Text
                    
65 к

В. А.Скрыпник ПРИБОРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И НАЛАЖИВАНИЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКОЙ АППАРАТУРЫ

В. А.Скрыпник ПРИБОРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И НАЛАЖИВАНИЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКОЙ АППАРАТУРЫ МОСКВА «ПАТРИОТ» 1990
ББК 32.8» 119 С45 Рецензент кандиля! гехннческнх наук L!. Т ГЕынкив Редактор М Е. Орехова Скрынник В. Л С45 Приборы для контроля и налаживания радио- любительской аппаратуры М. Патриот, 1990 127 с., ил. 65 к. Подробно ОПНСЯНЫ >F»6llie.,ll.ChHC КОНТрОЛЬИО н*м№рнгсм1ьныс приборы ранни ной степени сложности для налаживания и и«меренмм параметров с амои-.зьных 9лек группы х устройств Приведена методика отладки каждой конструкции, а также рв<смотрены способы применения в условиях дом,пинен заборагорни. Для широкого круга радиоак»бнтелсн кШпчрукторов 2302020600—011 ч, ап 072(02)-00 *}| аи БЬК 32.ЖМ.19 6Ф2.9 ISBN 5-7030-0223-0 С' В. А Скрнлннк , 1990
ВВЕДЕНИЕ В последние годы возрастает интерес радиолюбителей к конструированию аппаратуры для радиоприема н любительской радиосвязи. Появилось множество различных схем приемников, передатчиков, приемопередатчиков (трансиверов), в которых высокие электрические параметры достигнуты оригинальными схемотехническими решениями, использованием современной эле- ментной базы Но реализовать при повторении конструкции зало- женные в схему возможности удается лишь в результате тщатель- ной отладки аппаратуры. Однако, не имея нужных приборов и достаточного опыта, радиолюбители зачастую не могут достичь требуемых показателей. Некоторые иногда впадают в заблужде- ние, наивно полагая, что высокие параметры аппаратуры гаранти- рует лишь схема да примененные детали. Очевидно, что для нормальной плодотворной работы радио любитель-конструктор должен иметь достаточный набор приборов в своей домашней лаборатории. Часть из них можно приобрести без особого груда. В настоящее время промышленность выпускает специально для радиолюбителей вольтметры и мультиметры, осциллографы генераторы звуковых частот, гетеродинные инди- каторы реюнанса, стабилизированные источники питания Эти приборы имеют достаточно высокие для любительской апнара туры параметры, точностные характеристики и сравнительно недороги Но для работы с высокочастотными цепями приемников п передатчиков лабораторию требуется укомплектовать бодее специфическими самодельными приборами. На протяжении почти полутора десятков лет автор зани- мается разработкой любительской контрольно измерительной аппаратуры. Наиболее удачные конструкции демонстрировались на республиканских и всесоюзных выставках творчества радио- любителей-конструкторов В разное время и в различных изда- 3
ниях автором были опубликованы описания приборов разной степени сложности, которые во многом облегчают отладку высоко- частотной аппаратуры. Судя по откликам на публикации, отдель- ные конструкции не потеряли своей актуальности и сейчас. В их описаниях были учтены рекомендации читателей, исправле- ны выявленные ошибки, сделаны необходимые изменения и дополнения. В последние годы появились и новые разработки, пока не известные читателям. Поэтому автор считает своим долгом собрать лучшие описания конструкций в одной книге. Книга содержит всего три главы В первой представлены приборы для налаживания и измерения параметров радиоприем ной аппаратуры. С одинаковым успехом они могут быть исполь- зованы при налаживании радиовещательных приемников, корот- коволновой связной техники и во многих других случаях. Во второй главе даны описания приборов, разработанных специально для налаживания и контроля параметров передат- чиков, передающих трактов трансиверов, усилителей мощности высокой частоты. Однако такие приборы, как измеритель КСВ, гетеродинно-цифровой частотомер и приставка для измерения индуктивностей, по мере необходимости могут быть использованы и для других работ. В третьей главе рассмотрены несложные приборы, которые могут оказаться весьма полезными при работе с устройствами, содержащими цифровые интегральные микросхемы В любитель- ской радиоаппаратуре это могут быть электронные шкалы, полуавтоматические телеграфные ключи, часы и многое другое. Разумеется, эти же приборы окажут помощь радиолюбителю- конструктору при отладке цифровых измерительных приборов, устройств автоматики и вычислительной техники. Вероятно, подготовленные радиолюбители смогут найти и другие применения описанным конструкциям, сделать их более совершенными и удобными.
Глава I ПРИБОРЫ ДЛЯ НАЛАЖИВАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОПРИЕМНОЙ АППАРАТУРЫ Ступенчатый аттенюатор При налаживании высокочастотных устройств бывает необ- ходимо ввести калиброванное затухание в исследуемую пень, определить относительные уровни сигналов, коэффициенты пере- дачи каскадов и т. п В этих и других многочисленных ситуациях неоценимую помощь конструктору окажет несложное устрой- ство ступенчатый аттенюатор. Он состоит из нескольких ослаб- ляющих резистивных звеньев и переключателей. Включая после- довательно определенное число звеньев с известным ослаблением, можно легко получить требуемое общее ослабление сигнала в цепи. Обычно ослабляющие звенья [1, 2] строят по П-образной или Т-образной схеме (рис 1.1). По своим свойствам они эквивалентны. Каждое из таких звеньев вносит в цепь требуемое затухание, если оно нагружено па вполне определенное сопротив- ление R, Любопытно, что если смотреть на звено со стороны генератора, то входное сопротивление также будет равно RH. Иными словами, если к какому-то генератору подключить нагруз- ку сопротивления Rd, а затем между ними включить ослабляющее звено, то для генератора нагрузка не изменится и будет равна R . Это свойство можно с успехом использовать, если требуется ослабить влияние нагрузки на источник сигнала или, как еще говорят, осуществить их взаимную развязку. Естественно, что при таком включении в самой нагрузке выделится в несколько раз меньшая мощность, а остальная часть мощности сигнала будет на резисторах ослабляющего звена Это не следует сбы- вать, работая с аттенюатором. Резисторы, нагреваясь, меняют свое сопротивление, а значит, и вносимое затухание. То есть при перегреве растет погрешность. В настоящее время в высокочастотных цепях для передачи сигналов используют коаксиальные линии с волновым сопро- тивлением 50 или 75 Ом. Аттенюатор также должен быть рассчи тан на такое же сопротивление. Тогда в линии будет устаиавли- 5
R2 о l‘uc. II Ослабляющее шено л II образное, б 1-ибр.1 ин и вагься режим бегущей волны Чтобы звено вносило нужное затухание, выраженное в децибелах, резисторы, входящие в его состав должны иметь вполне определенные значения сопротивле- ния. В табл. I I указаны данные II и Т-образных ослабляющих звеньев для RH = 50 Ом В случае если нагрузка равна 75 Ом, значения сопротивления резисторов можно получить, умножив указанные в таблице на 1,5. Если потребуется расчет ослабля- ющего звена на другую величину вносимого затухания, следует обратиться к нрпл. I Таблица I I ВНОСИМО!' чп ухание, дБ Г!-обр нсх* зиеио Г обр.1 1И1С 1HVIIO RI. Ом R2. Ом IO, Ом R2 Ом 1 870 5,8 2,9 43.3.3 2 136 11.6 5.7 215.2 4 221 23.8 11.3 101 8 8 116 52.8 21.5 17.3 16 68.8 153.8 36,3 16.2 32 52.5 •393,0 17.5 2 6 Однако нужно заметить, что ше< гн значений затухания вполне достаточно для построения ступенчатою аттенюатора, переключаемого в широких пределах На рис 1.2 показана принципиальная схема аттенюатора, содержащего восемь ослаб- ляющих звеньев |3| Легко понять, что вносимое им затухание можно менять через I дБ н максимальная его величина может составить I -f- 2 + I + 8 + 1б + 32 Е 32 -Е 32 = 127 дБ Следует сразу же оговориться, что не па всех частотах можно реализовать такое затухание Вообще говоря, каждое звено пмегт частот их ю характеристику, плоскую от нуля н до частот свыше 150 МГн Но нрн больших затуханиях на высоких часто!ах часть токов достигает нагрузки по «земле», минуя звенья Кроме тою, экра- нирующее действие оплетки подводящего коаксиальною кабеля становится соизмеримым с вносимым затуханием и часть энергии теряется на излучение Растут потерн в диэлектрике кабеля и разъема, на переходном сопротивлении контакта. Поэтому реально достижимая величина затухания на частотах выше 30 НГц снижается до 80 90 дБ 6
I'uc t 2 I Ipiiiiiiiiiiibi.'ibiiaH схема ci унсичатого аттенюатора В ..хеме ступенчатого аттенюатора использованы II образные звенья из предварительно отобранных резисторов тина М.ЧТ -0,25. Можно также применять резисторы С2 14 или (,2-23 с отклонени- ем сопротивления от номинального значения в пределах 0,5... 1 %. Что касается номиналов, то они могут быть и другими Важно, чтобы общее значение сопротивления резисторов, соединенных последовательно или параллельно, было бы как можно ближе к значению, указанному в табл. I I. 11ереключенне звеньев осу щест вляется мокроту мблера.ми МТ-3. Можно использовать тумблеры на два направления и тру гн.х типов, например ТЗС, Till 2 и т. и. При монтаже следует избегать попадания флюса внутрь корпуса, потому что это может привести к значительной погрешности или даже к отказу. Конструктивно ступенчатый аттенюатор собран в корпусе, спаянном нт стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, фольгированного с двух сторон (рис 13) Между звеньями установлены латун- ные nepeiородкп. В каждой из них предварительно сделано 7
отверстие диаметром 3 мм в том месте, где проходит проводник, соединяющий соседние-переключатели. Все швы корпуса тщатель- но пропаяны. На боковых стенках установлены коаксиальные разъемы типа СР-50-73Ф Никакой регулировки, кроме подбора резисторов, аттенюатор не требует. Для проверки работы ступенчатого аттенюатора следует к одному из разъемов подключить источник постоянного или переменного напряжения низкой частоты величиной не больше 2,5 В, а к другому — резистор сопротивления 51 Ом. Парал- лельно резистору подключают милливольтметр. При включении тумблера «1 дБ» па резисторе напряжение должно уменьшиться до 0,89 первоначального значения. При поочередном включении только звеньев «2 дБ», «4 дБ», «8 дБ», «16 дБ» и «32 дБ» выходное напряжение уменьшится соответственно до 0,79; 0,63; 0,4; 0,16 и 0,025 от величины входного напряжения. При работе с аттенюатором нередко возникает необходи- мость пересчета введенного ослабления в соответствующее ему изменение напряжения, тока или мощности в измеряемой цепи. Для этой цели удобно пользоваться таблицей, приведенной в прил. 2 • Калибратор шкалы настройки На завершающей стадии регулировки любительского прием- ника обычно градуируют шкалу настройки. Эта работа занимает много времени, если использовать генератор сигналов и элек- тронный частотомер. Ведь на каждой отметке приходится как можно точнее устанавливать частоту генератора, затем на его сигнал настраивать приемник и делать засечку на шкале. Да и сами эти приборы не всегда есть в распоряжении радиолю бителя, особенно у начинающего. Поэтому при градуировке шкалы удобнее пользоваться калибратором, который заменяет упомянутые приборы, а по про- 8
0,033мк 04 10мк*16В г 03 Рис ! 4 Принципиальная схема калибратора Общ ^Г XPZ -К [Ml DO! Ойб.10 О02 005 стоте и точности превосходит их. Калибратор вырабатывает множество высокостабильпых сигналов в диапазоне от низких частот и до нескольких десятков мегагерц. Сигналы один от друго- го могут располагаться через I 10; 100 кГц и I МГц. Причем чем больше шаг частотной сетки, тем до более высоких частот слышны в приемнике эти сигналы. Так, например, сигналы с шагом 1 МГц и 100 кГц могут быть слышны вплоть до УКВ диапазона, в то время как сигналы с шагом 10 и I кГц — только до 10...20 МГц Принципиальная схема калибратора изображена на рис. 1.4,а. Задающий генератор собран на микросхеме DD1 Стабилизация частоты осуществляется кварцевым резонатором BQ1 на частоте 10 МГц. Каждая из микросхем DD2 DD5 делит входную частоту на 10. Переключателем SA1 выбирают желаемый шаг частотной сетки На выводе 1 I каждой микросхемы 9
К155ИЕ2 имеется последовательность прямоугольных импульсов с соответствующей чистотой повторения. Благодаря высокой крутизне фронтов импульсов частотный спектр таких сигналов состоит из множества составляющих, отстоящих одна от другой на величину частоты повторения. С выхода югнческою элемента DDI.4 эти сигналы через конденсатор С2, защищающий от воз- можного короткого замыкания, поступают на вход приемника. Выключателем SA2 можно но мере необходимости сигналы отключать. Регулировка калибратора заключается в точной установке частоты кварцевого генератора. С этой целью, конечно, можно воспользоваться электронным частотомером, но не менее точно коррекцию частоты можно произвести, принимая на коротковол- новый приемник сигналы радиостанции, передающих эталонные частоты. Обычно их можно найти па частотах 5, К) или 15 МГц Они передают специальные сшпалы по особой программе и их легко обнаружить среди сигналов других радиостанций на близ- лежащих частотах. Изменяя связь калибратора с антенной приемника, следует добиться того, чтобы на приемник одновре- менно можно было принимать сигналы радиостанции и калибра- тора. Подбором емкости конденсатора CI следует как можно точнее совместить их частоты При совпадении частот будут наблюдаться низкочастотные, гак называемые «нулевые» биения. Для исключения ошибок в процессе подгонки частоты квар- цевого генератора рекомендуется включать калибрационные метки, следующие через I Ml ц Никакой дополнительной регу- лировки калибратора больше не требуется Печатная плата и расположение детален па ней показаны па рис. 1.5. Может оказаться, что под рукой пе будет кварцевого резо- натора па частоту 10 МГц. В этом случае можно использовать другой, например на 5, (>, 7, 8 или 9 МГц В схеме задающего генератора никаких изменений делать пе придется. Только первый делитель частоты (микросхема DD2), в зависимоеп от частоты примененного резонатора, нужно будет собрать ио одной .из схем, приведенных на рис. 1.4,6— е. Используется все та же микросхема К15511Е2, по коэффициент деления изменяется в зависимости от вводимых обратных связей по входам R0 и R9. Разумеется, рисунок проводников вокрут этой микросхемы на печатной плате придется несколько изменить. В процессе градуировки шкалы приемник ио< тедоватедьно настраивают на сигналы калибратора по «пулевым» биениям в головных телефонах п проставляют метки па шкале против визира. Вначале используют сшпалы с наибольшим шагом, которые слышны в данном диапазоне частот приемника, и опре- деляют границы перестройки. Затем уменьшают шаг и наносят на шкалу все промежуточные метки. После этого доводят деления до нужных размеров, производят оцифровку некоторых из них 10
К Х52 +5 В 52 О Rf =Lcz o—i—к-» R2 4 001 =“=« /о О О О О О О о— Л5Л/ О—/Г ЗАЦкГц* О О О О О О О О О О О О О о/ ; 0W 005 ООО О ООО | К ЗАЦЮОкГ^-^^ 5М-,0кГ^ О О о о о о о ооооооо/ DD3 DM /ооооооо ООООООО Рис. 1.5. Плата калибратора (а) и расположение элементов ни ней (б) и наносят на готовую шкалу необходимые надписи. Для этой пели удобно использовать переводной, так называемый «моменталь- ный» шрифт. Он представляет собой буквы, цифры, знаки пре пннання, нанесенные на полиэтиленовую пленку, с которой легко перекосятся на бумажную или окрашенную поверхность шкалы Надписи, которые не будут закрыты защитным стеклом, скажем, нанесенные на переднюю панель приемника, можно покрыть тонким слоем бесцветного пенгафта.зевою лака Лучше сделать это, намотав немного ваты на кончнк остро отточенной спички. Лак наносят отдельно па контуры каждого знака в надписи. Высокочастотные генераторы шума Обычно регулировку высокочастотных каскадов приемников производят при помощи генератора стандартных сигналов, калиб- рованный выходной уровень которых можно изменять в завнен мости от конкретных условий К выходу приемника подключают индикатор низкочастотного сигнала, чаше всего обычный возы метр переменного напряжения или осциллограф Однако следует заметить, что создавать такую установку не всегда нужно I 1
001.1 001.2 001 К5Б1ЛА7 КЗ 24 к ДВ14Б Я 0,047НК 7)8Г° I % А 11 9 < '~J =pwwl'lw а> А К Бы07 001 —— -— Ip R2 100 К к выв. 14 ВО! —- Ю1 т^ООщ. ^12 В Рис. 1.6 Принципиальная схема генератора шума на стабилитроне В большинстве случаев можно обойтись более простым генерато- ром шума. Ведь это, по сути, тот же генератор сигналов, по не требующий перестройки по частоте. Он генерирует шум с равно- мерным спектром в широком диапазоне частот от единиц килогерц до десятков мегагерц. Мощность шума во много раз превышает мощность собственных шумов приемника при посто- янной полосе пропускания. Это дает возможность производить настройку высокочастотных цепей приемника, ориентируясь на изменение уровня шума па выходе. Принципиальная схема несложного генератора шума при- ведена на рис. 1,6. Источником шума является полупроводнико- вый диод — стабилитрон VDI, работающий в режиме лавинного пробоя при очень малом токе. Сила тока через диод составляет всего лишь 100 мкА Нагрузкой служит резистор R4 сопротивле- нием 51 или 75 Ом. Через конденсатор СЗ и разъем XSI генератор шума подключают к приемнику отрезком коаксиального кабеля с соответствующим волновым сопротивлением. Для управления работой генератора шума служит микро- схема DDI На логических элементах DDI 1 и DDI.2 собран генератор прямоугольных импульсов, а на элементе DDI.3— схема запрета. Когда выключатель SA1 разомкнут, к выводу I через резистор R2 приложен высокий уровень и на выводе 3 появляются положительные импульсы амплитудой около I I В. Длительность импульсов и пауз между ними примерно одинакова, период повторения составляет 4 с. Во время действия положи- тельных импульсов стабилитрон VI) 1 генерирует шум, а в паузах он выключен. При этом на выходе приемника будут чередоваться шумовой сигнал от генератора и собственные шумы приемника. Интенсивность шума можно ослаблять с помощью описанною ранее ступенчатою аттенюатора. Если в процессе регулировки будет увеличиваться разница между шумовым сигналом тенора тора и собственными шумами, значит, возрастает соотношение сигнал/шум и реальная чувствительность приемника. Если контакты выключателя замкнуты, то на выходе элемента DDI.3 (вывод 3) установится высокий уровень и генератор будет вырабатывать шум непрерывно. 12
Рис. 1.7. Плата генератора шума на стабилитроне: л - ви1 со стороны печатных проводников; б размещение деталей на плате Интенсивность генератора шума на стабилитроне довольно высока. Для ее оценки проводился такой эксперимент. Генератор подключали на вход приемника на частоте 28 МГц. Приемник имел чувствительность около 1 мкВ при соотношении сигнал/шум 3:1 (10 дБ) и полос) пропускания 3 кГц Включив генератор шума, отмечали показания вольтметра на выходе приемника. Такое же напряжение показывал вольтметр, если вместо гене- ратора шума на вход подавали сигнал от генератора стандартных сигналов с выходным уровнем 25 мкВ Генератор шума собран на плате нз одностороннего фольги- рованного стеклотекстолита (рис. 1.7) и помещен в металлический корпус. Питание подают от внешнего источника напряжением 12 В, потребляет генератор около 1 мА Стабилитрон Д814Б можно заменить на Д814А, а микро- схему на К176ЛА7. Конденсатор С1 — типа К73-17. С2 и СЗ — КЮ-7В, а С4—К50-16. Правильно собранный генератор нала- живания не требует. Достаточно с помощью осциллографа убедиться в наличии прямоугольных импульсов на выводе 3 логического элемента DD1.3 Несмотря на высокую интенсивность шума, производимого генератором на стабилитроне, к сожалению, не существует простой и однозначной взаимосвязи между мощностью шума и режимом, а также параметрами применяемого стабилитрона Иными словами — это источник нскалнброванного шума и ис- пользовать его для количественного измерения чувствительности приемника не представляется возможным. Чувствительность современных приемников УКВ диапазона, в особенности связных, часто бывает очень высокой. Измерить ее в микровольтах с помощью генератора сигналов не удается. Сложность заключается в том, что аттенюатором генератора практически очень трудно достоверно ослабить сигнал до уровня десятых или сотых долей микровольта. 13
В таких случаях для опенки чувствительности применяют коэффициент шума приемника. Это величина, показывающая, во сколько раз мощность шума на выходе реального приемника больше мощности на выходе идеального приемника, т е такого, у которого шум определяется только тепловыми шумами эквнва лента антенны [4.5]. Величина мощности шума на выходе идеального приемника зависит от температуры эквивалента антенны и полосы пропускания приемника. Мощность шумов на выходе реального приемника зависит от ряда факторов п па практике се определяют косвенным путем Для этого на вход подают калиброванный по уровню шум н увеличивают его ин ген сивность до тех пор, пока мощность не станет равна мощности собственного шума приемника. Естественно, что на выходе при этом суммарная мощность возрастает вдвое Задачу получения калиброванного по уровню шума решают применением в генераторе специального вакуумного диода, рабо- тающего в режиме насыщения. Спектральная плотность мощности генерируемого шума пропорциональна анодному току диода Если произвести несложные математические вычисления, то окажется, что величину коэффициента шума приемника при испытаниях ио приведенной выше методике с использованием генератора шума на вакуумном диоде можно определить из выражения , .. -20 w где коэффициент шума приемника, КТ,, 1 ток анода, мА; R,— сопротивление эквивалента антенны. Ом. Получили распространение шумовые диоды двух типов— 2ДЗБ н 2Д2С. Первый из них применяется в диапазоне высоких частот (до 30 МГц), а второй в диапазоне очень высоких или ультравысоких частот (до 600 МГц). Диод 2ДЗБ допускает максимальный ток анода 5 мА, а 2Д2С 40 мА. Очевидно, что максимальный коэффициент шума, измеренный с применением 1 операторов на таких диодах, может быть: в случае использования диода 2ДЗБ К = 5КТ при R — = 50 Ом и К,,, — 7,5КТ„ при R== 75 Ом; в случае использования тиода 2Д2С К = 40КТ, при R, = 50 Ом и К,„ = 60КТ„ при R, — 75 Ом. Принципиальная схема генератора шума изображена на рис 18 н 1.9. Он состоит из блока питания (рис I 8) и выносной головки (рис. 19). В блоке питания имеется выпрямитель (VD1) и стабилизатор (VD6) анодного напряжения, а также выпрями- тель напряжения накала катода (VD2 — VD5) п схема регулиро- вания тока накала па транзисторах VTI и VT2 Регулируют ток накала с помощью переменного резистора R5. ось которого выведена на переднюю панель блока Па пен также расположен и миллиамперметр, измеряющий анодный ток шумового диода. Прибор имеет две сменные генераторные головки с диодами обоих типов. Они»собраны по одной схеме. Анодной нагрузкой 14
. ПО В /Pi VB1 КЦ402Г PI 410 Cl 20MK* _ *4508 * 02 __ 20 MK* jV VD6 *450B VD2-V05 КД202А 04 z 2000MK*i0B 84 820 05 500MKx6B~V vt2 тою 85 6.8B PA! KC630A 03 0,05 мК VT! 81814 A Puc / 8 I!р|!!|цц||цал1>ная схема блока питания генератора шума Рис / 9 Прншш11палы1ая схема выносных головок генератора шума и эквивалентом антенны служит резистор R1 Он может быть тина МЛТ-0.25 на 51 или 75 Ом. Конденсатор СЗ служит для разделения шумов и постоянной составляющей напряжения, выделяющегося на RI Резистор R2 проволочный, сопротивле- нием 2,2 Ом Он используется в головке с диодом 2ДЗБ и служит для создания («шнаковой нагрузки для схемы регулирования тока накала катода диода Учитывая, что коэффициент шума связан с анодным током, шкале миллиамперметра для удобства лучше проградуировать в единицах КТ(|. Это несложно сделать соответствующим выбором резистора R3 в блоке питания в зависимости от тока полного отклонения стрелки и сопротивления рамки прибора PAI. В дан- ной конструкции применен миллиамперметр типа М4203 па ток 5 мА Для большинства случаев достаточно ограничиться макси мальвой величиной измеряемого коэффициента шума Например, при К,„= 15КТ„ максимальный ток через диод будет равен 15 мА. если ft = 50 Ом, и 10 м.А для R*= 75 Ом. Исходя из этого и выбирают сопротивление шунтирующего резистора R3. Есте- ственно. что имеет смысл использовать миллиамперметр со шка лой на 15 или 10 мА В первом случае шка ia прибора будет прямо соответствовать единицам КТ„. а во втором показания придется умножать на 1,5
