератор и балансный модулятор, может вырабатывать качающуюся частоту 10,7 МГц±20 кГц, что удобно при наладке каскадов промежуточной частоты в стандартном ЧМ-приемнике. Узкополосный источник качающейся частоты предпочтителен в тех случаях, когда частотную характеристику проверяемого каскада наблюдают на экране осциллографа: изображение получается устойчивым, что невозможно при использовании широкополосного генератора качающейся частоты. Диапазон частотной развертки у описываемой схемы в 2,5 раза уже, чем у имеющегося в продаже генератора качающейся частоты. Благодаря этому побочная частотная модуляция снижается до уровня, при котором она не оказывает заметного влияния.
Как видно из рис. 1, сигнал частоты 10,05 МГц, получаемой от кварцевого генератора, смешивается с сигналом средней частоты 650 кГц, получаемой от низкочастотного генератора качающейся частоты. На выходе смесителя получается сигнал со средней частотой 10,7 МГц, которую можно изменять в пределах ±20 кГц путем перестройки 650-кГц генератора. Этот метод качания частоты предпочтительней, чем перестройка высокочастотного генератора, так как. дает лучшую стабильность частоты.
Pис. 1
Для перестройки генератора качающейся частоты используется варактор, на который подается синусоидальный управляющий сигнал 2 В эфф. на частоте 10 Гц. Частоту управляющего сигнала можно увеличить, но если она превышает 100 Гц. время установления проверяемой схемы может создавать ограничения при наблюдении ее частотной характеристики. Уменьшение амплитуды синусоидального сигнала приведет к сужению диапазона качания частоты, но фактически это влияние будет ничтожно малым, так как обычная амплитуда синусоидального сигнала вполне достаточна для управления варактором.
На выходе балансного смесителя действует сигнал частоты 10,7±0,020 МГц. Другие частотные составляющие, генерируемые в процессе модуляции (главным образом гармоники основной частоты), могут создавать трудности при получении устойчивого изображения на экране осциллографа.
Полосовой фильтр 10, 7 МГц подавляет эти составляющие, после чего сигнал подается на проверяемую схему (рис, 2).
Pис. 2 В каскадах усилителя промежуточной частоты (которые, собственно, и подвергаются проверке) амплитуда выходного напряжения является функцией частоты входного сигнала. Если необходимо осциллографировать частотную характеристику каскада с достаточной точностью, то выходное напряжение надо преобразовать в сигнал постоянного тока. Это преобразование выполняет детектор амплитудных значений, состоящий из выпрямителя и интегрирующей цепочки; в данном случае для этого взят имеющийся в продаже блок XD-3A фирмы Telonic. Далее полученный сигнал постоянного тока подается на вход вертикального усилителя осциллографа, а на вход горизонтального усилителя подается синусоидальное напряжение, управляющее генератором качающейся частоты. В результате на экране осциллографа можно наблюдать частотную характеристику проверяемого каскада. Изображение получается устойчивое и достаточно точное, поскольку побочная частотная модуляция, возникающая от узкополосного генератора качающейся частоты, минимальна, а следовательно, отклик детектора не изменяется в каждом цикле качания частоты.
ВЧ ПРИСТАВКА К ОСЦИЛЛОГРАФУ
Простое устройство, схема которого показана на рис.1, дает возможность наблюдать на экране низкочастотного осциллографа форму колебаний высокой частоты. Приставка представляет собой, по существу, приемник прямого преобразования. преобразующий исходные высокочастотные колебания в относительно низкую промежуточную частоту, значение которой лежит в пределах полосы пропускания осциллографа. Гетеродин приставки выполнен на транзисторах VI (собственно генератор), V3 (буферный усилитель) и V4 (эмиттерный повторитель). Каких-либо схемных особенностей он не имеет. Следует лишь отметить, что применение двух буферных каскадов в сочетании с резистивным аттенюатором ВЧ напряжения генератора (резистор R3 - входное сопротивление каскада на транзисторе V3) позволяет избежать искажения осциллограммы исследуемого сигнала из-за паразитной частотной модуляции частоты генератора этим сигналом.
Указанные на схеме номиналы частотоопределяющих элементов соответствуют частоте гетеродина 25 МГц. что позволяет. например, наблюдать на экране осциллографа с полосой пропускания до 5 МГц форму высо-кочастотных колебаний сигналов с частотой 20...30 МГц. Смеситель Ul - обычный диодный кольцевой смеситель, его схема приведена на рис. 2.
Исследуемый сигнал через высокочастотный широкополосный трансформатор Т1 н через дополнительный резистивный аттенюатор подается на вход смесителя.
При налаживании устройства следует снять его амплитудную характеристику по входному сигналу и найти тем самым максимальное значение исследуемого сигнала, которое можно подавать на приставку. Со смесителем Ul типа SRA1 этот уровень (на выводе /) достигал -3 дБм, т. е. 160 мВ (входное сопротивление смесителя 50 Ом),
Трансформатор Т1 выполнен на ферритовом кольце FT-37-75 с внешним диаметром 9,6 мм. Первичная обмотка представляет собой центральную жилу коаксиального кабеля, пропущенную через кольцо, а вторичная содержит 31 виток и выполнена проводом диаметром 0,3 мм. Она равномерно размещена по периметру кольца. Такой трансформатор ослабляет исследуемый сигнал примерно на 30 дБ.
