Обложка 1
Титульный
Предисловие
Глава 1. Спортивная аппаратура
Трансивер с панорамным индикатором
УКВ SSB трансивер
Радиостанция диапазона 10 ГГц
Двухдиапазонный приемник для спортивной радиопеленгации
Синтезатор телеграфного кода
Телеграфный ключ с «памятью» точек и тире
Глава 2. Звукотехническая аппаратура
Стереофонический усилит ель высококачественный
Стереофонический усилитель с псевдостереофонической приставкой
Псевдоквадрафонический усилитель
Квадрафонический усилитель мощности
Высококачественный четырехканальный усилитель
Микрофонная стереоустановка
Электроакустический комплекс «Эдельвейс»
Глава 3. Электромузыкальная аппаратура и цветомузыкальные установки
«Музотрон»
Духовой электромузыкальный инструмент
Педаль с темброблоком
Цветомузыкальная установка
Цветовой синтезатор
Глава 4. Аппаратура для радио- и телевизионного приема
Малогабаритный радиоприемник
Переносный радиоприемник «Рига»
Переносный телерадиоприемник
Малогабаритный телерадиоприемник «Кит»
Глава 5. Измерительная аппаратура
Минитестер
Милливольтметр и измеритель нелинейных искажений
Звуковой генератор
Универсальный генератор с числовым частотомером
Низкочастотный двухлучевой осциллограф
Малогабаритный генератор испытательных телевизионных сигналов
Тестер-анализатор для проверки транзисторов
Глава 6. Аппаратура для народного хозяйства, исследований и спорта
Транзисторный возбудитель дуги
Источник питания малоамперной дуги
Электронно-оптический индикатор
Универсальный хронометр
Электронный секундомер
Регламентатор времени
Содержание
Аннотация
Выходные данные
Обложка 2
Text
                    МОСКВА  -  ИЗДАТЕЛЬСТВО  ДОСААФ  СССР  •  1981
 ЛУЧШИЕ
 конструкции
 ВЫСТАВКИ
 ТВОРЧЕСТВА
 РАДИО¬
 ЛЮБИТЕЛЕЙ


ЛУЧШИЕ КОНСТРУКЦИИ 28-й ВЫСТАВКИ ТВОРЧЕСТВА РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ Москва Издательство ДОСААФ СССР
24.2.2 Л 87 ® Издательство ДОСААФ СССР, 1981 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ Издательство ДОСААФ предлагает вниманию, читателей очередной сборник с описанием конструк¬ ций радиолюбителей, которые были представлены на 28-й Всесоюзной выставке творчества радиолю- бителей-конструкторов оборонного Общества. Вот уже несколько последних выставок радиолю- бителей-досаафовцев проходят в одном из наиболее популярных павильонов Выставки достижений на¬ родного хозяйства СССР — в павильоне «Радио¬ электроника», и они неизменно привлекают десятки тысяч посетителей*. Так было и на 28-й ВРВ, кото¬ рую посетило примерно 150 тыс. человек. Этот живой интерес к творчеству энтузиастов ра¬ диотехники не случаен. На протяжении всей исто¬ рии советского радиолюбительства, а она насчиты¬ вает уже около 60 лет, любители радио всегда стре¬ мились использовать в своем творчестве все новое, что появлялось в радиотехнике, а нередко и сами предлагали оригинальные решения при создании ра¬ диоэлектронных устройств. Об этом свидетельству¬ ют и многие десятки экспонатов 28-го смотра творче¬ ства энтузиастов радиотехники, это убедительно под¬ тверждается и тем, что только на стендах, где де¬ монстрировалась аппаратура для народного хозяй¬ ства, посетители могли видеть устройства, на кото¬ рые выдано 23 свидетельства на изобретения. На 28-й ВРВ было показано свыше 600 экспона¬ тов, но всесоюзному смотру предшествовали выстав¬ ки в союзных республиках, в городах, областях, во многих первичных организациях, охватившие десят¬ ки тысяч радиолюбителей-конструкторов, которые представили многие тысячи своих разработок. Экспонировавшиеся на всесоюзной выставке устройства показывают широчайший диапазон инте¬ ресов самодеятельных конструкторов, смелость тех¬ нической мысли, виртуозность при исполнении своих замыслов. Наиболее обширными были разделы, где выставлялись установки для использования в раз¬ личных отраслях народного хозяйства, при научных исследованиях, в медицине. Многие десятки экспо¬ натов этих разделов внедрены в производство и дают весьма ощутимый экономический эффект, измеряе¬ мый многими сотнями тысяч рублей. Радиолюбители вносят свой ощутимый вклад в копилку 10-й пяти¬ летки — пятилетки эффективности и качества. Большую помощь радиолюбители приносят орга¬ низациям оборонного Общества, создавая аппарату¬ ру для учебных и спортивных организаций ДОСААФ. Здесь различного вида и назначения тренажеры, установки для обучения и проверки знаний курсан¬ тов учебных организаций Общества, которые прохо¬ дят подготовку к службе в Вооруженных Силах и осваивают различные специальности, готовя себя к работе на промышленных предприятиях и в сель¬ ском хозяйстве. Благодаря разработкам радиолюби¬ телей немало спортсменов более успешно овладева¬ ли спортивным мастерством и демонстрировали вы¬ сокие достижения в соревнованиях самых различ¬ ных рангов. Любителей коротких и ультракоротких волн, «охоты на лис» и других видов радиоспорта привле¬ кали трансиверы, приемники лисоловов, электрон¬ ные ключи и другие устройства и приспособления, которые стоят на уровне лучших образцов аппарату» ры для радиоспорта. Как всегда, большой интерес вызывала разнооб¬ разная аппаратура — усилители низкой частоты, электрофоны, электропроигрывающие устройства, акустические системы, различные электромузыкаль¬ ные инструменты, цветомузыкальные установки. Эта бытовая аппаратура сейчас наиболее популярна в любительском творчестве, и надо сказать, что мно¬ гие энтузиасты радиотехники достигли в этой обла¬ сти конструирования весьма значительных успехов, а некоторые их разработки (как, например, проиг¬ рыватели с тангенциальным тонармом) не имеют аналогов в отечественной промышленности. Весьма обширны были и другие разделы, где вы¬ ставлялись измерительные приборы, экспонаты твор¬ чества юных радиолюбителей, различного назначе¬ ния приспособления и детали, используемые при со¬ здании радиоэлектронных устройств, и иная аппа¬ ратура. В журнале «Радио» (№ 8, 1977 г.), вскоре после завершения 28-й ВРВ, были помещены подробные отчеты о разделах выставки, а в последующих но¬ мерах на протяжении около двух лет публиковались описания многих представляющих интерес для по¬ вторения установок — экспонатов 28-го смотра твор¬ чества самодеятельных конструкторов.
В данном сборнике помещены статьи об интерес¬ ных разработках радиолюбителей — участников 28-й ВРВ, которые еще не были описаны в технической литературе и также могут привлечь внимание боль¬ шого числа энтузиастов радиотехники. При этом большинство приводимых в сборнике конструкций рассчитано на повторение радиолюбителями средней квалификации, т. е. имеющими достаточный опыт в чтении схем, в монтаже и налаживании радиоэлек¬ тронных устройств. Поэтому в целом ряде статей такие сведения приводятся в весьма лаконичной форме. Как правило, приводимые в сборнике конст¬ рукции построены на транзисторах, в них использу¬ ются интегральные схемы и другие современные ком¬ поненты. При отборе экспонатов для опубликования в на¬ стоящем сборнике и при работе над описаниями со¬ ставители руководствовались наряду с оценкой эк¬ споната, данной жюри выставки, практическим ин¬ тересом той или иной конструкции, возможностью ее повторения, а также качеством исходного тексто¬ вого и графического материала, присланного авто¬ ром в издательство. Поэтому в сборнике опублико¬ ваны не все лучшие экспонаты, получившие высшие призы. Такие конструкции, как правило, весьма сложны и описание их заняло бы слишком много места. Тематика и содержание сборника подразделяют¬ ся на шесть частей: спортивная аппаратура; звукотехническая аппаратура; электромузыкальная аппаратура и цветомузы¬ кальные установки; аппаратура для радио- и телевизионного при¬ ема; измерительная аппаратура; аппаратура для народного хозяйства, исследова¬ ний и спорта. Все технические вопросы, возникающие в про¬ цессе работы над конструкциями, рекомендуем прежде всего попытаться разрешить на месте в ра¬ диоклубах, радиоузлах, на радиозаводах, в научно- исследовательских институтах и других организаци¬ ях, где имеются консультанты или соответствующие специалисты. Только в крайних случаях по конкрет¬ ным практическим вопросам следует обращаться к авторам. Консультативную помощь, особенно по описаниям экспонатов выставок, в том числе и пред¬ шествующих 28-й, можно получить в платной радио¬ технической консультации Центрального радиоклу¬ ба СССР по адресу: 103012, Москва, К-12, ул. Куй¬ бышева 4/2, помещение 12. В подготовке и оформлении авторских материа¬ лов к печати приняли участие Н. И. Гусев и И. В. Ка¬ занский. Составитель сборника А. В. Гороховский. Издательство выражает надежду, что данный сборник, как и предыдущие, принесет определенную пользу радиолюбителям и руководителям радио¬ кружков и будет способствовать развитию творчест¬ ва самодеятельных конструкторов-радиолюбителей.
Глава 1. СПОРТИВНАЯ АППАРАТУРА И. Казанский (UA3FT) ТРАНСИВЕР С ПАНОРАМНЫМ ИНДИКАТОРОМ Трансивер, разработанный ленинградским ра¬ диолюбителем Я. Лаповком (HAIFA), предназна¬ чен для использования на коротковолновых радио¬ станциях первой категории. Его созданию предше¬ ствовала большая работа над серией любительских трансиверов, многие из которых были выполнены в содружестве с Г. Н. Джунковским (UA1AB). Трансивер предназначен для работы телефоном (AM й на SSB) и телеграфом в пяти любительских диапазонах от 3,5 до 28 МГц. По структурной схеме он повторяет ламповый трансивер с панорамным индикатором «ДЛ-74». Основные технические данные Чувствительность приемника, мкВ 0,5 Полоса пропускания приемника: в режиме SSB, кГц 3 в режиме AM, кГц 7,8 в телеграфном режиме, Гц 500 Максимальная сила принимаемых сигналов, дБ: при выключенном аттенюаторе S9+40 при максимальном затухании в аттенюаторе S9+70 Мощность, подводимая к выходному каскаду на всех диапазонах, не менее, Вт ... 200 Выходная мощность, Вт: на диапазонах 21, 14, 7 и 3,5 МГц 150 на диапазоне 28 МГц 100 Сжатие динамического диапазона SSB сигнала, дБ 10 Полоса обзора панорамного индикатора, кГц 50 Разрешающая способность панорамного индика¬ тора, кГц 1 Чувствительность панорамного индикатора, мкВ 1 Структурная схема трансивера приведена на рис. 1, принципиальная — на рис. 2,а — г, монтаж¬ ные схемы плат — на рис. 3—16. В режиме приема сигнал от антенного ввода Гн1 через контакты реле Р1.1 поступает на переключа¬ тель В1. В верхнем по схеме положении переклю¬ чателя возможна работа с автономным приемником, во втором — четвертом положениях обеспечивается передача сигнала на вход усилителя ВЧ (через кон¬ такты реле Р4.1) без ослабления или с ослаблением в 10, 20 и 30 дБ. В крайнем нижнем положении пе¬ реключателя включается калибратор на плате 10, представляющей собой мультивибратор на транзи¬ сторах 10ТЗ, 10Т4 с кварцем Пэ1 на частоту 100 кГц. Преселектор приемника собран по схеме с транс¬ форматорной связью. Диоды Д1 и Д2 предотвраща¬ ют выход из строя полевых транзисторов усилителя ВЧ при воздействии на вход приемника помех с ам¬ плитудой более 2 В. Усилитель ВЧ и первый смеси¬ тель расположены на плате 3 (соответственно ЗТ1 и ЗТ2). Первый гетеродин приемника — перестраивае¬ мый. Он собран на двух транзисторах платы 4 : 4ТЗ — задающий генератор и 4Т4 — буфер-удво- игель частоты. На диапазонах 14 и 3,5 МГц этот каскад работает как буферный, и на первый смеси¬ тель приемника поступает сигнал с частотой 8700— 9050 или 8800—9150 кГц соответственно. На осталь¬ ных диапазонах каскад удваивает частоту задающе¬ го генератора. На диапазонах 28, 21 и 7 МГц часто¬ ты генератора равны соответственно 11 350—12 200, 7850—8075 и 6150—6250 кГц, и на смеситель посту¬ пают сигналы с частотами соответственно 22,7— 24,4; 15,7—16,15 и 12,3—12,5 МГц. Первая промежуточная частота приемника — 5300 кГц — обеспечивает прием на следующих уча¬ стках коротковолновых любительских диапазонов: 28—29,7; 21—21,45; 14—14,35; 3,5—3,85 МГц. Не¬ обходимая избирательность по первой ПЧ достига¬ ется с помощью трехконтурного фильтра сосредото¬ ченной селекции (он собран на плате 5). С выхода этого фильтра сигнал поступает на плату 6, где на¬ ходятся второй смеситель на транзисторе 6Т2 и уси¬ литель первой ПЧ панорамного индикатора. Ос¬ тальные детали индикатора размещены на платах 7, 8, и 11 (панорамный индикатор этого трансивера подробно описан в журнале «Радио», 1977, № 1, с. 19). Рис. 1. Структурная схема трансивера: а — прием; / — аттенюатор Bi.tA, R2-R6', 2 —усилитель В4 (плата 3); 3 — 1-Й смеситель (плата 3); 4 — 1-й гетеродин (плата 4); 5 — ФСС (плата 5); 5 —2-й смеситель (плата 6); 7 — 2-й гетеродин (плата 4); в —ЭМФ; 9 —УПЧ (плата 9); 10 — детектор (плата 9); // — 3-й гетеродин (плата 10); /2 —УНЧ (платы 13, 14); 13 — АРУ (плата 12); 14 — калибратор (плата 10); /5 —УПЧ панорамного индикатора; 16 — панорамный индикатор (платы 7, 8, 11); б —пе¬ редача; / — УНЧ (плата 13); 2— модулятор (плата 9); 3 —гете¬ родин опорный (плата 10); 4 — усилитель ПЧ (плата 9); 5 —ЭМФ; 6 — 1-й смеситель (плата 6); 7—1-й гетеродин (плата 4); 8 — 2-й смеситель (плата 3); 0 — 2-й гетеродин (плата 4); 10 — 1-й УВЧ (плата 3); // — 2-й УВЧ (плата 2); 12 — усилитель мощности, JI1; 13 — П-фильтр; /4 —генератор СW (плата 13); 15 — устройство VOX (плата 13); 16 — детектор АРУ (плата 2); /'/ — АРУ (плата R 12); 18 — детектор ВЧ напряжения (плата 1) О