Подключение генераторной головки к блоку питания осуще- ствляют при помощи соединителя ОНЦ-ВГ-5/16-В. Разъем XSI в выносной головке типа СР-50-73Ф. Конденсаторы CI и С2 — типа КТП 2. а СЗ — КДУ. Монтаж внутри головок ведут, пре- дельно укорачивая выводы деталей. Измерение коэффициента шума приемника производят с вы ключенной автоматической регулировкой усиления. К выходу приемника, как и в случае с генератором шума на стабилитроне, подключают индикатор выхода — вольтметр переменного напря- жения или осциллограф Если используется линейный детектор в приемнике (режим SSB или CW), то показания индикатора, регистрирующего прирост шума от генератора по сравнению с собственным шумом приемника должны увеличиваться в 1,41 раза. Если же детектор квадратичный (режим AM), то в 2 раза. Генератор высокочастотных сигналов Одним из наиболее часто используемых приборов при нала- живании и регулировке приемников, передатчиков, различных фильтров и других цепей является генератор высокочастотных сигналов. Применяют его и для получения частотных меток, и как источник высокочастотного напряжения при измерении параметров радиоэлементов, и во многих других случаях. Генератор сигналов работает в диапазоне частот от 0,156 до 40 МГц. Предусмотрены выходы сигналов синусоидальной и прямоугольной формы. Напряжение с первого выхода составля- ет 0,5 В на нагрузке 50 Ом, а со второго — в пределах логических уровнен микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ), т. е. не менее 2,4 В Отличительной особенностью построения функциональной схемы прибора (рис. 1.10) является то, что в нем использован один задающий генератор с октавной пере- стройкой по частоте (т. е. верхняя частота вдвое больше нижней), а также двоичный семиразрядный делитель частоты. Благодаря этому легко обеспечивается одинаковая стабильность частоты во всем рабочем диапазоне частот генератора. Характерно, что любая частота отличается от частоты соседнего диапазона точно в 2 раза. После делителя частоты сигналы прямоугольной формы поступают на выходные ТТЛ буферы, а также на управляемый аттенюатор схемы автоматической регулировки уровня (АРУ). Затем они усиливаются широкополосным усилителем и понадают на фильтры нижних частот, которые из частотного спектра выде- ляют составляющую первой гармоники. Конструктивно генератор сигналов разделен на два блока: генераторный G и блок фильтров Z, которые собраны на отдель- ных печатных платах. Принципиальная схема блока G приведена на рис. 1.11 16
Рис I 10. Функциональная схема генератора высокой частоты Задающий генератор собран на полевом транзисторе VTI Колебательный контур L1CI, находящийся вне платы, можно перестраивать в диапазоне 20. .40 МГц. Буферный каскад на транзисторах VT2 и VT3 служит для уменьшения воздействия последующих каскадов на задающий генератор, что благоприятно сказывается на стабильности частоты и уменьшает паразитную модуляцию сигнала. Формирователь импульсов состоит из согла- сующего эмиттерного повторителя VT4 и цепочки инверторов DD1.1 — DDI .3. Двоичные делители частоты построены на микро- схемах DD2— DD4. Триггер DD2 используется для деления наиболее высоких частот и поэтому обладает повышенным быс- тродействием Микросхема DD3 состоит из четырех последова- тельно включенных триггеров, а еще два содержит DD4. Таким образом осуществляется деление частоты задающего генератора на 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128. Переключение поддиапазонов производится нормально разомкнутыми контактами электро- магнитных реле К1 — К8. Как видно по схеме, на первом под- диапазоне сигнал частотой 20. 40 МГц снимают после формиро- вателя импульсов. На остальных же — с выходов соответству- ющих триггеров. Благодаря применению малогабаритных реле удалось макси- мально сократить длину высокочастотных цепей, сделать печат- ную плату достаточно компактной, а переключатель диапазонов установить в удобном месте на передней панели прибора. Сигналы прямоугольной формы через контакты одного из реле поступают на микросхему DD5 Логические элементы DD5.2 и DD5.3 включены параллельно и служат ТТЛ буфером с повы шейной нагрузочной способностью. Через контакт 3 печатной платы сигналы попадают на выходной разъем прибора. Элемент DD5.4 также служит буфером, импульсы с его выхода поступают на контакт 2 печатной платы. Сигналы также через контакты реле поступают на схему АРУ Управляемый аттенюатор выполнен на диодах VDl 1 и VD12. 17
Рис III Принципиальная схема блока
В зависимости от тока через р-н переход меняется прямое сопро- тивление и вносимые потери. Минимальное затухание нс превы- шает I дБ а максимальное юстнгает 24 дБ Для управления током диодов служит регулирующий транзистор VT5. включен- ный эмпттерным повторителем Напряжение на базу поступает от усилителя постоянного тока, собранного на операционном усилителе (ОУ) микросхема DAI. К инвертирующем) входу ОУ приложено напряжение с выхода потокового повторителя на транзисторе VT7 а к пепнвертнруюшему опорное напряже- ние с подвижного контакта переменного резистора R26. На вход- ной контакт 7 печатной платы поступает постоянное напряжение положительной полярности, пропорциональное амплитуде синусо- идального напряжения на выходе прибора Если оно по какой- либо причине возрастает, то напряжение на выходе ОУ уменьша- ется и через VT5 вызывает уменьшение тока через диоды VDI1 и VD12. В свою очередь, это приводит к снижению амплитуды импульсов, поступающих па вход широкополосного усилителя па транзисторе VT6 Усилитель имеет коэффициент передачи около 20 дБ во всей рабочей полосе частот. Для компенсация усиления на низких частотах служит частотно-зависимая обратная связь с выхода на вход через цепочку CI6RI9. Резисторы R20 и R21 в эмнтгерпой цени транзистора создают отрицательную обратную связь но току и повышают устойчивость усилителя. Выходной трансформатор—понижающий Он служит для согласования выходного сопротивления каскада с нагрузкой, которая подключена к контакту 5 печатной платы Нагрузкой широкополосного усилителя в блоке G служат фильтры нижних частот (ФНЧ), находящиеся в блоке Z. 11рпнни ппальпая схема блока приведена на рис 1.12. Как уже уиомпна лось выше, ФНЧ предназначены для выделения первой гармоники основной частоты В общем случае частота среза ФПЧ должна быть несколько выше верхней частоты поддиапазона. Попутно следует отметить, что спектр сигналов прямоуголь- ной формы, у которых лзителыюсть импульса строго равна длительности паузы, по должен содержать четных гармоник. Однако па практике эти длительности не одинаковы из-за различ- ного времени задержки при персключеппп трип еров из одного логического состояния в другое, из-за влияния емкости монтажа и индуктивности проводников, изменяющих длительности перед пего и заднего фронтов импульсов 11рп анализе спектра таких сигналов обнаруживаются составляющие как нечетных, так и четных гармоник частоты следования прямоугольных импульсов Поскольку задающий генератор имеет октавное перекрытие, ю вторая гармоника нижней частоты тоже будет проходить •крез ФПЧ Поясним на конкретном примере Для того чтобы пропустить частоту 40 МГн, ФНЧ имеет частоту срЛа несколько выше этого значения. Если установить частоту гадающего гене- ратора 20 МГц, то на выходе ФНЧ появятся составляющие 19
i Рис. 1.12. Принципиальная схема блока Z 20 и 40 МГц Чтобы при этом подавить частоту второй гармоники (40 МГц), на каждом поддиапазоне (октавном по перекрытию) используются два переключаемых полуоктавных фильтра. Часто- та среза одного из них соответствует средней частоте поддиапа- зона, а второго — верхней Для приведенного выше примера частота среза первого полуоктавного ФНЧ составляет 30 МГц. Для эффективного подавления высших составляющих спектра генерируемой частоты в блоке Z используются П-образные ФНЧ седьмого порядка. Каждый из них содержит семь элементов — три катушки индуктивности и четыре конденсатора. По данным, приведенным в [6], такие ФНЧ с частотой среза ft имеют зату- хание на частоте 2ft, равное 52,72 дБ, на 3fc — 84,83 дБ, а на 4f. — 103,11 дБ. Данные элементов ФНЧ по поддиапазонам приведены в табл. 1 2 Коммутация фильтров по входу и выходу осушествля- 20
ется с помощью электромагнитных реле. Поскольку в каждом поддиапазоне в любой момент времени может быть использован лишь один из двух полуоктавпых фильтров, то в цепи обмоток пар реле установлен специальный переключатель, подключенный к контактам 9 и 10 платы. К выходу блока Z подключен детектор цепей АРУ, собранный по схеме удвоения напряжения на диадах VD13 и VDI4. Постоян- ное напряжение через контакт 15 платы поступает в блок G. Схема внутренних соединений генератора высокочастотных сигналов приведена па рис. 1 13. Питание блока G осуществляет- ся от стабилизированною источника (на схеме не показан). Потребление по цепи + 12 В составляет 100 мА. а по фа В 120 мА Для питания обмоток электромагнитных реле использует- ся нестабилизированное постоянное напряжение 24 .2 В Ею значение может быть и иным в зависимости от параметров используемых реле Катушка L1 и конденсатор переменной емкости CI установ- лены внутри блока G Ось конденсатора выведена наружу и соединена с верньерным механизмом, смонтированным на перед- ней панели генератора Замедление верньера примерно 1 : 200, поэтому обеспечивается очень плавное изменение частоты гене- ратора, что особенно ощутимо на высоких частотах На стенке блока непосредственно у оси конденсатора пере- менной емкости установлен переключатель SPI, коммутирующий полуоктавные фильтры. Механическое нажатие па него произво- дится специальным кулачком, выточенным из латуни и укреплен- ным на оси конденсатора CI (рис. 1.14). Радиальное положение кулачка на оси выбирают таким, чтобы переключение происходило в момент, когда генерируемая частота равна средней для данного поддиапазона. Переключение поддиапазона осуществляют кнопочным пере- ключателем SBI, установленным на передней напели генератора. Для отсчета частоты генератора на оси конденсатора переменной емкости можно также установить дисковую шкалу подходящих размеров. Но лучше воспользоваться электронным частотомером Желательно его смонтировать внутри корпуса генератора сигна лов и вход соединить с контактом 2 платы блока G Можно использовать и внешний частотомер, подключив его к дополни- тельному коаксиальному разъему Печатная плата блока G изготовлена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис. 1 15) Расположение элементов на плате ясно из рис 1.16 Из такого же материала изготовлена и плата блока Z Чертеж этой, в обшем- то простой платы не приводится, поскольку ее размеры в значи- тельной мере зависят от примененных деталей Теперь несколько слов о возможных заменах деталей генера- тора сигналов Полевые транзисторы VTI и VT7 могут быть типа КП302, КПЗОЗ или КП307 с любым буквенным индексом. Тран 21
uzi+ а?.. Таб.шца 1.2 Поддиапазон Частота среза L, мкГн Емкость конденсатора Число витков Провод Конструкция катушки С1 С2 «156.. 234 кГц 34,4 0,01 мкФ 4- 0.022 мкФ 4- 13 пэлшо На кольце тппораз- 312 кГц» + 3000 пФ + 4700 пФ 0,15 мера К7 X 4 X 2 312 кГц 25,6 0.01 мкФ 0.022 мкФ 11 из феррита Ml ООО НМ «312 .. 468 кГц 17.2 6800 пФ 0,01 .мкФ + 9 625 кГц» 625 кГц 12, + 3000 пФ 625 кГц 12,8 4700 нФ 0.01 мкФ 7 «625 937 кГц 8,6 3300 пФ 6800 пФ Дроссель ДПМ-1.2 8±5% 1250 кГц» 1.25 МГц 6.4 2200 нФ 4700 пФ + Дроссель ДП.М 1,2- + 390 пФ 6 ± 0.4 мкГп «1.25. 1.87 МГц 4,3 1500 пФ + 3300 пФ 55 ПЭЛШО 2.5 МГц» -г 200 пФ 0,15 Резистор МЛТ-0,5- 100 кОм 2,5 МГц 3.2 1300 пФ 1500 пФ + -г 1000 пФ 50 «2.5. 3.75 МГц 2,2 820 пФ 820 нФ + 820 пФ 45 5 МГц» 5 МГц 1,6 620 пФ 1300 пФ 37 «5. . 7.5 МГн 1.1 470 пФ 820 пФ 29 10 МГн» 10 МГн 0.8 330 пФ 680 пФ 26 «10.. 15 МГц 0.54 220 пФ 430 пФ 20 20 МГц» 20 МГц 0,4 160 нФ 330 пФ 12 НЗВ 2 Бескаркасная «20 30 МГц 0,27 110 нФ 240 пФ 9 0,47 внутренний диаметр 40 МГц» 40 МГн 0.2 82 нФ 160 пФ 7 6 мм
95 a Рис I 15 Печатная плата блока (j 24
IS № 17 № О Т1 О К SAI 15 /4 VD10 7 о-4<Н> ® Г—1 М VD9 » <Н<Н> ф |“ Щ\ VD8 у <*-КН> ? Г VD7 _ 7 ° Ю ° 7 г м VDO 7 ° К) о 7 Г м VD5 63.1Г- ф! R20 Л R22<^—СЭ—е А ' —CZJ—о УТб СП и 30 бок в—II—о о —с R19 ~ UD5 R23 13 12 vo3 П фг 61 2 4 аз R25 С2?^= М1 ни C?OV О 004 /ооооооо СЮ <нн П5Т 3 л о б°К о VT5 ] R24 б ОРЗ СО 002 R27 с |—|—о о oil R28 ' СП—в оЗ V73 Зо б об ко VT2 R9 „ СБ R8 R5 VT7 7 R13°- 001 1 о о о о о о о rj VT4 ко. 010 R12 °-----й" R4 «л Чг° О--й---6 —О С5Т А 03 „ R6U о-|^о J Ос ow Ьз о.7 VT1 8 R1 910 02 75 611,01 6L1 6 01,01 б Рис 1 16 Расположение элементов па плате блока G 25
знсторы КТ368ЛМ можно заменить на КТ306АМ, КТ316А.М, КТ355АМ, а КТ633А па КТ6ОЗ. КТ608 или КТ630. Буквенный индекс во всех случаях также может быть другим. Диоды КД522Л можно заменить на КД5ОЗ или па другие, с обратным напря- жением ис менее 30 В. В управляемом аттенюаторе можно использовать КД512А или КД51 1Л. В качестве D.AI можно использовать другой ОУ, например К140УД1А, К553УД1Л, КР14ПУД708. Но при этом не следует забывать об их отличиях в цоколевке. Цифровые микросхемы DDI п DD5 можно заменить аналогичными из серин KI30. K13I, К530, а 1)1)3 н DD1 на микросхемы серий К555, KI33, К533 Первый н наиболее быстродействующий триггер DD2 можно заменить аналогичным из серии К130 В более современных сериях К530 и К531 полного аналога пег. О тако можно исполь- зовать но одному триггеру из микросхем КЯ31ТВ9П или K53ITB1011. Но при этом, разумеется, придется несколько пзме нить рисунок печатных проводников на плате. В генераторе применены резисторы М.ЧТ-0,125. конденсаторы KI0-7B, КМ, K50-I6 ((220). Электромагнитные реле в блоках CinZ могут быть тина РЭС-49, РЭ(2-6О, РЭС-15 с любым номером исполнения (паспортом). Он него, в основном, зависит тишь напряжение срабатывания, а его ici ko можно учесть соответству- ющим изменением в схеме блока питания. Катушка 1 I имеет индуктивность 1 15 мкГн Ее можно изго ловить, плотно намотав на керамический каркас диаметром 10 мм 16 витков провода ПЭВ-2 1.0 мм с шагом 2 мм. Отвод делают от четвертою витка, считая от вывода, который подключен к контакту I I платы. Трансформатор TI можно намотать на кольце с наружным диаметром 7 10 мм из феррита с магнитной проницаемостью 1000 .2000. Наматывают равномерно но окружности 10 витков двумя предварительно скрученными проводами ПЭВ-2 0,27 мм. Затем омметром определяют начало одной обмотки и конец другой н соединяют п.х вместе. В качестве SPI использован микропереключатель типа МП-3 Обычно они применяются в мпкротумблерах МТ-1, МТ-3 и кноп- ках KMI 1 Монтаж платы блока G особенностей Ис* имеет. На плате блока Z элементы ФНЧ монтируют над фольгой на опорных контактах, установленных на плате. Все катушки и конденсаторы должны иметь минимальную длину выводов. Проводники, соеди- няющие контакты pc ie, также должны быть максимально корот кимн. Для соединения обмоток пар реле, относящихся к одному нолуоктавпому фнлыру. изолированные проводники должны проходить по обратной стороне платы Обе печатные платы монтируют в корпусе размерами 185 X X НЮХ 68 мм. который можно спаять из листовой taiyiiii или фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. 26
Налаживание прибора начинаю? с платы блока G. Временно выпаивают транзистор VTI в от генератора импульсов на входы I и 2 логического элемента DDI .I подают прямоугольные HMiiy.li> сы частотой 100 кГц. Подключают осциллограф к контакту 2 или 3 ила гы и последовательно подают напряжение, достаточное* для срабатывания реле, на контакты 12—19. Проверяют работу дели- те чей но изменению периода повторения импульсов на экране* осциллографа Затем восстанавливают схему и вместо осциллографа под- ключают частотомер. Изменяя частоту задающею генератора, проверяют соответствие значения измеряемой частоты границам выбранного поддиапазона. Гели ширеоуется подстройка, то можно несколько сжать и.in раздвинуть витки на каркасе катуш- ки LI, изменив ее индуктивность до получения нужного перекры- тия но частоте при перестройке. Установив среднюю частоту под- диапазона, регулируют положение кулачка па оси конденсатора переменной емкост и относительно переключи геля SPI так, чтобы на частотах ниже середины поддиапазона его контакты включали пару реле более ни гкочас годного нолуоктавиого Ф114 в выбранном поддиапазоне. к контактам II и 12 платы фильтров подключают резистор 51 Ом и осциллограф пли анализатор спектра. На каждом поддиапазоне проверяют настройку полуоктавных фильтров. Для этого перестраивают генератор от верхней частоты Поддиапазона до нижней Форма напряжения должна оставаться синусоидаль- ной, а уровень гармоник в спектре нс* должен превышать 30 дБ. Если же будут обнаружены искажения формы кривой, то следует подобрать емкость конденсаторов в иолу октавном ФПЧ. В заключение проверяют работу схемы автоматической регулировки уровня выходною сигнала Вращая движок пере- менного резистора R2G на плате G, устанавливают амплитуду выходного напряжения синусоидального сигнала па нагрузке 51 Ом равной 0,71 В. Действующее* значение напряжения соот- ветственно будет равно 0,5 В Переключая поддиапазоны и пере- страивая частоту, контролируют уровень выходного сигнала, убеждаются в работоспособности системы АРУ во всем рабочем диапазоне частот iоператора сигналов Как видно из схем, прибор не имеет встроенного устройства измерения \ровня выходною сигнала, а также калиброванного аттенюатора. Для этой пели совместно с генератором следует использовать описанный рапсе в этой главе ступенчатый аттеню- атор Пользуясь табл. I 3, можно переводить значения ослабления в уровень напряжения на нагрузке * Описание i еиерзч’ора импульсов приведено в главе 3 27
Генератор качающейся частоты Генератор качающейся частоты (ГКЧ) предназначен для исследования амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) узко полосных резонансных цепей в диапазоне от 0,2 до 30 МГц. В частности, с его помощью можно просматривать АЧХ различных фильтров: пьезокерамических, электромеханических, кварцевых и т. д. В приборе предусмотрена регулировка полосы обзора и частоты качания, что дает возможность исследовать фильтры с полосой пропускания от 1 кГц и шире. .Максимальные полосы обзора приведены в табл. 1.4 отдельно для начала и конца каждо- го из десяти поддиапазонов. Отсчет частоты на исследуемой АЧХ производят по внутренним частотным меткам, которые сформиро- ваны через 1 МГц и 10 кГц, а также по внешним меткам, которые во всем рабочем диапазоне ГКЧ можно подавать от внешнего генератора сигналов. Предусмотрено переключение ширины частотной метки. Максимальное выходное напряжение на нагрузочном резисторе с сопротивлением 50 Ом составляет 3 В Напряжение пилообразной формы для качания частоты вырабатывает внутренний генератор Он также формирует им- пульсы амплитудой 10 В для синхронизации осциллографа. Поэтому ГКЧ можно использовать совместно с любым осцил- лографом, имеющим вход внешней синхронизации. Принципиальная схема ГКЧ приведена на рис 1.17. На транзисторе VTI собран задающий генератор на частоты от 0,2 до 2,26 МГц (поддиапазоны I—5), а на VT2 — на частоты от 2 до 30 МГц (поддиапазоны 6—10). Оба генератора собраны по схеме индуктивной «трехточки». Переключением катушек L1—15 и L6—LI5 производят выбор нужного поддиапазона В пределах поддиапазона перестройку частоты осуществляют переменными конденсаторами Cl п С5. Качание частоты происходит под действием пилообразного напряжения, поступающего на варика- пы VDI, VD2 и VD4 от генератора пилообразного напряжения С подвижного контакта подстроечного резистора R5 на варикапы подается начальное напряжение смещения Напряжение качающейся частоты с задающего генератора через переключатель SAI.3 поступает на усилитель. Он необходим для усиления мощности, а также для ослабления влияния иссле- дуемых цепей на работу задающего генератора. Усилитель двухкаскадный Предварительный каскад собран на транзисторе VT3, а оконечный на VT4 В оконечном каскаде осуществляется коррекция частотной характеристики усилителя цепочкой C13R15 Широкополосный трансформатор TI в коллекторной цепи VT4 согласует выходное сопротивление усилителя с сопротивлением нагрузки Коэффициент трансформации сопротивления составля ет 4 1 Часть напряжения с выхода предварительного усилителя через конденсатор С12 поступает в канал частотных меток. На 28
Таблица 1.3 Атт.. лБ Напряж., В Атт., дБ Напряж,. мВ Атт.. дБ Напряж., мкВ Атт , дБ Напряж, мкВ 0 0,5 1 0 45 41 4 5 81 45 121 0,45 2 0,4 42 4.0 82 40 122 0.4 3 0,35 43 3.5 83 35 123 0,35 4 0,32 44 3,2 84 12 124 0.32 5 0,28 45 2,8 85 28 125 0,28 6 0.25 46 2,5 86 25 126 0.25 7 0,22 47 2,2 87 22 127 0.22 8 0,2 48 2,0 88 20 9 0,18 49 1.8 89 18 10 0,16 50 1.6 90 16 II 0,14 51 1.4 91 14 12 0 125 52 1,25 92 12,5 13 0 II 53 1.1 93 II 14 0 1 54 1 0 94 10 15 88,9 мВ 55 889 мкВ 95 8.9 16 79 56 792 96 7,9 17 71 57 706 97 7.1 18 63 58 629 98 6,3 19 56 59 561 99 5.6 20 50 60 500 100 5.0 21 44,6 61 446 101 4.5 22 39,7 62 397 102 4,0 23 35,4 63 354 103 3.5 24 31.5 64 315 104 3,2 25 28 65 281 105 2,8 26 25 66 251 106 2.5 27 22.3 67 223 107 2,2 28 19,9 68 199 108 2.0 29 17 7 69 177 109 1.8 30 15,8 70 158 ПО 1.6 31 14 71 141 III 1.4 32 12,6 72 126 112 1.3 33 11.2 73 112 113 1.1 34 10 74 100 114 1.0 35 8,9 75 88,9 115 0,9 36 7.9 76 79 116 0.8 37 7.0 77 71 117 0.7 38 6,3 78 63 118 0.6 39 5,6 79 56 119 0,56 40 5.0 80 50 120 0,5 транзисторе VT5 собран смеситель меток. На базу подано напря жение качающейся частоты, а в эмиттерную цепь — сигналы частотных меток При каждом совпадении изменяющейся частоты задающего генератора ГКЧ с гармониками сигнала меток в кол лекторной цепи выделяется низкочастотное напряжение биений меток, которое проходит через фильтр нижних частот C18L16. Он имеет частоту среза около 10 кГц, что позволяет наблюдать 29
SAI J 4= 09 0,033 мк R/3 2,2k I [W 1 Ш2к VT3 КТЗ/56 IBB zp 1.2B R/2 4,7 к [ R/4 I R33 390 R34 390 К/55ЛАЗ OOH 00/ 0013 00/2 60/ ,n, МГи =^024г 'u' /20 J *>i 71 J 002 К/55И6/ F-l/T-4-ВОГи , _ <9,56 \09,VD/0 &.Д8/4В 640 Юк частота'' 03! 05мк 641 !2к VT/O КТ36/В 2056 -1‘ 6,8к .полоса'' £74 - 0,033мк ___________/0,3 В 0/3 0,068 мк I 551—II—t R/6 ' 330 J ОДЗЗмк А V Y8 \,2В 1 |L_| /л f II 1 ’ J ,77 +/2B R/8 47 C15 0,033 м к U74 KT6026M xSI R/9 /0 R20 Ю R2I ± 0/6 47 0.033MK ШОЗЗмк I 55£q Rn 200 —5.10—^0/2 Ю M/4 t ц 029 0,0/мк 635 3,9км 026 VT7 V 22 6 КТЗ/56 Uqi—r- 638 220 +/?в 5 025 /000 VD5 КД522А КТЗ/56 R45 220 к V7/2 'КТЗ/56 VTU КТ//7а\ ^qi„e ------(Г) R46 _ -----4544 ,Wpl г!л 220к Г 547 Й 8,2 кЧ 4= 032 0,5 м к 033 22 В Ц= 034 50мк* *256 VT/3 KT3/5B VTI4KT8156 25 В J(Q 648 560 649 2,2 к 755 A „Оинхронизадиб 73 УОН ________ Д8/4В, Oj5 ; 3 VO/2 Д8/4Д 54 32 J/Wr Л/мгЦ’ ,Виешн: & 633 200 К 6b А/4. 001,002 030 0,033мк Т $ V08 „ К 6bi6.7 001,002 5/7474 Внешнее метки' 12 В 037 50мкх/6В " КТЗ!56Г - VDI3 'ЛД8/4Д 500 мк х >25 В 036 500мк* *258 SAX XPl „Вкл" VD/4-V0/7 КД /056 „Детектор" „ ВыхоО Y ” „ВыкоО вч Рис I 17. Принципиальная схема 1 КЧ