Полное ослабление исследуемого сигнала (с учетом резистивного аттенюатора) составляет 50 дБ, что позволяет, например, анализировать сигнал передатчиков любительских станций с мощностью до 50 Вт. Полоса пропускания трансформатора - от 0,5 до 100 МГц.
Потерн в смесителе составляют около 10 дБ, поэтому максимальный уровень сигнала, поступающего на осциллограф, будет составлять (в зависимости от параметров конкретного экземпляра смесителя) 20... 50 мВ. поэтому осциллограф должен иметь соответствующую чувствительность.
QST (США), февраль. 1982
Примечание. В устройстве можно применить отечественные полупроводниковые приборы: КП303В {VI}. КД503Б (V2 на рис. 1), КТ325, КТ355, КТ368 (V3. V4) и КД503Б (VI-V4 на рис. 2). Трансформаторы Т1. Т'2 (рис. 2) кольцевого смесителя можно выполнить на феррито-вых кольцах типоразмера К10х х5х3 с магнитной проницае-мостью 50...100. Данные обмоток можно заимствовать из описания аналогичного узла трансивера "Радио-76", опубликованного в "Радио" 1976, N 6, 7. Такой же магнигопровод можно использовать и для трансформатора Т1 на рис. 1.
ВХОДНОЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ
Предварительный делитель частоты на микросхеме ЭСЛ КС193ИЕ2 позволяет значительно расширить область применения относительно низкочастотных частотомеров, собранных на обычных микросхемах ТТЛ. Предлагаемый делитель, в основу которого положена работа названной выше микросхемы, осуществляет деление частоты входного сигнала на 100. Принципиальная схема устройства приведена на рисунке. На его входе включен двусторонний диодный ограничитель, защищающий от перегрузки транзистор VT1 при подаче на вход устройства сигналов большого размаха.
Каскад на микросхеме DD1 выполняет функцию делителя на 10. На тран зисторе VT2 собрано устройство согласования уровней сигнала выхода микросхемы ЭСЛ с входом микросхемы ТТЛ DD2, тоже выполняющей роль делителя на 10. В результате общий коэффициент деления всего устройства составляет 100.
Полученную на выходе устройства частоту можно измерить частотомером с пределом измерения 5 МГц. Для этого подойдут обычные универсальные измерители частоты. Интегральная микросхема КС193ИЕ2 нормально работает при напряжении питания 5 В ±5 %. Минимальная частота входного сигнала составляет 10 МГц (хотя допустимо и 5 МГц), максимальная - до 500 МГц.
Достижение максимальных возможностей устройства по частоте в немалой степени зависит и от выбора микросхемы DD2 Так при использовании серийного счетчика типа 7490 устойчивая работа устройства сохраняется до 210 МГц, при использовании микросхемы LS серии (74LS90) граница частоты входного сигнала может быть повышена до 290 МГц
Устройство, собранное из исправных элементов, регулировки не требует Для получения хороших результатов при столь высокой частоте входного сигнала следует применять объемные резисторы и керамические конденсаторы Монтаж приставки следует выполнить на печатной плате из стеклотекстолита, по возможности, компактно.
J.Sapa Wstepne dzielnik czestotli-wosci - preskaler. Radioelektronik-Audio-Hi-Fi-Video, 1997, N 9, s.31
При выполнении делителя вместо транзистора BF240 допустимо использовать отечественный КТЗ15Д, а вместо BF197- транзистор KT339Г Диоды можно применить КД510А. КД521 с буквенными индексами А - В. Как предупреждает автор, серьезно следует отнестись к выбору микросхемы DD2, ведь рекомендуемая-для замены микросхемы 74LS90 отечествен ная микросхема ТТЛ КР1533ИЕ2 имеет предельную частоту счета 32 МГц. Чтобы полностью реализовать возможности микросхемы КС193ИЕ2, вместо 74LS90 следует использовать микросхемы ТТЛ серии К530 или K531 (например К531ИЕ14).
ЗВУКОВОЙ ИСПЫТАТЕЛЬ КВАРЦЕВЫХ РЕЗОНАТОРОВ
Работоспособность практически любых радиочастотных кварцевых резонаторов можно достаточно просто проверить с помощью несложного устройст ва, схема которого показана на рисунке.
Устройство формирует звуковой тон при подключенном исправном резонаторе. Микросхема DD1 является двоич ным счетчиком, в составе которой имеется генератор.
Чтобы генератор возбудился, к нему следует подключить внешний резонатор, резистор (R1) и два конденсатора емкостью по 10 пф (С1, С2) - генерация возникает на основной частоте резонатора. Затем делите-ли частоты микросхемы понижают частоту сформированного сигнала до значения звуковых частот.
Транзистор VT1 -усилитель, позволяющий подключить в его коллекторную цепь низкоомную звуковую головку для индикации низкочастотных колебаний.
Опытный образец испытателя уверенно работал с резонаторами от 1 до 27 МГц. В последнем случае частота звуковых колебаний на выходе пробника будет около 6,6 кГц.
G. Pradeep Audible crystal tester "ELECTRONICS Australia", 1996, №12
В устройстве можно использовать отечественную микросхему типа 1051ХЛ2 и транзистор КТ315Б. В качестве звуковой головки подойдет любая малогабаритная с мощностью 0,25-0,5 Вт и сопротивлением звуковой катушки не менее 8 Ом.