Второй гетеродин приемника по схеме аналоги¬ чен первому. Он собран на транзисторах 4Т1 и 4Т2 платы 4. Однако в отличие от первого гетеродина второй работает без удвоения частоты. Варикапом ДЗ его частоту можно изменять (при включенной переключателем В8 «•Расстройке» приемника) в пределах ±5 кГц от среднего значения 4800 кГц. Общая избирательность приемника обеспечива¬ ется электромеханическими фильтрами Ф1 — ФЗ, переключаемыми переключателем рода работы ВЗ. Усилитель второй ПЧ находится на плате 9, он собран на транзисторах 9Т1, 9Т2. На этой же плате смонтированы основной детектор (на диодах 9ДЗ, 9Д4), детектор, обеспечивающий наблюдение фор¬ мы принимаемого сигнала при работе в осциллогра- фическом режиме (на диоде 9Д1), и детектор АРУ (на диоде 9Д2). Третий гетеродин, служащий для приема теле¬ графных и SSB сигналов, собран на плате 10 на транзисторах /077 и 10Т2. Он состоит из задающего генератора и буфера-фазоинвертора. При работе на «нормальной» боковой полосе частота этого гете¬ родина лежит ниже полосы пропускания электроме¬ ханического фильтра Ф1, при «обратной» боковой— Рис. 2,а. Принципиальная схема трансивера
выше его полосы. В случае приема телеграфных си¬ гналов частота гетеродина сдвинута на 1 кГц от се¬ редины полосы пропускания электромеханического фильтра Ф2. При приеме AM сигналов третий гете¬ родин не работает. В приемнике предусмотрена автоматическая ре¬ гулировка усиления. Напряжение АРУ открывает транзистор /277, установленный на плате 12, что приводит к снижению напряжения на вторых за¬ творах транзисторов усилителей второй ПЧ и ВЧ. Одновременно изменение этого напряжения через У ПТ на плате 11 (на полевом транзисторе 11Т7) вызывает отклонение стрелки измерительного при¬ бора ИП1, работающего при приеме как S-метр. Усилитель НЧ приемника состоит из каскада предварительного усиления, расположенного на плате 13 (в нем используется транзистор 13Т2), и основного усилителя, собранного на плате 14. В режиме передачи при работе телефоном сиг¬ нал от микрофона усиливается усилителем НЧ на плате 13 (в этом случае работают транзисторы /377, 13Т4 и 13Т5) и поступает на модулятор. В ка¬ честве него используется основной детектор платы 9: в режимах SSB, а также CW — как балансный модулятор на диодах 9Д2, 9ДЗ, в режиме AM — как диодный модулятор на диоде 9ДЗ. Модулированный сигнал усиливается транзисто¬ ром 9ТЗ и проходит через один из электромехани¬ ческих фильтров. В режиме SSB фильтр Ф1 с по¬ лосой 3 кГц выделяет одну боковую полосу. В ре¬ жиме AM фильтр ФЗ с полосой 7,8 кГц пропускает несущую частоту и обе боковых составляющих сиг¬ нала. При работе телеграфом используется манипули¬ руемый звуковой генератор платы 13 (на транзи¬ сторе 13T3), работающий на частоте 1 кГц. Элект¬ ромеханический фильтр Ф2 с полосой 500 Гц в этом случапе выделяет только одну боковую полосу моду¬ лированного сигнала, обеспечивая глубокое подав¬ ление несущей частоты и сигналов на гармониках звукового генератора до уровня, при котором остатки модуляции телеграфного сигнала не созда¬ Рис. 2,6. Принципиальная схема трансивера (продолжение)
ют помех даже близко расположенным станциям. Сформированный сигнал переносится на рабо¬ чую частоту смесителями, собранными на платах 6 (транзистор 6Т1) и 3 (транзистор ЗТ2). Затем сиг¬ нал рабочей частоты усиливается резонансным уси¬ лителем на полевом транзисторе ЗТЗ (этот усили¬ тель собран на плате 3) и широкополосным усили¬ телем на мощном биполярном транзисторе 277, соб¬ ранном на плате 2. На этой же плате размешены детектор напряже¬ ния автоматической регулировки уровня излучаемо¬ го сигнала (на диоде 2Д1), выходное напряжение которого регулирует усиление усилителей ПЧ и ВЧ передатчика с помощью устройства на плате 12 (на транзисторе I2T2), идентичного используемому для системы АРУ приемника. Цепочка 12R1, 12Д1 обе¬ спечивает снижение усиления панорамного индика¬ тора при переходе на передачу. Рис. 2,в. Принципиальная схема трансивера (продол¬ жение)
Рис. 2,г. Принципиальная схема трансивера (продолжение) Рис. 3. Монтажная схема платы 1 Рис. 4. Монтажная схема платы 2 9
Рис. 5. Монтажная схема платы 3 Рис. 6. Монтажная схема платы 4 Рис. 7. Монтажная схема платы 5 ю Рис. 9. Монтажная схема платы 7 Рис. 10. Монтажная схема платы 8 Рис. 8. Монтажная схема платы б
Рис. И. Монтажная схема платы 9 5 Рис. 12. Монтажная схема платы 10 Рис. 14. Монтажная схема платы 12 На выходе платы 2 напряжение ВЧ достигает 15 В (действующее значение) при отключении си¬ стемы автоматической регулировки уровня, а при ее работе поддерживается на уровне 7 В, что обеспе¬ чивает возбуждение лампы JI1 усилителя мощности до тока 150 мА при настроенном анодном контуре. Нагрузкой усилителя мощности служит П-контур, катушки которого переключаются контактами Р2.1 и Р3.1 высокочастотных реле. В обесточенном со¬ стоянии контакты этих реле (благодаря их верти¬ кальной установке) разомкнуты. На плате 1 собран детектор контроля напряже¬ ния, подаваемого в антенну и в цепь ускорения сра¬ батывания антенного реле. Переключение трансивера с приема на передачу происходит автоматически, если переключатель В8 находится в нейтральном положении. В этом случае при появлении сигнала от микрофона или звукового генератора срабатывает автомат (VOX). Он собран на транзисторах и диодах платы 13 (13Т6—13Т9, 13 Д1, 13Д2) и реле Р5. При установке переключате¬ ля В8 в положение «Прием» транзистор 13Т9 за¬ крыт и переход на передачу невозможен. В положе¬ нии «Передача» питание на реле Р5 подается посто¬ янно, вне зависимости от работы автомата. Трансивер питается от выпрямителей, создаю¬ щих напряжения +1,5 кВ, —800 В (питание ЭЛТ), + 200 В, + 24 В, —24 В и +10 В (стабилизирован¬ ное). Диоды выпрямителей и стабилизатор на + 10 В находятся на плате 16, сглаживающие филь¬ тры — на плате 15. На этой же плате установлено основное реле коммутации прием-передача Р5. Сетевой трансформатор Тр1 имеет отводы от пер¬ вичной обмотки, что позволяет устанавливать пита- Рис. 13. Монтажная схема платы 11
12 ющие напряжения равными их номинальным значе¬ ниям при изменении напряжения сети от 180 до 240 В. Для контроля нанряжения сети использует¬ ся измерительный прибор ИП1 с выпрямителем 16Д12. Переключатель В6 должен быть при этом установлен в положение «Сеть». В зависимости от положения переключателя В7 измерительный при¬ бор ИП1 в режиме передачи контролирует анодный ток выходного, каскада или напряжения в антенне. Детали и конструкция. Намоточные данные трансформатора Тр1 приведены в табл. 1. Трансформатор выполнен на магнитопроводе ШЛ32Х64. Намоточные данные катушек сведены в табл. 2. Катушки L5—L23 снабжены подстроечными сер¬ дечниками СЦР-1, L24—L25 — латунными сердеч¬ никами. Катушки 5L1—5L3 выполнены в броневых сердечниках СБ-12а, 7LI—7L4 — в сердечниках Б-22 из феррита 1500НМЗ (с зазором 0,55 мм). Ка¬ тушки 5L1—5L3 помещены в экраны размерами 14X14X15 мм. Добротность катушек 71/, 7L3, 7L4 на частоте 300 кГц должна быть не менее 300. Таблица 1 Обмотка Провод Число витков / ПЭВ-2 1,16 38 4- 38 + 38 4- 342 II ПЭВ-2 0,31 2660 III ПЭВ-2 0,1 1600 IV ПЭВ-2 0,16 190 V ПЭВ-2 0,55 40 + 40 IV ПЭВ-2 1,4 12 VI/ ПЭВ-2 0,55 13 Рис. 16. Монтажная схема платы 14 Рис. 15. Монтажная схема платы 13
Рис. 17. Располо¬ жение деталей на шасси трансивера (вид снизу) Рис. 18. Располо* жение деталей на шасси трансивера (вид сверху)
Таблица 2 Обозначе¬ ния по схеме Диаметр каркаса, мм Провод Число витков Длина на¬ мотки, мм 4 /Л 50 Посеребренный 1,0 11 + 12 40 L2 50 Посеребренный 1,5 4 10 Z.3 50 Посеребренный 2,0 3 10 L4 30 -- » — 5,5 15 Lb Поверх L6 ПЭЛШО 0,31 1 — L6 9 ПЭЛШО 0,44 3 2 L7 Поверх L8 ПЭЛШО 0,31 1,5 — L8 9 ПЭЛШО 0,44 4 2,5 L9 Поверх L10 ПЭЛШО 0,31 2 — L10 9 ПЭЛШО 0,44 5 3 L11 Поверх L12 ПЭЛШО 0,31 3 L12 9 ПЭЛШО 0,44 10 6 L13 Поверх 114 ПЭЛШО 0,31 4 — L14 9 ПЭЛШО 0,44 20 12 Lib 9 ПЭЛШО 0,44 3 2 L16 9 ПЭЛШО 0,44 4 2,5 Lll 9 ПЭЛШО 0,44 5 3 LIS 9 ПЭЛШО 0,44 10 6 L\9 9 ПЭЛШО 0,44 20 12 L20 9 ПЭЛШО 0,44 6 3,5 L21 9 ПЭЛШО 0,44 8 5 L22 9 ПЭЛШО 0,44 9 5,5 L23 9 ПЭЛШО 0,44 6 3,5 L24 18 Шина 1 мм 6,5 + 3 20 L2b 18 10 + 4 30 L26 13 ЛЭШО 21 X 0,07 160 15 5L1 — ПЭЛШО 0,31 10 — 5L2 — ПЭЛШО 0,31 10 — 5L3 — ПЭЛШО 0,31 10 — 7LI — ЛЭШО21 х 0,07 в два провода 30 — 7L2 Поверх 7LJ ПЭЛШО 0,31 8 — 7L3 — ЛЭШО 21 X 0,07 в два провода 30 — 7L4 — То же 30 — 8L2 11 ПЭЛШО 0,44 12 + 4 10 Дроссель Др1 намотан прогрессивной намоткой на каркасе диаметром 20 мм и длиной 100 мм прово¬ дом ПЭЛШО 0,31, число витков около 80. Дроссель ДрЗ намотан на резисторе МЛТ-2 и имеет 3 витка провода ПЭВ-2 1,5. Конденсатор настройки трансивера С21, С23, С66, С67 — счетверенный блок переменных конден¬ саторов от приемника УС-9. Анодный конденсатор С2 П-контура имеет зазор между пластинами 1,8 мм. Выходной конденсатор С1 П-контура — сдвоенный блок конденсаторов от вещательного приемника с зазором между пласти¬ нами около 0,5 мм. Особенностью трансивера является применение высокочастотных генераторов с параметрической стабилизацией. Для их стабильной работы необхо¬ дим подбор контурных конденсаторов с такими зна¬ чениями температурного коэффициента емкости, ко- 14 торые обеспечивают термокомпенсацию ухода час¬ тоты при прогреве. В конструкции, выполненной Я. Лаповком, потребовалось применение конденса¬ торов С68, С69, С75, С83 с нулевым ТКЕ, С73, С76, С78, С82, С84, 10С1 и 10С2 — с отрицательным (—75 • 10-5) ТКЕ. Реле Р2 и РЗ — от радиостанции РСБ-5. Данные остальных деталей не критичны, радио¬ любитель может выбирать их в зависимости от сво¬ их возможностей и ориентируясь на приведенные на принципиальной схеме номиналы. Лампа J11 усилителя мощности охлаждается че¬ тырехлопастным вентилятором, изготовленным из двигателя ЭДГ-6. Вентилятор установлен сиизу ста¬ кана, в котором находится лампа, и обдувает после¬ довательно «ножку» и анод лампы. Трансивер смонтирован на шасси с высотой под¬ вала 30 мм. В подвале расположены платы 3—14 и вентилятор. Усилитель мощности помещен в экранирующий отсек, внутри которого кроме деталей этого усили¬ теля находятся плата 1 и реле Р1. Плата 2 распо¬ ложена между отсеком усилителя мощности и пе¬ редней панелью. Сверху шасси установлены транс¬ форматор Тр1, платы 15 и 16 (последняя — над трансформатором), дроссели фильтров (под платой 15), контуры усилителя ВЧ и гетеродинов с их пе¬ реключателем, электромеханические фильтры. Расположение деталей на шасси трансивера по¬ казано на рис. 17 — снизу и рис. 18 — сверху. Настройку трансивера целесообразно начать в режиме передачи. Напряжение НЧ на входе моду¬ лятора во всех режимах должно быть равно 0,5— 1 В. Напряжение сигнала третьего гетеродина (на каждом из парофазных выходов) около 2 В. Напряжение гетеродинов на вторых затворах смесителей около 1,5 В, напряжение сигнала на вхо¬ дах смесителей до 0,5 В, на входе широкополосного усилителя ВЧ (выход катушки связи с антенной) — до 1 В. Ток покоя лампы усилителя 'мощности лежит в пределах 70—100 мА. Отрегулированный в режиме передачи трансивер требует в режиме приема настройки в резонанс кон¬ туров второй ПЧ. При градуировке S-метра за S9 применяется входной сигнал, равный 50 мкВ. Ю. Мединец (UB5UG) УКВ SSB ТРАНСИВЕР Трансивер предназначен для любительской ра¬ диосвязи в диапазоне 144 МГц. Основной его осо¬ бенностью, отличающей от известных до сих пор конструкций, является высокая частота формирова¬ ния SSB сигнала (24 МГц), для чего использован фильтр на гармониковых кварцевых резонаторах. Большая часть усиления приемника (супергетеро- динного типа) приходится на усилитель НЧ, как в приемнике прямого преобразования. Усилители ПЧ и ВЧ построены на так называемых реверсивных каскадах, специально разработанных для использо¬ вания в трансиверах. Устройство отличается и рядом оригинальных конструктивных решений. Так, в качестве УКВ кон¬ туров использованы отрезки линий из коаксйально*
15 Рис, 1. Принципиальная схема трансивера