Таблица 14 Поддиапазон Частоты Максимальная поноса об юра. кГц в начале а конце 1 200 . 322 кГц 8 28 2 305 . 510 кГц 17 55 3 450 . 800 кГц 20 100 4 0,75. 1,35 МГц 45 150 5 1 25.. 2.25 МГц 60 230 6 2 4 МГц 25 180 7 3.5...7,3 МГц 40 260 8 6,3... 13 МГц 60 400 9 10,5 .21.5 МГц 100 800 10 16... 30 МГц 150 1500 на экране яркие метки шириной примерно 20 кГц. В положении «III» переключателя SA2 метки поступают на усилитель меток на транзисторе VT6. Если переключатель установить в положение «У», то дополнительно включается еще один ФНЧ - C2I L17 С22. В результате ширина меток на экране уменьшится до I кГц. Широкие метки используют при больших полосах обзора и более высоких частотах качания. Соответственно узкие метки в соче- тании с низкой частотой качания и малой полосой обзора приме- няются при исследовании АЧХ узкополосных цепей. Сигнал от выносного детектора, поступающий через гнезда XS3, суммируется с метками па резисторе R32. Суммарный сигнал с гнезд XS2 подают на вход усилителя вертикального отклонения осциллографа Изменение амплитуды меток осуществляют пере меиным резистором R29, который установлен иа перешей панели гкч Формирователь сигналов частотных меток в своем составе имеет высокостабильный генератор на логических элементах DDI.1 и DD1.2. Частота генерации I МГц стабилизирована кварцевым резонатором BQI. Последовательность импульсов с этой частотой поступает на формирователи па элементах DD1 3 и DDI.4, делитель частоты DD2 и импульсные усилители на транзисторах VT7 VT9 Прямоугольные импульсы частотой 1 .МГц с вывода 8 микросхемы DDI или 100 кГц с вывода 5 микросхемы DD2 через переключатель SA3.1 подаются на усилитель-ограничитель на транзисторе VT7, а с него на им- пульсные трансформаторные усилители па транзисторах VT8, VT9. С вторичной обмотки трансформатора ТЗ снимают очень короткие импульсы с частотным спектром, богатым гармониками основной частоты во всем рабочем диапазоне ГКЧ Через пере ключатель SA3 2 они поданы, как упоминалось ранее, на смеси тель меток В нижнем по схеме положении подвижного контакта 32
переключателя на смеситель через гнезда XS4 можно подавать сигнал внешней метки. Генератор напряжения пилообразной формы (П1Н) собран на однопереходном транзисторе VT11 Период повторения опре- деляется емкостью конденсатора С32 и током зарядки от стабили- затора тока на транзисторе VT10. С помощью переменного резис- тора R40 частоту генерации можно изменять в пределах от 4 до 60 Гц. Резистор установлен на передней панели ГКЧ Переменный резистор R43 служит для регулирования напряжения пилооб- разной формы при изменении полосы обзора. Он также установ- лен на передней панели. Напряжение с подвижного контакта переменного резистора R43 поступает на эмиттерный повторитель на транзисторе VT12 С резистора R47 пилообразное напряжение размахом до 12 В подается на варикапы. С резистора R44 через гнезда XS5 синхроимпульсы положительной полярности подают на вход внешней синхронизации осциллографа. Источник питания состоит из силового трансформатора Т4, двухполупериодного выпрямителя на диодах VDI4 — VDI7 и стабилизаторов напряжения. Стабилизатор напряжения + 22 В для питания цепей ГПН собран на транзисторе VT13. Напряже- ние стабилизации определяется стабилитронами VDII, VD12 Стабилизатор напряжения 4- 12 В для питания остальных цепей ГКЧ собран на транзисторах VTI4, VT15 и стабилитроне VDI3. Простейший стабилизатор на диоде VD8 служит для питания микросхем DD1 и DD2 напряжением + 5 В. Выносной детектор (рис. 1 18) собран по схеме удвоения напряжения на диодах VD1 и VD2. Напряжение высокой частоты от исследуемой цепи подают на контакты XS1. Выпрямленное напряжение через вилку ХР1 подается на гнезда XS3 ГКЧ Собран ГКЧ на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1.5 мм (рис. 1.19, 1.20). Все транзисторы КТ315Б могут быть заменены другими такого же тина с любым буквенным индексом. Транзистор КТ602БЧ .можно заменить на КТ940А или КТ646А Все постоянные резисто- ры МЛТ-0,125 можно заменить на ВС-0,125 или МЛТ-0,25 Конденсаторы C3I, С32 могут быть типа K73-I7 или МБМ Остальные конденсаторы, полярность которых не указана, могут быть типов КЮ-7В или КМ. Электролитические конденсаторы - типа К50-6, K50-I6 или К50-35. Блок конденсаторов переменной емкости Cl, С5 требует некоторой доработки. В одной из его секций следует аккуратно удалить 25 % статорных и роторных пластин. Рис 1 IS. Принципиаль- ная схема вцносного детектора ГКЧ 2 чп 33
_________________________________ 185 —— Рис / 19 Печатная плата ГКЧ. Вид со стороны проводников К 74 О4Й K/?4J К МО Рис / 21) Размещение дет пей на печатной плате I КЧ
Катушки LI L5 можно намотать на четырехсекционных унифицированных каркасах от ДВ и СВ диапазонов радиове- щательного приемника. Для катушек L6 — L15 подойдут гладкие каркасы диаметром 7 мм от КВ диапазонов того же приемника. Во всех катушках используются ферритовые подстроечники диаметром 2,7 мм. Намоточные данные катушек приведены в табл. 1.5. Для трансформатора Т1 и катушки L16 используют феррито- вые кольца типоразмера КЮХ6Х4 из материала М1000НН Трансформатор наматывают двумя скрученными между собой проводниками ПЭВ-2 0,2 — всего 10 витков. Катушка L16 содер жит 100 витков провода ПЭЛШО 0,15. Катушка L17 содержит 750 витков такого же провода, намотанного равномерно на кольце типоразмера К20ХЮХ6 из феррита М1000НН. Импульсные трансформаторы Т2 и ТЗ наматывают на кольцах типоразмера К7Х4Х2 из феррита М50ВН-14 Можно также применить кольца из материала марки 100НН диаметром 8 мм, например от старых катушек тракта ПЧ-ЧМ ламповых вещатель- ных приемников. Обмотки располагают по обеим сторонам кольца. Первичная и вторичная обмотки трансформаторов Т2 и ТЗ содер- жат соответственно 9 и 7 витков провода ПЭВ-2 0,31. Трансформатор Т4 собран на магнитопроводе Ш16X25 из трансформаторной стали Первичная обмотка содержит 2300 вит- ков провода ПЭВ-2 0,15, а вторичная — 380 витков провода ПЭВ-2 0,31. Таблица 1.5 Катушка Индуктивность, мкГн Число витков Провод LI 920 100 + 300 ПЭВ 2 0,17 L2 390 60+ 180 ПЭВ-2 0.17 L3 180 45 + 135 ПЭВ 2 0,17 L4 80 30 + 90 ПЭВ-2 0,17 L5 37 15 + 45 ПЭВ 2 0,17 1.6 46 15+ 45 ПЭВ 2 0,2 1.7 2 ПЭВ 2 0,2 L8 12 9 + 26 ПЭВ 2 0.2 L9. Lil, LI3. 1.15 1 ПЭВ-2 0.2 LI0 4,5 7+17 ПЭВ-2 0,31 L12 1 5 4+6 ПЭВ-2 0,31 L14 0,5 1,5 + 4.5 ПЭВ-2 0,31 L16 250 100 ПЭЛШО 0,15 1.17 50 60 мГн 750 ПЭЛШО 0 15 Т2, Т3(1) 9 ПЭВ-2 0,31 Т2, ТЗ(П) 7 ПЭВ-2 0,31 36
Переключатели SAI и SA3 — галетные типа ПГК, ПГ-15 пли ПГ-39Ш, a SA2 и SA4 — микротумблеры МТ-3 или ПТ-8 Налаживание ГКЧ начинают с проверки работоспособности двухкаскадного усилителя. К разъему XSI подключают резистор МЛТ-0,5 51 Ом, а к нему — высокочастотный вольтметр. Пере- ключатель SA1 устанавливают в одиннадцатое, не используемое в ГКЧ положение. К ламели, соответствующей этому положению, подключают генератор сигналов и устанавливают выходной уровень, примерно равный 0,2 В. Перестраивая генератор во всем диапазоне работы ГКЧ, проверяют по точкам частотную характеристику усилителя. В случае необходимости ослабить уси- ление па низких частотах можно уменьшением емкости конден- саторов С9 — Cl I, С16. Проверку работоспособности канала меток производят в сле- дующей последовательности. Переключатель SA3 устанавливают в нижнее по схеме положение и на гнезда XS4 от внешнего генератора низкой частоты подают напряжение 0,5... I В К гнез- дам XS2 подключают осциллограф Проверяют прохождение сигнала, действие регулятора амплитуды меток R29, частотные характеристики фильтров. Правильно собранный формирователь частотных меток обычно особого налаживания не требует Подключают частото- мер к переключателю SA3.I и проверяют частоту генератора. Подбором конденсатора С24, если в этом есть необходимость, как можно точнее устанавливают частоту I МГц Желательно шире кополосным (не менее 30...50 МГц) осциллографом проверить наличие и форму остроконечных импульсов на обмотке I трап сформатора ТЗ. Но можно также для проверки уровня и количе- ства гармоник воспользоваться анализатором спектра или приемником, работающим в диапазоне 0,2...30 МГц. Затем приступают к проверке ГПН Если все собрано пра- вильно, то на резисторе R47 можно будет наблюдать осцил лограмму, приведенную на схеме. Разумеется, что подвижный контакт резистора R43 «Полоса» должен находиться в верхнем по схеме положении. Вращая ручку «Частота» (переменный резистор R40), проверяют работу ГПН на крайних частотах. Осциллограф при этом должен быть включен на «открытый» вход. На низких частотах может наблюдаться некоторая нелиней- ность пилообразного напряжения. Но с этим недостатком можно мириться, поскольку наиболее низкие частоты ГПН используются при просмотре АЧХ самых узкополосных цепей и нелинейность развертки сказывается незначительно. Поскольку внутренние метки при этом использовать невозможно, то для отсчета значе- ний частот применяют внешние метки от генератора сигналов, работающего совместно с частотомером. На заключительном этапе регулировки ГКЧ проверяют работу высокочастотных генераторов. Они должны устойчиво работать и пределах каждого поддиапазона Если будет наблю 37
даться срыв генерации, то следует несколько уменьшить номиналы резисторов R3 и R8. Необязательно добиваться синусоидальной формы напряжения на выходе. Ведь при работе с ГКЧ требуемые для АЧХ частоты предварительно известны. Поэтому от ГКЧ будем использовать только первую гармонику в нужном подди- апазоне. Кстати, если возникнет необходимость настраивать АЧХ на частотах выше 30 МГц, то .можно будет использовать вторую или более высокхю гармонику сигнала ГКЧ Разумеется, все частоты надо буттет соответственно умножать на номер гармоники Работая с ГКЧ. вначале следует правильно настроить осцил- лограф. Вход вертикального отклонения осциллографа сначала подключают к выходу синхроимпульсов ГКЧ. Развертку при этом включают в режим внешней синхронизации и подают синхро- импульсы на вход X. Вход усилителя вертикального отклонения подключают к гнездам «Выход Y» 1 КЧ. К гнездам «Детектор» подключают детекторную головку. Если исследуют АЧХ пассивных ценен, например фильтров, то их подключают к выходу ГКЧ и детектору непосредственно. Нельзя забывать о том, что некоторые фильтры требуют опреде- ленного сопротивления нагрузки по каждому из входов. Однако всегда предпочтительно использовать ступенчатый аттенюатор на выходе ГКЧ Это, во-первых, создает оптимальную нагрузку для выходного усилителя. А во-вторых, ступенчатый аттенюатор дает возможность отсчитывать относительные уровни нужных точек на АЧХ, определять затухание в полосе пропускания, неравномерность и т. п Если исследуют АЧХ активных цепей, например резонансных усилителей, то с помощью ступенчатого аттенюатора подбирают подходящий уровень сигнала, подаваемого на вход Это очень важно, так как слишком большой уровень может вывести усили- тель в режим ограничения А это обязательно приведет к искаже- нию его АЧХ В тюбом случае, в зависимости от ширины АЧХ выбирают требуемую частоту качания и полосу обзора. Чем более узко- полосиц пес юдуемая цепь, тем более низкой должна быть частота качания Всякий раз изменяя эту частоту следует соответственно менять и частоту развертки осциллографа. Он сам подскажет об зтом - на экране может бы ь тибо неполное изображение АЧХ либо несколько повторяющихся изображений Частоту развертки следует изменять так. чтобы на всей длине линии помешалось только одно полное изображение исследуемой АЧХ 38
«Динамика» — прибор для измерения двухсигнальной избира- тельности коротковолновых приемников Для измерения двухсигнатьной избирательности (динами ческого диапазона) коротковолновых приемников и уровня взанм поп модуляции в каскадах передатчиков обычно собирают уста- новку. состоящую из двух высокочастотных генераторов сигналов имеющих калиброванные аттенюаторы. Необходимы также устройство сложения сигналов и измеритель выхода приемника Однако в домашних условиях радиолюбителю собрать такую установку удается далеко не всегда Заменить ее можно само- дельным прибором «Динамика» Точность измерений с этим при- бором вполне достаточна для оценки и сравнения приемников по чувствительности и значению двухсигнальной избирательности. Он имеет значительно меньшие габариты и массу, более удобен в работе. Прибор «Динамика» работает на частотах Ь = 14112 и f2= 14127 кГц (разное частот составляет 15 кГц) При этом продукты интермодуляции третьего порядка вида 1п1 — 21 — 1.- и ljr — 2f>—f| в приемнике появляются на частотах !п = 14097 и 1„"= 14142 кГц. \ровень сигнала каждой из двух исходных частот в нагрузке 50 Ом составтяет 0.G4 В Максимальное ослаб- ление обоих сигналов, которое можно осуществить нажатием кнопок на передней панели, составляет 143 дБ. Прибор имеет встроенный индикатор выхода. Он позволяет контролировать соотношение сигнал/шум на выходе приемника в пределах 1, 3, 6 н 10 дБ [7] Принципиальная схема прибора «Динамика» приведена па рис. 1.21. Он состоит из двух генераторных блоков на рабочие частоты, узла сложения сигналов, ступенчатых аттенюаторов индикатора выхода и источника питания. Генераторные блоки собраны по одинаковым схемам, поэтому на рисунке показана схема лишь одного из них Задающий генератор собран на полевом транзисторе VT1, частота колебаний стабилизирована кварцевым резонатором BQI Напряжение первой гармоники выделяется в колебательном контуре LIC2 На транзисторах VT2 и VT3 собран буферный усилитель. Он охвачен глубокой отрицательной обратной связью имеет сравнительно высокое входное н низкое выходное сопро тивления и служит для уменьшения воздействия последующих каскадов на задающий генератор. Коэффициент усиления этого каскада примерно равен 2. С резистора R7 сигнал поступает на резонансный усилитесь радиочастоты на транзисторе VT4 В коллекторной цепи включен контур L3C8. к которому посред- ством катушки связи L4 подключается нагрузка В процессе измерений нагрузкой каскада но мере необходимости может быть либо первичный аттенюатор затуханием 20 дБ па резисторах R13 R17, либо схема сложения сигналов, выполняющая также 39
г---=: | Генератор | । 14! 12 кГц I I С! 0,041 Ж I WH ДВК^ I С? б 25 . I Ш КПЗОЗб A R3 240 _Г С5 0.033мк [ _ 1,8В I Ugg;' 172 KT3I26 [ < 12^ RB 130 I П I 0,033мк I R9 \R'O \ 1,6 К 41к -г- 4= L5 20мкГнз\ Ю.5В I С8 _ W25 а СЮ 6800 ЮО л1 СЗ 4100 410 | М/| R13 R!6 82 СИ 6800 RI5 82 I R/7 10 И —51813125 ~R621i<<: R1430 I R14 К2 > 82 W_A7J/f£_| 20М / 1 _IL 09 В с Rll< 141к \~ RI85/ “* Генератор 14121 кГц U W9 5! К9.1 I 82 ф । R25 Ю& R2482 । К4 R28 68 й I R30 10 l£ ___^х^МВ’^ СЮ 68001 R36 !к КЮЗ\КИ.1 R38 ЮО R39 ЮО R31 110 32062\_ SB5 С19 6800 .3206" Ю96В Кб U/ff U ' . \ _п205б" 1 СП 6800> I R41 150 R42 68 R43 6В КП К12 KI2.I SB6 1606 С20 6800 R33 68 R R34 68 R35 Ю Щ К 8 К1 С!8 6800 К0.1\ HO R44 100 К^! 5В1 16 R48 16 100 R49 3—Г—। 1-KI4 К!3 L BJ6A. С2! 6800 .806" VA0 ,’L^ функции развязывающей цепи для ослабления влияния одного генераторного блока на другой. Узел сложения сигналов двух частот представляет собой резистивный мост. Три плеча образуют резисторы R18, R19, R20 Четвертым плечом моста служат последующие звенья аттенюато- ра, обладающие собственным сопротивлением 50 Ом. К одной диагонали моста на резисторы R19 и R20 приложено напряжение частотой 14 112 кГц. Напряжение частотой 14 127 кГц подано на вторую диагональ в средние точки включения резисторов R19 и R20, R18 и аттенюатора. Так как ни одна из этих точек не имеет соединения с массой, то для подачи сигнала применен симметрирующий трансформатор Т1. 40 -
L6 " 200 мкГн ' 072 6800 ни АЛЗ’ОА ИВ X R63 3,9 м B_I 32В t m Д2266 =т=025 200мк”25В 0 V75 67801А 72 L7 200мкГн CI3 6800 ^-026^ 50 мк* Х,БВ Ы1д FU7 '2208 SBI7 470 Ш VD4 074 ' .6800 075' 6800 V07 Д226 ,2066 R65 430 X вкоотУ~\ 021 /ООО мк ”16 В 032 10мк*16В 5В7 W8 Д226 -t i„6006' V09 Д226 1\«В00Б' SB4^ 615.1 R50 24 НТК ,R69 IK CJI I 029 Юмк*76В 7ОМК”76В 1£ку lA7f 6Вк $ffV,6B *R711к 1^12 22К ’ Л47В Й/’- -ЕМ— V05 Д96 № Д96 ‘ 034 1 0,033мк 033 иОбВмк J V71 Я873 72к у3,9 к Rvv3 SB73 wb н ) V76 *] [673726 LiB\SBI2 Р Ё=^тг3 E=^-v3 ± W» ' "3de” L«B0B"»1066‘ ” шниа" озо б,8мк”бВ „Сигнал*шум/шум' 028 Юмкх\ *76В' ’В 7Дк ^750 ~ V. P\v3 £81№3726^ Kv3 R79 150 №61 6171 R5I 220 R52 220 №5 616 406" 988 К53^2 67В.7 16797 R54 24 R55 430 j«l,^ 878. ! UW 022 6800 .406" SBff 023 6800 ,206" 5ВЮ 6201 I ’ 287 -е< R62 Й ! 750 & НО I 6800 ,706" Выход ВЧ 8 Рис. 1.21. Принципиальная схема прибора «Динамика» Оба сигнала с узла сложения проходят через два много- звенных ступенчатых аттенюатора. Три звена первого аттенюато- ра на резисторах R21 — R35 вносят ослабление по 20 дБ каждое. Любое из этих звеньев включается вместе с предыдущим, причем первое — после первичных аттенюаторов в генераторных блоках Следовательно, оба сигнала одновременно могут быть ослаблены на 20, 40, 60 или 80 дБ За первым ступенчатьм аттенюатором включен второй, звенья которого обеспечивают ослабление на 32, 16, 8, 4, 2 и 1 дБ. 41
О. повременно можно включить любое число звеньев и установить ослабление сигналов от 0 до 63 дБ ступенями через I дБ. Здесь следует заметить, что к выходному разъему XS1 всегда должна быть подключена нагрузка сопротивлением 50 Ом. Это может быть низкоомпый вход испытуемого приемника или резистор 51 Ом, если входное сопротивление подключенной цепи доста- точно велико. Звенья аттенюаторов с ослаблением 20 дБ собраны по Т-образной схеме, звенья от 1 до 32 дБ второго аттенюатора но 11-образной. Это различие вызвано тем, что звенья с меньшим ослаблением легче реализуются по П-образной схеме с использо- ванием обычных резисторов МЯТ 0,125 с 5 %-пым отклонением сопротивления от номинального значения. Резисторы в звеньях могут быть включены последовательно или параллельно. Их номиналы могут отличаться от указанных, важно общее сопро- тивление цепи. Например, в звеньях ослаблением 20 дБ сопро- тивление 41 Ом достигается параллельным включением либо двух резисторов по 82 Ом, либо по 100 и 68. Попутно хотелось бы отметить, что с целью уменьшения индуктивности выводов предпочтительно включать резисторы параллельно Для дистанционного включения требуемого ослабления в каждом звене использована пара реле KI — К20 Управляющее напряжение на них подается через проходные конденсаторы CI 1, С16 С24 через кнопки SB1 — SBI0, расположенные на перед- ней панели прибора. Каждое звено вместе с реле помещено в отдельный экранированный отсек корпуса. Эти меры позволяют уменьшить проникновение сигнала на выход, минуя аттенюатор. Низкочастотный сигнал с выхода приемника подают па гнезда XS2. Уровень сигнала можно регулировать переменным резистором, который установлен на передней нашли прибора. На транзисторах VT6 и VT7 собраны усилители звуковой частоты Между ними включен делитель напряжения, переключа- емый кнопками SB12 SB15. Резисторы R7 4 R76 подобраны так. что напряжение на выходе второго усилителя может быть уменьшено на 1, 3, 6 пли 10 дБ от максимального значения. К выходу усилителя подключен детектор на диодах VD5, VD6 и микроамперметр PAI. Напряжение питания генераторов и индикатора выхода поступает со стабилизатора па диоде VD4 и транзисторе VT5. Напряжение для включения реле получают от однонолупериодно- го выпрямителя па диоде VD2 Светодиод HLI служит для индикации включения прибора. Оба генератора собраны на отдельных печатных платах. Размеры, рисунок проводников и размещение деталей на плате ясны из рис 1.22. Печатная плата, на которой собирают ослаб- ляющие звенья аттенюаторов, показана на рис. 1.23. Коммути- рующие реле укладывают на дно соответствующего отсека корну са, прикрывают платой (проводниками наверх и прижимают 42
a (а) и расположение деталей (6i на Рис. 1.22. Рисунок печатных провйдннков плате генератора Рис 1.23. Печатная плата (а) ослабляющего звена и расно.юже пне деталей на ней (б) 14127 к Ги Рис 1.24 Печатная 1Лата (а) узла сложения сигналов и расположение деталей на ней (б) 43
Рис 1.25. Рисунок печатных проводников (а) и расположение деталей (б) на плате выпрямителей и стабилизатора двумя винтами М2,5 с гайками. Резисторы припаивают сверху со стороны печатных проводников. На рисунке эти резисторы показаны условно Аналогично ведут монтаж платы узла сложе- ния сигналов (рис. 1 24). Печатная плата выпрямителей и стабилизатора показана на рис 1.25. В корпусе прибора плату устанавливают вертикально на двух уголках. Конденсаторы С25 и С27 для жесткости закреп- ляют на плате нитками. На рис. 1.26 изображена печатная плата индикатора выхода и размещение деталей на ней. В корпусе прибора она также установлена вертикально на двух уголках 44
Общ 12 a C29 Ф 7П1 R68\ 3o Vt 60 a VT6 ° CM R71 8 об Ко OVT7 в RRB6 028 W7I RB9 R72\\R13\\R14uR15\ \R79 lfJJT I^U p.78 VD5 UR8D Общ. KPA! RB5 ★128 К 5813 к SB15 K5B12 К SB14 Рис 126. Печатная плата (а) индикатора выхода и расположение элементов па ней (б) Платы генераторов и первичных аттенюаторов установлены в отсеках корпуса (рис 1.27), которые изготовлены фрезеро- ванием в заготовке из алюминиевого сплава Д16Т В отверстия в боковых стенках ввернуты проходные конденсаторы СЮ и С11 В свою очередь корпусы обоих генераторных блоков устанавли- вают в больших отсеках второго корпуса (рис 1.28), подложив под них изолирующие прокладки, которые предотвращают каса ние корпусов В малых отсеках устанавливают плату узла сложе ния сигналов и три звена первого аттенюатора. Через отверстие в боковой стенке корпуса последнее звено связано со вторым аттенюатором отрезком тонкого коаксиального кабеля. Централь- ный проводник и оплетку кабеля припаивают непосредственно на платы соответствующих звеньев аттенюаторов. Для дополни- тельной экранировки на кабель надевают оплетку от экрани- рованного провода и ее отдельно соединяют с корпусами. Дтя этого на них предусмотрены по два отверстия с резьбой На оплет- ку предварительно надевают латунную пластину (рис. 1 32). Коаксиальный кабель пропускают через отверстие в корпусе, а пластиной с помощью двух винтов М2,5 прижимают край оплетки к корпусу (рис. 1.33). 45

Рис. I 27 Корпус генератора Рис 1.28. Второй корпус блока генераторов Рис 1.29 Крышка корпуса генератора Рис. 1.30. Крышка второго корпуса блока генераторов Рис. 131 Крышка корпуса второго аттенюатора Оба корпуса-закрывают крышками (рис 129 и 1.30) из алюминия толщиной I мм. Их прикрепляют винтами М2 к боко вым стенкам корпусов. Крышка большого корпуса дополнительно прижимается в середине тремя винтами. На рис. 1 34 показан корпус второго аттенюатора. Он также после сборки и монтажа должен быть закрыт крышкой (рис. 131), которую крепят 14 винтами \М2 Необходимо отмени в, что вместо фрезерованных корпусов можно использовать паянные из листо- Рис. 1.32 Пластина Рис 133 Заделка дополнительной экранирующей оплетки на корпусе Рис. 1.34 Корпус второго аттенюатора
вой латуни или даже из стеклотекстолита, фольгированного с двух сторон, толщиной 1,5...2 мм. Для этого можно использо- вать основные размеры корпусов по рис 1.27, 1.28 и 1.33. Весь прибор помещают в корпус размерами 228X225X90 мм со съемной верхней П-образной крышкой В приборе использованы резисторы МЛТ-0,125. но можно применять и МЛТ-0,25, С2-23-0,125 и т. н. Полевой транзистор VT1 может быть типа КП302 или КПЗОЗ с тюбым буквенным индексом. Транзисторы КТ312 можно заменить любыми транзи- сторами КТ315, а К.Т801 на КТ815. Диоды Д226 заменимы на КДЮ5, КД208. Вместо стабититрона Д814А можно использо- вать КС182Ж, а вместо Д814Д—КС213Ж Светодиод может быть любого цвета свечения типа АЛ102, АЛ307 или АЛ310 Конденсаторы С2 и С8 типа КТ4-23, С25 С26 типа К50 16, проходные конденсаторы СЮ—С24 тина КТП, остальные — КЮ-7В или КМ. Дроссели L5— L7 типа ДПМ-0,1. Все реле- РЭС-49, но KI К16 имеют исполнение (паспорт), три послед- ние цифры которого 423, К17 К20 (с меньшим переходным сопротивлением контактов) — 428. Вместо указанных типов реле можно использовать РЭС-60 с напряжением срабатывания 27 В Обе контактные группы целесообразно соединить парал- лельно. Катушки L1 — L4 намотаны проводом ПЭВ-2 0,19 на кольцах типоразмера К7Х4Х2 из феррита М50ВН-14. Контурные катуш- ки L1 и L3 содержат по 17 витков (отвод от 6-го витка), а катушки связи 1.2 и L4 — по 2 витка. Для катушек можно использовать и полистироловые каркасы диаметром 7 мм с фер- ритовыми подстроечниками диаметром 2,7 мм из материала 100HII Такие каркасы применяются в катушках КВ диапазонов вещательных приемников. Их следует несколько уменьшить по высоте для того, чтобы они входили в корпус блока. Катушки L1 и L3 содержат по 24 витка с отводом от 8-го (по схеме — сверху), a L2 и L4 — по 3 витка. Провод также ПЭВ-2 0,19 Таким же проводом наматывают и широкополосный тран- сформатор TI. Два проводника скручивают и наматывают ими по 10 витков на кольце типоразмера К7Х4Х2 из феррита М1000НН Силовой трансформатор Т2 имеет магнитопровод Ш16X24 из трансформаторной стали. Обмотка I содержит 2400 витков провода ПЭВ-2 0,12, а вторичные обмотки II и III — по 200 и 120 витков соответственно провода ПЭВ-2 0,25 Прибор «Динамика» в принципе может работать на любом любительском диапазоне в зависимости от наличия кварцевых резонаторов. В данном случае использованы резонаторы в корпусе типа М2. Без изменения схемы можно использовать более низко- частотные резонаторы, работающие на первой, третьей или пятой механических гармониках. Например, если применить резонаторы АЗ 13 и Б460 от радиостанции РСИУ-ЗМ прибор будет работать 48