го кабеля, применена настройка на частоту корре¬ спондента короткозамкнутой линией, не требующей верньерного механизма, монтаж выполнен планар¬ ным способом (оборотная сторона платы представ¬ ляет собой сплошной лист фольги, являющийся об¬ щим проводом). Мощность передатчика трансивера 5 Вт, коэффи¬ циент шума приемника 4 КТО. Трансивер достаточно прост в изготовлении и настройке, а комплект его деталей (по оптовым це¬ нам) стоит около 30 руб. Принципиальная схема трансивера приведена на рис 1. Приемник состоит из одного каскада уси¬ ления ВЧ, преобразователя с гетеродином плавного диапазона, содержащего генератор и три удвоителя, двух каскадов усиления ПЧ, смесительного детек¬ тора с опорным гетеродином, содержащим буфер¬ ный каскад, и трехкаскадного усилителя НЧ. Антенна Ан1 подключается к входному контуру усилителя ВЧ, состоящему из отрезков линий L52, L50 и конденсаторов С66, С67, через отрезки L29, L48, общая длина которых равна половине длины волны. Линия L29, L48 в режиме приема замыкает¬ ся посередине контактами переключателя В1. Кон¬ денсатор С67 служит элементом связи контура с антенной, с помощью конденсатора С66 контур под¬ страивается в резонанс. Усилитель ВЧ собран на транзисторе Т29, вклю¬ ченном по схеме с общим эмиттером. Смещение по¬ дается в его эмиттерную цепь. Транзистор ТЗО в ре¬ жиме приема включен, и его коллекторный переход используется как элемент нейтрализации, поскольку коллектор транзистора Т29 и база транзистора ТЗО подключены по отношению к сигналу в противофазе (длина отрезка L51 составляет половину длины волны). Между выходом усилителя ВЧ и смесителем на диодах Д21, Д22 включен резонатор — отрезки ли¬ ний L45—L47, L49, электрическая длина которого (с учетом емкости, вносимой подстроечным конден¬ сатором С61) равна половине длины волны. Такой резонатор выгоден тем, что позволяет разнести на плате элементы усилителя, подстройки и нагрузки и в отличие от четвертьволнового дает симметрич¬ ную резонансную кривую. Коллектор транзистора Т29 и смеситель подклю¬ чены к резонатору между пучностями тока и напря¬ жения, чем достигается согласование. Смеситель собран по балансной (относительно гетеродина) схеме. Напряжение гетеродина часто¬ той 120 МГц подается через инвертирующий транс¬ форматор, образованный катушками L24, L25, ко¬ торый подключен к выходу третьего удвоителя гете¬ родина (коллекторам транзисторов Т22, Т24). Удвоитель собран по двухполупериодной схеме, эффективной и хорошо подавляющей первую—наи¬ более мощную-- гармонику. Для лучшей фильтра¬ ции высших гармоник в его выходную цепь включен резонатор из отрезков линий L38, L39, L41, L43 об¬ щей длиной в полволны, аналогичный резонатору L45—L47, L49. Второй и первый усилители аналогичны третье¬ му за исключением того, что в них в качестве нагру¬ зок использованы контуры с сосредоточенными по¬ стоянными. Генератор плавного диапазона собран на тран¬ зисторе Т2 по схеме с общей базой. В цепь обратной 1§ связи каскада включен кварц Пэ2 (на 15 МГц). Последовательно с кварцем включена катушка ин¬ дуктивности L16, уменьшающая частоту генерации. Эта катушка выполнена на тороидальном феррито- вом сердечнике для увеличения связи с короткозам¬ кнутым витком L/7, длина которого изменяется уз¬ лом настройки L53. Таким образом, изменяется ин¬ дуктивность катушки и соответственно частота ге¬ нератора. Длина короткозамкнутого витка L53 из¬ меняется положением пружинной перемычки на двухпроводной печатной линии, выполненной в виде кольца, центр окружности которого совпадает с осью настройки. Шкала настройки при этом близка к линейной, поскольку компенсируются два нелиней¬ ных закона: крутизна перестройки частоты генера¬ ции с увеличением индуктивности возрастает, а кру¬ тизна перестройки индуктивности короткозамкну¬ тым витком — снижается. Точное значение частоты кварца Пэ2 /кв опре¬ деляется по формуле: где /вх.макс — высшая частота перекрываемого диа¬ пазона трансивера, /л — промежуточная частота (в данной конструкции 24 МГц). Конденсатором С20 устанавливают нижнюю гра¬ ницу диапазона. Диапазон трансивера рекомендует¬ ся установить не шире 500 кГц. Для перестройки плавного гетеродина в режиме приема служит варикап Д5, смещение на который снимается с переменного резистора R8, ручка кото¬ рого выведена на переднюю панель. Для установки частоты передатчика посередине диапазона пере¬ стройки служит резистор R7 с ручкой под шлиц. Два одинаковых каскада усилителя ПЧ собраны на транзисторах 779, Т20 и Т25, Т26. В режиме при¬ ема работают транзисторы 779 и Т25, а сопряжен¬ ные с ними по характеристикам транзисторы Т20 и Т26 служат элементами нейтрализации. Рабочее смещение подается на эмиттеры через резисторы R31, R39 и регулятор усиления ПЧ R41. Диод Д25 защищает эмиттерные переходы транзисторов 779 и Т25 от пробоя в режиме передачи. Нагрузкой второго каскада усилителя ПЧ слу¬ жит фильтр из четырех кварцевых пластин, собран-: ный по распространенной дифференциально-мосто- вой схеме. Конденсаторы С26, С28, С34, С35, вклю¬ ченные параллельно кварцам ПэЗ—Пэ6> сужают резонансный интервал до оптимального значения 1,5 кГц, что при разносе частот кварцев, также рав¬ ном 1,5 кГц, дает полосу пропускания 3 кГц. Часто¬ ты кварцев, расположенных по диагонали, должны быть одинаковы с точностью до десятков герц. Пары конденсаторов С26, С28 и С34, С35 подбирают с точностью до 0,1 пФ. Это необходимо для глубокого подавления нижней боковой полосы (более 40 дБ). Смесительный детектор, собранный на диодах Д8, Д9> аналогичен смесителю на диодах Д21, Д22. Опорный гетеродин на 24 МГц состоит из генерато¬ ра на транзисторе 77 и буферного каскада на тран- зисторе Т5. Последний устраняет фазовую модуля¬ цию гетеродина сильным сигналом: мера, необходи¬ мая на высокой частоте формирования. Со средней точки катушки L4 напряжение НЧ подается на первый усилитель НЧ, в котором ис¬ пользованы транзисторы T9, Т11.
Резистор R17 необходим только в режиме пере¬ дачи, его сопротивление мало по сравнению с вход¬ ным сопротивлением каскада. Первый каскад усилителя НЧ, как и последую¬ щие (Т14, Т16, Т21, Т23, Т27, Т28), собран на со¬ ставном транзисторе. Поэтому он имеет высокое входное сопротивление и низкое выходное, что по¬ зволяет ослабить паразитную обратную связь в усилителе и обеспечивает коэффициент усиления тракта до миллиона. Резистор R23, изменяющий напряжение питания первого каскада, служит регулятором громкости. Блокировочные конденсаторы С18, С32, С44 и С53 ограничивают полосу пропускания усилителя. Оконечный каскад усилителя НЧ выполнен на транзисторах Т21, Т23, Т27, Т28 и имеет автомати¬ ческую регулировку рабочей точки по огибающей сигнала. Конденсатор С54 заряжается от напряже¬ ния сигнала через диод Д15, и на его нижней по схеме обкладке появляется отрицательный потенци¬ ал, который подается на базу транзистора Т21. В результате напряжение на его коллекторе растет и сигнал усиливается без ограничения. Для работы на низкоомную нагрузку (60 Ом) служат два выходных эмиттерных повторителя на транзисторах Т27, Т28. Диоды Д18, Д19 включены для уменьшения постоянного тока через громкого¬ воритель Гр1 и выходной каскад в момент мол¬ чания. Электролитический конденсатор С45 улучшает развязку по питанию между оконечным и двумя предварительными каскадами усилителя НЧ. Кон¬ денсатор С31 устраняет шорохи при регулировке громкости. Отрезок линии L42 служит развязываю¬ щим фильтром. В режиме передачи сигнал от микрофона Мк1 через развязывающий фильтр L27 поступает на кас¬ кад усилителя НЧ на транзисторах Т4, Тб, Т7, а за¬ тем подается на смеситель (Д8, Д9), подавляющий несущую. После этого кварцевый фильтр выделяет верхнюю боковую полосу, которая усиливается кас¬ кадами усилителя ПЧ Т20 и Т26 (в режиме переда¬ чи они меняются ролями с 779, Т25). Усиленный SSB сигнал подается на смеситель (Д21, Д22) и преобразуется в сигнал частоты 144 МГц, который усиливается каскадом на транзи¬ сторе ТЗО реверсивного усилителя ВЧ. За ним сле¬ дуют три каскада усилителя мощности на транзис¬ торах Т18, Т13 и ТЗ, Т8. Первые два — однотактные, работают в классе А. Их нагрузками служат конту¬ ры на линиях L33—L36, включенные по схеме Г-фильтра (Г-фильтр эквивалентен фильтру верх¬ них частот, он хорошо фильтрует сигналы гетероди¬ на и ПЧ). Конденсаторы С29, С41 замыкают цепь по высо¬ кой частоте. Для согласования выходных сопротивлений транзисторов с сопротивлением нагрузки их коллек¬ торы подключены к части линий L35, L36 и L33, L34. С23 и СЗЗ — конденсаторы связи, С24 и С38 — конденсаторы, служащие для подстройки контуров в резонанс. Взаимной регулировкой емкостей можно изменять коэффициент усиления тракта в широких пределах, добиваясь устойчивого усиления. Выходной каскад передатчика двухтактный: кол¬ лекторы и базы транзисторов ТЗ, Т8 соединены по¬ луволновыми отрезками линий L31—L32, обеспечи¬ вающими сдвиг фаз на 180°. Благодаря включению линий входной и выходной контуры сделаны несим¬ метричными, их элементы и сами транзисторы раз¬ несены на плате. Это обеспечило лучший отвод теп¬ ла, сделало ненужной экранировку входной и вы¬ ходной цепей каскада. В остальном схема выходно¬ го каскада аналогична схеме предыдущих каскадов. Выходной контур передатчика составляют кон¬ денсаторы С2 и С6 и отрезки линий L28, L30. Он также выполнен по схеме Г-фильтра. В отличие от распространенного П-фильтра он имеет меньшую емкость конденсатора связи и хорошо защищает транзисторы оконечного каскада от внешних воз¬ действий. В режиме передачи отрезок L29 длиной в чет¬ верть волны замыкается контактами переключате¬ ля В1 и не шунтирует антенну (его разомкнутый конец имеет большое сопротивление). Выход ревер¬ сивного усилителя ВЧ (коллекторная цепь транзи¬ стора ТЗО) через контакты переключателя В1 и от¬ резки линий L40, L48 подключается ко входу усили¬ теля на транзисторе Т18. Возможная схема включения телеграфного клю¬ ча В2 показана на рис. 1 штриховыми линиями. Диоды должны быть установлены непосредственно у места подключения. Смещение в эмиттерные цепи каскадов усилите¬ лей ВЧ и ПЧ, а также опорного генератора снимает¬ ся с делителя на диодах Д12, Д14, Д16 и резисто¬ ре R36. Напряжение 0,8 В с диода Д12 через кон¬ такты переключателя В1 подается на эмиттеры транзисторов Т19, Т25, работающих в режиме при¬ ема, и ТЗО — в режиме передачи. Одновременно че¬ рез контакты переключателя подается питание 4-12 В на модулятор (транзисторы Т4, Тб, Т7) и усилитель НЧ приемника. Напряжение — 1,6 В в режиме передачи подается на эмиттеры транзисто¬ ров Т20, Т26, ТЗ, Т8, Т13 и Т18, а в режиме прие¬ ма — Т29. Смещение на эмиттеры транзисторов 77, Т5 поступает постоянно. К этому же источнику — 1,6 В подключены резисторы R7, R8, с которых подается смещение на варикап. Конструкция и детали. Вся электрическая цепь трансивера, за исключением регуляторов усиления, органа подстройки и громкоговорителя, помещает¬ ся на одной плате из двустороннего фольгирован- ного стеклотекстолита СФ-2 толщиной 2 мм. Чер¬ теж этой платы и расположение деталей приведены на рис. 2. Перед монтажом плату следует зачистить тонкой шкуркой и покрыть спирто-канифольным флюсом с помощью кисти или тампона. Это значи¬ тельно ускорит последующий монтаж, так как не будет нужно зачищать места пайки отдельно. Флюс с готовой платы можно не смывать. Все элементы паяют внакладку, низко над платой. Корпусные вы¬ воды пропускают в отверстия и припаивают к об¬ щему проводу — слою фольги — непосредственно в месте расположения элемента. Такое расположение элементов локализует электрические поля, ослабля¬ ет емкостные и индуктивные связи, а отсутствие об¬ щих соединительных проводов для разных деталей ослабляет и гальванические паразитные связи. По¬ этому трансивер не требует какой-либо дополни¬ тельной экранировки, и конструкция получается весьма простой. Детали узла настройки показаны на рис. 3 и 4. Данные катушек L1—L25 и дросселей приведе¬ ны в табл. 1 и 2 соответственно. Катушки и дроссе- | j 2 Зак. 1054
Рис. 2. Печатная плата тран¬ сивера и расположе¬ ние деталей на ней
Рис. 3. Печатная плата узла настройки {стеклотекстолит тол¬ щиной 2 мм) ли Др1, Др4 намотаны на кольцах К7Х4Х2 из фер¬ рита ЗОВЧ (по одному кольцу). Остальные дроссе¬ ли намотаны на кусочках спички (виток к витку). Провод — ПЭВ-2 0,25. Отрезки кабеля располагают со стороны слоя фольги. Концы их разделывают на длине 8 мм по внешней изоляци и на 4 мм — по внутренней. Оплет¬ ку собирают в один плоский жгут в секторе 90—180° и отгибают под прямым углом к кабелю. Оплетку припаивают к слою фольги на расстоянии-2—3 мм от внешней изоляции кабеля. Жилу припаивают к печатным проводникам с другой стороны без «сла¬ бины». Размеры отрезков заготовок кабеля (применен кабель РК-50-2-13) приведены в табл. 3. Переключатель В1 — П2К. Его также припаи¬ вают к печатным проводникам внакладку, для чего выводы с одной стороны отгибают под прямым уг¬ лом. Чтобы они не ломались, их на время изгиба ук¬ репляют пластинкой из стеклотекстолита с пропи¬ лом, куда должен войти ряд выводов. Сверху выво¬ ды укорачивают до длины 2 мм. Постоянные резисторы — ОМЛТ-0,125, перемен¬ ные—СПЗ-Зб (R7) и 1СП-1А (остальные). Конден¬ саторы подстроечные — КПК-МП, КПК-1 (С2иС6) и КПВМ-3 (С20), электролитические — К50-6, ос¬ тальные— КЮ-7, КД-1 или КМ. Номиналы элемен¬ тов некритичны. Блокировочные конденсаторы ем¬ костью 0,01 мкФ всюду (кроме блокировочных в усилителе НЧ) могут быть заменены конденсатора¬ ми емкостью 3300, 4700 или 6800 пФ. Желательно применить конденсаторы с толстыми выводами — толщиной 0,5—0,7 мм (миниатюрные конденсаторы с тонкими — 0,3 мм — выводами работают плохо). При толстых выводах номинал 2200 пФ может быть заменен 1500 или 3300 пФ, а номинал 160 пФ — 100—300 пФ. Все резисторы могут быть взяты не только указанных, но и смежных номиналов. Рис. 4. Детали поворотной части узла настройки: / — диск, алюминий; 2 — втулка, латунь; 3 — планка, лента бронзовая Бр.Б2-Т0,5; -/ — контакт, лента бронзовая Бр.Б2-М0,15
Таблица 1 Таблица 3 Обоз¬ наче¬ ние по схеме Число витков Примечание L1 12, отвод от 1 сверху 12 1 L3 16 Намотка в три провода L4 16+16 L5 14 Намотка в два провода L6 4 + 4 и 12, отвод от 4 сверху — LS 2 + 2 Поверх L9 L9 14 — L10 2 — Lit 2 + 2 Поверх L12 L12 14 из 2 — L14 24, отвод от 2 сверху — L15 4 + 4 — 116 26 — L17 2 — L18 3 — L19 12 — L20 2 + 2 Поверх LI9 L2I 2 — L22 6 — L23 1+3 Поверх L22 L24 6 Намотка в три провода L25 6 + 6 Таблица 2 Обозначение по схеме Число витков Др1 20 Др2, Дрб, Др8, Др9 10 ДрЗ — Др5, Др7 16 Группы транзисторов в пределах указанного ти¬ па могут быть любыми. Чтобы облегчить настройку, не рекомендуется использовать транзисторы со ста¬ тическим коэффициентом передачи тока меньше 20 и более 150. Относительно редкий транзистор КТ610 может быть заменен на КТ904 или К.Т606 с любым буквенным индексом. При отсутствии мощных тран¬ зисторов в выходные каскады (ТЗ, Т8, Т13) можно поставить транзисторы типа КТ603 с радиаторами и резисторами сопротивлением по 150 Ом в эмиттер- ных цепях. Правда, мощность передатчика при этом 20 падает в 3—5 раз. Обозначение по схеме Длина, мм L26 680 L27, L40, L42, L44 По месту L28, L33, L35. L52 100 L29, L4S 350 L30, L45 40 L31, L32, L51 690 L34, L36. L37, L43, L49. L50 60 L3S 80 L39 220 L41 240 L46 210 L47 200 Замена магнитопроводов контурных катушек не¬ желательна. Феррит ЗОВЧ настолько отличается от прочих марок (в лучшую сторону), что эквивалент¬ ную замену указать невозможно. Можно разве что заменить кольца ЗОВЧ в дросселях на 50ВЧ, 60НН и пр. Конструкция корпуса показана на рис. 5. В ка¬ честве радиаторов у транзисторов типа КТ904 ис¬ пользованы отрезки латунного стержня диаметром 20 мм с резьбовым отверстием для винта крепления транзистора. Нижний торец стержня прижимается к дну корпуса винтом М3. Радиатор транзистора типа КТ610 — пластинка размером с пятикопеечную монету. Настройка. Для настройки трансивера нужны следующие приборы: авометр (ТЛ-4 или аналогич¬ ный); генератор сигналов (ГМВ, Г4-44 или любой другой, дающий стабильный сигнал в диапазоне 144 МГц); измерительный приемник с конвертором на 144 МГц; генератор звуковых частот (ГЗ-20, ГЗ-ЗЗ и др.). Кроме того, потребуется антенна с фи¬ дером сопротивлением 50 или 70 Ом и КСВ менее 1,2, а также вспомогательный диод ГД508А (для из¬ мерения напряжения ВЧ). Прежде всего необходимо омметром проверить цепь питания трансивера и убедиться в отсутствии короткого замыкания (сопротивление должно быть не менее 1 кОм). Переключатель В1 устанавливают в положение <Прием». Включают питание и проверяют напряже¬ ние на диодах" Д12 и Д14, Д16: оно должно быть приблизительно равным 0,8 и 1,6 В. Измеряют по¬ стоянные напряжения в точках. На коллекторах транзисторов 77/, Т16, Т23 по отношению к корпу¬ су должно быть 0,5—2 В, на эмиттере транзистора Т28—0,2—0,6 В, на резисторах R6 и R12 — 0,5— 0,7 В, на резисторах R31 и R39 — 0,3 В, на резисто¬ рах R42 и R11 — 1 В. Подключают вольтметр (шкала 1—3 В) через вспомогательный диод к катушке L2. Вращая ротор конденсатора С4, устанавливают максимум показа¬ ний (ориентировочно 0,3 В), что соответствует опти¬ мальной настройке. Прослушивают сигнал опорного генератора на приемнике. Подключают вольтметр (уже без диода) к ре¬ зистору R21. Конденсатор С20 устанавливают на
Рис. 5. Детали корпуса трансивера 21
минумум емкости, узел настройки L53 — на мини¬ мальную длину короткозамкнутой линии. Вращая ротор конденсатора С17, устанавливают максимум показаний вольтметра (0,3—1 В). Прослушивают на приемнике сигналы и этого генератора. Переводят движок узла настройки в положение максимальной длины линии. Вращая ротор конден¬ сатора С20, устанавливают частоту генерации 15 МГц, что соответствует частоте настройки тран¬ сивера точно на частоту 144 МГц. Подключают вольтметр к резистору R28. Вращая ротор конден¬ сатора С37, добиваются максимума показаний. Так же регулируют емкость конденсатора С47 по максимуму напряжения на резисторе R34 (оно должно быть равно 1—2 В). Подключают вольтметр с диодом к катушке L24 и настраивают контур конденсатором С57 по макси¬ муму напряжения (должно быть 0,3—0,6 В). Чтобы не настроить ошибочно какой-либо контур не на вторую гармонику, рекомендуется при наст¬ ройке подключать к подстроечному конденсатору четвертьволновый, замкнутый на другом конце от¬ резок кабеля (с учетом укорочения). После наст¬ ройки отрезок отсоединяют, и контур будет настро¬ ен на нужную частоту. Впоследствии его можно подстроить в небольших пределах по сигналу. Такие вспомогательные отрезки кабеля полезно заготовить на все промежуточные частоты гетеродина: 30, 60 и 120 МГц. Устанавливают регуляторы усилителя по Г1Ч и НЧ на максимум усиления и настраивают по макси¬ муму собственных шумов конденсаторы С50 и С58. Принимают трансивером какой-нибудь сигнал из эфира пли от сигнал-генератора. Настраивают кон¬ денсаторы С61, С66 и С67 по максимуму громкости. Также подстраивают конденсаторы С27\ С50 и С58. Изменяя частоту настройки трансивера, оцени¬ вают на слух частотную характеристику тракта. Конденсатором С8 устанавливают частоту опорного генератора такой, чтобы было слышно только бие¬ ние верхней боковой полосы (при перестройке при¬ емника вверх по частоте тон биения верхней боко¬ вой понижается). При этом частоты 300—400 Гц верхней боковой не должны подавляться. Нижняя боковая должна быть подавлена максимально (уве¬ личить подавление нижней боковой можно подст¬ ройкой конденсатора С27). Максимум подавления рекомендуется установить на частоте биений 1 — 1,5 кГц. В некоторых случаях тракт ПЧ или НЧ может самовозбудиться. Самовозбуждение по ПЧ устраня¬ ют увеличением сопротивлений резисторов R31 и R39, по НЧ — уменьшением сопротивлений резисто¬ ров R25, R19, а также соединением корпуса конден¬ сатора С22 с корпусом платы. Помогает также шун¬ тирование коллекторной цепи транзистора 77 рези¬ стором 8,2 кОм. В правильно настроенном приемнике трансивера около частоты 144 МГц слышна метка — шестая гармоника частоты 24 МГц опорного гетеродина. Ставят переключатель в положение «Передача». Измеряют напряжения на эмиттерных резисторах: на R30, R37 должно быть 0,8—1,2 В, на R9, R16, R20 и R27 — 0,8—1 В, на R40— 1 В. На эмиттере транзистора Т7 по отношению к корпусу должно быть напряжение 3—4 В. Подключают вольтметр с диодом между общей точкой соединения конденсаторов СЗЗ, С38 и от¬ резка L35 и линией +12 В. Поднеся микрофон близко ко рту, произносят протяжно звук «а». Ус¬ тановив ротор конденсатора СЗЗ на минимум емко¬ сти, настройкой конденсатора С38 получают макси¬ мум показаний вольтметра (приблизительно 2— 3 В). При отсутствии сигнала стрелка должна спа¬ дать до нуля. Переносят щуп с диодом в общую точку соеди¬ нения конденсаторов С23, С24 и отрезка L33. Ро¬ тор конденсатора С23 ставят на минимум емкости. Настраивают конденсатор С24 и подстраивают конденсаторы СЗЗ, С38 по максимуму показаний вольтметра (5—10 В). Подключают щуп с диодом к антенне (к ротору конденсатора С2), а второй щуп — к корпусу. Подавая звуковой сигнал, наст¬ раивают конденсаторы С2, С6 и подстраивают C23f С24 по максимуму напряжения: при подключенном фидере сопротивлением 50 Ом должно быть 7—14 В (разброс определяется разными параметрами тран¬ зисторов). В отсутствие звука напряжение на антен¬ не должно спадать до нуля (допускается и 0,2— 0,3 В). Если напряжение сохраняется, это может свидетельствовать о самовозбуждении усилителя мощности. Его устраняют уменьшением емкостей конденса¬ торов связи С23, СЗЗ с последующей подстройкой конденсаторов С24, С38. Причиной самовозбуждения передатчика в мо¬ мент произнесения звуков (искаженный сигнал) может быть наводка высокой частоты на микрофон¬ ный вход. В этом случае помогает включение дрос¬ селя в разрыв провода, идущего от микрофона (пе¬ ред конденсатором С9). Дроссель наматывают на кольце К7Х4Х2 из феррита ЗОВЧ, он содержит 10 витков любого про¬ вода. Прослушивают SSB сигнал на измерительном приемнике и измеряют уровень подавления несущей. Для этого, произнося в микрофон протяжное «а», регулировкой усиления измерительного приемника (с выключенной АРУ) устанавливают показания индикатора выхода на всю шкалу. Затем отключа¬ ют микрофон к расстраивают приемник так, чтобы несущая была слышна в виде тона частотой 1— 2 кГц. Отмечают показания индикатора выхода. Ес¬ ли они больше чем 0,03—0,05 от максимального зна¬ чения (что соответствует подавлению несущей на 26—30 дБ), уровень несущей желательно снизить уменьшением сопротивления резистора R15. Если уровень несущей получился меньше указанной ве¬ личины, то это означает, что подавление избыточно и за счет увеличения уровня несущей можно повы¬ сить чувствительность приемника, увеличив соп¬ ротивление резистора R15 или вообще исключив его. Для более «тонкой» настройки передающего тракта на вход модулятора подают сигнал от гене¬ ратора звуковой частоты амплитудой несколько милливольт (чтобы не вызвать ограничения) и сни¬ мают частотную характеристику по напряжению ВЧ на антенном выводе. Завершают настройку точной установкой часто¬ ты опорного гетеродина, используя снятую частот¬ ную характеристику, и градуировкой шкалы наст¬ ройки (например, в режиме передачи по измери¬ тельному приемнику).
А. Хапичев РАДИОСТАНЦИЯ ДИАПАЗОНА 10 ГГц Радиостанция предназначена для работы в лю- бительскрм диапазоне 10—10,5 ГГц в режимах AM и CW в полевых и стационарных условиях. Предус¬ мотрена работа передатчика в режиме маяка. Передатчик имеет максимальную выходную мощность 20 мВт. В конструкции предусмотрены рупорные антен¬ ны с различным КПД. В стационарных условиях передатчик устанавливают на фотоштативе, в поле¬ вых — держат в руках, используя пистолетную руч¬ ку от кинокамеры. Габариты передатчика (без антенны) 150Х X 100X70 мм, масса с аккумуляторной батареей ЮЦНК-0,9 не более 2 кг. В режиме AM передатчик потребляет 340 мА, в режиме CW — 390 мА. Для удобства проведения экспериментов с ра¬ диостанцией приемник выполнен в виде отдельной конструкции с встроенной рупорной антенной не¬ больших размеров. Он построен по схеме прямого усиления. Чувствительность приемника определяет¬ ся качеством кристаллического детектора, коэффи¬ циентом усиления, шумами усилителя НЧ и конст¬ рукцией антенны. Коэффициент усиления усилителя НЧ по напря¬ жению достигает 110 дБ, глубина регулирования усиления — 35 дБ. Приемник питается от аккумуляторной батареи 7Д-0,1, потребляемый ток— 15 *мА. Размеры прием¬ ника 100Х90Х 180 мм, масса 900 г. Приемник и передатчик радиостанции обеспечи¬ вают радиосвязь в условиях прямой видимости: до 800 м в телефонном режиме и до 1200 м — в теле¬ графном. Структурная схема передатчика дана на рис. 1. Передатчик состоит из четырех основных узлов: ге¬ нератора на лавинно-пролетном диоде, модулятора, автоматического телеграфного ключа и рупорной антенны. Лавннно-пролетный диод включен в коллектор¬ ную цепь транзистора 77, регулировкой тока базы которого (резистором R2) устанавливается рабочий ток. Для контроля в эту цепь включен индикатор тока ИГН. Для диода АА703Б рабочий ток должен составлять 320 мА при напряжении 8,5—9 В, а для диода АА703А —270 мА. Цепочка R3C1 подавляет паразитные колебания. Включается радиостанция кнопочным выклю¬ чателем В1, режимы работы устанавливаются вы¬ ключателями В2 и ВЗ. В телефонном режиме (В2 выключен) сигнал НЧ модулирует ток цепи коллектора транзистора 77, осуществляя AM модуляцию СВЧ генератора. Когда выключатель В2 нажат, включается пита¬ ние автоматического телеграфного ключа, и его сиг¬ нал подается на микрофонный выход модулятора. Микрофон при этом не отключается и служит для контроля работы. В режиме «Маяк» необходимо, чтобы были на¬ жаты оба выключателя — В2 и ВЗ. В этом случае замыкаются выводы 4 и 9 платы телеграфного клю¬ ча, и он непрерывно формирует сигнал тире. Скорость передачи телеграфных знаков — от 40 до 200 знаков в минуту — регулируется резистором /?/. Схема модулятора передатчика дана на рис. 2. Он выполнен на базе операционного усилителя 2Мс1 и двухтактного эмиттерного повторителя на транзисторах 2Т1 и 2Т2. Для обеспечения нормаль¬ ного режима операционного усилителя на стабили¬ тронах 2Д1 и 2Д2 и резисторе 2R5 построен стаби¬ лизатор — делитель напряжения. Сигнал с микро¬ фона или автоматического ключа через фильтр 2L1, 2С1 поступает на инвертированный вход опе¬ рационного усилителя. Затем усиленный сигнал со¬ гласуется с нагрузкой двухтактным эмиттерным по¬ вторителем. Весь усилитель охвачен отрицательной обратной связью через резисторы 2R2t 2R4. Переменным ре¬ зистором 2R2 можно изменять коэффициент усиле¬ ния от единицы до 20. п8нл Рис. 1. Структурная схема передатчика Рис. 2. Принципиальная схема модулятора Схема автоматического телеграфного ключа, разработанного куйбышевским радиолюбителем В» Васильевым, представлена на рис. 3. Он выпол¬ нен на четырех однотипных микросхемах. На микро¬ схеме 1Мс1 собран несимметричный мультивибра¬ тор. Его времязадающей цепочкой 1С1, R1 и 1R1 можно регулировать скорость передачи телеграф¬ ных знаков. На микросхеме 2Мс2 выполнены два счетных триггера. На выходе первого триггера (выводы 3, 5) выделяются импульсы точек. Импульс точки и удвоенный по длительности импульс со второго триггера (выводы 11, 9, 8) по¬ ступают на логический элемент «ИЛИ», выполнен¬ ный на микросхеме 1Мс4. На его выход (выводы 9, 10) в положении «точки» проходят сигналы с пер¬ вого триггера, а в положении «тире» складываются импульс точки и импульс со второго триггера, фор¬ мируется сигнал тире, равный по длительности трем точкам. Сформированные телеграфные знаки управля¬ ют звуковым генератором, собранным на микро¬ схеме 1МсЗ. Его частота изменяется подбором кон- 23