на частотах 7000 и 7014 кГц или 21 000 и 21 042 кГц. Для этого на указанные частоты потребуется лишь настроить колебатель- ные контуры L1C2 и L3C8 На передней панели прибора установлены кнопочные пере- ключатели SB1 —SB4, SB12 — SB15 типа П2К с зависимым переключением и SB5 — SB10 с независимым. Сетевой выкио- чатель SBI1 типа ПКн41-1-2 смонтирован вместе с кнопками аттенюаторов (его размеры и конструкция аналогичны размерам модулей П2К). Разъем СР-50-73Ф (XS1) можно заменить антен- ным гнездом САТ-Г от телевизора. В качестве стрелочного инди- катора РА1 можно использовать любой малогабаритный микро- амперметр с током полного отклонения рамки 100 ..300 мкА, например типа М476/1. Налаживание прибора производят в такой последователь- ности. Нажимают кнопку SB4. При этом каждый генераторный блок и узел сложения сигналов окажутся нагруженными ослаб ляющими звеньями первого аттенюатора, т. е. на сопротивление 50 Ом. С одной из плат генераторов снимают питание и приступа ют к настройке другой. Работу кварцевого генератора контроли- руют коротковолновым приемником или гетеродинно-цифровым частотомером*. Подстройкой емкости конденсатора С2 следует добиться устойчивой генерации. В этом случае при поднесении руки к элементам схемы задающего генератора частота не должна меняться, может только изменяться сила сигнала в приемнике. Переменное напряжение на резисторе R7, измеренное высоко- частотным вольтметром, например типа ВК7-9, должно быть около 0,4 0,5 В Подстраивают контур L3C8 по максимуму напряжения на контактах реле KI 1- Оно должно составлять примерно 1,3 В. Аналогично налаживают и второй юнератор. Особенно тща- тельно следует уравнять выходные напряжения обоих генерато- ров. Если они отличаются незначительно, то подогнать их можно подстройкой контура L3C8 в одном из блоков При значительном отличии можно в одной из плат изменить сопротивление в цени обратной связи буферного каскада подбором номинала резистора R6. Уменьшение сопротивления резистора приводит к уменьше- нию коэффициента усиления каскада. Для проверки аттенюаторов к разъему XS1 подключают резистор сопротивлением 51 Ом. желательно с допуском 0,5 или 1 %. Его можно отобрать из нескольких резисторов МЛТ этого номината. В крайнем случае можно будет взять резистор с допуском 5 %. Временно отключают диоды VD7 — VD9 и пооче- редно включают звенья первого аттенюатора На входе и выходе каждого звена напряжения должны отличаться в 10 раз. * Гетеродинно-цифровой частотомер описан в главе 2 49
pa reibiiecnt выхода при Второ» аттенюатор налаживают так же, как и аналогичные по ослаб lenmo звенья ступенчатого аттенюатора, которьп был описан в начале главы Налаживание индикатора выхода сводится к проверке изме- нения коэффициента усиления. Для этой цели к гнездам XS2 подключают генератор низкой частоты и вольтметр. Устанавли- вают напряжение I В частотен 1 кГц. Отжимают все кнопки «Сигнал 4- uivm» „ у переключателя---------------и ручкой «Уровень шума» устанав- ливают стрелку индикатора РА1 на отметку в середине шкалы. Нажимают кнопку «I дБ» и увеличивают напряжение па входе до 1,12 В Стрелка при этом должна вернуться на ту же отметку. В случае необходимости подбирают резистор R72. Затем пооче- редно нажимают кнопки «3 дБ», «6 дБ» и «10 дБ», а на вход подают напряжение 1,4; 2 и 3 В соответственно. В каждом случае стрелка индикатора должна устанавливаться на одну- отметку При необходимости скорректировать коэффициент уси- ления следует подобрать один из резисторов R73 R75. Работу с прибором ведут в такой последовательности. Антен- ный вход приемника соединяют коаксиальным кабелем с разъе- мом XS1. Разумеется, что приемник должен иметь входное сопро- тив 1ение 50 Ом 1 незда XS2 прибора связывают с головными телефонами пли громкоговорителем, подключенным к выходу приемника Отжимают все кнопки переключателя - - '-1—-+ “21 шум и, пользуясь peiy-лятором усиления приемника по низкой частоте и ручкой «Уровень шума», устанавливают стрелку на отметку в середине шкалы. При этом регулятор усиления приемника по высокой (или промежуточной) частоте должен стоять в поло- жении максимально!о усиления, а АРУ должна быть выключена. Приемник настраивают на одну из рабочих частот прибора п п «Сигнал 4-шум» «Динамика». Переключатель----------L—-— устанавливают в шум положение «10 дБ» и, изменяя затухание, ослабляют сигнал атте- нюатором до тех нор, пока стрелка прибора не вернется на прежнюю отметку на шкале. Записав показания аттенюатора, перестраивают приемник на частоту продукта интермодуляции Уменьшая аттенюатором ослабление сигнала, снова устанавлива- ют стрелку индикатора на ту же отметку. Разница в значениях затухания вносимого в обоих случаях аттенюатором, численно равняется дву.хенгиалыюн избирательности приемника. Прибором «Динамика» замерялась двухсигнальная избира- тельность приемников некоторых промышленных и любительских конструкций. Результаты измерений принсдены в табл. 1.6. Следует заметить, что при измерении двухсигиачьной пзби- выравнивапие уровня шума и сигнала по индикатору уставов ленном заранее соотношении ('1-|Гиа-'1 ШУМ 50
Тай,ища 1.6 Наименование конструкции Д ву хс и гн ал ьная избирательность, дБ Примечание Пр Приемник «Катран» Трансивер ГТ-902 DM Трансивер «Волна» Приемник Р-326М Трансивер «Эфир-М» Приемник Р-250М Приемник «Калина» омышлснные конструкции 90 74 72 70 70 58 51 Радиолюбительские конструкипи Трансивер «Ура.т-84М» 93 Приемник RA3A0 90 Трансивер R84111 88 Трансивер IJY5DJ 82 Трансивер КРС-81 78 Приемник UA1FA 67 Трансивер LJAIFA 65 Трансивер IJW3D1 50. .64 По результатам из- мерений нескольких экземпляров Экспонат 33-ft ВРВ 1987 Экспонат 33-й ВРВ, 1987 Экспонат 33-й ВРВ, 1983 10 дБ на одной из рабочих частот фактически является измере- нием чувствительности приемника. Для перевода показаний аттенюатора в значения напряжения, приложенного к антенному входу приемника, можно воспользоваться табл 1.7. Индикатор выхода может быть использован самостоятельно при измерениях других параметров приемников Например, при измерении динамического диапазона по «забитию» |8,9,10]. Его подключают, как обычно, к выходу приемника, а на вход подклю чают два генератора сигналов. Сигнал одного устанавливают в полосе пропускания и на уровне чувствительности приемника, а второго, настроенного за полосу пропускания, увеличивают до тех пор, пока уровень первого сигнала на выходе не умень- шится на 1 дБ Переключатель -^1—ял ФЗ-— устанавливают в положение г шум «3 дБ» при измерениях коэффициента шума УКВ приемников с линейным детектором (режим SSB) а в положение «6 дБ» если детектор квадратичный (режим A.W). Источником шума при таких измерениях служит шумовой генератор, описание которого приведено ранее в этой главе При испытаниях каскадов передатчиков иа уровень продук- тов взаимной модуляции поступают так. К выходу передатчика Подключают активную нагрузку На вход иредоконечиого усилите- 51
Таблица 1.7 Атт., дБ Напряж., В Атт дБ Напряж, мВ Атт. ДБ Напряж.. мкВ Атт.. дБ Напряж.. мкВ 0 0.64 1 0,57 41 5,7 81 57 121 0,57 2 0,5 42 5,0 82 50 122 0,5 3 0,45 43 4,5 83 45 123 0 45 4 0,4 44 4.0 84 40 124 0.4 5 0,36 45 3,6 85 36 125 0,36 6 0,32 46 3.2 86 32 126 0,32 7 0,29 47 2.9 87 29 ’ 127 0,29 8 0,25 48 2,5 88 25 128 0,25 9 0.22 49 2.2 89 22 129 0,22 10 0,2 50 0,2 90 20 130 0.2 11 180 мВ 51 1.8 91 18 131 0,18 12 160 52 1.6 92 16 132 0,16 13 140 53 1.4 93 14 133 0,14 14 130 54 1.3 94 13 134 0,13 15 114 55 1 14 95 11.4 135 0,11 16 100 56 1.0 96 10 136 0 1 17 90,2 57 0.9 97 9.0 137 0,09 18 80,6 58 0.8 98 8.0 138 0,08 19 71,7 59 0,72 99 7.2 139 0,07 20 64 60 0.64 100 6.4 140 0.06 21 57 61 570 мкВ 101 5,7 22 50,6 62 506 102 5.1 23 45.3 63 453 103 4 5 24 40,3 64 403 104 4.0 25 35,8 65 358 105 3.6 26 32 66 320 106 3.2 27 28,6 67 286 107 2.9 28 25,5 68 255 108 2.6 29 22,7 69 227 109 2,3 30 20,2 70 202 110 2,0 31 17,9 71 179 ill 1.8 32 16 72 160 112 1,6 33 14 73 140 113 1.4 34 12,8 74 128 114 1.3 35 11,5 75 115 115 1.1 36 10,2 76 102 116 1.0 37 8,96 77 89.6 117 0,9 38 8.06 78 80,6 118 0,8 39 7,04 79 70.4 119 0.7 40 6,4 80 64 120 0.64 ля подают сигнал от прибора «Динамика» и устанавливают такой уровень, при котором в нагрузке будет выделяться требу- емая мощность. В качестве нагрузки удобно использовать погло- щающий измеритель мощности, подробное описание которого читатель найдет в следующей главе. К выходу усилительного каскада передатчика подключают анализатор спектра. Это может быть прибор заводского изготов- ления типа СК4-59 или С4-45, но вполне подойдет и самодельный [13] В следующей главе также будет описан анализатор спектра 52
и его можно использовать вместе со ступенчатым аттенюатором для оценки уровня продуктов взаимной модуляции. При отсут- ствии анализатора спектра можно воспользоваться коротковол- новым приемником, в котором имеется S-метр. Ко входу приемни- ка подключают ступенчатый аттенюатор Настраивают приемник попеременно на основную частоту и на частоту продукта взаим- ной модуляции. Аттенюатором на входе устанавливают такие значения затухания сигнала, когда S-мегр в обоих случаях бхдет показывать одинаковый уровень сигнала. Уровень взаимной модуляции численно равен разности отсчетов и плюс еще 3 дБ. Эта добавка необходима из-за того, что мощность в нагрузке состоит из мощностей каждой из двух составляющих основных частот прибора «Динамика». А для получения той же мощности от одной составляющей ее уровень пришлось бы увеличить на 3 дБ. Подбором режимов усилительных каскадов передатчика и связи с нагрузкой можно оптимизировать уровень взаимной модуляции.
Глава 2. ПРИБОРЫ ДЛЯ НАЛАЖИВАНИЯ И КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОПЕРЕДАЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ Поглощающий измеритель мощности Проверяют п регулируют усилители мощности передатчиков обычно с подключенным эквивалентом антенны Делают это для того, чтобы, с одной стороны, не загружать эфир н не создавать помех работающим радиостанциям А с другой чтобы иметь возможность измерить мощность сигнала, проконтролировать его форму и частотный спектр Поглощающий измеритель мощности (рис. 2.1) состоит из эквивалента антенны — активной нагрузки сопротивлением 50 Ом и высокочастотного вольтметра, проградуированного в единицах мощности от I до 500 Вт Эквивалент антенны состоит из 30 резисторов Rl R30 общей мощностью 60 Вт Высокочастотное напряжение от передатчика подают через разъем XS1 Парал- лельно эквиваленту подключен делитель напряжения на 10— резне горы R31 и R32. Высокочастотный вольтметр состоит из детектора па диоде VD1 и микроамперметра РА1 Контрольный сигнал через разъем XS2 снимают с делителя R33. R34 Коэффициент деления этого делителя значения не имеет. Важно лишь, чтобы суммарное сопротивление резисторов было бы достаточно большим и не шунтировало эквивалент антенны При указанных на схеме номиналах резисторов коэф- фициент деления составляет 200. Уровень контрольного сигнала, например, при мощности 200 Вт, поглощаемой эквивалентом антенны, составляет всего 0,5 В. В приборе использованы резисторы AU1T мощностью 2 Вт (Rl R30, R33), 1 Вт (R3I). 0,5 Вт (R34) и 0,25 Вт (R32, Р35) Конденсатор С1 — К10-7В пли КМ. Диод VDI может быть заме- нен другим с обратным напряжением не менее 20 В. например Д18 Микроамперметр РА1 типа М24 с током полного откло- нения 100 .мкА В качестве XS1 и XS2 использованы высоко- частотные гнезда CAT I or телевизоров, по их можно заменить другими коаксиальными разъемами, например СР-50-73Ф 54
Устройство измерителя мощности ясно из рис. 2.2. Резисторы эквивалента антенны и делителей размещены между двух плат из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис. 2.3), установленных на кронштейнах с разъемами XS1 н XS2 (рис. 2.4). Собранный эквивалент антенны закрыт двумя П-образнымн крышками из белой жести толщиной 0,5 мм. В крышках просвер- лены отверстия для охлаждения резисторов эквивалента (рис. 2.5). Резисторы Rl R30 желательно предварительно отобрать по наименьшему отклонению сопротивления от номинального значения. Чем с большей точностью будет установлено сопротив- ление эквивалента антенны, тем точнее будет результат изме- рений. Мощность, выделяемая в эквиваленте антенны, и напряжение на нем связаны следующим выражением: где U — эффективное напряжение на эквиваленте; Иэд— сопро- тивление эквивалента антенны. Поэтому налаживание измерителя мощности сводится к ка- либровке вольтметра. Для этого временно отсоединяют от эквивалента верхний (по схеме) вывод резистора R31 и на него но отношению к общему проводу (корпусу прибора) подают напряжение частотой 50 Гц от регулировочного автотрансформа- тора, к выходу которого также подключен вольтметр перемен ного напряжения. В процессе налаживания следует соблюдать осторожность — элементы схемы и корпус прибора могут оказать- ся под опасным для жизни напряжением Кроме того, при некоторых значениях напряжения мощность, выделяющаяся в резисторе R31, будет превышать допустимую. Поэтому включать напряжение следует кратковременно. Вначале устанавливают напряжение, соответствующее верх нему пределу. Подбирая резистор R35, устанавливают стрелку микроамперметра на последнюю отметку шкалы Затем, изменяя входное напряжение, составляют градуировочную таблицу, подобную табл. 2.1. По данным этой таблицы на шкалу прибора желательно нанести соответствующие деления После градуировки восстанавливают соединение делителя с эквивалентом антенны и подключают измеритель мощности к передатчику. Параллельно подключают и высокочастотный вольтметр, например типа ВК7-9. По значению измеренного напряжения рассчитывают поглощаемую в эквиваленте антенны мощность (используя приведенную выше формулу) и сверяют с показаниями измерителя мощности При работе с прибором не следует забывать, что эквивалент может длительно поглощать мощность не более 60 Вт. Подавая 55
XSI Г' ’ RJJ i/рП XS2 r\' ---.- .-----pin- ' ~ L/у/ .....г I ? -W 51 Cl = Ц01НК RWuilit /,5 а PAI \R3RZS 1,5-------АВ+-Ч L_______.___VDI ДУГ_____| ооооооооооо ооооооооооо ооооооооооо оооооооооос Рис. 2.1. Принципиальная схема поглощающего из- мерителя мощности Е 183 Рис. 2.2. Устройство эквивалента антенны Рис. 2 3 Печатные платы измерители мощности 56
Таблица 2.1 Р, Вт и в Отметка шкалы микроамперметра 1 7 1 4,5 2 10,0 6.3 3 12,2 7.7 4 14,1 8,9 5 15,8 10,0 10 22.4 14.) 20 31,6 20,0 30 38.7 24,5 40 44.7 28,3 50 50,0 31,6 60 54.8 34,6 70 59,2 37,4 80 63.2 40,0 90 67,1 42,4 100 70.7 44,7 150 86,6 54,8 200 100,0 63,2 250 111,8 70,7 300 122,5 77,5 350 132,3 83,7 400 141,4 89,4 450 150 94,8 500 158,1 100,0 57
большую мощность, следует сокращать время измерений. Напри- мер, если в эквиваленте выделяется мощность 200 Вт. то подавать ее следует пе более 2 мин с перерывами в 10... 15 мин. Кроме того, измерения будут достоверными только в том случае, если форма высокочастотною напряжения будет синусоидальной. Эквивалент антенны измерителя мощности может иметь и другое сопротивление, например 75 Ом Для расчета мощности, выделяющейся в нагрузке с произвольным сопротивлением в зависимости от приложенного напряжения, рекомендуется воспользоваться сведениями, изложенными в ирпл. 3. Там же приведена таблица, по которой можно откалибровать шкалу поглощающего измерителя мощности, если использовать высоко- частотный вольтметр для контроля приложенного напряжения В заключение необходимо отметить что согласно [14] на каждой любительской радиостанции должен быть эквивалент антенны. В данном случае это будет предлагаемый измеритель мощности. Поэтому его следует поместить в подходящий кожух, размеры которого во многом будут определяться конструкцией используемого микроамперметра. Конструкция кожуха должна обеспечивать беспрепятственный проход воздуха для охлаждения эквивалента антенны. Измеритель проходящей мощности и КСВ Известно, что успешная работа в эфире во мши ом зависит от эффективности антенны любительской радиостанции Суще- ствует большое разнообразие коротковолновых антенн. Начина- ющие радиолюбители обычно используют наиболее простые, пе требующие больших затрат. Более опытные устанавливают на высоких мачтах мпогоэлеменгные направленные антенны с ди- станционным управлением положением главного лепестка диа- граммы направленност. Ио любая антенна будет давать хорошие результаты, лишь когда правильно настроена Существенную помощь радиолюбителю в настройке антенны окажет предла- гаемый прибор Антенну, как правило, запитывают тремя способами Наибо- лее простые, например «длинный туч» питаются однопроводным фидером, являющимся частью антенны и поэтому интенсивно излучающим электромагнитные волны. При работе радиостанции па передачу такой фидер является источником помех для ближай- ших телевизоров При приеме па него также наводится множество бытовых и индустриальных помех. Некоторые антенны запитывают двухпроводным воздушным фидером или симметричным ленточным кабелем Такой способ позволяет уменьшить излучение фидера, ио широкою распростра- нения у радиолюбителей не получил из-за необходимости исполь- зовать симметричные выходные цени передатчика, относительно сложную воздушную двухпроводную фидерную линию или дефи- цитный ленточный кабель. Наибольшее распространение получил коаксиальный фидер При правильном согласовании и симметрировании он практиче- ски не излучает при передаче и помехо-затишен при приеме. К тому же обычный телевизионный коаксиальный кабель досту- пен любому радиолюбителю. Описываемый ниже прибор предназ- начен для измерения коэффициента стоячей волны (КСВ) и мощности, передаваемой но коаксиальному кабс по в антенну. Известно, что коаксиальная линия передачи характеризуется так называемым волновым сопротивлением р, которое в основном зависит от соотношения размеров внутреннего (у кабеля жила) и внешнего (оплетка) проводников Наиболее часто встречаются кабели с волновы i сопротивлением 50 и 75 Ом Для того чтобы мощность, подаваемая от передатчика в кабель (рис 2.6.а), поступала в нагрузку (антенну), необходимо выполнить условие: сопротивление нагрузки должно быть равно волновому сопро- тивлению кабеля. В этом случае, если не принимаю во внимание потерн в кабеле, по всей длине между центральным проводником и оплеткой установится одинаковое напряжение н по ним потечет одинаковой силы ток (рис 2.6,6) Конкретные значения этих величин зависят от мощности передатчика, параметров нагрузки и кабеля. Принято говорить, что при этом в кабеле устанавлива- ется режим бегущей волны. Но на практике чаше бывает так, что сопротивление нагрузки не равно волновому сопротивлению кабеля, т е между ними существует рассогласование. В этом случае в нагрузке выделяется только часть мощности (падающая волна), а появ- ляющаяся так называемая реактивная мощность движется от нагрузки к передатчику (отраженная волна) Составляю- щие электромагнитного поля отраженной волны имеют началь- ную фазу, отличную от начальной фазы составляющих падаю- щей волны. В результате сложения одноименных составляющих с разными фазами в кабеле образуются стоячие волны [15|. Уровень стоячих воли можно оценить коэффициентом стоячей волны — частным от деления суммы па разность напряже- ний или токов в кабете, вызванных падающей и отраженной волнами. Рассмотрим два крайних случая рассогласования обрыв нагрузки (R — оо) и короткое замыкание (К =0). В первом случае (рис. 2.6,в) напряжение на конце кабеля максимально и больше, чем в случае согласованной нагрузки (R — 0), а ток в этой точке равен нулю По мере удаления от конца кабеля к передатчике напряжение уменьшается, а ток возрастает. На расстоянии четверти длины волны в кабеле напряжение упадет До нудя, а ток достигнет максимума. В таком случае говорят, что в этой точке располагается узел напряжения и пучность тока. 59 58
Рис. 2 6. Распределение тока I и напряжения U вдоль линии передачи высоко- частотной энергии Попутно следует заметить, что длина волны в кабеле \ связана с длиной волны в свободном пространстве X следующим соотношением: \ = vV₽ • 60
В этой формуле к — это диэлектрическая постоянная (прони- цаемость) материала внутренней изоляции кабеля. Выражение К = 1 называется коэффициентом укорочения волны в кабе- ле Например, для кабелей с диэлектриком из полиэтилена К = 0,66 и \ — 0,66 X. Если продолжать двигаться от конца кабеля в сторону пере- датчика, то еше через \/4 картина соотношения напряжения и тока будет такой же, как и на конце кабеля, т. е. узел тока и пучность напряжения. При коротком замыкании в нагрузке (рис. 2.6,г) картина стоячих волн несколько иная — на конце кабеля ток максимален, а напряжение равно нулю. Обычно обрыв или короткое замыкание нагрузки бывает при неисправности антенны и случается не так часто. При неравенстве сопротивления нагрузки и волнового сопротивления кабеля вдоль линии также образуются стоячие волны и только часть мощности отражается от нагрузки (рис. 2.6,д, е) Фидер антенны может работать как в режиме бегущих, так и в режиме стоячих волн. В первом случае его длина может быть произвольной и определяться удаленностью антенны от передатчика. Во втором случае длина фидера дол’жна быть связа- на с длиной волны в кабеле \ Так, если она кратна целому- числу полуволн, то сопротивление нагрузки трансформируется к началу кабеля без изменения. Элементами настройки выходного контура передатчика может быть достигнуто согласование его выходного сопротивления и нагрузки. Принципиальная схема прибора для измерения КСВ изобра- жена на рис. 2.7. К одному из коаксиальных разъемов XS1 или XS2 отрезком кабеля подключается пер натчик, а к другому фидер антенны. К каждому из диодов VD1 и VD2 приложено два напряжения: одно, пропорциональное напряжению между проводниками коаксиального кабеля, поступает с емкостного делителя С1С2 и СЗС4 Второе напряженно выделяется на резис- торах R1 и R2 - оно пропорционально току в центральном проводнике Напряжения, снимаемые с емкостных делителей, практи- чески синфазны, так как расстояние между точками подключения С1 и СЗ невелико по сравнению с \ и набегом фазы на этом участке можно пренебречь. В то же время напряжения, снима- емые с резисторов, противофазпы Поэтому на одном диоде результирующее напряжение будет равно сумме двух напряже- ний, а на другом — разности. На каком какое это зависит от взаимного направления намотки обмоток трансформатора тока Т1. Ток того диода, к которому приложено суммарное напряже ние, пропорционален падающей волне, а ток другого — отражен- ной КСВ вычисляют по формуле КСВ = (111ад +'1отр)/ (I — 1огр), гДе 1лад и 1отр — ток диода для падающей й отраженной волны 61