нижней стенкой волновода и диском; высота диска над волноводом и его диаметр определяют частоту генератора) и в то же время — фильтр НЧ, состоя¬ щий из конструктивных индуктивностей и емкости (утонченные части, по длине равные л/4,— индук¬ тивные элементы, утолщенная часть вместе с внут¬ ренней поверхностью детали б — сосредоточенная емкость). Фильтр устраняет утечку СВЧ энергии из волновода. Согласование генератора с волноводом обеспе¬ чивается короткозамыкающим поршнем 4 и индук¬ тивным элементом — винтом связи с антенной 10, регулирующим выходную мощность. Механическая перестройка генератора в диапа¬ зоне 10—10,5 ГГц производится подбором диаметра диска, изменением расстояния между диском и цан¬ гой и перемещением короткозамыкающего поршня. При диаметре диска 12,5 мм расстояние между ним и цангой на частоте 10 ГГц должно быть около 4 мм. Короткозамыкающий поршень должен отсто¬ ять от оси диода на полволны, что для той же ча¬ стоты составляет 19,5 мм. На равном расстоянии от генератора со стороны антенны размещают винт связи с антенной. С этой стороны волновод закан¬ чивается муфтой 12 с укрепленной на ней съемной рупорной антенной. К теплоотводящим устройствам предъявляются высокие требования, поэтому все узлы генераторно¬ волноводного тракта должны быть выполнены тща¬ тельно, с использованием рекомендуемых материа¬ лов. Волновод 5 сгибают на стальной шлифованной оправке сечением 23—10 мм из листовой меди тол¬ щиной 0,5—0,6 мм; длина заготовки 90 мм. В широ¬ ких стенках волновода на расстоянии 30 мм от тор¬ ца вырезают два отверстия диаметром 16 мм. На расстоянии 19,5 мм от центра этих отверстий в се¬ редине верхней стенки высверливают отверстие диа¬ метром 3,2 мм и над ним припаивают латунную гайку 11 (М3). Наиболее ответственные детали: цангу 15, тепло¬ отвод 14 и диск резонатора 9 вытачивают из крас¬ ной меди. Конусную часть цанги пропиливают по диаметру лобзиком до цилиндрической части. Торцевые части цанги, теплоотвода и диска должны быть отполированы. Верхнюю втулку дис¬ ка 9, гайку 7, плоскую гайку 1 (М3) вытачивают из латуни JI69, а изолятор 8 — из фторопласта. Короткозамыкающий поршень 4 изготавливают из бериллиевой бронзы толщиной 0,1 мм. Его отбортовка (3—4 мм) должна быть без щелей и скользить по стенкам волновода; в центре поршня припаивают винт М3 длиной 15 мм. Из полосок меди размерами 1x6 мм сгибают скобы 2 и 3 с отверстием диаметром 3,5 мм в цен¬ тре, между ними вставляют гайку 1 и пропускают винт поршня 4. Вращение гайки приводит к переме¬ щению поршня, который должен расположиться на расстоянии 19—20 мм от оси диода. Муфту сгибают из того же листа, что и волновод, ее длина 50 мМ. Волновод надевают на оправку и поверх него сгибают муфту. Предварительно облуженные детали соединяют пайкой мощным (не менее 90 Вт) паяльником в те- ; плоотвод, диск — во втулку. Их впаивают в волно¬ вод связанными медной проволокой. Затем припаи- ла-вают гайку 10, насаживают муфту на 10 мм на пра¬ вую часть волновода и пропаивают. денсатора 1С8. С выхода генератора снимается те¬ леграфный сигнал амплитудой до 3 В. Для повышения помехоустойчивости ключа в цепи питания включена цепочка 1L1, 1С7. Для питания микросхем напряжением 5 В соб¬ ран параметрический стабилизатор 1Д5, 1Д6, 1R6. Эти элементы нужно подобрать таким образом, что¬ бы напряжение на микросхемах было равно 4,9— 5,1 В. Телеграфный ключ потребляет ток 40 мА. Конструкция и детали передатчика. Конструк¬ ция генератора приведена на рис. 4, чертежи основ¬ ных деталей — на рис. 5. Диод 13 Закреплен по¬ ложительным электродом в теплоотводящей цанге 15. Диск 9, в котором укреплен диод, образует с цан¬ гой и теплоотводом 14 открытый радиальный резо¬ натор. Деталь 9 — это одновременно элемент откры¬ того резонатора (поле сосредоточивается между Ряс. 3. Принципиальная схема автоматического телеграфного ключа гис. конструкция ъоч генератора: / — гайка М3, латунь; 2 — скоба внутренняя, медь; 3 — скоба наружная, медь 4 — поршень в сборе, бериллиевая бронза, ось — латунь; 5 — волновод, медь 6 — втулка, латунь; 7 — гайка, латунь; 8 — шайба, фторопласт; 9 — дисковый резонатор, медь; 10 — винт согласующий МЗХ10, латунь; //— гайка М3, ла тунь; 12 — муфта, медь; 13 — диод АА703Б; 14 — теплоотвод, медь: /5 —цанга медь; 16 — шайба. 12X6X1 мм, медь; 17 — гайка М5, медь
Рис. 5. Детали СВЧ генератора Диод устанавливают в цангу пинцетом и закреп¬ ляют его гайкой 17 (М5). После этого опускают на отрицательный вывод диода диск и через шайбу 8 слегка поджимают гайкой 7. Цангу и диск в месте контакта с диодом смазывают тонким слоем смазки ЦИАТИМ-201. В гайку 11 ввинчивают медный или латунный винт 10, с левой части волновода вставляют пор¬ шень 4, рихтуют его отбортовку до исчезновения щелей и припаивают к волноводу наружную ско¬ бу 3. Рупорная антенна (рис. 6) состоит из отрезка волновода 1 и пирамидального рупора 2. Эти эле¬ менты сгибают на оправке, швы пропаивают. Вол¬ новодная часть должна плотно вставляться в муфту. Оптимальный пирамидальный рупор имеет ши¬ рину диаграммы направленности 16° на уровне 0,5 при раскрыве рупора 100x120 мм и длине шесть длин волн. Автоматический телеграфный ключ смонтирован на печатной плате из стеклотекстолита размерами 40 x 80 мм. В нем применены резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы 1С1, 1С6, 1С8, 1С9 — К50-6 1С2— 1С5 — КМ5. Рис. 6. Конструкция рупорной антенны передатчика: I — волновод; 2 — пирамидальный рупор 25
Конструкция и детали. Резисторы Rl, R2— МЛТ-0,125, R3— СПО-4; конденсаторы С2, СЗ и С5 — С9 — К50-6, С4 — КМ5. Усилитель монтируют на печатной плате разме¬ рами 30X60 мм и крепят к пластине, припаянной к волноводу. Волновод 2 (рис. 9) конструктивно соответству¬ ет волноводу передатчика. Его сгибают на оправке (сечение оправки 23X10 мм) из листовой меди тол¬ щиной 0,3 мм. Из этого" же материала выкраивают пирамидальный рупор с раскрывом 80X100 мм, сгибают его и припаивают к волноводу. Диод 6 вставляют во втулку 5, припаянную к волноводу, и прижимают крышкой 4. Штыревой вывод диода кон¬ тактирует с пластиной, припаянной к нижнему слою Рис. 7. Внешний вид передатчика Дроссели 1L1 и 2L1 — Д-0,1. Модулятор смонтирован на такой же печатной плате. Резисторы 2R1, 2R3, 2R4 — МЛТ-0,125, 2R5— 2R7 — МЛТ-0,5, 2R2 — СПЗ-1 Б, конденсаторы — К50-6 и КМ5. Микрофон — капсюль ДЭМШ. Узлы передатчика размещают в корпусе из ли¬ стового полистирола размерами 150x100x70 мм. Транзистор 77 устанавливают на медном теплоот¬ воде площадью 60 x 30 мм. Платы крепят к вспомо¬ гательной пластине, припаянной к волноводу. Переключатели, миллиамперметр, разъемы уста¬ новлены йа задней стенке. Резисторы R1 и R2 (СПО) выведены под шлиц. В передней части корпуса выступает на 10— 15 мм муфта волновода для присоединения рупора. В нижней стенке корпуса под центром массы за¬ креплена гайка от фотоаппаратуры для установки передатчика на штатив или на ручку от кинокамеры (рис. 7). Принципиальная схема приемника приведена на рис. 8. Сигнал, принятый рупорной антенной Ан1, фильтруется волноводным резонатором L1, в кото¬ ром установлен детектор Д1. Сигнал с детектора фильтруется конструктивной емкостью С/ и посту¬ пает на усилитель НЧ на микросхемах Мс1 и Мс2. Первый каскад усилителя охвачен отрицательной обратной связью, глубина которой регулируется ре¬ зистором R3. Второй каскад работает в режиме максимального усиления, его нагрузкой служат те¬ лефоны сопротивлением 100 Ом. Рис. 9. Антенно-волноводный тракт приемника: 1 — скоба наружная: 2 — волновод; 3 — Поршень (аналогичны деталям на рнс. 4 н 5); 4, 5 — втулка и крышка но разме¬ рам диода, латунь; 6 — днод Д405; 7 — рупор пирамидаль¬ ный, латунь; в —емкость С/ (конструктивная), стеклотек¬ столит фольгнрованный двусторонний толщиной 1 мм. разме¬ рами 30X20 мм, отверстие в центре 0 3.5 мм; 9 - контакт пружинный, бериллиевая бронза Рис. 10. Внешний вид приемника фольги (кусок размерами 10X30 мм из двусторон¬ него фольгированного текстолита толщиной 1 мм). Верхний слой фольги припаян к волноводу. Между слоями образуется конденсатор С1. Для настройки служит поршень 3, который кре¬ пят скобой с гайкой 1, аналогично с конструкцией волновода передатчика. Поршень располагается на расстоянии четверти длины волны (9,5 мм) от диода. Приемник размещен в корпусе из листового по¬ листирола толщиной 3 мм и имеет размеры 105Х Рис. 8. Принципиальная схема приемника
X 100x180 мм. В передней стенке сделано окно в соответствии с размерами раскрыва рупора 80X100 мм. На заднюю панель выведена ручка пор¬ шня для настройки, выключатель питания, рези¬ стор R3 и гнезда для подключения телефона (рис. 10). Аккумулятор 7Д-0.1 размещен на пластине вме¬ сте с платой усилителя. Настройка радиостанции. Телеграфный ключ в случае безошибочной сборки налаживания не тре¬ бует. Проверяют лишь его работу и в случае необ¬ ходимости устанавливают напряжение питания. Ес¬ ли оно превышает 5 В, подбирают диод 1Д5 и ста¬ билитрон 1Д6. На выводах платы 5 и 6 относительно общего провода сформированы положительные и отрица¬ тельные импульсы телеграфных сигналов. Их мож¬ но использовать для управления транзистором 77, получая незатухающие колебания (без модуля¬ ции). При проверке ключа последовательно подключа¬ ют вход осциллографа (либо авометр или головные телефоны) к выводам 12 микросхемы 1Мс1, 3 — 1Мс2, 9 — 1МсЗ и 8 — 1Мс4. В первом случае дол¬ жны наблюдаться импульсы с длительностью в два раза меньше точки, во втором — с длительностью, равной точке, в третьем — удвоенной точке, в чет¬ вертом — соответствующей положению манипуля¬ тора («.точки» или «тире»). На выводе 6 микросхе¬ мы 1МсЗ должны прослушиваться звуковые сиг¬ налы. Усилитель НЧ модулятора проверяют обычным методом. При этом подключают к выводам 4 и 5 платы телефоны сопротивлением 100 Ом. Усиление устанавливают резистором 2R2 при окончательной регулировке передатчика. Для настройки генератора на лавинно-пролет¬ ном диоде нужно сделать индикатор СВЧ поля. Его схема приведена на рис. 11. Дроссели Др1, Др2 со¬ держат по 3 витка провода ПЭВ-1 0,8, намотанных на оправке диаметром 6 мм. Микроамперметр ИП1 — М4200. Конденсатор Cl — КМ5 или КСО. Рпс. 11. Принципиальная схема индикатора поля Индикатор размещают на расстоянии 20—30 см от рупора. Короткозамыкающий поршень устанав¬ ливают на 19—20 мм от оси диода; вывернув винт регулировки связи и полностью введя резистор R2, включают питание. Плавно увеличивают ток через диод, контроли¬ руя его прибором. После появления генерации, ко¬ торую можно зафиксировать по спадению тока, пе¬ ремещают поршень, добиваясь максимальных пока¬ заний индикатора. Затем ввинчивают винт связи до получения максимального устойчивого значения из¬ лучаемой СВЧ мощности. При помощи измерительной линии или частото¬ мера сантиметрового диапазона волн определяют частоту передатчика. Если она выходит за пределы любительского диапазона, изменяют положение поршня, диаметр диска или высоту диска над цан¬ гой. После коррекции частоты вновь подстраивают связь с антенной. Добившись устойчивой работы генератора, регу¬ лируют модулятор, прослушивая сигнал на прием¬ нике. Настройка приемника несложна. Принимая сла¬ бый сигнал передатчика (например, отраженный от стены), подстраивают поршнем волновод по макси¬ мальной громкости. Л. Королев ДВУХДИАПАЗОННЫЙ ПРИЕМНИК ДЛЯ СПОРТИВНОЙ РАДИОПЕЛЕНГАЦИИ Приемник предназначен для использования в соревнованиях . по спортивной радиопеленгации («охоте на лис») в диапазонах 3,5 и 144 МГц. Он удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к подобной спортивной аппаратуре. Конструкция выполнена в одном корпусе со сменными антеннами. Для перехода с одного диапазона на другой необхо¬ димо переместить движок переключателя и заме¬ нить антенну. В приемнике имеется тональный генератор с пе¬ ременным тоном и телеграфный гетеродин, предус¬ мотрено изменение полосы пропускания. Чувстви¬ тельность не хуже 10 мкВ/м на обоих диапазонах при отношении сигнала к шуму, равном 10 дБ, ди¬ намический диапазон не хуже 80 дБ. Питается приемник от пяти аккумуляторов Д-0,12, емкости которых хватает на десять часов непрерывной работы. Приемник имеет две основные особенности, от¬ личающие его от аналогичных конструкций. В диа¬ пазоне 3.5 МГц подключением к нагрузке смесителя дополнительного пьезоэлектрического фильтра можно сужать полосу пропускания приемника. В ди¬ апазоне 144 МГц применена двухэлементная антен¬ на с активным питанием обоих элементов, входное устройство собрано по несимметричной схеме. Разрабатывая конструкцию, автор стремился получить высокую чувствительность при малых га¬ баритах и использовать в приемнике доступные детали. Структурная схема приемника приведена на рис. 1, а принципиальная — на рис. 2. В диапазоне 3,5 МГц используется комбинация из штыревой и рамочной антенн, которая неоднократно опиеыва- лась и особенностей не имеет. Усиленный усилите¬ лем ВЧ на транзисторах 77, Т2 сигнал через кон¬ денсатор связи С12 подается на эмииттер транзи¬ стора смесителя (ТЗ). Напряжение гетеродина сни¬ мается с катушки L7. Нагрузкой смесителя служит пьезоэлектрический фильтр ПФ1 или его комбина¬ ция с другим фильтром из двух включенных парал¬ лельно пьезоэлементов Пэ1 и Пэ2. Полоса пропус¬ кания такой комбинации не хуже 4 кГц. Сигнал ПЧ с транзистора Т4 через переключа¬ тель диапазона ВЗ подается на эмиттер транзистора Т10 первого каскада усилителя ПЧ. Нагрузками каждого из трех каскадов этого усилителя служат 27