XSI -1- ,,W” R3*3,9k SA2 PAI 100 mkA KCB LI 500мкГн C5 QDIMk Л18 71 J= 02 300 L2 500мкГн « 300 06 0,01 mk F-1 R2 -L 51 ~~ .-SA! R4 22 k Puc. 2.7. Принципиальная схема измерителя KCB и малой мощности Для удобства вычислений стрелку индикатора РА1 при положении переключателя SA1, соответствующем падающей вол- не, устанавливают переменным резистором R4 па последнее деление шкалы. Затем переключатель переводят в положение отраженной волны и отсчитывают показания индикатора. Если шкала индикатора содержит 100 делений (например, у микроамперметра с током полного отклонения стрелки 100 мКа), формула принимает вид: ксв = (100+ 1отр) / (100- 1отр). В этом случае для вычислений удобнее пользоваться табл. 2.2, в которой указано, какому значению КСВ соответствует то или иное отклонение стрелки индикатора. Когда переключатель SA2 устанавливают в положение «W», прибор с приемлемой погрешностью измеряет мощность, прохо- дящую по фидеру. Причем чем КСВ лучше (ближе к 1), тем выше достоверность измерения. Теперь несколько слов о конструкции прибора и примененных деталях Диоды желательно использовать германиевые, посколь- ку они начинают открываться при меньшем приложенном напря- жении по сравнению с кремниевыми. Кроме указанных на схеме, подойдут ГД507 или даже Д9. Подстроечные конденсаторы С1 и СЗ типа КТ4-23 или КПК-МП, остальные — К10-7В или КМ. Резисторы R1 — R3 типа МЛТ-0,25, причем R1 и R2 жела- тельно подобрать одинаковыми но сопротивлению. Переменный резистор R4 может быть типа СПЗ-ЗО, СПЗ-12, СПЗ 4аМ. Транс- форматор тока Т1 выполнен на кольцевом сердечнике типоразме- ра К7 X 4 X 2 из феррита М50ВН-14. Обмотка 1 содержит 2 витка провода ПЭВ-2 0,51, обмотка II 48 витков провода ПЭЛ111О 0,15. Дроссели LI и L2 типа ДПМ 0,1, по их можно заменить и самодельными. Для этого на кольца из феррита МЮО0НН типоразмера К7 X 4 X 2 следует намотать 45 витков провода ПЭЛШО 0,15. 62
Таблица 2.2 о I • ОТР ксв 4.7 9,1 13 1.1 1,2 1,3 16,7 1.4 20 23.1 25,9 28,6 31 33.3 1 5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 I ^ОТр 35.5 37 5 39,4 41.2 42,8 44,4 45.9 47 4 48,7 50 55.6 60 ксв 2,1 2,2 2.3 2,4 2.5 2.6 2.7 2,8 29 3 3.5 4 Печатную плату (рис. 2.8) изготавливают из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Ее укрепля- ют внутри корпуса размерами 60 X 80 X 60 мм, который выполнен из листового алюминия или латуни. На передней стенке корпуса установлены тумблеры МТ-1 и микроамперметр Он может быть Рис 2.8. Печатная плата измерителя плате (6) КСВ (а) н расположение деталей на 63
любого подходящего типа с током полного отклонения рамки до 500 мкА. Коаксиальные разъемы СР-50-73Ф укрепляют на боковых стенках корпуса. Без ущерба качеству работы прибора эти разъемы можно заменить телевизионными антенными гнезда- ми CAT-Г Для налаживания прибора вместо антенны к разъему XS2 подключают резистор 50 или 75 Ом. Его номинал зависит от волнового сопротивления используемого коаксиального кабеля в фидере антенны. Для передатчика мощностью до 10 Вт это могут быть несколько резисторов МЛТ-2. включенные параллель- но. Лучше в качестве нагрузки применить уже известный чита- телю поглощающий измеритель мощности. Передатчик мощностью не более 10 Вт подключают к разъе- му XS1. Переключатель SA1 устанавливают в положение отра- женной волны. Подстройкой емкости конденсатора С1 изменяют коэффициент деления емкостного делителя С1С2 так, чтобы амплитуды напряжений на конденсаторе С2 и резисторе R1 уравнялись. Поскольку эти напряжения по отношению к диоду VD1 включены встречно, то ток через диод должен быть равен нулю. Если все же, подстраивая С1, не удается установить стрелку индикатора на нулевое деление шкалы, то следует поме- нять местами выводы обмотки 11 трансформатора Т1 Затем подключают к XS1 нагрузку, а к XS2 — передатчик. Изменяют положение переключателя SA1 и, подстраивая СЗ, стрелку вновь устанавливают на нулевое деление. Калибровку шкалы мощности осуществляют подбором резис- тора R3 При этом мощность, выделяющаяся в нагрузке, должна быть равна 10 Вт. Для контроля вместо поглощающего измери теля мощности можно также использовать и высокочастотный вольтметр, например типа ВК7-9, подключенный параллельно нагрузке. Значению мощности 10 Вт соответствует напряжение 22,4 В для нагрузки 50 Ом и 27,4 В — для 75 Ом. Подбором резистора R3 стрелку индикагора устанавливают на последнее деление шкалы. Уменьшая мощность, шкалу градуируют через 1 Вт. Для этой пели можно использовать данные, приведенные в табл 2 1 и в прил. 3. По окончании налаживания и градуировки следует обратить внимание па соответствие стрелок, нанесенных на панели у тумб- лера SA1, направлению падающей волны. Если тумблер установ- лен в положение стрелки, указывающей направо, то прибор должен регистрировать падающую волну при подключении пере- датчика слева, а нагрузки — справа. В случае необходимости восстановить это соответствие можно, поменяв местами провода, подпаянные к неподвижным контактам тумблера. Как видно, описанный прибор применим лишь совместно с маломощным (до 10 Вт) передатчиком. Благодаря этому он реагирует на сравнительно малые уровни мощности и может быть использован не только для контроля качества антенно- 64
R3"3.9k С2 390 X 05 0,01 мк 9 С! 1,9-15 i 5А11 иЯОмГн Гг ГД507 ГД501 \ARl 62 У 92 62 ; L3 1,9 15 X XS2 12 250 м к Гн ^12 __С9 390 ~~Сб 0,01 мк д R5*3,9k SAI3 „КСВ’ - J ”>00’' R1 22 К ,1006 ЗА 2 Чу6cmВ" - С1 0,01 мк мА 9^*29^ Рис. 2 9 Принципиальная схема второго варианта измерителя КСВ и проходящей мощности (до 1000 Вт) фидерного тракта радиостанции. Прибор можно применять для оценки качества согласования между возбудителем и линейным усилителем мощности. Это очень важно, поскольку при плохо*! межкаскадном согласовании сопротивлений увеличивается уро- вень нелинейных искажений в выходном сигнале, расширяется полоса излучаемых частот, возрастает интенсивность помех радиовещательному и телевизионному приему. На радиостанциях второй и первой категории, особенно коллективных, весьма желательно иметь измеритель КСВ, посте янно включенный в разрыв фидера. Это даст возможность своевременно обнаруживать повреждение в антенне или ошибоч- ное включение антенны другого диапазона. Принципиальная схема такого варианта измерителя КСВ и проходящей мощности изображена на рис. 2.9. Как видно, он отличается от предыдущего тем, что пределов измерения мощности не один, а два — 100 и 1000 Вт. Высокочастотная часть измерителя такая же Выбор рода работы осуществляется переключателем SA1 на три положения и три направления. Резне торы КЗ и R5 служат для калибровки на пределе 100 Вт, a R4 и R6 — на пределе 1000 Вт Калибровку и градуировку шкал удобнее всего производить с помощью поглощающего изме- рителя мощности. В конструкции применен трансформатор тока, выполненный на кольцевом сердечнике типоразмера К12Х 6Х 4,5 из феррита марки М50ВН-14. Первичная обмотка представляет собой отрезок центрального проводника коаксиального кабеля длиной 15 мм, который вместе с изоляцией продет сквозь кольцо. Предваритель- но по окружности кольца равномерно в один слой намотана вторичная обмотка 30 витков провода ПЭ В-2 0,25. Концы первичной обмотки запаяны на печатные проводники шириной 10 мм на плате, которая связывает коаксиальные разъемы XS1 и XS2 3 9 145 65
Конденсаторы Cl и СЗ могут быть тина КПК, КПВМ, КТ2-19. Диоды могут быть как германиевые, так и кремниевые, например КД522А. Налаживание этого измерителя КСВ по сравнению с первым вариантом особенностей не имеет. Отличие заключается лишь в уровнях мощности, с которыми придется работать. Следует соблюдать осторожность и во избежание ожога токами высокой частоты не прикасаться к токонесущим проводникам прибора. В заключение необходимо напомнить, что при приближении грозы антенну от радиостанции следует отключать и заземлять. Были случаи, когда из-за наводок, вызванных близкими грозо- выми разрядами, выходили из строя диоды в измерителе КСВ Двухтональный генератор Для контроля качества сигнала передающей аппаратуры на любительской радиостанции обязательно должен быть двух- тональный генератор [14] и осциллографе полосой пропускания по каналу вертикального отклонения не менее 5 МГц. С таким набором приборов можно проверять передатчик покаскадно от микрофонного усилителя и до усилителя мощности. При использовании простых генераторов [16, 17] не всегда удается получить устойчивое неподвижное изображение на экране осциллографа. В предлагаемом приборе предусмотрен выход сигнала синхронизации горизонтальной развертки осциллографа. Частоты обоих гопов и частота следования импульсов синхро- низации жестко связаны между собой. Это достигнуто тем, что нужные частоты получают делением частоты задающего генера- тора делителями с различными коэффициентами деления. Частоты тонов равны 1,8 и 2,25 кГц. Очевидно, что фильтр в канале формирования однополосного сигнала передатчика пропускает только первые гармоники указанных сигналов ведь полоса пропускания фильтра пе превышает 3 кГц. Принципиальная схема двухтонального генератора показана на рис. 2.10. На микросхеме DD1 собран задающий генератор, вырабатывающий сигнал частотой 18 кГц. Импульсы с выхода элемента DDI.3 поступают на вход делителя на 8, выполненного на микросхеме DD2, и па 10 на микросхеме DD4. Последняя включена так, что сначала частота делится на 5, а затем на 2 Таким образом на выводе 12 скважность импульсов равна 2 как и на выводе I I микросхемы DD2, что наиболее благоприятно для выделения первой гармоники. С выходов делителей частоты напряжение прямоугольной формы частотой 1,8 и 2,25 кГц про- ходит через выключатели SAI, SA2 и переменный резистор R11 на суммирующий резистор R1. Так как тракт звуковой частоты и фильтр передатчика обычно имеют неравномерность в полосе пропускания, то необходимо подбирать уровни тонов. Это осу- ществляют переменным резистором R1I «Баланс». 66
ООН 05 J_£J 0,047мк 470 Т 007-2 001.3 £Гк~и ooz 007 К755ЛАЗ 002,003 KI55HE5 004 К755ИЕ2 0А7 К757УД2 КГц I ооз Ы I ] 2,25 КГц] SA7 HL7 АЛЮ25 ' х „Баланс к выв. 74 007 выв 5 002 004 *5В К75 Зк VT7 КТ875А КН 2,2 к XSI \225 Гц\ =*= 070 0,075мк 470 S' 004 6 *76 В КС75БА AW Л7ЖхТ m 5А2 \ 7,8 кГц] 77 КвЫб.7007 П вЫв-70 J 002'004 Рис. 2 10 Принципиальная схема двухтонального генератора 7 С а & z Двухзвенный активный фильтр нижних частот на микросхеме DAI имеет частоту среза около 3 кГц. Из сигналов прямоуголь ной формы он выделяет первые гармоники их спектра частот. Если уровни сбалансированы, то напряжения частот 1,8 и 2,25 кГц на выводе 9 операционного усилителя DA1.2 равны по 100 мВ Делитель R12RI3 служит для снижения напряжения каждого тона на выходном разъеме ХР2 — оно составляет не более 2 мВ. С вывода 12 микросхемы DD4 прямоугольные импульсы поступают на вход делителя на 8, выполненного на микросхеме DD3. Он формирует импульсы частотой 225 Гц для синхронизации осциллографа. На транзисторе VT1 и стабилитроне VD1 собран стабилиза- тор напряжения 5 В для питания микросхем DD1 — DD4 Свето- диод HL1 индицирует подачу питания от источника постоянного напряжения 9.12 В. Прибор потребляет ток примерно 90 мА Двухтональный генератор собран на печатной плате (рис. 2.11), которая помещена в полистироловый корпус размерами 130 X 78 X 30 мм. 3» 67
общ. к хи о RI п R6 е- хю о о о о о о о 00! +2_СН ~&Я2 °- Л XPt +ЗВ ooz у о о о о о о о о ^С!2 б О* Off УТ! CZ, R14 Рис. 2.11. Печатная плата (а) двухтонального генератора и размещение деталей (б) на । ей к УС» --1---- ---1—Г-" Л ЛО! 1 ^7 ООООООООО • С5 =М ОА! фб О ООО 000 I и ' Т УД/ ЛоооооооА оо со с оо ц ЗА! К <£4 о||е о о о о о о о СЮ 004 / о о о о о о о о о о о о о о / о о о о о о о В конструкции применены постоянные резисторы МЛТ-0,25, конденсаторы К10-7В, K50-I6 Переменные резисторы типа СПЗ 1аМ, но их можно заменить другими, например СПЗ-ЗЗ. Подстроечный резистор R5— типа СПЗ-38а. Выключатели SAI и SA2 тумблеры любого типа, например МТ-1. Светодиод HL1 типа АЛ307БМ можно заменить на АЛ102БМ или АЛ310А. Микросхему DD3 можно заменить на К155ИЕ2 Ее включают для деления на 10, вход присоединяют к выводу 11 .микросхемы DD2. Но в таком случае следует откорректировать расположение токопроводящих дорожек на печатной плате. Вместо микросхем серии KI55 .можно применять аналогичные им из серии К555. Правильно собранный двухтональный генератор начинает работать сразу. Его регулировка заключается в установке подстроечным резистором R5 частоты задающего генератора 18 кГц. Частотомер для контроля частоты подключают к выводу 11 микросхемы DDE Для работы с двухтональным генератором подойдет осцил- лограф с полосой пропускания усилителя вертикального отклоне- ния луча не меньше частоты, на которой предполагается настройка передатчика Например, если речь идет о диапазонах 1,8 и 3,5 МГц, то можно применять осциллограф О МЛ-2 М. Вначале 68
Рис. 2.12. Изображения па экране осциллографа при работе с двухзональным генератором калибруют развертку. Для этого осциллограф переводят в режим внешней синхронизации и подают с генератора синхроимпульсы одновременно на входы X и Y. Регулируя уровень синхронизации и длительность развертки, получают на экране изображение одного периода импульсов синхронизации. Выход двухтонального генератора подключают к микрофон- ному входу передатчика. К выходному разъему вместо антенны подключают поглощающий измеритель мощности, а к нему вход осциллографа. По мере необходимости в процессе налажи- вания передатчика контролировать сигналы можно и в других характерных точках, например после балансного модулятора, усилителя DSB и т. д. 69
Первоначально включают один из тонов двухтонального гене- ратора. Если несущая частота передатчика и вторая боковая полоса подав юны более 40 дБ, то осциллограмма имеет вид, изображенный на рис. 2.12,а. При недостаточном подавлении несущей будет видна волнистость сверху и снизу (рис. 2 12,6). По соотношению размеров А и В, как указано в [17], можно определить степень подавления несущей Например, если соотно- шение будет равно 10, 15. 20, 30, 50 или 100, то подавление составит соответственно 20, 24, 26, 30 или 40 дБ. При недостаточ- ном подавлении нерабочей боковой полосы осциллограмма будет иметь такой же вид, но период «волнистости» по краям будет вдвое меньше. Это вызвано тем, что высокочастотное напряжение, соответствующее поданному сигналу, модулируется частотой, равной разности боковой частоты и несущей или разности между обеими боковыми. Численно она равна пли вдвое больше частоты подаваемого тонального сигнала. В том случае, если плохо подавлены как несущая, так и вторая боковая частота, на экране будет видна картина модуляции сразу двумя тонами. Для проверки линейности усиления однополосного сигнала одновременно подают два низкочастотных сигнала На экране будет видна фигура, подобная показанной на рис. 2 12.в. Ручкой «Баланс» следует добиться того, чтобы синусоиды огибающей пересекались на горизонтальной оси развертки. Отсутствие иска- жений огибающей свидетельствует о высокой линейности усилите- лей в передающем тракте. Искажения вблизи горизонтальной линии (рис. 2.12 г) вызваны неправильным выбором напряжения смешения транзистора или лампы в усилительном каскаде. Иска- жение вершины огибающей (рис. 2.12,д) свидетельствует о чрез мерно большом напряжении возбуждения или неправильно выбранной связи транзистора или лампы с нагрузкой. Не следует забывать, что искажения могут возникать не только в оконечном каскаде. Поэтому вначале необходимо отыс- кать каскад вносящий искажения, а только после этого прини- мать меры для их устранения. Используя двухтональный генератор, можно оцепить линей- ность каскадов передатчика по уровню продуктов взаимной модуляции третьего порядка. Для этого вначале подают один низкочастотный сигнал и измеряют выходную мощность пере- датчика. Затем подают два тона, балансируют их (включая поочередно и контролируя мощность) и регулируют уровень двухтонового сигнала так, чтобы мощность в эквиваленте антенны была равна значению, полученному ранее Измерение уровня продуктов взаимной модуляции можно производить анализатором спектра [13] или прослушивать хоро- шо экранированным приемником, в котором есть индикатор силы сигнала (S-метр) и узкополосный телеграфный фильтр. На вход приемника подключают ступенчатый аттенюатор Усиление по высокой частоте устанавливают таким, чтобы можно было без 70
перегрузок прослушивать сигналы обоих топов. Отмечают силу сигналов по показанию аттенюатора и S-метра. Затем прослу- шивают сигналы продуктов взаимной модуляции на частотах па 450 Гц ниже и выше основных сигналов. Подбирая аттенюато- ром вносимое затухание, устанавливают стрелку S-метра па прежнее деление. Разница в отсчетах аттенюатора и будет показателем уровня взаимной модуляции сигналов в передатчике. О хорошей линейности можно говорить, если эта величина не хуже — 28 дБ Если в передатчике применяется ограничитель или компрес- сор речевого сигнала, то на время отладки и измерений он должен быть выключен В дальнейшем его можно будет включить, но отрегулировать выходной уровень так, чтобы выходная мощность в режиме двухтоиового сигнала не превышала значения, полу ценного ранее Не следует забывать, что положительный эффект от использования ограничителя или компрессора заключается в неодинаковом усилении слабых и сильных звуков, произносимых оператором перед микрофоном, в результате чего действительно увеличивается .мощность речевого сигнала. Но при двухтоповом испытании входные уровни неизменны и выходная мощность поэтому нс возрастает. Гетеродинно-цифровой частотомер В радиолюбительской практике измерение частоты высоко частотных сигналов цифровым электронно-счетным частотомером стало делом обычным, Достаточно на вход подать напряжение измеряемой частоты величиной не менее 0,1 0,5 В, и в доли секунды получим значение частоты с большой точностью А как быть, если уровень сигнала не превышает нескольких милливольт? Или, скажем, если подключение частотомера к проверяемому генератору вызовет изменение частоты и станет причиной ошибки? Оказывается, что в этих и других случаях выручить может гетеродинно-цифровой частотомер. Кроме перечисленных опера- ций с помощью этого прибора можно проконтролировать сигнал па слух: оценить качество модулированного или манипулирован- ного сигнала, определить наличие фона, побочных частот и т. и. Принцип, на котором основано действие прибора, далеко не нов. В послевоенные годы промышленность выпускала лампо- вый гетеродинный волномер типа 44-1. В нем был реализован метод биений между частотой сигнала и внутреннего генера- тора. Для перестройки частоты генератора имелась ручка с лим- бом и нониусом. Вращали ручку настройки до появления сигнала в телефонах, а затем по показаниям на лимбе находили в специ- альной калибровочной книге нужную частоту. Ио тем временам это был очень точный прибор — ведь частоту до 20 МГц можно было измерять с точностью до 1 кГц. Но с появлением электропно- 71
с •=4 ts ts схема гетеродинно-цифрового частотомера 2 !3 Функциональная счетных частотомеров о гетеродинном волномере забыли, а заодно и о его преимуществах Функциональная схема гетеродинно цифрового частотомера приведена па рис. 2 13 Он состоит из гетеродинного приемника и цифрового частотомера. В последние годы гетеродинные прием инки получили распространение у радиолюбителей под названием приемников прямого преобразования. Как известно, они состоят из гетеродина, смесителя и высокочувствительного усилителя звуковой частоты. Гетеродин может работать на той же частоте, где ведется прием, «ибо на вдвое меныней. Это зависит от типа смесителя. Если приемник многоднаиазонный. то гетеродин и входные цепи должны быть переключаемыми В гетеродинно-цифровом частотомере приемник имеет апе- риодический вход и на него можно подавать сигналы в диапазоне частот от 125 кГц и до 36 МГц Гетеродин работает на сравни- тельно низких частотах и используются его гармоники с первой по девятую Собственно генераторов в гетеродине два. Один работает ог 125 до 250 кГц а второй—от 2 до 4 МГц Так был устроен и волномер 44 1, но в нем использовались только с первой по пятую гармоники основной частоты. Перед измерением требова- лось знать приблизительное значение измеряемой частоты, чтобы правильно выбрать номер гармоники Это условие остается в силе и для данного прибора Цифровой частотомер, измеряющий частоту гетеродина при- емника, имеет переключатель номера гармоники При работе 72
s m2 47к 1 Ъ Громкость ОН О.ОЗЗмк 4= ; TyOi.9 збо \.7~02 120 С5 “Г If —НН 0.033мк LI VTI КП303В £5В КБ + 47к 012 f Щ733мк\ 013 IOmk *16 В то 220 « too os s- зоо vm КД5226 03 0,047мк . VT3 \КТЗ!О2Д 1,4В /кТ Д,<У^ RB 1к j Z4 ? 500мкГн2 014 + Юмк* -г- |МШ *168 ._____ 5 *" 2,2к 4 ОП Р =F10MK* к *!6В *1 ~ R16 Юк) тз г ЗЮОк «о VT4 ч5 ВТ3156 019 .__п ^[Юнк* 016 ± ЦОЗЗмк = 015 . -г- ю X JOU -|- 1 _/ ОЮ 0,!5МК 1 * f 1 120 =т= НН VT2 КПЗОЗВ \R25 12к 1—lb 'ГЖ I 024 аоззмк и R23 1,8 к Y j| VT9 KT3I56 ! Z5 500МКГН 09 Ю0 VD2 8Д5225 А| 08 0,15мк U 94 1,2К 825 5,6К MB 5B R21 Ю 815220 R20 1,2k \'\KT8!55 55b KTBKb VTIO KT8I50 929 330 =L С?! — О,О47мк V07 , 028 =£ 2000МК* *168 V16 \018 IOmk *16 J VD3 КД6225 VT5 KT3I56 Hi 0,7 В i__\\22Z,41HK* R18 10mk*16B Y ,_________, h И4 Л 811 L-G> mi '-£3- 2,2 к 919 56к //24 220 4JB VT8 KT3I56 928 h 470 И 4= 025 _ 120 V04 2 2 Д8/4Б _ 026300 з.вв ir- R27 470 *!БВ V05 Д814Д VD9 I vu° ------Af ----------------уо V06-W9 КД5226 ! ----------------\ц 4 МГц 5 ..125-250кГи” 8АЗ Рис 2.14. Принципиальная схема гетеродинного приемника с прибором на индикаторе высвечивается частота выбранной гармоники гетеродина с точностью до coien герц Четать инди- кацию более точной пе имеет смысла, поскольку настройка на частоту осуществляется на слух по нулевым биениям и допускает неточность в десятки герц Поскольку основная частота гетеродина реально пе превы- шает 4 МГц, то измерение частоты гармоники достигается лишь соответствующим удлинением времени счета. Однако частотомер может и непосредственно измерять частоту, поданную извне через разъем XS1 «Вход 1» и переключатель SАI Максимальная частота по первой гармонике при этом достигает 15 .20 МГц. На рис. 2.14 изображена принципиальная схема гетеродин- ного приемника. На полевых транзисторах VTI и VT2 собраны генераторы на 2 4 МГц и 125 250 кГц по схеме индуктивной «трехточки». Перестройка частоты осуществляется блоком кон- денсаторов переменной емкости С1 и С6. Включение требуемого 73
диапазона осуществляется переключением напряжения питания с одного генератора на др\гой переключателем SA3. С целью ослабления влияния смесителя и частотомера на частоту генера- ции после генераторов включен буферный каскад на транзисторах VT8 и VT9. Отрицательная обратная связь обусловливает коэффициент передачи около 2, высокое входное сопротивление и низкое выходное. С резистора R27 напряжение гетеродина через конденсатор С26 поступает на выходной контакт 10 для подключения часто- томера. Через С25 это же напряжение подано также и в смеси- тель на транзисторе VT3. С разъема XS2 через конденсаторы Cl 1 и С12 входной сигнал подают на базу транзистора. Дроссель 1.3 служит для ослабления влияния наводок частоты 50 Гц на вход смесителя В коллекторной цепи транзистора VT3 на резисторе R9 выделяется напряжение звуковой частоты. Высокочастотные составляющие отфильтровываются П-образным фильтром С15 R11C16. Напряжение звуковой частоты поступает через регуля- тор громкости R12 на вход усилителя звуковой частоты. Предва- рительный усилитель собран на транзисторах VT4 и VT5, а оконеч- ный на комплементарной паре транзисторов VT6. VT7. Низко- омные головные телефоны или динамическую головку подключают к гнездам XS3. Для питания гетеродинного приемника служит выпрямитель па диодах VD6 — VD9 и параметрический стабилизатор на транзисторах VT10 и стабилитроне VD5. Для дополнительной стабилизации напряжения питания генераторов гетеродина при- емника используется стабилитрон VD4. Цифровой частотомер (рис 2.15) состоит из входного форми- рователя, счетчиков с буферными регистрами памяти, формиро- вателя периодов счета схемы управления. Входной формирователь предназначен для усиления входных периодических сигналов любой формы и преобразования их в прямоугольные импульсы. На транзисторах VT1 и VT2 собран комбинированный истоковый повторитель. Его задачей является защита цепей, подключенных ко входу, от проникновения импульс- ных помех из частотомера. Транзистор VT3 служит усилителем с резистивной нагрузкой и частотной коррекцией в цепи обратной связи Эмиттерный повторитель на транзисторе VT4 с тужит для согласования сигналов со входом триггера Шмитта — микросхе ма DDL С вывода 8 этой микросхемы прямоугольные импульсы измеряемой частоты поступают через схему запрета на логическом элементе DD2.1 на вход декадных счетчиков DD13—DDI8. К выходам счетчиков подключены буферные регистры памяти DD19 — DD24. Их задачей является хранение предыдущего двоичного числа во время очередного цикла счета. Этим предот- вращается неприятное мелькание цифр индикатора при работе частотомера. 74