Рис. 1. Структурная схема приемника по два последовательно включенных контура, наст¬ роенных на 465 кГц и 2,2 МГц (в диапазоне 3,5 МГц используется ПЧ 465 кГц, в диапазоне 144 МГц — 2,2 МГц). В качестве детектора применены диоды Д1 и Д2 типов Д9В и Д104. При подключении кремниевого диода Д104 приемник работает в режиме ограни¬ чения, что позволяет значительно обострить диа¬ грамму направленности. Усилитель НЧ — двухкаскадный. Первый каскад собран на составном транзисторе Т13Т14 с целью увеличения входного сопротивления. Нагрузка вто¬ рого каскада (он выполнен на транзисторе Т15) — головные телефоны сопротивлением 100 Ом. Усилитель ВЧ диапазона 144 МГц — двухкаскад¬ ный. Он собран на транзисторах Тб и 77. Нагрузкой каждого каскада служит трансформатор, намотан¬ ный на ферритовом кольце. Полоса пропускания та¬ кого каскада равна примерно 10 МГц и находится в пределах от 140 до 150 МГц. Учитывая, что на этих частотах работает мало станций, автор прене¬ брег ослаблением сигнала по зеркальному каналу, что позволило получить значительное усиление при отсутствии склонности каскада к самовозбужде¬ нию. В резонансных каскадах проблема борьбы с самовозбуждением на этих частотах стоит очень остро, и часто приходится значительно снижать усиление, чтобы его устранить. Схема тонального генератора особенностей не имеет и не раз описывалась в литературе. При от¬ ключении тонгенератора переключателем В4 авто¬ матически включается режим «Узкая полоса». При включении телеграфного гетеродина (Т16) пере¬ ключателем В5 тонгенератор отключается также автоматически. Конструкция и детали. Корпус приемника (рис. 3) и детали антенн фрезированы из дюралю¬ миния. Марка металла может быть любой, важно лишь, чтобы он был легким, не слишком хрупким и легко поддавался обработке. Антенны присоеди¬ няют к приемнику при помощи коаксиального разъ¬ ема СР-50-155Ф и кронштейнов. Плата выполнена печатным монтажом на дву¬ стороннем фольгированном стеклотекстолите тол¬ щиной 1,5 мм. Со стороны деталей металлическое 28 покрытие стеклотекстолита не вытравливается. От¬ верстия для выводов деталей раззенковывают свер¬ лом диаметром 4 мм для того, чтобы выводы дета¬ лей не замыкались на фольгу. Покрытие в этом случае выполняет роль экрана и уменьшает вероят¬ ность самовозбуждения. В приемнике применены малогабаритные дета¬ ли: конденсаторы КМ, КТ, КПВМ, КПКМ, К50-6 и К50-3, резистор R47 СП-4-1, остальные рези¬ сторы — МЛТ-0,125. Переключатели режима работы приемника — малогабаритные, МП-7 или МП-12, переключатель диапазонов ВЗ — ПД-2. Пьезоэлементы Пэ1 и Пэ2 — «шайбы» от филь¬ тра ПФ1П-2. Данные катушек, дросселя и трансформаторов приведены в таблице. Катушки LI—L3 бескаркас¬ ные. Они намотаны на оправке диаметром 10 мм, шаг намотки 2 мм. Катушка L3 расположена рядом с L2. Катушки L4—L9, L12—L14 и L18—L20 намо¬ таны внавал в горшкообразном магнитопроводе СБ-9а, L10, Lll, L15—L17, L21—L24 и дроссель Обозначение по схеме Число витков Провод и 5 Посеребренный №0 12 4 — » — L3 1 — » — L4, L20 45 ПЭЛШО 0,1 L5 3 ПЭЛ 0,21 L6 40 ПЭЛШО 0,1 L7 1 ПЭЛ 0,21 JL8. L12, U3. L18, L19 45 ПЭЛШО 0,1 L9, L14 3 ПЭЛ 0,21 L10, L15, L16 L21—L23 110 ПЭЛ 0,12 Lit, L17 5 ПЭЛ 0,21 L24 110 ПЭЛ 0,12 Др1 110 ПЭЛ D. 12 Тр2, ТрЗ 2x6 ПЭЛ 0,21
Рис. 2. Принципиальная схема приемника Рис. 3. Корпус приемника
Др1 — также внавал на двухсекционном унифици¬ рованном каркасе (такие каркасы применены, на¬ пример, в фильтре ПЧ AM такта приемника «Авро¬ ра»). Трансформатор Тр1 — типовой согласующий от приемника «Нейва-М». Трансформаторы Тр2 и Рис. 4. Антенна диапазона 3,5 МГц: / — штыревая антенна, желобковая сталь; 2 — бобышка, фторопласт; 3 — кронштейн, дюралюминий; 4 — разъем СР-50-155Ф; 5 — выключа¬ тель штыревой антенны; € — головка антенны, дюралюминий; 7— ра¬ мочная антенна, дюралюминиевая трубка ТрЗ намотаны рядовой намоткой на кольцах типо¬ размера К7Х4Х2 из феррита ЗОВЧ проводом, сло¬ женным вдвое. Начало одной из обмоток соединяют с концом другой. Рамочная антенна (рис. 4 и 5) изготовлена из дюралюминиевой трубки 7, внутри которой проло¬ жен на изолирующих шайбах из фторопласта один. виток посеребренного провода диаметром 1 мм. Штыревую антенну изготовляют из желобковой стали. Дроссель Др1 намотан на стандартном двухсек¬ ционном каркасе от фильтра ПЧ AM приемника «Аврора». Вращением сердечника дросселя доби¬ ваются получения необходимой диаграммы направ¬ ленности. Конструкция антенны диапазона 144 МГц пока¬ зана на рис. 6 и 7. Соединительную линию изготов¬ ляют из симметричного ленточного кабеля КАТВ, перехлестнув его посередине. Соединительная ли¬ ния проходит внутри несущей траверсы 5, которая выполняет также роль экрана. Сигнал передатчика, наводящийся непосредственно на соединительную линию, очень существенно искажает диаграмму на¬ правленности. В качестве средней части вибраторов использованы отрезки / дюралюминиевого профиля П-образной формы. Согласующие элементы 3 изго¬ товляют из трубки. С места сочленения с согласую¬ щим элементом и до необходимой длины вибраторы наращиваются отрезками 2 из желобковой стали, сложенной вдвое для придания жесткости. Вибра¬ торы крепят к головкам 4 и 6 при помощи изолиру¬ ющих прокладок 8 из текстолита. С приемником антенна соединяется отрезком ка¬ беля РК-49 длиной не менее ‘/в длины волны, т. е. Рис. 5. Детали антенны диапазона 3,5 МГц
Рис. 6. Антенна диапазона 144 МГц: /—основание рефлектора, дюралюминиевый прокат; 2 — плечо реф лектора, желобковая сталь: 3— согласующий элемент, дюралюминиевая трубка с внешним диаметром 6 мм; 4 — головка рефлектора (с крыш¬ кой), дюралюминий; 5 — несущая траверса, дюралюминиевая трубка с внешним диаметром 12 мм; 6 — головка вибратора (с крышкой), дюр¬ алюминий; 7 —разъем СР-50-155Ф; 8 — прокладка, текстолит; 9 — осно¬ вание вибратора, дюралюминиевый прокат: 10 — плечо вибратора, же лобковая сталь; 11 — кронштейн, дюралюминий не короче 25 см (в случае применения более корот¬ кого кабеля очень трудно добиться хорошей диа¬ граммы направленности). Правильно изготовленная антенна настройки не требует. Подбором места подключения конденсато¬ ра С17 к контуру Lt добиваются оптимальной свя¬ зи приемника с антенной. При слишком большой связи заметно сказывается влияние тела спортсме¬ на на диаграмму и усиление антенны, при малой — падает чувствительность. По своим параметрам двухэлементная антенна с активными элементами приближается к парамет¬ рам четырехэлементной антенны «волновой канал». Приемник включается подключением разъема Ш1, в качестве которого использован пятиштырько¬ вый разъем от бытовой радиоаппаратуры. Такой же разъем применен и в зарядном устройстве. Это позволяет включать зарядное устройство в телефон¬ ный разъем и вести заряд аккумуляторов, не выни¬ мая их из корпуса приемника. Поэтому появилась Рис. 7. Детали антенны диапазона 144 МГц 31
Рис. 8. Внешний вид приемника возможность сделать практически неразборный корпус и, как прямое следствие,—улучшить его гер¬ метизацию. Практически приемник вскрывается один раз в сезон для чистки аккумуляторов и про¬ верки состояния монтажа. Налаживание правильно собранного приемника сводится к подстройке контуров на необходимую частоту. Изготовление приемника доступно радио¬ любителю средней квалификации, имеющему опыт изготовления спортивной аппаратуры. Внешний вид приемника показан на рис. 8. А. Иванов СИНТЕЗАТОР ТЕЛЕГРАФНОГО КОДА Автоматический синтезатор телеграфного кода представляет собой портативное устройство на ми¬ кросхемах, формирующее буквенные и цифровые радиограммы. Он предназначен для тренировок ра¬ диотелеграфистов и радиоспортсменов в приеме на слух. В основу синтезатора положена разработанная калужским радиолюбителем А. Папковым схема генератора телеграфных знаков «Гамма-6». В от¬ личие от нее настоящая конструкция формирует буквенные тексты с более равномерным содержани¬ ем знаков алфавита. Перед началом каждого текста формируются три буквы Ж и знак раздела, завершает контроль¬ ные тексты знак окончания передачи АР. Все это приближает синтезируемые тексты к требованиям «Правил по радиоспорту» и позволяет использовать устройство при подготовке и проведении соревнова¬ ний по радиоспорту. Устройство работает с фиксированными скоро¬ стями, что упрощает его эксплуатацию. Основные технические данные: режим работы — контрольный текст объемом 250 знаков, тренировоч¬ ный текст с периодическим повторением через 640 знаков; регистры — русский, латинский, цифры; ко¬ личество текстов 16 384 в каждом регистре; регули¬ ровка паузы от 3 до 17 точек; скорость передачи от 50 до 280 знаков в минуту с интервалом в 10 знаков. К выходу синтезатора можно подключать до 30 головных телефонов ТОН-2. Питается он от сети на¬ пряжением 220 В частотой 50 Гц или от источни¬ ка постоянного тока напряжением 5 В. Принципиальная схема синтезатора приведена 32 на рис. 1. На микросхемах Мс2.2 — Мс2.4 выполнен задающий генератор, частота колебаний которого определяет скорость передачи. Она меняется в зави¬ симости от положения переключателя В6. Симметрирующий триггер на микросхеме Мс16 делит частоту задающего генератора и обеспечива¬ ет формирование прямоугольных импульсов со скважностью, равной единице. Это необходимо для получения правильного соотношения длительностей точек, тире и пауз. Выходной триггер на микросхеме Мс17 имеет раздельные входы / и /С которые подключены к про¬ тивоположным плечам симметрирующего триггера. Выходной триггер повторяет его работу, формируя точки. Для формирования тире служит J—К триггер на микросхеме Мс23. В момент начала формирова¬ ния очередной точки на его вход К с выхода логи¬ ческого элемента на микросхеме Мс19.3 поступает отрицательный импульс, опрокидывающий триггер своим передним фронтом. При этом выходной триг¬ гер блокируется (по входу S) от воздействия им¬ пульса симметрирующего триггера. Поэтому очеред¬ ной импульс симметрирующего триггера, не оказы¬ вая влияния на выходной триггер, через вход 1 триг¬ гера тире опрокидывает его, возвращая в исходное состояние. За время блокирования выходной триг¬ гер не сможет сформировать паузу между точками. Таким образом, исключая паузу между соседними точками, выходной триггер формирует тире. Аналогичным образом работает триггер паузы на микросхеме Мс22, с той лишь разницей, что вы¬ ходной триггер в этом случае блокируется по входу К Опрокидывается триггер паузы по входу К зад¬ ним фронтом положительного управляющего им¬ пульса, поступающего с выхода логического элемен¬ та на микросхеме Мс5.3 в момент перехода выход¬ ного триггера в состояние паузы. От очередного им¬ пульса, поступающего с симметрирующего триггера на вход J триггера паузы, последний возвращается в исходное состояние. За время блокировки выход¬ ного триггера триггером паузы очередная точка также не формируется — получается пауза между знаками. Сигнал с выходного триггера через логический элемент «ИЛИ—НЕ» на микросхеме Мс2.1 посту¬ пает на один из входов логического элемента «И— НЕ» на микросхеме Мс1.4. На другой его вход по¬ дается сигнал звукового генератора на микросхе¬ мах McLl — Мс1.3, частота которого изменяется переменным резистором R1. В результате на выходе микросхемы Мс.4 сигнал будет появляться тогда, когда на левом плече триггера на микросхеме Мс17 окажется высокий уровень напряжения, т. е. логи¬ ческая «1». Таким образом, тональный сигнал бу¬ дет повторять работу выходного триггера. Через резистор R10 сигнал поступает на вход усилителя НЧ, выполненного на микросхеме Mcll. Усилитель нагружен на динамическую головку Гр1, которую можно отключать кнопкой В1. Дополнительный усилитель на транзисторе 77 дает возможность подключать до 30 телефонов со¬ противлением 1600 Ом. Ключевой каскад на транзисторе Т2 управляет работой реле Р1, к контактам которого можно под¬ ключать различные исполнительные устройства. На триггерах, в которых использованы* микро¬ схемы Мс9—Мс10, Мс14—Мс15, выполнены два счетчика выбора знака. На их входы подаются им¬
пульсы с триггера паузы. Нижний по схеме счетчик переключается в момент начала паузы, верхний — в момент окончания. Состояние триггеров нижнего счетчика определяет сочетания точек и тире в фор¬ мируемом знаке, от триггеров верхнего зависит ко¬ личество элементов в этом знаке. Для того чтобы одинаковое количество элементов не повторялось через каждые 16 знаков, верхний счетчик имеет до¬ полнительный вход, на который через каждые 16 знаков поступает импульс с нижнего счетчика. Также на триггерах — в них применены микро¬ схемы Мс24.1, Мс24.2, Мс33.1 — собран и счетчик элементов. Перед началом каждого знака триггеры устанавливаются в исходное состояние по сигналу с триггера паузы. Импульсы на вход счетчика эле¬ ментов поступают с выходного триггера и вызывают переключение триггеров в момент окончания каж¬ дого формируемого элемента. К выходам счетчика элементов подключены два дешифратора: на микросхемах Мс19.1, Мс19.2, Мс25Л, Мс25.2 и Мс25.3, МсЗЗА—МсЗЗ.З. Первый— дешифратор тире — используется для образования команд на формирование тире, второй —.дешифра¬ тор пауз — для образования команд на формирова¬ ние паузы. Дешифратор тире выполнен таким обра¬ зом, что в момент формирования первого элемента знака (точки или тире) появление логического «О» возможно только на выходе микросхемы Мс19.1, в момент формирования второго элемента — на выхо¬ де Мс19.2, третьего — на выходе Мс25.1, четверто¬ го—-на выходе Мс25.2. Выходы этих микросхем объединяются логическим элементом «ИЛИ—НЕ» (Мс20.1). Входы дешифратора тире через устройст¬ во выбора текстов (рис. 2) соединяются с выходами нижнего счетчика выбора знака. Допустим, состояние его триггеров таково, что логическая «1» будет находиться на входах микро¬ схем Мс19.1 и Мс25.1 дешифратора тире. Тогда при формировании первого элемента знака на выходе микросхемы Мс20.1 появится логическая «1», кото¬ рая далее через контакты переключателя рода ра¬ бот В5.2, через логические элементы на микросхе¬ мах Мс21А, Мс21.3 и Мс19.3 поступит на вход К триггера тире. В результате выходной триггер пер¬ вым элементом знака сформирует тире. В момент формирования третьего элемента знака положитель¬ ный импульс с выхода микросхемы Мс20.1 опроки¬ нет триггер тире, что также приводит к тому, что третьим элементом знака будет сформировано тире. Дешифратор пауз работает аналогичным обра¬ зом. Только с триггерами верхнего счетчика выбора знака он соединяется через преобразователь кода на микросхемах Мс39.1—Мс43А, преобразующий четырехразрядный двоичный код в единичный сиг¬ нал. С триггерами верхнего счетчика выбора знака преобразователь соединен через устройство выбора текстов. С выхода микросхемы Мс20.2 импульсы управ¬ ления через логический элемент на микросхеме Мс21.2, переключатель В5.2 и логический Элемент на микросхеме Мс5.3 поступают на вход К триггера паузы. Допустим, что состояние триггеров верхнего счетчика выбора знака таково, что на выходах пре¬ образователя кода — микросхемах Мс34.3, Мс36.1, Мс35.3, соединенных со входами дешифратора пауз, находятся логические «О». Тогда при состоянии триггеров счетчика элементов, соответствующем формированию четвертого элемента знака, логиче¬ ский «О» появится на выходе микросхемы МсЗЗ.З, так как её вход в режиме формирования букв от¬ ключен от преобразователя кода, что равносильно присутствию на этом входе логической «1». Таким образом, при отсутствии сигналов управления с преобразователя кода при формировании четверто¬ го элемента буквы на выходе дешифратора пауз — микросхеме Мс20.2 — появится логическая «1», ко¬ торая воздействует на триггер паузы и вызовет формирование паузы между знаками. В случае появления логической «1» на входе ми¬ кросхемы Мс33.2 выходным триггером будет сфор¬ мирован знак из трех элементов; на входе микросхе¬ мы Мс33.1 — из двух элементов; на входе микро¬ схемы Мс25.3 — из одного элемента. На микросхемах Мс28.1—Мс29.2 выполнен ана¬ лизатор нелатинских знаков. Выходы анализатора соединены со входами дешифратора тире и через устройство выбора текстов — с триггерами нижнего счетчика выбора знака. Когда эти триггеры зани¬ мают состояния, соответствующие формированию знаков Ч, Ю, Я, на выходе микросхемы МсЗО.З по¬ явится сигнал, который через инвертор на микро¬ схеме Мс29.3, переключатели В9, В10 и логический элемент на микросхеме Мс34.1 поступит на вход микросхемы Мс33.2 дешифратора пауз. В резуль¬ тате формирование паузы начнется после третьего элемента, и вместо Ч, Ю, Я будут сформированы знаки О, У, Р. При состоянии, соответствующем формированию буквы Ш, сигнал появится на выхо¬ де микросхемы Мс29.2 и далее через контакты пере¬ ключателя рода работ и логический элемент на ми¬ кросхеме Мс34.3 поступит на вход микросхемы Мс25.3. В результате вместо Ш будет сформирован знак Т. При формировании цифр дешифратор тире от¬ ключается и триггером тире управляет триггер цифр на микросхеме Мс33.2. Этот триггер из одного со¬ стояния в другое переключает сигналы с дешифра¬ тора пауз, которые уже не воздействуют на триг¬ гер паузы: цепь разорвана переключателем В5.2, а через логический элемент на микросхеме Мс12.4 поступает на вход триггера цифр. Триггер паузы в этом случае управляется импудьсами, проходящими через логические элементы на микросхемах Мсб.З и Мс5.3. Импульсы появляются при формировании пятого знака. Таким образом, пауза между знака¬ ми формируется после окончания каждого пятого элемента. Начальное состояние триггера цифр зависит от сигнала на выходе микросхемы Мс34.2, объединя¬ ющей выходы анализатора нелатинских знаков и дополнительного дешифратора на микросхемах Мс26 1 — Мс27.2. Сигнал с выхода микросхемы Мс34.2 поступает далее на один из входов микро¬ схемы Мс36.2. Остальные ее входы подключены к триггеру счетчика элементов и тригеру паузы так, что сигнал на выходе может появиться только во время паузы между знаками. Появившаяся на выходе микросхе¬ мы Мс34.2 логическая «1» вызывает опрокидыва¬ ние триггера цифр в момент начала формирования очередного знака, что приводит к формированию цифр, начинающихся с тире. Логический же «О» не оказывает влияния на триггер цифр, и тот остается в исходном состоянии, что соответствует формиро¬ ванию цифр, начинающихся с точки. В это же со- 33 3 Зак. 1054
стояние триггер цифр переводится после окончания формирования каждого знака сигналом с триггера паузы. Деление синтезируемых датчиком текстов на группы и выдача сигнала на формирование паузы между ними производится триггерами счетчика знаков на микросхемах Мс4.1, Мс4.2, Мс18.1. Мс18.2 и логическими элементами на микросхемах Мс3.1— МсЗ.4, Мс12.1, Мс12.2. Триггеры переключаются в момент окончания каждого знака от сигналов с триггера паузы, которые поступают на его вход че¬ рез логический элемент «ИЛИ—НЕ» на микросхе¬ ме Мс12.1 и инвертор на микросхеме Мс/2.2. При поступлении пятого импульса, соответствующего окончанию формирования пятого знака, триггеры занимают такое состояние, при котором на выходе микросхемы МсЗЛ появится логический «О». Он блокирует триггер паузы по входу J от воздействия импульсов с симметрирующего триггера, которые должны возвратить его в исходное состояние. Одно¬ временно логический «О» через инвертор на микро¬ схеме Ме3.1 поступает на логический элемент «И— 34 НЕ» на микросхеме Мс3.2, на другой вход которого подаются импульсы с симметрирующего триггера. В результате на выходе появляются импульсы, сле¬ дующие с частотой формирования точек, которые далее через элементы на микросхемах Мс12.1 и Мс12.2 поступают на вход счетчика знаков. После прихода трех импульсов на входе микросхемы Мс3.4 появляется логическая «1». Блокировка триг¬ гера паузы прекращается, и от очередного импульса с симметрирующего триггера он возвращается в исходное состояние. В течение промежутка времени с момента окончания пятого знака до возвращения триггера паузы в исходное состояние выходной триг¬ гер формирует паузу между группами. Счетчик знаков участвует также в формирова¬ нии трех букв Ж и знака раздела, которые переда¬ ются перед началом каждого текста. Это обеспечи¬ вается тем, что в первоначальный момент времени после нажатия кнопки В7 логический «О» с левого плеча триггера на микросхеме Мс18.2, поступая на входы логических элементов «И—НЕ» на микросхе¬ мах Мс21.1 и Мс21.2, препятствует прохождению импульсов управления как с дешифраторов тире и пауз, так и с триггера цифр. В этом случае импуль¬
сы управления на триггеры тире и паузы поступают с дополнительного дешифратора на микросхемах Мс5.1, Мс5.2, МсбЛ, Мс6.2, А\с7Л, Мс7.2. Элемент на микросхеме А1с5.2 подключен к выходам тригге¬ ров счетчика элементов так, что при наличии логи¬ ческой «1» на левом плече триггера на микросхеме Мс18.1 на его выходе в момент формирования чет¬ вертого элемента знака появляется отрицательный импульс, который далее через логические элементы на микросхемах МсбА, Мс7.1 и Мс21.3 опрокидыва¬ ет триггер тире. Одновременно этот импульс через элементы на микросхемах Мс6.2, Мс7.2 и Мс5.3 воз¬ действует на триггер паузы. Но тригер тире опро¬ кидывается от переднего фронта импульса, а триг¬ гер паузы — от заднего. В результате выходной триггер сформирует три точки и тире, то есть букву Ж, после чего начнет формировать паузу перед сле¬ дующим знаком. Логическая «1» на левом плече триггера на ми¬ кросхеме Мс18.1 будет оставаться до момента окон¬ чания формирования выходным триггером третьего знака. Таким образом, буква Ж повторяется еще два раза. Затем элемент на микросхеме Мс5.2 бло¬ кируется логическим «О», появившимся теперь на левом плече триггера, а логическая «1» с другого его плеча подключает к работе элемент на микросхеме Mc5J. На выходе последнего отрицательный им¬ пульс появляется в момент формирования первого и пятого элементов знака. Эти импульсы через эле¬ менты на микросхемах Мс6.1, Мс7.1, Мс21.3 и Мс19.3 опрокидывают триггер тире, что приводит к формированию выходным триггером знака разде¬ ла (тире, три точки, тире). В момент формирования пятого элемента знака раздела, как и в случае фор¬ мирования цифр, на выходе микросхемы Мсб.З по¬ является отрицательный импульс, который через элемент на микросхеме Мс5.3 опрокидывает триг¬ гер паузы, вызывая формирование паузы. Исходное состояние триггеров счетчика знаков выбрано таким образом, что после формирования выходным триггером знака на выходе микросхемы Мс3.4 появляется сигнал на формирование паузы между группами. По окончании ее формирования опрокидывается триггер на микросхеме Мс18.2, ко¬ торый блокирует прохождение импульсов управле¬ ния на формирование трех букв Ж и знака раздела через элементы на микросхемах Мс7Л и Мс7.2 и в то же время снимает блокировку с микросхем 35 Рис. 1. Принципиальная схема синтезатора телеграф¬ ного кода
Рис. 2. Принципиальная схема устройства выбора текстов Мс‘21.1 и Мс21.2, открывая тем самым путь для про¬ хождения импульсов управления на триггеры тире и паузы (с дешифраторов тире и пауз — в режиме формирования букв, с триггера цифр — в режиме формирования цифр). В режиме синтезирования контрольных текстов после формирования 250 знаков с выхода микро¬ схемы Мс16.1, подключенной к триггерам счетчиков выбора знака, поступает отрицательный импульс через элементы на микросхемах Мс8.2, Мс8.3 и пе¬ реключатель ВЗ на вход триггера на микросхеме Мс32.2. Тот опрокидывается, блокирует прохожде¬ ние импульсов управления через микросхемы Мс21Л и Мс21.3 и включает узел формирования знака окончания передачи, выполненный на микросхемах Мс13Л—Мс13.3. На выходах микросхем Мс/3.1 и Мс13.2, подключенных к триггерам счетчика эле¬ ментов, появляется отрицательный импульс — со¬ ответственно при формировании и выходным тригге¬ ром второго и четвертого элементов знака. Воз¬ действуя далее через микросхемы Мс13.3, Мс13А, Мс21.3 и Мс19.3 на триггер тире, эти импульсы обеспечивают формирование выходным триггером знака окончания передачи (точка, тире, точка, тире, точка). Импульс на формирование паузы после знака окончания передачи поступает на триггер паузы с микросхемы Мсб.З через элемент на микросхеме МсЗ.З. Триггер паузы опрокидывается и остается в этом состоянии, так как он блокируется по выходу логическим «0» с выхода микросхемы Мс7.3, кото¬ рый появляется в момент начала формирования знака окончания передачи. В режиме синтезирования тренировочных тек¬ стов выход микросхемы Мс8.3 отключается пере¬ ключателем ВЗ от входа триггера на микросхеме Мс32.2. Повторяемость синтезированных текстов 36 зависит от количества возможных комбинаций со¬ стояний триггеров верхнего и нижнего счетчиков вы¬ бора знака. Число этих комбинаций равно 256. Для увеличения периода повторения до 640 знаков пере¬ ключателем ВЗ вводится дополнительная связь с выхода триггера на микросхеме Мс18.1 на вход 5 триггера на микросхеме Мс10.2. В синтезаторе предусмотрена возможность фор¬ мирования увеличенной длительности паузы между знаками. Потребность в этом может возникнуть на начальной стадии тренировок радиотелеграфистов, а также во время перехода радиоспортсменов на запись текстов с использованием замены. Увеличе¬ ние длительности обеспечивает делитель частоты на триггерах на микросхемах Мс31.1, Мс31.2, Мс32.1. На выход делителя импульсы поступают с симмет¬ рирующего триггера. При установке переключате¬ ля В8 в первое положение — как показано на схе¬ ме — делитель частоты не оказывает влияния на работу триггера паузы, и импульсы с симметрирую¬ щего триггера поступают непосредственно на вход триггера паузы. Между знаками формируется обыч¬ ная пауза, равная по длительности трем точкам. При переключении переключателя В8 во второе по¬ ложение вход триггера паузы подключается к выхо¬ ду первого триггера делителя частоты. В этом слу¬ чае триггер паузы возвратится в исходное состоя¬ ние после того, как на вход делителя поступит два импульса. В результате длительность паузы между знаками будет увеличена до пяти точек. В третьем положении переключателя триггер паузы возвра¬ тится в исходное состояние после поступления на вход делителя четырех импульсов. Длительность паузы в этом случае составит девять точек. Нако¬ нец, в четвертом положении на вход делителя по¬ ступит восемь импульсов, и длительность паузы между знаками будет равна 17 точкам. Конструкция и детали. Корпус синтезатора склеен из пластмассы. Все органы управления рас¬ положены на лицевой панели. На задней стенке на¬ ходятся разьемы Ш1—Ш4 и предохранитель Пр1. В конструкции использованы кнопочные модуль¬ ные переключатели П2К. В качестве В6 синтеза¬ тора (см. рис. 1) использован переключатель 24П2Н, В1—В4 устройства выборов текстов (см. рис. 2) — 12П4Н. Динамическая головка Гр1—0,1 Г Д-6. Реле Р1— РЭС-15, паспорт РС4.524.302. Конденсаторы С4, С11 фильтра питания — К50-6. Трансформатор блока питания использован те¬ левизионный— TBK-110JI2. В качестве вторичной использована обмотка, намотанная более толстым проводом. Все детали синтезатора, за исключением элемен¬ тов блока питания, размещаются на трех печатных платах, расположенных друг над другом. Налаживание. При отсутствии ошибок в монта¬ же и применении исправных деталей налаживание сводится к подбору резисторов R12—R61 с тем, что¬ бы при нижнем (по схеме) положении переменного резистора R11 скорость работы датчика не превы¬ шала указанную величину более чем на 3—4 знака в минуту. Если все же после включения питания и нажатия кнопки В7 сигнал на выходе усилителя НЧ отсутствует, необходимо последовательно проверить работоспособность всех узлов. Прежде всего прове¬ ряют усилитель НЧ (подключая осциллограф), За¬ дающий и звуковой генераторы. При исправности задающего генератора от его импульсов должен пе¬