к Вход cs 63 0,033 мк R1 TOOK X01 605226 M/2M5225V 64 70мк *16 В W* 69 B2* 1,8к IS 1б2 5,1 66 700 VTT $ 60303Д R4 ТОО V03 й КГ4 ^Б^КТЗБВАМ VT2 ктзбзб > VT3 IK7368AM Z/ 50 мкГн R 00! R7 65*4 220 7)057 '5В ВОН 0027 0052 RB RU 003 004.2 8.2к I V05 \_ктзтбб ;]3злк з,9 к CI сг ®1 СТ2 | Оа | KJ , СТЮ 44 ОВТЗ «I с 6 .R K 8 0019 0015 тт .V 2 «Мл' 8 4 15 8 e--l! -CJ U J a 0020 <4 И BD2I 41 r-ff 7 71 16 и 00/6 f4 г/ m 1 2 г Е 3 ^ТЛ 6 & и 8 004.3 ffTI ю 1 005.3 0022 RT2 470 RI3 470 66* 47 006! 0062 ю S .8' 8 0012 VZ ПС 9 6 J с к? 2 •f 0055 0054 ui Weno !7 I & 2.6 2-no 4s '±<8 008 801 10МГц I В| 007 И f5 , U"' К Г и L. i to « а £ № КЙЫВК DDI,0B2.Dl)4 OB6 — Stig 5 0B3.0BT BB24 C7-CH 0,033mk . _J К 6tn6 7 001.002,004-006 00ui6 ₽ - 8Ы6 /0 007- OBIT, 0013 0018 ZJ| быб T2 00T2, B0T9-BB24 DDT КТ55ТЛТ, 002,006 К155ЛАЗ, 003 8155065; 004 К155ЛА4;005Ю55ЛН1 007 0011,0013-0018 6155662 BDT2 КТ55ИЛТ; 0019-0024 KI55TM7 Номер гармошки 8 DDTB erm 0079 0056 SR2 4101 di___L--_ 0023 ю L-r, 5 BD24 И ЙИ ТТ .. _Lj *4 Рис 2.15 Принципиальная схема цифровою частотомера 75
Формирователь периода счета состоит из кварцевого гене- ратора на микросхеме DD6 и декадных счетчиков DD7 — DD11. Частота следования импульсов на выводе II микросхемы DD10 составляет I кГц. Двоично-десятичный счетчик на микросхеме DD1 1, дешифратор DD12 и инвертор на транзисторе VT5 образу- ют делитель с переменным коэффициентом деления. При подсчете счетчиком определенного числа импульсов на соответствующем выходе дешифратора появляется низкий логический уровень. На выходе инвертора уровень меняется на высокий и сбрасывает счетчик в путевое состояние. Таким образом, в зависимости от положения, в которое установлен переключатель SA2, меняется коэффициент деления счетчика и период следования импульсов на коллекторе VT5 может принимать значения от 1 до 9 мс. Схема управления работой частотомера состоит из делителя па 12 на микросхеме DD3 и логических элементов DD2.2 — DD2.4 и DD4.1 — DD4.3. Схема работает таким образом, что за 10 входных импульсов она вырабатывает и поддерживает высокий логический уровень на выводе 10 элемента DD2.I, разрешая прохождение сигнала со входного формирователя на вход счет- чика DD13. Одиннадцатым импульсом это разрешение снимается и счет прекращается. Одновременно на выводе 6 элемента DD4.1 появляется сигнал записи. Через инверторы DD5 он поступает на входы записи информации в регистры памяти DDI9— DD24. Записанное число в двоично-десятичной форме появляется на соответствующих выходах и сохраняется до прихода очередного импульса смены информации в следующем цикле счета. Двенадцатым импульсом с выхода инвертора DD4 3 все счетчики DD13—DD18 устанавливаются в нулевое состояние. Таким образом, при работе с гармониками с первой по девятую цикл счета частотомера может быть в пределах от 12 до 108 мс. В каждом десятичном разряде требуется произвести преобра- зование двоично десятичного числа на выходах регистра памяти в код цифрового знакосинтезирующего индикатора. Для этой цели существуют несколько микросхем дешифраторов Выбор зависит от типа примененного индикатора. Поскольку в настоящее время у радиолюбителей распространены индикаторы различных типов, то уместно привести несколько вариантов схем дешифра торов с индикаторами. На рис. 2.16 показана схема подключения к дешифратору традиционного знакового индикатора тлеющего разряда (серии ИН). Причем это может быть любой цифровой индикатор из серии. Они отличаются лишь конструкцией и размерами цифр Если применять семисегментные светодиодные индикаторы с общим анодом или накальные индикаторы, то можно восполь- зоваться одной из схем, изображенных на рис. 2.16,6 и в. Для примера здесь приведены в общем то одинаковые дешифраторы, по исполненные в различных корпусах. Этим объясняется их различие в цоколевке. В схеме на рис. 2.16,6 резисторы могут 76
VDJ KU40ZA Рис. 2 /7. HpiiHiuiiiu альпая схема стабили- затора DA! КРК2ЕН1Г 2000мк* г? *10В 02 4= 7 0,033м к У77 КТ815А быть сопротивлением от 300 Ом для индикатора AJK 324Б до 1 кОм для индикаторов малых размеров, например типа А 71304 В. Блок питания цифрового частотомера изображен па рис 2.17. Оч представляет собой компенсационный стабилизатор на микро- схеме DAi. Для увеличения выходного тока применяется тран- зистор VTJ, включенный эмпттерным повторителем Подстроеч- ный резистор R1 служит для установки выходного напряжения 5 В. Поскольку частотомер потребляет ток до I А, то на VTI выделяется значительная мощность и следует принять меры д 1Я отвода тепла. Транзистор можно установить па радиатор пли через слюдяную прокладку \крепить винтом па задней панели прибора. Силовой трансформатор, который предполагается применить в приборе, должен иметь несколько обмоток для получения раз- личных напряжений Гак, обмотка тля питания гетеродинною 77
приемника должна обеспечивать ток 50 мА при напряжении 10... 12 В Обмотка для питания частотомера должна быть рассчи- тана на ток до 1 А при напряжении 6 10 В. В случае использова- ния в частотомере знакосинтезирующих индикаторов тлеющего разряда дополнительно потребуется обмотка на напряжение 150...200 В и ток до 10. 15 мА. Смонтирован прибор на нескольких печатных платах. Прием- ник собран на плате из одностороннего (рис. 2.18), а частото- мер на плате (рис. 2.19, 2.20) из двустороннего фольгирован- ного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. На отдельных платах, рисунки которых здесь не приводятся, собраны дешифраторы с индикаторами и стабилизатор на 5 В. С целью придания жесткости и обеспечения максимальной стабильности частоты при механических воздействиях элементы контуров генераторов установлены непосредственно на плате гетеродинного приемника. Блок конденсаторов переменной емкос- ти С1 и С6 — от приемника «ВЭФ». Он имеет встроенный верньер с небольшим замедлением, что облегчает настройку на частоту. Катушки L1 и L2 намотаны на каркасах, изготовленных из органического стекла (рис. 2.21, 2.22). Катушка L1 индуктив- ностью 11 мкГн намотана на гладком каркасе и имеет 34 витка провода ПЭТВ 0,4. Намотка рядовая, виток к витку. Отводы делают от 2,5 до 8.5 витка, считая от нижнего по схеме вывода. Катушка L2 индуктивностью 2,9 мГн намотана на секциониро- ванном каркасе и содержит 700 витков провода ПЭЛ1ПО 0,12. Намотку ведут внавал, по 140 витков в каждой секции. .Отвод делают после намотки первой секции снизу Подстройку индук- тивности катушек осуществляют сердечниками СПР-1 из карбо- нильного железа. В гетеродинном приемнике использованы дроссели типа ДИМ 0.1, конденсаторы КЮ-7В и К50-16. Транзистор КТ3102Д можно заменить на KT3I02E или КТ342В. Транзисторы КТ315 и КТ815 могут быть с любым буквенным индексом Транзистор VT7 желательно применять с тем же индексом, что и транзис- тор VT6. На плате частотомера замены можно производить в основном только во входном формирователе Транзистор КПЗОЗД заменим на КПЗОЗГ или КПЗОЗЕ, а КТ363—на КТ3128, КТ368АМ — на КТ339АМ Регулировку гетеродинного приемника начинают с проверки работоспособности усилителя звуковой частоты. Позже, после регулировки цифрового частотомера, проверяют границы пере- стройки частоты генераторов. Регулировке в частотомере обычно подвергают входной формирователь Временно заменяют R2 и R3 подстроечными резисторами на 2,2 кОм и 100 Ом На резисторе R4 устанавлива- ют напряжение 0,1 0,2 В На вход подают высокочастотный 78
65 JO О А?» г ° Kt> RZ /Пв 05 Jo Со ои =}= КО (JO G Ф \0? +*- TXT’ йч . гуй? °o II ., - «_. - ou I] f(o T o/7 I n °3 о in ^9 „r VT9 °3 A m О™ 066 ’ 3 e-O-o ^5a ^cii L5 СЮ I 8 ^4 ГГЯда OU VT? О I 51 I ¥/^о 03 T V ° 7 O--S-C Л15 0-0-0 o£ о-----[<}'*"-о П =B=f/J и ж 014 r- +.1 +’’1/0? хГ/4 K' ' О J © Q <4k> 1 (JO JO o—O-« ™{\ л® °' «къ ?e ж VO J 09, — <H+® <*—H -1 + £2 o + 007 vto 3o f(O0 bVT7 oj VOS Зо 17 °k (Jo VTtO О 1=CZ8 №9 о VW vns %-PF °Z 0 « Рис 2 18. Рисунок печатных проводников (а) н расположение детален (б) на плате ге1сродинного приемника 79
Рис. 2.20 Печатная плата частотомера Сторона установки элементов 00
Рис 2.21. Каркас катуш- ки 1.1 Рис. 2.22. Каркас катушки 1.2 сигнал напряжением около 0,5 В Заменяют R5 подстроечным резистором сопротивлением 2,2 кОм и добиваются появления пря- моугольных импульсов па выводе 8 микросхемы DD1. Постепенно понижая входной уровень и повышая частоту до 15...20 МГц, добиваются устойчивой работы формирователя. Для этого, воз- можно, придется уточнить значение сопротивления резистора R5 и емкость конденсатора С5. В процессе налаживания все подстроечные резисторы должны иметь выводы длиной не более I ...2 см. По завершении налажи- вания все подстроечные резисторы следует выпаять по одному и заменить постоянными подходящего номинала, убеждаясь каждый раз в работоспособности формирователя. Работать с гетеродинно-цифровым частотомером довольно просто К разъему XS2 «Вход II» подключают отрезок коаксиаль- ного кабеля Второй конец подсоединяют или подносят к плате исследуемого устройства Зная примерно значение частоты, переключателем SA3 включают нужный диапазон гетеродина, а переключателем SA2 — номер гармоники. Ручкой настройки изменяют частоту гетеродина до появления сигнала в телефонах. Следует иметь в виду, что сигнал можно прослушивать на раз- личных гармониках, но остановиться все же надо на самой низшей. Например, стоит задача прослушать частоту опорного гене- ратора формирователя однополосного сигнала. Поскольку извест- но, что работает он вблизи частоты 500 кГц, то включить придется диапазон «125—250 кГц». Сам сигнал будет слышен в трех точках: при настройке на частоты 125, 166 и 250 кГц Первому значению будет соответствовать четвертая гармоника частоты гетеродина второму третья, а последнему вторая Да и по громкости сигнал на второй гармонике будет слышен сильнее 82
Поэтому переключатель «Номер гармоники» устанавливают в положение «2». Затем более точно по нулевым биениям настраи- ваются на сигнал и по частотомеру определяют частоту. Еще один пример. Нужно прослушать качество однополосной модуляции сигнала после преобразования его на частоту 10,7 МГн. Вначале следует определиться с номером гармоники. Ясно, что использовать будем высокочастотный генератор в гетеродине По первой гармонике он перестраивается только от 2 до 4 МГц. По второй — от 4 до 8, а по третьей — от 6 до 12 МГц. Следо- вательно, для частоты 10,7 МГц переключатель «Номер гармоники устанавливаем в положение «3» и настраиваем гетеродин на выбранную частоту. Анализатор спектра При налаживании приемников, передатчиков, измерительной и другой аппаратуры высоких частот нередко возникает необхо- димость качественно оценить спектральный состав сигналов. Определить наличие гармоник, продуктов преобразования сигна- лов или паразитной генерации, ориентировочно измерить их частоты и относительные уровни — все это можно проделать с помощью анализатора спектра. Обычно такой прибор имеет экран, подобный экрану осциллографа. Расположенная в нижней части экрана горизонтальная линия соответствует оси частот. На ней в определенных местах появляются вертикальные линии частотного спектра исследуемого сигнала. Величина этих линий пропорциональна уровню составляющих спектра в линейном или логарифмическом масштабе [18]. В лаборатории радиолюбителя можно с успехом использовать простой анализатор спектра, выполненный в виде приставки к осциллографу любого типа, в котором есть вход внешней синхронизации. Прибор работает в диапазоне частот I ..45 МГц. Полосу обзора можно изменять от 1 до 28 МГц. Входное напряже- ние, соответствующее максимальному сигналу на частотах 2... 10 МГц. не превышает 12 мВ, а диапазон уровней одновремен- но наблюдаемых сигналов составляет 32 дБ в близком к логариф- мическому масштабе. Анализатор представляет собой широкополосный приемник с двойным преобразованием частоты. Его структурная схема показана на рис. 2.23. Поданный на вход (разъем XS1) иссле- дуемый сигнал проходит через фильтр нижних частот ZI с часто- той среза около 50 МГц на один из входов смесителя U1. На его второй вход поступает напряжение первого гетеродина (G1, АЗ), частота которого изменяется от 73 до 118 МГц С выхода смесите- ля сигналы первой промежуточной частоты 73,7 .МГц через усили- тель А1 попадают на вход смесителя U2 На второй вход подано напряжение второго гетеродина (G2, Z3), работающего на частоте 63 МГц 83
Рис. 2.23. Структурная схема анализатора спектра На выходе смесителя U2 установлен фильтр основной селек- ции Z2, настроенный на вторую промежуточную частоту 10,7 МГц Полоса пропускания фильтра составляет примерно 200 кГц, что обеспечивает большую яркость вертикальных линий даже при максимальной полосе обзора. Это особенно важно при малых размерах экрана используемого осциллографа, например как у ИЗ 13 или ОМЛ-2М. Основное усиление сигнала обеспечивает усилитель А2, к выходу которого подключен амплитудный детектор U3. Про- детектированные сигналы через гнездо XS2 подают на усили- тель вертикального отклонения осциллографа. Эти же сигналы используются в цепи автоматической регулировки усиления (АРУ) усилителя А2 с целью получения нелинейной (при- ближающейся к логарифмической) амплитудной характеристики. Благодаря этому на экране осциллографа без изменения коэффициента отклонения можно просматривать спектр сигна- лов, уровни которых, как уже упоминалось, отличаются на 32 дб: Второй гетеродин состоит из генератора G2 и фильтра ниж- них частот Z3 для ослабления гармоник генератора. Это способ- ствует уменьшению уровня нежелательных продуктов преобразо- вания, вызывающих ложные отклики на экране. Частотная шкала анализатора спектра формируется в виде вертикальных меток, расположенных на горизонтальной линии и соответствующих сетке частот с шагом I МГц. Кварцевый генератор G4 вырабатывает напряжение частотой 10 МГц, кото- рое поступает на делитель частоты U4 Снимаемое с него напря- жение частотой 1 МГц воздействует на формирователь импульсов частотных меток А4 Эти импульсы попадают на вход смесителя U1 вместе с исследуемым сигналом. Часть напряжения с генера- тора G4 через конденсатор С подается на формирователь, минуя 84
делитель. В результате каждая десятая метка отличается от остальных, что повышает удобство отсчета частот. Принципиальная схема анализатора спектра представлена на рис. 2.24. Входной фильтр нижних частот выполнен на элементах LI, L2, CJ —СЗ. а первый смеситель — на диодах VD1 -- VD4 и широкополосных трансформаторах Tl, Т2 Напряжение первого гетеродина поступает на вторичную обмотку трансформатора Т2 Сигнал первой промежуточной частоты 73,7 МГц выделяется на колебательном контуре L5C18C19, который включен на входе усилителя, собранного на транзисторе VT7. С контура L6C22C23 усиленный сигнал поступает на второй смеситель, выполненный на транзисторе VT8. В эмиттерную цепь поступает напряжение второго гетеродина. С дросселя L7 сигнал подан на двухзвенный фильтр основной селекции L12C36C37LI3C38, полоса пропуска- ния и крутизна скатов характеристики которого определяют раз решающую способность анализатора спектра. При малой полосе обзора метки на экране имеют форму резонансной характе- ристики. Усилитель второй промежуточной частоты 10,7 МГц выполнен на транзисторах VT11 —VT13. Коэффициент усиления может изменяться под воздействием напряжения АРУ в зависимости от амплитуды входного сигнала. При входном напряжении 1 мВ коэффициент усиления составляет 52 дБ, а при 100 мВ снижается до 29 дБ. Амплитудный детектор собран на диодах VDI0 и VD11 по схеме удвоения напряжения. Постоянная времени детектора выбрана достаточно малой (4 мкс), поэтому импульсы верти- кальных линий передаются на выход без искажений. Так как сопротивление нагрузки детектора довольно велико и составляет примерно 30 кОм, то он подключен ко всему контуру L19C46 последнего каскада усилителя. Через резистор R50 к детектору подключается усилитель вертикального отклонения осциллогра- фа. Поскольку входное сопротивление современных осциллогра- фов обычно составляет 0,5... 1 МОм, то дополнительного шунтиру- ющего действия на нагрузку детектора эта цепь не оказывает Постоянная составляющая нродетектированного сигнала через резистор R49 воздействует на базу транзистора VT14 каскада АРУ. При отсутствии сигнала на входе усилителя второй ПЧ транзистор закрыт, па делители в цепях баз транзисторов VTI 1 VTI3 поступает наибольшее напряжение, поэтому коэффициент усиления усилителя максимален. С появлением сигнала тран- зистор VT14 открывается, напряжение смещения на базах тран- зисторов уменьшается и коэффициент усиления снижается. В результате масштаб изображения по вертикали оказывается близким к логарифмическому. Генератор качающейся частоты, входящий в состав первого гетеродина, собран на транзисторе VT2. Колебательный контур образован индуктивностью катушки L3 и емкостью двух парал- 85
00 Я О! Z L2 03 68 02 720 R7 560 ~0,047мк И77 ГТ37/5 Т7 V07 • вн- jrf_1 Л/ 67 ,С5 ypj КД522А ™ VB4 КГ522 \JZHQ___ ____ R3 4.7к SAI 1„Метки" Метки' Вкл -28 В | RI6 ХВВОк R26 430 =r= 020 2200 НОВ лгю г]В23~82к -с,в И у г у ГТ]ц6 8...30^ =4=079 700 =7,7В '0,8 В R25 R77 680к „Обзор" 070 , 'п0Н 2200 ^.Ц15В~О9~’20 : tn ии t > П — _г- т _____ R74~5S L4 8 МИ Гн 1— /Лп VTZ ? ЦГТЗНБ 797 С Д8КВ_ J W Т 7 13 |)*ш] „ частота синхоонизаи. R22 22к У062Г хсе ззо 1 V067 08 7000 R8 7,2^000 f 'Ч7В~77К 09 22'00^ R” ,Вк И , СО би г ’’I ЧОб квот А 072 C/J 4700 =6.4 В *75В \_R20 510к "1 ЗЯ 076 7 Л74 JJZ7 ннн ^d.58 71975 075 7000 наста Работа' Г76 КТ7 ПА I R27 39 И П377Б СТЗ 073777 R72 720 Н~| 024 rtf>n л 1 17 I 75пк7н\ 839 330 Шк\ 2200 L6 0 022 =£ 8...30 ~ сгз 5/ han I и»тм RzzJJ г C2l_ 1 -г 8 30 034*73 ^025 2200\ -Юнга 1л 929 □ 560 R36 200 -_Г-гО28 С?6Л22ОО^В32 270 " МУВ9 Д874А 037 2200 НОВ VT70 П377Б । 1—и— 2^ -]- 029 юоо_±_ VT9 77377 78 fjff R33~620 >20. 19 =4В ПО 035 J. 220 03273 =4=033 13 037*3,3 [772 - II — 036 730 773>. п ^038 1 Н 1 J - 730 J L х 039 2200________________ А/740 820 И 047 0,07 мк I .fl—। R42 820Ы 820 ^В г-г-з Т R52 7к ‘ 839 \ЪЗВ VTII 1пш;ам цШ- \2200 I R45 -3.6 К С~7 — К~6ы6 74 9777,092 I 053 0,07 нк 002 К!55ИС! | I Г-йДО К быб. 7 007,002 0072 0973 4ГЛ \G43i4\ но в 4= 050 0,07 ПК R48 820 047 0.07МК -||—1 048 700 Х VO77 КД522А II Сеть" 7 853 057 Д±б8 20 мк» = 758 849 ЗОк - Ькр 1 к У4’ ЛБВ 179\ <• I —(К,)4 I 5 । WO zi X УТ73 J? \КД522А И КТ3728А IT_ J Кд~100 X , 46 730 X ,т 957 360 ’bB R50 6,8к 1 УТ74 КТ3726 056 1000ПК =25 В 057 20мк=75В w\ 4072 ч~ “ КС756А 052 - 20 мк=15 В R55 470 R56 470 С 07 I \вГом\^ ПВ1 у 055*2,2 Стобп5В] _ ] I 054*56 11~ К155ЛАЗ 7 «-а— F01 0,256 '2- ’й Д2266 Lev}— 4 R57 430 .п 4074 ДВКД1^ V0I5 Д220 к58 is'k Н2В YTI6 КТ8Г5А П R59 Зк\/ АТ1307А 3 । П----т----- 28В | I fjg | 059 Т ЮОмкИОВ ^7ООМК*5ОВ | Рис 2 24. Принципиальная схема анализатора спектра 00
лельно включенных варикапов VD6.1 и VD6.2. На их катоды через резистор R5 поступает пилообразное напряжение с подвиж- ного контакта переменного резистора R17. С увеличением напря- жения пределы изменения частоты гетеродина увеличиваются и, следовательно, полоса обзора анализатора расширяется. Через резистор R6 на аноды варикапов подано постоянное отрицательное напряжение с подвижного контакта переменного резистора R16. В нижнем (но схеме) положении оно равно нулю и на варикапы воздействует только напряжение пилообразной формы При этом слева па экране осциллографа видна верти- кальная линия, обозначающая начало частотной шкалы, а справа от нее — частотные метки на горизонтальной линии. Переменным резистором R16 можно увеличивать суммарное напряжение на варикапах. От этого частота генератора становится более высо кой, а частотная шкала на экране сдвигается влево. Так как доля напряжения, непосредственно изменяющего частоту, умень- шается, то полоса обзора сужается. Из-за нелинейной зависи- мости емкости варикапов от управляющего напряжения и гене- рируемой частоты от емкости частотная шкала также нелинейна. Па транзисторах VT3 и VT4 собран буферный усилитель, уменьшающий влияние смесителя на генератор качающейся частоты. Генератор напряжения пилообразной формы выполнен на однопереходном транзисторе VT6. Времязадающий конденсатор С16 заряжается через стабилизатор тока на транзисторе VT5, что способствует повышению линейности пилообразного напря жения Переменным резистором R22 можно изменять частоту колебаний от 5 до 100 Гц. Пилообразное напряжение снимается непосредственно с конденсатора С16. С резистора R21 импульсы положительной полярности длительностью 20..30 мкс поступают через XS3 па вход внешней синхронизации осциллографа. Второй гетеродин состоит из генератора (VT9) и эмиттерного повторителя (VT10). На выходе последнего установлен фильтр нижних частот C32L9C33L10C34 с частотой среза около 70 МГц. Задающий генератор сигнала частотных меток собран на микросхеме DDL Его частота стабилизирована кварцевым резо- натором BQI. Более точное значение частоты устанавливают подбором конденсатора С54. Делитель на 10 выполнен на микро- схеме DD2. Импульсы с частотой повторения I МГц поступают на формирователь коротких импульсов на транзисторе VT1 Он представляет собой усилитель с положительной обратной связью, обеспечиваемой импульсным трансформатором ТЗ. Амп- литуду меток регулируют переменным резистором R3 Конден- сатор С55 подобран по емкости так, что метки, соответствующие частотам 10, 20, 30 и 40 МГц, отличаются амплитудой от осталь ных Тумблером SA1 можно выключить формирователь импульсов и стабилизатор напряжения питания микросхем на транзисторе VT15, а следовательно, и генератор с делителем частоты 88
Блок питания включает в себя два источника напряжения: стабилизированного + 12 В (VD13, VTI6, VD14) и иестабили зированного — 28 В (VD15). Светодиод HL1 индицирует вклю- чение питания. В приборе использованы постоянные резисторы МЛТ Пере- менные резисторы R3 и R22 СПЗ 126. a R16 и R17 СПЗ-12л (сдвоенный с концентрическими осями). Конденсатор С16 K73-I6, но его можно заменить на К73-17 или МБМ. Электро- литические конденсаторы — типа К50-16. Остальные — тина КД-1, КМ, КЮ-7В, а подстроечные— КТ4-23 и КПК-МП. Вместо указанных на схеме можно применить любые трап зисторы тина ГТЗП (VT1 - VT4, VT7 — VT10), КТ3127, ГТ328 (VT11 — VT13), КТ315 (VT14), КТ608, КТ815 (VTI5), КТ801, КТ972 (VTI6). Диоды КД522А и Д220 можно заменить на КЛ.521А, а варнкапную матрицу KBC1I1A — двумя варикапами КВ 102. Светодиод может быть любого цвета свечения типа АЛ 102, АЛ307 или АЛ310. Дроссели L4 и L7 типа ДМ или ДПМ Трансформаторы 11 — ТЗ намотаны на кольцевых сердечни- ках типоразмера К7 X 4 X 2 из феррита М1000НН. Обмотки первых двух из них содержат по 7 витков из трех скрученных проводов ПЭВ-2 0,19. Обмотка 1 трансформатора ТЗ содержит 10 витков, II —5 витков, III — 1 виток такого же провода. Катушки L1 —L3, L5, L6, L8—L10 — бескаркасные, намо- таны предварительно на оправках виток к витку проводом ПЭВ-2 0,61 Катушки L1 и 1.2 содержат по 7, L5 и L6 — ио 11 (отвод от третьего витка сверху — по схеме), L9 и L10 — по 16 витков диаметром 5 мм Катушка L3 состоит из трех витков диаметром 3 мм (отвод от половины первого витка, считая от нижнего ио схеме вывода). Катушка L8 содержит семь витков диаметром 6 мм (отвод от второго витка, считая от вывода, соединенного с общим проводом). Катушки Ill —L19 намотаны на каркасах из текстолита (рис. 2.25) и заключены в экраны размерами 18 X 14 X Ю мм из белой жести Подстроечники — от броневых магнитопроводов СБ-12 из карбонильного железа. Катушки 112, LI3, LJ5, 1.17, L19 содержат по 20 витков провода ПЭЛ1ПО 0,2 (отвод от середины), a LI I, LI4, L16, L18 по три витка того же провода. Последние катушки связи намотаны в непосредственной близости от соединенного с общим проводом вывода соответствующей контурной катушки. Силовой трансформатор Т4 — выходной трансформатор кад- ровой разверткн ТВК-И0ЛМ от телевизоров УНТ Подробнее об использовании таких трансформаторов в источниках питания рассказано в [ 19]. Анализатор спектра смонтирован па десяти печатных платах (рис. 2.26 -2.35) из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Все платы, кроме источника питания, укреплены в корпусе высокочастотного блока (рис. 2.36). Корпус спаян из пластин 89
Рис. 2.25. Каркас катушек 1.11 —L19 Рис 2.26. Рисунок печатных проводников (а) и расположение деталей (б) на плате Zl, Ul, А4 Рис. 2 28 Рисунок печатных проводников (а) н расположение деталей (б) на плате А!, 02 90
]0__________________ a О 1‘nc 2.27 Piicjhok печатных проводников (а) н расположение деталей (6) на и.iare GJ, A*i 91
Рис. 2.29 Рисунок печатных проводников (а) и расположение деталей (б) на плате G2, Z3 Рис. 2 30 Рисунок печатных проводников (а) и расположение деталей (б) па плате Z2 к сзз Рис 2.32 Рисунок печатных проводников (а) и расположение деталей (б) на плате G4, U4 92
Рис 2.31. Рисунок печатных проводников (а) н расположение деталей (б) на плате А2, U3 9 5
Рис. 2.33. Рисунок печатных проводников (а) и расположение деталей (б) на млате G3 Рис 2.34 Рисунок печатных проводников (а) и расположение деталей (6) на плате стабилизатора +5 В 94
Рис 2.35 Рисунок печатных проводников (а) и расположение деталей (б) на плате источника питания двустороннего стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, высота перего- родок 23 мм. В боковых стенках корпуса напротив выводов соответствующих плат просверлены отверстия для проводов внешних соединений, а в перегородках—для соединения плат между собой. В дне корпуса в каждом отсеке просверлено по четыре отверстия для крепления плат винтами М2,5 с гайками. Трансформатор Т4 и плата блока питания укреплены на отдель- ном кронштейне, расположенном над высокочастотным блоком. Прибор собран в корпусе размерами 260X 140 X 100 мм Передняя и задняя панели изготовлены из листового дюралюми- ния толщиной 1,5 мм, а дно — 2 мм. П образная крышка прибора 95
Рис. 2Корпус высокочастотного блока имеет толщину 0,8 мм На передней панели установлен разъем XS1 (СР-50-73Ф), переменные резисторы R3, R16 и R17 (с вы- ключателем QI), R22, тумблеры SА1 и SA2 и светодиод HL1 На задней панели размещены гнезда XS2, XS3 типа РД1-1 и держатель предохранителя FU1 типа ДПБ. Перед установкой в корпус каждую плату высокочастотного блока необходимо предварительно проверить и отладить. Для этой цели потребуется генератор сигналов, например типа Г4-102, измеритель частотных характеристик (ИЧХ) XI 7Б, высоко- частотный вольтметр ВК7-9 или другие подобные им приборы, работающие в диапазоне частот 10. .100 МГц Налаживание начинают с платы усилителя второй ПЧ и амп- литудного детектора (А2, U3) На вход усилителя е генератора подают немодулировапное напряжение 100 мВ частотой 10,7 МГц. К выходу детектора (резистор R50) подключают вольтметр и поочередно настраивают все контуры, начиная с последнего каскада Выходное напряжение должно быть около 5,5 В. а напря жение АРУ на коллекторе транзистора VT14— примерно 3,7 В. Затем, уменьшая входное напряжение, проверяют амплитуд- ную характеристику усилителя: при уровне сигнала 10 мВ напря- жение на выходе должно быть примерно 3,2 В, а при уровне I мВ - 0,8 В Если возникает паразитная генерация, следует уменьшить добротность катушки одного из контуров. Сделать это можно, например, подключив вывод коллектора транзистора VTI3 не к отводу, а ко всей катушке L19 С помощью измерителя частотных характеристик или ГКЧ, описание которого читатель мог видеть в первой [лаве книги, настраивают фильтр основной селекции на частоту 10,7 МГц. 96
Рис. 2.37 Принципиальная схема второго варианта фильтра основной селекции Подбором емкости конденсатора С37 между контурами устанав- ливают связь, близкую к критической При этом резонансная кривая должна быть одногорбой, с уплощенной вершиной. Параллельно резистору R29 подклю<ают конденсатор емко- стью 1000 3000 пф и подстроечными конденсаторами С18 и С22 настраивают колебательные контуры усилителя первой ПЧ(А1) на частоту 73,7 МГн При этом напряжение высокой частоты подают на отвод катушки L5, а детекторную головку прибора подсоединяют к конденсатору С25. Завершают налаживание плат проверкой работоспособности генератора напряжения пилообразной формы G3, стабилизатора напряжения + 5 В кварцевого генератора и делителя частоты (G4, U4) по наличию напряжений и сигналов на выходных контактах плат После сборки и монтажа плат в корпусе высокочастотного блока к разъемам XS2 и XS3 подключают входы Y и X осциллог- рафа. Подвижный контакт переменного резистора RI6 устанав- ливают в нижнее по схеме положение, a R17 — в правое Тумблером SA1 включают метки Подстроечным конденсатором С26 настраивают второй гетеродин на частоту 63 МГц При этом на экране осциллографа должны появиться частотные метки и нулевая линия шкалы Подбором емкости конденсатора С34 добиваются максимальной амплитуды меток. Если метки выклю- чить, то на экране должна остаться только вертикальная линия начала частотной шкалы, расположенная на горизонтальной оси частот Раздвигая или сжимая витки катушки L3, эту линию смещают влево на начало развертки. Снова включив метки и манипулируя ручками «Обзор» и «Сдвиг», получают на экране изображение какой-либо частотнои метки Как уже упоминалось ранее, по форме она должна повторять резонансную характерис- тику тракта второй ПЧ. Подстройкой контуров фильтра Z2 и усилителей ПЧ добиваются, чтобы метка имела крутые скаты и была без провалов или выбросов Разрешающую способность анализатора спектра можно улучшить, изменив схему и конструкцию фильтра основной селек- ции Принципиальная схема второго варианта фильтра показана на рис. 2 37, а печатная плата и размещение деталей на ней — 4 9 145 97
Рис 2.38 Рисунок проводников (а) и расположение деталей (б) на плате фильтра основной селекции (второП вариант) на рис. 2.3« 9roi фильтр имеет полосу пропускания 75 кГц, более крутые скаты и меньшее затухание в полосе Катушки L2, L3, L6. и L7 намотаны на кольцевых сердечниках типоразмера К12 X 6 X X 4,5 мм из феррита МЗОВН-14 и содержат по 18 витков провода ПЭВ-2 0,35. Витки располагают равномерно но всему кольцу. Катушки связи LI, L4, L5 и L8 имеют по одному витку провода ПЭЛШО 0,15 у того края соответствующей контурной катушки, который подключен к конденсаторам СЗ и С8 На плате уста- новлены подстроечные конденсаторы КТ4-23, постоянной емкос- ти типа КД 1 и КМ При на заживании анализатора спектра с таким фильтром основной селекции, возможно, потребуется несколько уменьшить чувствительность усилителя второй ЧП. Для этого между фильт- ром и усилителем можно включить резистор сопротивлением 200...820 Ом. Еше больше повысить разрешающую способность прибора можно сужением полосы пропускания фильтра Z2 до 5... 10 кГц Ио при этом придется увеличивать время анализа спектра, т. е. работать с низкой частотой качания Иначе при больших полосах обзора вертикальные линии будут недостаточно яркими Чтобы 98
Вход В 5 1,5 к — +12 В (Узкая полоса) ВО 1,5к R1 1,5к VD1 КД522А I— м С1 30 R2 1,5к _ VD2 КД5220Т 05 0,041нк —н— .. С4 30 "R4 1,5 к СЮ 0,01 НК Ж КД522А VD3 КД522Л^ .f5 св 3,9 у С// 0,041 НК С12 0,0! нк II——Выход I£fjr7 130 Т С9130 Рис. 2.39. Переключаемые фильтры основной селекции Одиши +12 В (Широкая полоса) выйти из этого положения, можно сдетать два переключаемых фильтра — узкополосный и широкополосный (рис 2 39) Широкополосный фильтр на связанных контурах L2C7 и L3C9 ничем не отличается от изображенного на схеме анали- затора (рис. 2.29). Узкополосный — кварцевый, лестничного типа с полосой пропускания 5 кГц. Для него использованы кварцевые резонаторы BQ1 — BQ3 на частоту 10.7 МГц от фильтра радио- станции «Гранит». Коммутация фильтров осуществляется парами диодов VD1, VD2 и VD3, VD4 при подаче па соответствующий вход напряжения + 12 В Для этой цели на передней панели необходимо установить переключатель на два положения, напри- мер тумблер МТ 1 Печатная плата этого варианта фильтров изображена на рис. 2.40. Необходимо отметить, что в качестве узкополосного фильтра можно также применить пьезокерамическнй фильтр ФП1П-0.49 от УКВ ЧМ тракта радиовещательных приемников. Правильно настроенный анализатор спектра обладает доста точно высокой чувствительностью: на экране можно наблюдать спектр входного сигнала с уровнем менее 1 мВ Заметим, что из-за использования в приборе двойного преобразования частоты все же не удалось избежать нежелательных продуктов преобра- зования частот в рабочем диапазоне. Поэтому на экране видны две ложные метки вблизи частот 26 и 42 МГц Однако амплиту а их сравнительно невелика и работе они не мешают Амплитудно-частотная характеристика анализатора спектра в диапазоне 1 .45 МГц (рис. 2.41) имеет значительную неравно- мерность. Спад на частотах ниже 1 МГц возникает из за несо вершенства широкополосных трансформаторов Т1 и Т2, а на частотах выше 20 МГц из-за уменьшения амплитуды колеба- 4 99
Рис 2.40 Рисунок проводников (а) и расположение деталей (6) на плате переключаемых фильтров ний первого гетеродина при изменении его частоты варикапом. Поэтому при отсчете относительных уровнен составляющих спект- ра сигнала следует вносить поправки в соответствии с АЧХ. Совместно с анализатором удобно использовать ступенчатый аттенюатор, подробно описанный в главе 1. Работу с анализатором спектра начинают с установки границ обзора па экране осциллографа. Для этого тумблер SA2 уста- навливают в положение «Настр» и подбором уровня внешней синхронизации, частоты развертки осциллографа и частоты следования синхроимпульсов анализатора (R22) получают на экране изображение только двух синхроимпульсов. Первый из них уводят влево, а второй — вправо за края экрана и переводят тумблер SA2 в положение «Работа». На практике встречается множество случаев применения анализатора спектра при налаживании радиоаппаратуры Рас- смотрим лишь несколько примеров. Если необходимо установить границы перестройки частоты гетеродина коротковолнового приемника, ко входу анализатора подключают ступенчатый аттенюатор, а к нему — кабель, который на противоположном конце замкнут отрезком изолированного провода длиной около 5 см. Эту петлю связи подносят к катушке 100
Рис. 2.41. Лш1литудно-частогная характеристика анализатора спектра гетеродина на такое расстояние, при котором на экране осцил- лографа отчетливо видна линия спектра. По частотным меткам контролируют диапазон перестройки гетеродина и устанавливают его границы. При первом включении генератора, работающего на частоте механической гармоники кварцевого резонатора (обычно нечет- ной третьей, пятой и т. д.), частота колебаний не стабилизи- руется и изменяется при перестройке контура. Анализатор, как и в предыдущем случае, связывают с генератором до получения линии спектра на экране и, подстраивая контур, наблюдают за ее перемещением. При точной настройке контура на частоту меха нической гармоники резонатора спектральная линия останавлива- ется и пе перемещается, даже если к катушке поднести метал- лический предмет. Для оценки уровня гармоник в сигнале после усилителя высокой частоты на вход подают требуемое напряжение от источ- ника сигнала К выходу усилителя через ступенчатый аттенюатор подключают анализатор спектра. Аттенюатором устанавливают такое ослабление сигнала, чтобы уровень первой гармоники не вводил каскады анализатора в область насыщения. В этом случае при уменьшении ослабления высота линии спектра должна еще увеличиваться. Полосу обзора устанавливают достаточной для просмотра высших гармоник сигнала. Частоты последних отсчи- тывают по частотным меткам. Чтобы определить относительный уровень интересующей гармоники, замечают по сетке на экране ее амплитуду и, увеличивая вносимое аттенюатором ослабление, уменьшают до этого уровня размах линии первой гармоники После этого по АЧХ (рис. 2 41) определяют поправки для обеих гармоник и их разность вычитают из значения добавленного ослабления. Это и есть значение относительного уровня интере- сующей гармоники сигнала на выходе усилителя. 101
Приставка к частотомеру для измерения индуктивности Электронный цифровой частотомер давно уже стал привыч- ным прибором в лаборатории радиолюбителя. Подключив к нему предлагаемую приставке, можно измерять индуктивности кату- шек от 0,5 мкГн до 1 мГн. Только важно соблюсти одно условие рабочий диапазон частот частотомера обязательно должен охва- тывать участок от 0,5 до 20 МГц. Приставка представляет собой генератор, в колебательном контуре которого используется индуктивность исследуемой катушки I Частотомер, к которому подключена приставка, измеряет генерируемую частоту. Поскольку емкость контура сосре- доточена в генераторе и постоянна, то но показаниям частотомера нетрудно определить индуктивность катушки Принципиальная схема приставки изображена па рис. 2.42. Генератор собран па полевом транзисторе VT1 по схеме емкостной «трехточки». Выводы проверяемой катушки подключают к гнез- дам XS1 Диод VD1, который оказывается подключен парал- лельно катушке, позволяет поддерживать постоянной амплитуду колебаний генератора при испытании катушек, сильно отлича- ющихся но индуктивности. В суммарную емкость контура генератора приставки входит емкость р-п перехода диода, емкость последовательно соединен- ных конденсаторов CI СЗ, входная емкость транзистора VT1, емкость монтажа и т. д Каждая из этих составляющих влияет на частоту генератора. А при малых значениях индуктивности катушки частота зависит еще н от индуктивности входных цепей генератора. Поэтому рассчитывать индуктивность катушки по измеренной частоте сложно велика опасность появления значи тельной ошибки. Проше пользоваться номограммой (рис 2 43), построенной экспериментально по результатам измерений кату- шек с известной индуктивностью на данной приставке. 04 0,01 нкТ VOZ Д814Б=у ь-й— .... fo П1 09 0,0! мн +9 В R4 470 *//С R5 Юк + СЮ X =±= 20мк*!5В / 1R7Z 56 RH 750 +1,5В г +72В VT1 кпзозг 05 150 >5 В 0,/м к т КТЗ!5бГ\^ -1J0 R8 680 XS2 Lx V 750 " VDI Д702 и RZ1 [200 08 0,0! Нк VT3 06 001 мк VAR10 15k КТ375Б I & Рис. 2 42. Принципиальная схема приставки для измерения индуктивности
1000 500 200 100 50 20 L,икГн I Й 1 1 U I1 I1 I 11" 11 I "i1 | ' 'l ' | Л J- МГи- 0,5 1 2 3 20 Ю 5 1 0,5 Ъ.МКГн ।-1,1 у lj |l„ I I, I I, Lr ‘r-j-Ц---гЛ—I------— •мГц 3 4 5 10 Рис 2 43 Номограмма для определения индуктивности по значению измеренной чистоты Высокочастотное напряжение, выделяющееся на резисторе R3, через конденсатор С5 подано на эмиттерный повторитель на транзисторе VT2. Через конденсатор С6 напряжение после эмиттерного повторителя поступает на широкополосный усилитель на транзисторе VT3 Поскольку усилитель работает в режиме ограничения, то амплитуда выходного напряжения на коллекторе не превышает 1.5 В. Корректирующая цепочка R8C7R9 позволяет выровнять частотную характеристику усилителя во всем рабочем диапазоне частот приставки Через конденсатор С8 выходное напряжение поступает на частотомер Питание приставки осуществляют от источника напряже- нием 12 В, потребляемый ток не превышает 20 мА Для повыше- ния стабильности работы генератора напряжение питания на пего подается с простейшего стабилизатора состоящего из стабили- трона VD2 и балластного резистора R4. Полевой транзистор может быть любой из серий КПЗОЗ КП302. Вместо транзисторов КТ315Б подойдут любые типа KT3I5 или К*Г312. Диод ДЮ2 заменим на Д101 или ДЮЗ, а стабилитрон Д814Б — на Д814А, КС182А Однако следует учесть, что с этими стабилитронами режим полевого транзистора будет несколько отличаться от указанного на схеме. Все резисторы типа МЛ Т-0,25. Конденсаторы CI - СЗ могут быть типа КСО; С4, СО. С8. С9 — КСО, КЮ-7В, КМ; С7 — КМ, а СЮ — К50-16. Под эти детали и разработана печатная плата (рис. 2.44) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита Гнезда и вилки могут быть любой конструкции, но в качестве XS1 жела- тельно использовать гнезда-зажимы (клеммы) ими удобнее подключать выводы катушки. Для размещения платы и установочных деталей использо- ваны корпус из полистирола, размеры его— 130 X 75 X 30 мм. На лицевой стороне нанесено изображение номограммы перевода значения частоты в значение индуктивности. Правильно собранная приставка, как правило, начинает рабо- тать сразу Достаточно лишь проверить режимы транзисторов. ЮЗ
Рис. 2.44. Рисунок проводников (а) и расположение элементов (б) на печатном плате приставки Соединив приставку с частотомером, подключают к гнездам XSI катушки с известной индуктивностью. Проверяют номограмму в нескольких точках в начале, в средней части и в конце Может случиться, что частота генератора, соответствующая данной индуктивности, при всех измерениях получается выше, чем указана на номограмме. Такое расхождение можно ском- пенсировать подключением параллельно входным гнездам конден- сатора небольшой емкости Если же, наоборот, показания часто- томера будут меньше, чем на номограмме (особенно при малых значениях индуктивности), следует подобрать диод с меныней емкостью. Можно, к примеру, установить КД503А и при необхо- димости подключить параллельно конденсатор емкостью в не- сколько пикофарад. Не исключен, конечно и такой вариант изготовить новую 104
номограмм у Но для этого понадобится возможно большее количество катушек с известной индуктивностью. При отладке радиоаппаратуры нередко возникает необходи- мость быстро определить реактивное сопротивление катушки или конденсатора на заданной частоте Индуктивное сопротивление катушки несложно определить но формуле XL = <»• L, а емкостное сопротивление конденсатора Хс — 1/<о- С. Однако еще проще воспользоваться таблицей в нрнл 4. С ее помощью вычисление производятся с минимальной затратой времени и с приемлемой для большинства случаев точностью
Глава 3. ПРИБОРЫ ДЛЯ НАЛАЖИВАНИЯ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ приемной И ПЕРЕДАЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ Генератор импульсов При отлаживании цифровых устройств последовательного типа, которые содержат триггеры, счетчики, сдвиговые регистры, построенные на микросхемах или транзисторах, требуется внеш- ний тактирующий генератор. Он должен вырабатывать импульсы требуемой полярности и амплитуды, работать в широком диапа- зоне частот. Принципиальная схема такого генератора приведена на рис. 3 1 Он генерирует импульсы положительной полярности с триодом следования от 10 мкс до 100 с. Это соответствует частоте повторения от 100 кГц до 0,01 Гц Питание прибора можно осуществлять напряжением от 3 до 15 В непосредственно от отлаживаемого устройства. При напряжении 5 В «низкий» и «высокий» уровни выходного сигнала составляют 0,05 и 4,2 В соответственно, а при 12 В — 0,1 и 11,2 В. Таким образом, генератор импульсов можно использовать для налаживания аппаратуры, содержащей ТТЛ или КМОП микросхемы серий К155, К555, К176, К561 и других. Генератор выполнен па микросхеме DDL Частотно-зада- ющая RC-цеиь состоит из одного резистора R1 R3 и одного конденсатора С2 С12 Переключателем SAI устанавливают множитель 1, 10, 100 для периода или 1, 0,1. 0,01 —для частоты. Ступенчатое изменение периода следования от 10 мс до I с или частоты повторения от 1 Гц до 100 кГц осуществляют переклю- чателем SA2. Параметры RC-иени выбраны так, что каждое новое значение периода или частоты отличается от предыдущего примерно в 3 раза. Индикация работы генератора осуществляется светодиодом HL1 который вспыхивает в паузах между импульсами. Генератор потребляет ток до 12 мА от источника напряжени- ем 5 В и 35 мА при напряжении 12 В 10b
Рис 3.1. Принципиальная схема генератора импульсов В конструкции использованы резисторы МЛ Т-0,25. Кондеи саторы С1 —С7 — тина КМ, К10-7В; С8 и С9— К73 17; С.1 — С12— К52-1, К53-1а. Светодиод может быть любого цвета свече- ния типа АЛ 102, АЛ307 или АЛ310. Галетные переключатели на 3 и II положений могут быть типа НГК. ПГ-39ш или ПГ-15. Печатную плату (рис. 3.2) изготавливают из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм Весь генера тор помещают в корпус размерами 130 X 65 X 48 мм. Его можно склеить из пластин полистирола подходящего размера или спаять из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Рис. 3 2. Рисунок проводников (а) генератора импульсов н расположение деталей (б) на плате 107
Генератор импульсов настолько прост по схеме, что при правильной установке исправных деталей на плату после монта- жа никакого налаживания он не потребует. Лишь в отдельных случаях емкость какого-либо конденсатора (скорее всего, СИ или С12) может значительно отличаться от номинальной, что вызовет слишком большую погрешность установки частоты или периода повторения импульсов на этом пределе. Естественно, такой конденсатор следует выявить и заменить Индикаторы логических состояний Отлаживая цифровые устройства, собранные на интегральных микросхемах, нередко возникает необходимость одновременной проверки логических уровней сразу в нескольких точках схемы. Обычно используют логический пробник или осциллограф с откры тым входом и последовательно проверяют все интересующие точки Но так можно поступать если устройство находится в статическом режиме, т е. за время исследования логическое состояние остается неизменным. А как быть, если оно меняется'* Если изменения происходят не чаще 2—3 раз в секунду, то очень удобно вести контроль за работой устройства с помощью одно- го из предлагаемых индикаторов логических состояний. При более высоких частотах лучше воспользоваться осциллографом с восьмиканальным коммутатором, который описан ниже в этой । лаве. Индикаторы логических состояний имеют по восемь сигналь- ных входов и светодиодов, индицирующих югические уровни. Отличаются индикаторы лишь тем, что первый нз них (рис 3.3) предназначен для работы с устройствами, содержащими интег- ральные микросхемы ТТЛ логики. Поэтому и в самом индикаторе применены ТТЛ микросхемы серии К155. Второй индикатор (рис. 3.4) применим, если в исследуемом устройстве испольвуются КМОП микросхемы. В каждом индикаторе использованы восемь логических элементов 2И НЕ, включенных инверторами (микросхемы DD1, DD2), и восемь светодиодов HL1 HL8 Если к одному из входов XS1 — XS8 подключена пень, на которой имеется сигнал с уровнем логического 0, то на выходе соответствующего инверто- ра будет уровень логической 1 и светодиод светиться не будет. Если же, наоборот, на входе будет высокий уровень, то на выходе установится низкий и через светодиод потечет ток, вызывающий свечение В сущности, инвертор служит буфером между исследу- емой цепью и светодиодом Резисторы Rl R8 в схеме на рис. 33 и R9—R16 на рнс 3 4. включенные последовательно со светодиодами, служат для ограничения тока. Резисторы R1 R8 в последней схеме служат для защиты входов микросхем 108
mu! & . R9 3,3к Х5/ ™R1 100K \ 0012 ^2R2lO0p— \ МЛ 3 я > -Л^ & ^^КЗ^ОК 002! j XSSP^DOK K7 100 к КВ Ю0К XS9 & j4/OT7 J, J* HL2 АЛ3076 z , HL3 АЛ307Бj PI? 11X _'4 HL4A03016j & , К13 3,3 К-СП (Й) " HL6 АЛ307Б jf IQ R15 3ip £3>- HL7 АЛ307Б z HL8 АЛ307Б К вы6 14 001,002- 001,002 К17БЛА1 “a ХР! а ХР2 Рис 3.3 Принципиальная схема ТТЛ индикатора логических состояний 0011 XS2 . Rl 1К 0012 HL2 АЛ307Б 0013 XS4 00/4 XS5 О НИ АЛ307Б е R2 !К HL3 АЛ3076 z R4 1к 0022 0021 HL4 АЛ307Б К5 1К О HL5 АЛ307Б в Кб IK РОБ А03076 jf 07 !к > CS3 (Й)- XS7 0023 & HL7 АЛ307Б Z HLB А/3076 ХР1 К Вы8!4 001,002 OfiUL К еыв.7 001,002 , »3> 001,002 К155ЛАЗ Рис 3 4 Прттипналы1ая схема КМОП индикатора логических состояний от электростатического пробоя. Через них наведенные заряды будут стекать в общий провод. Индикаторы логических состояний собраны на печатных платах (рис 3.5 и 3.6) из одностороннего фольгированного стекло текстолита толщиной 1,5 мм. Микросхему К155ЛАЗ можно заме- нить на К131ЛАЗ, К531ЛАЗП К555ЛАЗ, a K176JIA7 на К561ЛА7, K176J1E5, К561ЛЕ5 При таких заменах печатные платы никаких доработок не требуют, поскольку микросхемы имеют одинаковое расположение выводов Светодиоды и индикаторы могут быть любого цвета свечения АЛ307 или АЛ 102. Все резисторы А\ЛТ-0,25. Если все детали исправны и при монтаже не были допущены ошибки, то индикаторы налаживания не требуют. 109
Рис. .4.5 Рисунок проводников (а) н расположение деталей (б) на плате индика тора с ТТЛ микросхемами KXS8 KXD2 KXS5 KXSJ KXS! KXPHKXS71KXS6 Л Х54 4 Л XSZ Рис. .'4 6 Рисунок проводников (а) и расположение деталей (б) на плате индика тора с КМОП микросхемами Питание индикаторов производится от исследуемого устрой- ства Для микросхемы К155ЯАЗ потребуется, как обычно, напря- жение 5 В, в то время как на К176ЛА7 можно подавать от 5 до 12 В. Обязательно точное значение напряжения должно быть равно значению напряжения питания исследуемого устройства. В гнездо XS9 включают отрезок изолированного провода длиной 15 20 см и соединяют его с общим проводом устройства как можно ближе к микросхемам. Такими же проводниками соединяют гнезда XSI - XS8 с теми точками, где необходимо контролировать логические сигналы. Все неиспользуемые входы необходимо соединять с общим проводом I 10
Восьмиканальный коммутатор логических уровней Отлаживая устройства, содержащие цифровые интегральные микросхемы, часто возникает необходимость одновременно конт- ролировать сигналы в различных точках схемы. Для этого можно использовать двухканальный осциллограф, но он у радиолюби- теля встречается крайне редко. Да и не всегда выручит — ведь каналов всего два. Зато очень полезной окажется довольно простая приставка к любому одноканальному осциллографу. Она позволяет одновременно наблюдать на экране до восьми осцил- лограмм. При этом луч рисует восемь линий, на которых распо- лагаются сигналы, поступающие с каждого входа. Предусмотрено переключение, которое позволяет просматривать одновременно все восемь сигналов или по четыре Синхронизация развертки осуществляется но входу внешней синхронизации осциллографа Для этой цели можно использовать либо специальный сигнал, либо один из исследуемых. Все зависит от структуры и принципа работы исследуемою устройства. К faeKOOf.^. 003, Mi 5 002 ХР1 R3R/6 8,2 k. R9 VT1 КТ3156 XS1 /?1 68к J угг КТ3156 v R2 бВкгс 2 y-fcZH-T ’ 'XS2 Mi VT3 КТ3156 ,3" YT4 КТ3156 R4 68к ,fr' XS4 VT5 КТ3156 XS5 В8к XS6 VT6 • KT3I56 R6 68к XS7 .7 VT7 KT3156 R7 68K *S8R8 68к Л XSS VTB KT3156 BOZ К155И05 R/7 Зк DO! К155КП5 5 02 0,033мк *58 IL -J I 2 J 4 5 6 7 £ I 2 4 MS К быв. 7 001, D03_ 6Ы6 10 002 4=« =l 20 UK* *16 В XP2^s RI3 30 К R20 И 5,1 К ф 0034 S 0035 R21 20 К 110 XS1l R18 Юк XS10 R22 Юк 1-8 II /4 SAI ,5-8” 003.1 0033 0031 !2 0036 003 К155ЛН1 01 100 ei 7 Puc 3.7 П[)1111Ц1111палы1ая схема вос1>микаиа.’|ык>го коммутатора логических уровней 1 1 1
a -------------1 -------------2 ---------------------------J --------------------------—.——4 -------------5 -------------5 -------------7 ------------------8 Рис. 3.8. Формирование линий на экране осциллографа Принципиальная схема восьмиканалыюго коммутатора пока- зана на рис. 3.7. Основу составляет мультиплексор на микросхеме DD1. Он имеет восемь информационных входов и один выход. Каждый вход подключается к выходу при смене адреса, поступа- ющего на три адресных входа. Му штпплексор инвертирует вход- ные сигналы, поэтому, чтобы сигналы со входа на выход прохо- дили в первоначальном виде, по каждому входу установлен дополнительный инвертор на транзисторе. Всего их восемь VTI VT8. Применение инверторов на транзисторах позволяет решить еще одну задачу: появляется возможность исследовать устройства, построенные как на ТТЛ, так и на КМОП микро- схемах. Требуемый адрес вырабатывает адресный счетчик на микро- схеме DD2. Использована та часть микросхемы, которая содер- жит трехразрядный двоичный счетчик с коэффициентом пересчета 8. На вход адресного счетчика поступает последовательность тактовых импульсов с частотой повторения 10 13 МГц. Генера- тор импульсов построен на инверторах DD3.1 DD3.3. По каждому тактовому’ импульсу двоичная комбинация с выходом адресного счетчика поступает не только на мульти- плексор, но и на ипфроаналогичиый преобразователь (ЦАП), состоящий из инверторов DD3.4 — DD3.6 и резисторов R18 R22. На выходе ЦАП за восемь тактов образуется восемь уровней напряжения — «ступенек» Если на входах XS1—XS8 присут- ствуют низкие уровни, то эти «ступеньки» имеют вид, изображен- ный на рис 3.8,а. При скорости развертки луча в осциллографе в несколько раз медленнее цикла счета (восьми тактов) все «ступеньки» сливаются в восемь линий — рис. 3.8.6. 112
KXSII кт К XPMSIO.SAI К XS9 VTZ VT3 V14 ™“°3о RI4 VTI RI9 RIH К SAI Рис. 3.9. Рисунок проводников (и) восьмиканального коммутатора а С2 RI8 НН К jo RH к°Яо да Л % то *% R9 DO! VT5K°3Q rij н расположение деталей (б) па плате °С1 °DD3 ° f С Oriz RZt ? f 4R20 о i J L о VT] OK о до R!5 о DI] 2 о о-CD— о tfo о—C oy^o/( Если по какому-либо из входов появляются импульсы, то онп соответственно появляются и на одной из линий на экране Максимальная частота повторения входных сигналов составляет 200...300 кГц. Чем ниже эта частота, тем большим числом точек отображается сигнал, а значит, и с большей достоверностью В положении переключателя SAI, показанном на схеме, на экране образуются все восемь линии. Если его переключить в среднее или нижнее положение, то на экране останутся четыре верхние или четыре нижние липни. Согласитесь, что это удобно, если необходимо или укрупненно рассмотреть соседние сигналы, или если вообще число входных сигналов не превышает четыре. Рисунок печатной платы показан на рис. 3.9. Все резисторы могут быть типа МЯТ 0,125 или МЯТ 0,25. транзисторы — КТ315. КТ312 с любым буквенным индексом. Конденсаторы С1 и С2 КЮ-7В, а СЗ — К50-16. Микросхемы можно заменить анало- гичными из серий К555 или К531 Питание коммутатор получает от исследуемого устройства или от отдельного источника напряжением 5 В. Потребляемый ток не превышает 100 мА. К контрольным точкам исследуемого устройства коммутатор подключают проводниками небольшой 1 13
длины с однополюсными вилками на концах. Их включают в гнез- да XSI XS8. Гнездо XS9 соединяют с общим проводом. К нему обязательно следует также подключать все неиспользуемые входы. Правильно собранный коммутатор обычно начинает работать сразу. Просматривая изображение на экране осциллографа необходимо обратить внимание на расстояния между соседними линиями. Если они разные, то придется изменить величину сопро- тивления одного из резисторов R20 — R22 в цифроаналоговом преобразователе Для этого временно вместо него включают подстроечный резистор подходящего типа и номинала, а после подстройки измеряют его значение Подбирают постоянный резис- тор и впаивают его вместо подстроечного. ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Расчет элементов ослабляющих звеньев ступенчатого аттенюатора Расчет сопротивления резисторов II образных (рис 2,а) производят но формулам [2] ослабляющих звеньев Rl = Z- |О,,05А + । И)->.05. Л_ ! ; Р9 — 7 Р1(ЮП05А-- 1) Z + RI Для расчета элементов Т образных ослабляющих звеньев (рис. 2.6) используют следующие формулы: । (Л.05А I pi — 7 _!Д_______— 1 _ 10о.п5. А + , . R2 = Rl ч 7. [О1| "ЬА _ В этих формулах: RI и R2—элементы звеньев. Ом. Z— собственное сопротивление звеньев аттенюатора (50 или 75 Ом); А — ослабление, вносимое звеном. дЬ Для проведения расчетов обычно применяют микрокалькулятор Если требуется рассчитать номиналы для большого числа звеньев с разными значе- ниями ослабления, то лучше использовать персональный компьютер Подойдет компьютер как промышленного изготовления. так и самодельный, например <Мнкро-К0» или «Радио-КбРК» Программы иа языке Бейсик имеют следу юнгий вид: III
10 REM П-ОБРАЗНОЕ ЗВЕНО 20 INPUT «ОСЛАБЛЕНИЕ ДБ»; А 30 Z = 50 Н = 75 40 В = 0.05 А 50 С = 10* В 60 Rl = Z * (С 4- I)/(C - I) : Pl = Н * (С + 1)/(С — 1) 70 PRINT «Rl = », Rl, Pl 80 R2 = Z * Rl * (С - I)/(Z -I- RD : P2= H * Pl * (C- -l)/(H +P1) 90 PRINT «R2=»; R2, P2 100 GOTO 20 10 REM Т-ОБРАЗНОЕ ЗВЕНО 20 INPUT «ОСЛАБЛЕНИЕ ДБ»; A 30 Z = 50 : H = 75 40 В = 0,05 * A 50 C= 10 5 В 60 Rl = Z * (C — I) / (С + I) PI = H * (C — 1) / (C + 1) 70 PRINT «Rl =»; Rl, PI 80 R2 = (Rl + Z) /(C — I) P2= (Pl + H) / (C — D 90 PRINT «R2 =»; R2, P2 100 GOTO 20 Программы обеспечивают диалоговый режим общения компьютера с ноль зователем. На запрос «ОСЛАБЛЕНИЕ ДБ?» вводят требуемое значение величины А и на экране практически мгновенно появляются расчетные значения номина- лов резисторов R1 и R2 для аттенюаторов сопротивлением 50 и 75 Ом В таб.п. П- приведены результаты вычислений для значений ослабления от 1 до 32 дБ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Перевод отношений напряжения, тока и мощности в децибелы В радиотехнике для упрощения расчетов часто используют логарифмические величины отношений напряжения, тока и мощности—децибелы Для отношении напряжения и тока использую! формулы яр = 20 1g.' ; дБ = 20 1g-- для мош- p. U2 12 пости дБ = 10 1g р Значения, вычисленные по этим формулам, приведены в табл. П-2. Для получения других значений относительных уровнен децибелы склады вают или вычитают, а отношения — умножают или делят Например. 13 дБ = 10 дБ ф 3 дБ а соответствующее отношение значений напряжении 0,3162 X 0,7079 = 0.2238 Это же можно представить и иначе 13 дБ 20 дБ — - 7 дБ. а 0.1000 • 01467 : 0,2238 Таблица П / Ос.ыблс ине дБ (ЬпПрлзнос «пенс T образное звеню 50 Ом » (Jm 50 Ом 75 Ом R1. Ом R2. Ом Rl. Ov R2 Ом R1. Ом R2. Ом RI. Ом R2. Ом 1 869,55 5.77 1304.32 8.66 2.87 433.31 4.31 650,00 2 436.21 11,61 654.32 17.42 5,73 215 21 8.59 322.86 3 292 40 17 о| 438.60 26,42 8,55 141,93 12.82 212,89 4 220,97 23,84 33J.46 35,77 11.31 i 04.83 16,97 157,24 5 178 19 30,40 267.73 45,60 14,01 82,24 21.01 123,36 6 150.48 37,35 225.71 об.ОЗ 16,61 66,93 24.92 100.40 7 130.73 44,80 196.09 67,20 19,12 55.80 28,68 83,70 8 1 16.14 52,84 174.21 79.27 21,52 47,31 32,29 70.96 9 104.99 61,59 157.49 92,38 23,81 40,59 35.72 60.89 10 96.25 71 15 144.37 106 7 25,97 35,14 38.96 52.70 1! 89.24 81 66 133.87 122.5 28,01 30,61 1 0 45.92 12 83,55 93 25 125.32 139 9 29,92 26 81 44 88 40 21 13 78,85 106.1 118.27 159.1 31,71 23 57 47.56 35,35 14 74.93 120.3 112.39 180,5 33,37 20,78 50.05 31.17 15 7 | ,63 • 36,1 107,44 201.2 34,90 18,36 52.35 27,54 16 > . •' 155,7 103,25 230,7 36,32 16,26 51.48 24,39 17 66.4-5 173.5 99,67 260 2 37.62 14,41 56,43 21,62 18 64.40 195,4 96.60 293,2 38.82 12.79 58.23 19 19 19 62.61 220.0 93,96 330.0 39.91 11,36 59.87 17,05 20 61.11 247 5 91.67 371,3 40.91 10,10 61.36 15,15 22 58.63 312,8 87,94 469,2 42.64 7,99 63.96 11.99 24 56,74 394,6 85,10 592,0 44,06 6,33 66,09 9,50 26 55.28 497.6 82.91 746.3 45.22 5.02 67,84 7.54 28 54.15 626,9 81,22 940,5 46.17 3,99 69,26 5.98 30 53.26 789.8 79,90 1184 46.93 3.16 70.40 4.75 32 52,58 994,6 78.86 1492 47,55 2.51 71.32 3.77 I 16
Таблица П-2 О. 1. 0»’ г и < lb: 1 < I, р, Р. С Р_> дБ Р Г, Р > Рг L, 1. о:- г; L, SI. 1 > 6 I 0000 1,0000 0 1.0000 1.0000 0.9886 0,9772 0.1 1,012 1 023 0,9772 0.9550 0.2 1,023 1.047 0,9661 0.9333 0.3 1 035 1.072 0.9550 0,9120 0.4 1 04" 1 096 0,9441 0.8913 0,5 1 059 1.122 •.9333 0,8710 0.6 1.072 1,148 0,9226 0,8511 0,7 1.084 1,175 0.9120 0.8318 0,8 1.096 1 202 0.9016 0,8128 0,9 1.109 1.230 0 8913 0,7943 1,0 1,122 1 259 0,7943 0.6310 2.0 1.259 1 585 0.7079 0.5012 3.0 1,413 1.995 0.6310 0,3981 4,0 1 585 2,512 0.5623 0,3162 5.0 1,778 3.162 0,5012 0.2512 6.0 1.995 3.931 0,4467 0.1995 7,0 2 239 5.012 0,3548 0.1259 9,0 2.818 7,943 0 3162 0.1 000 10,0 3.162 10,000 0,1000 0.0100 20,0 10,000 100.00 0 0316 0,0010 30,0 31.620 1000.0 0,0100 0.0001 40.0 100,00 10000,0 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Расчет мощности, выделяющейся в нагрузке Расчет мощности в нагрузке (эквиваленте антенны) в зависимости от приложенного напряжения удобно производить по приведенной выше формуле, используя персональный компьютер Программа на языке Бейсик имеет следу- ющий вид 10 RF.M ВЫЧИСЛЕНИЕ МОЩНОСТИ 20 PRINT «.МОЩНОСТЬ В НАГРУЗКЕ» 30 PRINT «О», «Р (50Ом) «Р (75 ОМ)» 40 FOR U = 0 ТО 200 STEP I 50 PRINT PRINT U, I ' 2/50 U' 2/75 60 NEXT I! 70 STOP Гранины изменения напряжений и шаг заложены в программном цикле, записанном в строках 40—60 В данном случае расчет производится для напря- жений. изменяющихся от 0 до 200 В через I В Однако при необходимости шаг. а также начальные и конечные напряжения .можно изменить. 1 17
Программа на экране дисплея «распечатывает» таблицу, состоящую из трех колонок напряжение, мощности для нагрузки сопротивлением 50 и 75 Ом В табл. П-3 приведены результаты расчета по приведенной выше программе. Таблица 11-3 Напряже- ние, В Миши ость. Вт Ни и ряже я не, В Мощность Вт На пряже нмс. В Мощность. Вт 50 О' RH= 75 Ом 50 Г)\ R„— 75 Ом R„ = 50 СК RH=S 75 Ом 1 20 мВт 13 мВт 43 36,98 24,65 85 144,5 96,33 2 80 53 44 .38,72 25,81 86 147,92 98,61 3 180 120 45 40.5 27,0 87 151,38 100.92 4 320 213 46 42.32 28.2 88 154.88 103,25 5 500 333 47 44.18 29 45 89 158.42 105.61 6 720 480 48 46.08 30.72 90 162.0 108.0 7 980 650 49 48.02 32.01 91 165,62 110,41 8 1.28 Вт 0,85 Вт 50 50.0 33.33 92 169.28 112,85 9 1 62 1,08 51 52,02 34,68 93 172,98 115.32 10 2.0 1.33 52 54.08 36.05 94 176,72 117,81 И 2.42 1,61 53 56.18 .37,45 95 180.5 120.33 12 2 88 1,92 54 58.32 38,88 96 184.32 122,88 13 1.38 2,25 55 60.5 40,33 97 188,18 125.45 14 3.92 2.61 56 62.72 41.81 98 192.08 128,05 15 4,5 3,0 О/ 64,98 43.32 99 196.02 1.30,68 16 5.12 3,41 58 67,28 11.85 100 200.0 1.33,33 17 5.78 3 85 59 69,62 46,41 101 204,02 136.01 18 6.48 4,32 60 72.0 48,0 102 208.08 138.72 19 7,22 4 81 61 71.42 49 61 103 212.18 141.45 20 8.0 5,33 62 76,88 51,25 104 216.32 144.21 21 8.82 5.88 63 79,38 52,92 105 220.5 147.0 22 2,68 6,45 64 81,92 54.61 106 221 7 149.8 23 10 58 7.05 65 84.5 56,3.3 107 228,98 152,65 24 11 52 7,68 66 87.12 58,08 108 2,33.3 155.5 25 12,5 8.33 67 89.78 59.85 109 237.6 158.4 26 13,52 9.01 68 92,48 61,65 110 242,0 161.3 27 14,58 9,72 69 92,22 63.48 111 246.4 164.3 28 15,68 10,15 70 98,0 65,33 112 250.9 167,3 29 16,82 11.21 71 100,82 67.21 ИЗ 255.4 170.3 30 18,0 12 0 72 103.68 69 12 114 259.9 173,3 31 19,22 12,81 73 106,58 71,05 115 264,5 176,3 32 20,48 13,65 74 109,52 73 01 116 269,1 179,4 33 21,78 14,52 75 1 12.5 75 0 117 273,8 182,5 34 23,12 15,41 76 115.52 77 01 118 268.5 185.6 35 24,5 16.35 77 118,58 79.05 119 283,2 188,8 36 25,92 17,28 78 121,68 81,12 120 288.0 192,0 37 27,38 18,25 79 124.82 83.21 121 292.8 195,2 38 28 88 19,25 80 128.0 85.33 122 297.7 198,5 39 30,42 20,28 81 131,22 87.48 123 302,6 201.7 •10 32.0 21,33 82 134.48 89,65 124 307.5 205.0 41 33,62 22,41 83 137,78 91.85 125 312.5 208,3 42 35,28 23,52 84 141,12 94.08 126 317.5 211,7 118
ПРИЛОЖЕНИЕ J Реактивные сопротивления (Ом) Таблица П-4 1 кГи 10 кГц 100 кГц 1 МГц 10 МГц 100 МГн 1000 МГн Емкостное сопротивление I пФ 10 пФ 100 пФ 1000 пФ 0.01 мкФ 0.1 мкФ 1 мкФ 10 мкФ 100 мкФ I59X 10’ 15.9Х Ю1 1,59Х Ю3 159 15,9 1 59 I59X Ю' 15.9Х Ю’ 1.59Х Ю 159 15,9 1,59 0,16 I59X Ю1 15,9X1 О’ I.59X Ю3 159 15,9 1,59 0,16 159 X Ю’ 15.9Х Ю’ 1 59 X Ю’ 159 15,9 1,59 0,16 I5.9X Ю’ I.59X Ю* 159 15,9 1,й9 0,16 1.59Х Ю‘ 159 15,9 1.59 0.16 159 15.9 15.9 0,16 Индуктивное сопротивление 1 мкГн 10 мкГн 100 мкГн 1 мГ н 10 мГн 100 мГн 1 Гн 10 Гн 0,63 6,28 62.8 628 6.28Х Ю’ 62.8Х Ю’ 0,63 6,28 62,8 628 6.28Х Ю’ 62,8Х Ю3 628Х Ю3 0,63 6,28 62,8 628 6,28X10' 62 8Х Ю’ 628Х Ю’ 6,28ХЮи 6,28 62,8 628 6.28Х 10* 62.8Х 10' 628Х 10* 6.28Х Ю" 62,8 628 6,28X Ю’ 62.8Х 10’ 628Х Ю’ 6,28 X 10* 628 6.28Х 10’ 62.8Х 10’ 628Х Ю3 6.28Х 10” 6.28 X Ю3 62.8 X I03 628 X Ю 6.28 X 10е Пример 1. Определить реактивное сопротивление конденсатора емкостью 30 пФ на частоте 10 МГц. Если конденсатор емкостью 10 пФ имеет на этой частоте сопротивление 1,59 кОм, то конденсатор в 30 пФ будет иметь сопротивле- ние в 3 раза ниже: 1590 : 3= 530 Ом Пример 2. Чему равно индуктивное сопротивление дросселя в 100 мкГц на частоте 2,5 МГц? Вычисляем 628 X 2,5 — 15/0 Ом. 119
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Условные графические обозначения и расположение выводов микросхем и транзисторов ИЕ5 ЛГ ИР8 _|К Рис II I. Серия К134 120
ЛА1.ЛА6, ЛЛ1.ЛА1ЛА9 8 J’ Л.' а' ЛШ-ЛН5 114 тк гк яГгЬ? 3 “П8 ЛРА п I 8 Ji А 6 ИД! |5 В -С 47 MJ ^4- о DC I 5 7 ^в га и « 5 -в J7 б 7 8 9 В! в J 4 4 7 Z ® ИЕ7 1*Р Z(7Z, ТВ! 1^ Г R б j' 4 8 С 'R -7 4~ 8 13 7 К О ] с к & 1‘ ^5 6 И а £с? №1 гЛ- RC, I 7?W 2 К 4й й38 щ г 1В 4 и 1Е 8 ю j IB II 12 U Z5 ТМ2 8 i 4 о с 6 Э_ /7® РУ1 да 2 я 1 17 5 7 « □ S. к 3» .4 ИЕ9 ^с 94~ -Д-, СТ А и в'}- Рис. П-2. Серии К.130, К131, К133, К136, К155, К158, К530, К533. К555 121
ЛП2 л/м лп/2 ЛЕ5.ЛА1 ЛЕ6.ЛА8 ЛЕЮ ЛИ/ ЛИ/ ЛН2 ЛАЯ H7-I 122
Л ИЕН 3^- 02 03 04_ РС С к к ИЕ12 П6 схг 60- 4 ИЕ13 116 ИЕ!6 U^r- ИЕ14 11 1 _ 5 14 ~ 7 % Jj '^0 01 2» ill тда я 4 в с о 0. о’- i с « к "И -£ро_ р Z4 L йкНмх 12 а S лт ^2 ТРЕ КП ! 45 1« -И uvl 2 да 3 я Й1 4 £ ю JT BX/folX Вь/х/йх 6 и Вх/Вых Вых/Вх АЗ KHZ MX KTJ -** 2 8 ^44 1-£ I PRI ?и И4 ИРЕ V6 RG ffC ]T^ 2 “ТГ ИЕ18 U4-, гл п п 5/ К 1Г „_____Ei i Вх/Вых 2 4/ f-- Вых/йх l’- ""Sui, а ипг U4- и п Е ~ 2< я 02 р ос к № US л/ ® BJ ZM ИД4 |й й® 01^ и ОН D2 Ю 2 2 З-СН &Р ИДЕ ИРЗ -гЛ I RC Z Йй' Т!07 ‘ioj ф4 Ли 4® ИД5 ИЕЗ -Ж а °e'i 0L J Рис. П-3. Серии K161, K176. K561, K564 123
КТ20! KT203 (K3i\ KT208 \° KT325 KT348KTJ4ZKTJ43 KT347,KT3fii,KTJ49. КТЗЮ2.КТЗП7 © KT208>^ KTJOI, KT3I2 (° 6 °) \oJ КТ30Б KT372, KT33!. \3T’ KT3I0I U КТЗП5, ГТ383 KT377, 1JK KTJ82, KT3I20 Тб КТЗЮ9 КГ316. \i_3j KT355.KT368 KT3127,KT3I?8 KT3J9A \oaJ/ (pop ) KTII7 (° '"°) o 0^3 Zoy^ o\/?/ \o®yj2 КТП8 ГТ806, IT8I3, IT90I, П905, ГТ900 ( f, A П2Ю, 4^ П601,11602 КГ601, /Г3\ KT603. W 7T604, KT605. KT608, КПП G% \O о/ КПЗО,КПЗЗ, КТБ35.КТ928 rr~f==3 k=/C LLJ=z7 KT3/5, KT361 X^o^/ KT80I KT802, KTBOJ, (° Л) KT805, KT808.KT809. KT902.KT903, KT908 M c х^Лр KT912 KT345, KT37J KT209,. . КТЗЮТ KTJ68AM, 6M KT310ZAM-EM KT502,KT$03 KT35I KT926.KT935 4^ 6 3 KT807 K626. KI О Ш r829 7^~TT\ \o 7 moo /К~У\ \£) ГТ109.ГТ310 (^\ ГТ322.ГТ328, ГТ340 ГТЗН,ГТ313. П338 Kun \&_y/ КЛЮЗ KO (o o) КП302.КП30. КП307 7 I ПЙ TTJ2J, mjo, ГТ362, ГТ34! (s~^\ Io «7 1 \^°z ГТ403 /з^\ I ° °) ГТ402,ГТ404 417 КП305 JJin KSo^t \c3,'rl КП306.КП350 nr Tj КПЗТ2 124
ХУ КП9ПКП902 (Th 1 и J X ° У КЛ904 © КЛ903 C_f4.5 yi/ КП90^КП907 I 0 1 о у П2/3-П2П. ГТ8Ю ХУ КП07.ГТ612 /^~У\ l б I \.oy KT606KT904, KT9O7, KT9I4, КТ9?! 110 3(sA^T^3 ^~VK КГ909 KT6I0. Ой „ KT9I1, У КТ9/3, Jk KT92QKT922, КТ925.КТ934, КТ959.К7962 т05,ГТ705,К7812, KT8I8.KT8IMT826 KT82iKT8^KT84a КТ932.КТ945 КТ930,КТ93/, KT95&KT960 0 •цих* КТ9/8.К7937 IO r О) ХУ КП502, К/303. КП307 m=J t=z/ , ,11* , IP И КТБ40 (° 1 l К ) Х_о^У K73Z6 (Крп п \°С КП304 LLk==r КОЛЗ 5|°( )°P U.? КГ919.КТ938 KT8I9-KT8I9.KT837, (—, K7943, KT972,K760/AM.\ Д КТ602АМ,КТ504АМ,КГ60.‘)АПп-^ KT6IIAM, KT644,KT646, 1111 и КТ639. К794-0, КТ96/, 3 к 6 КТ969 14 г И 3'< Ю 7 9 1 II] ]| I к a ff II 10 9_ 8 lWMMi и ff 5 6 KIHT06I Г¥П¥р1 /7 3 4 5 6 7 К/НТ25/, К7С622 Ни 9 10 13 14 7| |6 1 мм UUj J С ZD7 1/ ly Ifl Iff КТО 6/3 4\ 15 К/НТ/59, К7СЗ/ПЗ Pirc /1-4 Транзисторы 125
Л итература 1 Панин Н Переменные аттенюаторы и их применение — М., Энергия, 1971. 2 De Maw D. ARRI. Electronics Data Book. ARRL, Newington, 1976 3 Скрынник В Ступенчатый аттенюатор.— Радио, 1984, № 5, с 21 1 Справочник но учебному проектированию приемно-усилительных устройств М К Белкин В. Т. Белинский, Ю. <Л. Мазор, Р М Терещук.— Киев, Выща школа, 1988. 5 В помощь радиолюбителю Выпуск 28,— М„ ДОСААФ СССР, 1969. 6. Hull G Filter Systems for Multitransmitter Amateur Station.—QST, 1983, X» 7. p 28 -31. 7. Скрынник В. Измеритель выхода.— Радио, 1984 № 12 с. 17. 8. Hayward \¥ De Maw D Solid State Design for the Radio Amateur ARRL, Newington. 1977 9 Поляков В О реальной селективности KB приемников Радио 1981 № 3, с. 18—21, № 4. с. 21—22 10. Дроздов В Любительские КВ трансиверы,—М , Радио и связь. 1988. 11. Л а ловок Я. Базовый приемник КВ радиостанции. Радио, 1978 № 4 с. 19 -23. 12. Лаповок Я Я строю КВ радиостанцию.—М., ДОСААФ СССР 1983. 13. С т е п а и о в Б Шульгин Г. Анализатор спектра передатчика.— Радио 1984, № 9. с 17 21 14 Инструкция о порядке регистрации и эксплуатации любительских приемно- передающих радиостанций.— М , ИРК ДОСААФ СССР, 1986 15 Б е и ь к о в с к и й 3, Липинский Э Любительские антенны коротких и ультракоротких волн — М Радио и связь, 1983. 16 Шульгин Г. Двухтональный генератор.— Радио, 1981, № 4. с 18—19. 17 Бунимович С.. Яйленко Л. Техника любительской однополосной связи — М.. ДОСААФ СССР, 1970 18. Мартынов В. Селихов Ю Панорамные приемники и анализаторы спектра,— М., Советское радио, 1980 19. Балонов И. Об использовании ТВК в блоке питания — Радио, 1984, № 7, с. 38. 126
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение . . . . ...................... 3 Г лава 1 Приборы для налаживания и измерения параметров радиоприем- ной аппаратуры .... .... 5 Ступенчатый аттенюатор............ . . о Калибратор шкалы настройки . . . 8 Высокочастотные генераторы шума . .11 Генератор высокочастотных сигналов . . .16 Генератор качающейся частоты ... 28 «Динамика» прибор для измерения двухспгналыюй избнра тельности коротковолновых приемников 39 Г лава 2 Приборы для налаживания и контроля параметров раднопсреда ющей аппаратуры 5-1 Поглощающий измеритель мощности 54 Измеритель проходящей мощности и КСВ . . 58 Двухзональный генератор ...... 66 Гетеродинно-цифровой частотомер ... 71 Анализатор спектра 83 Приставка к частотомеру для измерения индуктивности . . 102 Глава 3 Приборы для налаживания цифровых устройств приемной и пере- дающей аппаратуры 106 Генератор импульсов 106 Индикаторы ю1 пческнх состояний 108 Вось.миканальный коммутатор логических уровней 111 ^Приложение 1 Расчет элементов ослабляющих шепьев стсиснчатого аттенюатора ... Ill 'Приложение 2. Перевод отношений напряжения, тока и мощности в деци- белы ................................ 116 Приложение 3. Расчет мощности, выдатяющейся в нагрузке .... 117 Приложение 4 Реактивные сопротивления 119 Приложение 5. Условные графические обозначения н расположение выво- дов микросхем и транзисторов ... 120 Литература .... 126
Издание для досуга Скрынник Владимир Андреевич ПРИБОРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И НАЛАЖИВАНИЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКОЙ АППАРАТУРЫ Художественный редактор Т. А. Хитрова Технический редактор 3 И. Сарвина Корректор О С Назаренко ПБ № 5024 Сдано в набор 30.05.89. Подписано в печать 26 01.90 Г-43313. Формат 60X90 / 16- Бумага офсетная Гарнитура литературная Печать офсетная. Усл. п л 8,0. Усл. кр-отт 8,31 Уч.-изд. л 7,70. Тираж 200000 экз. Заказ 9-145. Пена 65 к Изд АГ» 2/U-527 Ордена «Знак Почета» издательство ЦК ДОСААФ СССР «Патриот» 129110. Москва Олимпийский проси 22 Книжная фабрика «Коммунист». 310012, Харьков, Энгельса, 11