реключаться симметрирующий триггер. Если этот триггер переключается, а выходной — нет, необхо¬ димо проверить, не блокируется ли выходной триг¬ гер триггером паузы. С левого плеча триггера пау¬ зы на вход R триггера на микросхеме Мс17 долж¬ на поступать логическая «1». В дальнейшем, руководствуясь описанием, прове¬ ряют функционирование остальных элементов. Для проверки правильности работы синтезатора ниже приводятся тексты, которые он должен синте¬ зировать в режиме «Контр». Переключатели выбо¬ ра текстов при этом должны находиться в первом положении. Русский контрольный текст ВТЖДА ЩЮЫИШ ХБРМФ КЕЧСН ЯЩЮЫЙ ОХДАЗ УТПОИ ьящюы ВШСНЛ ГЕЦВМ ЖЬЯЩЮ КЙШИБ РТФКА ЧЖЬЯЩ УЫЙОХ ДЕЗУН пчжья гюывм стлги цпчжь РЩЮКА ШЕБРМ ФЦПЧЖ ДЯЩУН ЙОХДА ЗФЦПЧ съяги ЫВТСН ЛЗФЦП ОЖЬРМ ЮКЕШИ БЛЗФЦ ВОЖДА ЩУТЙТ ХБЛЗФ КПЧСН ЯГЕЫВ МХБЛЗ УЦПОИ ЬРТКЖ АШХБЛ ГФЦВМ ЖДЕЩУ НЙШХБ РЗФКА ЧСТЯГ ИЫЙШХ ДЛЗУН ПОЕЬР МЮЫЙШ Латинский контрольный текст ВТЖДА ЩУЫИТ ХБРМФ КЕОСН РЩУЫИ ТХДАЗ УТПОИ ЬРЩУЫ ВТСНЛ ГЕЦВМ ЖЬРЩУ КЙТИБ РТФКА ОЖЬРЩ УЫИТХ ДЕЗУН ПОЖЬР ГУЫВТ стлги цпожь РЩУКА ТЕБРМ ФЦПОЖ ДРЩУН ИТХДА ЗФЦПО СЬРГИ ЫВТСН ЛЗФЦП ОЖЬРМ УКЕТИ БЛЗФЦ ВОЖДА ЩУТЙТ ХБЛЗФ КПОСН РГЕЫВ ТХБЛЗ УЦПОИ ЬРТУК АТХБЛ ГФЦВМ ЖДЕЩУ НЙТХБ РЗФКА ОСТРГ ИЫЙТХ ДЛЗУН ПОЕЬР МУЫИТ Цифровой контрольный текст 36937 56209 54824 81982 01759 84374 36487 56204 80329 31937 01759 30924 81482 06204 85984 36437 56759 30487 31932 01704 85937 91482 56209 30482 98437 51759 85937 48632 01204 80482 93692 56259 30937 48198 51754 85982 93648 71204 30487 48193 70259 35937 93648 20654 85482 98193 75674 30437 48648 20170 О. Жук ТЕЛЕГРАФНЫЙ КЛЮЧ С «ПАМЯТЬЮ» ТОЧЕК И ТИРЕ Автоматически телеграфный ключ позволяет передавать знаки телеграфной азбуки в диапазоне скоростей от 30 до 250 знаков в минуту. Правиль¬ ные соотношения длительности тире, точек и пауз выдерживаются во всем диапазоне скоростей авто¬ матически: ключ обеспечивает запоминание после¬ дующих тире и точки. Например, если до оконча¬ ния передачи первого тире буквы «К» манипулято¬ ром будет замкнут контакт «точки», а затем «тире», весь знак все же будет передан правильно. Начало посылки совпадает во времени с началом замыка¬ ния контактов манипулятора. Питается ключ от источника переменного тока напряжением 6—13 В либо постоянного тока напря¬ жением 8— 15 В. Принципиальная схема представлена на рис. 1. В исходном состоянии триггеры на микросхемах Мс2.1 и Мс2.2 находятся в состоянии «нуль», а Мс3.2 — в состоянии «единица». При этом на логи¬ ческих входах микросхемы Мс2Л устанавливаются потенциалы логической единицы. Вследствие этого потенциал логического нуля с выхода микросхемы Mcl.l запрещает работу тактового задающего ге¬ нератора, выполненного на транзисторах 77 и Т2. При замыкании контактов «тире» манипулято¬ ра В1 на всех входах микросхемы Мс5.1 появляет¬ ся потенциал логической единицы, что приводит к опрокидыванию триггера на микросхеме Мс3.2 в состояние «нуль». Вследствие этого на выходе ми¬ кросхемы Mcl.l появляется потенциал логической единицы, разрешающий работу генератора. Одно¬ временно единица на выходах Q триггеров, собран¬ ных на микросхемах Мс3.2 и Мс2.2, открывает ло¬ гический элемент «И—НЕ», выполненный на микро¬ схеме Мс1.4, что соответствует началу посылки. Через некоторое время, определяемое периодом следования импульсов задающего генератора, триг¬ гер на микросхеме Мс2.1 опрокинется в состояние «единица», а затем снова в состояние «нуль». При втором переключении положительный перепад напряжения на выходе Q микросхемы Мс2Л вызо¬ вет переход триггера на микросхеме Мс2.2 в состо¬ яние «единица», а на Мс3.1 — в состояние «нуль». При этом будет продолжаться формироваться тире за счет работы элемента на микросхеме Мс1.3. По¬ следующие два переключения элемента на микро¬ схеме Мс2.1 приведут устройство в исходное состоя¬ ние. При этом автоматически будет выдержана пау¬ за, равная трети длительности тире. Во все время передачи тире и последующей пау¬ зы триггер на микросхеме МсЗ.2^буДет находиться в нулевом состоянии, и иикакиеГсигналы от мани¬ пулятора не смогут его из этого состояния вывести. Если во время передачи тире будут замкнуты кон¬ такты «точки» манипулятора В1, изменений в ра¬ боте триггеров на микросхемах Мс2 и МсЗ не про¬ изойдет, так как этот сигнал будет блокирован ну¬ левым уровнем на выходе Q триггера на микросхеме МсЗ.2 с помощью элемента на микросхеме Мс4.3. Информация же о точке будет записана R—5 триг¬ гером, выполненным на микросхемах Мс5.2 и Мс5.3, а информация о необходимости закончить тире и выдержать паузу — триггером на микросхеме Мс3.2. По окончании передачи тире и последующей па¬ узы триггер на микросхеме Мс3.2 вернется в состоя¬ ние «единица» и нулевой уровень на выходе элемен¬ та на микросхеме Мс4.3 опрокинет триггер точки на микросхеме Мс3.1 н R—5 триггер на микросхемах Мс5.2, МсЗ.З в состояние «нуль». Начнется форми¬ рование точки и последующей паузы. При состоя¬ нии триггеров на микросхемах Мс2Л и Мс3.1 «еди¬ ница» будет формироваться с помощью элементарна микросхеме Мс1.2 точка. Как только триггер на микросхеме Мс2.1 переключится в состояние «еди¬ ница», начнется формирование паузы. Опрокидыва¬ ние триггера на микросхеме Мс2Л в положение «нуль» вернет устройство в исходное состояние. При формировании точки и последующей паузы сигналы от манипулятора блокируются нулевым уровнем на выходе элемента на микросхеме Мс5.1.
Рис. I. Принципиальная схема телеграфного ключа Эпюры сигналов в характерных точках ключа приведены на рис. 2. В конструкции электронного ключа предусмот¬ рены четыре выхода: «Выход 1»—от контактов Р1.1 реле Р1, не связанных с остальной частью устрой* ства; «Выход 2» и «Выход 3»~— инверсные выходы логических элементов; «Выход 4» используется для слухового контроля. Телеграфной посылке соответствуют замкнутые контакты на «Выходе 1», уровень логической еди¬ ницы на «Выходе 2» и уровень логического нуля на «Выходе 3». Тональный генератор на микросхеме Мсб гене¬ рирует колебания прямоугольной формы с частотой около 1 кГц, которые через манипулятор, выполнен¬ ный на микросхеме Мс7.2, подаются на «Выход 4». Для предотвращения сбоев ключа, вызываемых высокочастотными наводками передатчика, на сво¬ бодные входы микросхем Мс2 и МсЗ поданы уровни логической единицы, а все проводники, выходящие из ключа, развязаны конденсаторами. Годичная эксплуатация ключа на радиостанции первой категории с различными типами антенн по¬ казала достаточную эффективность этих мер. На транзисторе ТЗ собран по простейшей схе¬ ме эмиттерного повторителя стабилизатор питания. Конструкция и детали. Электронный ключ соб¬ ран на плате из двустороннего фольгироваиного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Размеры платы 95X95 мм. Кроме элементов, на плате размещен манипулятор. Основанием ключа служит стальная пластина размерами 125x100x15 мм. Плата прикреплена к ней на стойках. К основанию винтами М3 крепится задняя стенка и крышка. На задней стенке распо¬ ложены резистор R1, регулирующий скорость пере¬ дачи, разъемы Ш1—Ш4. Манипуляционное реле Р1 применено самодель¬ ное, выполненное на базе магнитоуправляемого контакта (геркона). На геркон надет каркас диа¬ метром 3 мм с щечками диаметром 10 мм. На кар¬ касе намотан провод ПЭВ-1 0,1 до заполнения. Мо¬ жет быть применено и реле РЭС-55А (паспорт РС4.569.612.П2). Конденсаторы С1—СЗ — К53-1, С13—С15 — К50-6, С8 и С9 — МБМ, остальные — КЛС. Налаживание ключа заключается в подборке но¬ миналов резистора R4 и конденсатора С/. Рис. 2. Эпюры сигналов в характерных точках ключа
Глава 2. ЗВУКОТЕХНИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА В. Матюшенко ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЙ СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ Стереофонический усилитель рассчитан на рабо- ту от источников сигнала с малым выходным сопро¬ тивлением (магнитофона, электрофона и т. д.). Уси¬ литель имеет подавитель шумов в паузах, предус¬ мотрена возможность включения электромеханиче¬ ской обратной связи (ЭМОС). Основные технические данные Номинальная выходная мощность усилителя, Вт 2x20 Коэффициент гармоник на частоте 1000 Гц при номинальной выходной мощности и сопротивлении нагрузки 4 Ом, не более, % 0,2 Рабочая полоса частот ... 20 Гц—20 кГц Неравномерность амплитудно-частотной характеристики в рабочей полосе частот, не более, дБ 1 Чувствительность на частоте 1 кГц, не менее, мВ 150 Отношение сигнал/шум, не менее, дБ ... 82 Глубина регулировки тембра по низшим и высшим частотам, не менее, дБ . . ±16 Габариты, мм 330X 220X 115 Напряжение питания, В 220 Блок питания общий для обоих каналов Напря¬ жение питания стабилизировано. Принципиальная схема усилителя приведена на рис. 1. Усиливаемый сигнал с входного гнезда Ш1 че¬ рез переключатель BI <?Ограничитель шума» посту¬ пает на переключатель ВЗ <г—12 дБ». При замкну¬ тых контактах переключателя ВЗ образуется дели¬ тель напряжения, состоящий из резисторов R14, R15 и входного сопротивления первого каскада уси¬ лителя. Этот делитель позволяет ослабить уровень входного сигнала на —12 дБ. Переключатель ВЗ необходимо включать, если уровень входного сигна¬ ла превышает 0 дБ. Такое построение входной це¬ пи усилителя предотвращает перегрузку устройства. Первый каскад предварительного усилителя (на транзисторе Т5) усиливает сигнал до напряжения 1,5—2 В. Изменяя глубину отрицательной обратной связи первых каскадов резистором R21 (в левом и правом каналах), устанавливают стереобаланс. Для регулировки тембра используются частот¬ нозависимые делители напряжения (элементы R22—R26, С10—С13). На выходе регуляторов тем¬ бра напряжение сигнала на частоте 1000 Гц состав¬ ляет приблизительно 0,2 В. Большой уровень входного сигнала позволил по¬ лучить хорошее соотношение сигнал/шум без приме¬ нения на входе малошумящего транзистора, что да¬ ло возможность повысить напряжение питания вто¬ рого каскада до 20 В. А это, в свою очередь, позво¬ ляет выбрать рабочую точку каскада на «узком» участке динамической характеристики, что снижает нелинейные искажения. Последующие каскады охвачены отрицательной обратной связью через резисторы R53 и R37. Тем¬ пературную стабилизацию рабочей точки транзи¬ сторов выходного каскада осуществляют элементы R38, R39, R41, R42 и Т8. Применение терморезисто¬ ра R42 не обязательно. Все каскады питаются сравнительно высоким напряжением, что расширяет динамический диапа¬ зон каждого из них. Уровень шума в пауза)< при прослушивании фонограммы с заведомо нйзким соотношением сиг¬ нал/шум можно нескольку уменьшить, если под¬ ключить кнопкой В1 ко входу усилителя ограничи¬ тель шума (транзисторы Т1, ТЗ, Т4). Сигнал при этом через делитель R2R3 поступает на вход усили¬ теля ограничителя шума, а через делитель, образо¬ ванный резистором оптрона Д1, элементами R14, R15 и входным сопротивлением транзистора Т5 — на вход первого каскада усилителя. Связь между каскадами в ограничителе шума — гальваническая, что облегчает установку режимов работы транзисторов в нем: для этого подбирают сопротивление всего лишь одного резистора R6. С выхода эмиттерного повторителя на транзисто¬ ре Т4 сигнал поступает на базу управляющего тран¬ зистора Т2, в эмиттерную цепь которого включен светодиод оптрона. Яркость свечения светодиода пропорциональна входному сигналу. Поэтому про¬ исходит динамическое ограничение сигнала. Порог ограничения устанавливают переменным резисто¬ ром R3. Применение оптрона позволило уменьшить нелинейные искажения по сравнению с диодным по¬ тенциометрическим ограничителем шума. Время заряда конденсатора СЗ определяет инер¬ ционность «молчания» при поступлении сигнала. А от времени разряда этого конденсатора зависит спад усиления после исчезновения сигнала. В усилителе предусмотрена электромеханиче¬ ская обратная связь (ЭМОС). Ее включают пере¬ ключателем В4. Глубину обратной связи устанавли¬ вают подстроечным резистором R58. Введение ЭМОС позволило улучшить ампли¬ тудно-частотную характеристику громкоговорите¬ лей в области низших частот. Для улучшения рабо¬ ты ЭМОС необходимо, чтобы выходное сопротив¬ ление усилителя было много меньше сопротивления нагрузки. Конструкция и детали. Внешний вид усилителя показан на рис. 2, на рис. 3 — расположение основ¬ ных деталей. Усилитель собран на дюралюминиевом основа¬ нии. Передняя панель закреплена дюралюминиевы¬ ми пластинами уголкового профиля. Задняя панель представляет собой ребристый радиатор, на котором выфрезированы площадки для крепления выходных транзисторов обоих каналов, а также транзистора 39
Рис. 1. Принципиальная схема усилителя
Рис. 3. Внутренний вид усилителя стабилизатора напряжения 45 В. В нижней части радиатора ребра отсутствуют, там укреплены предо¬ хранительная колодка и гнездовые части унифици¬ рованных разъемов СГ-5. Транзисторы, установлен¬ ные на радиаторе, изолированы от него слюдяными прокладками. Монтаж усилителя выполнен на четырех печат¬ ных платах. На первой плате находятся элементы блока питания, на второй — элементы шумопода- вителя, на третьей — элементы предварительного усилителя и усилителя мощности одного канала, на четвертой — другого. Монтаж входных цепей, регуляторов тембра и стереобаланса выполнен экранированным прово¬ дом. Между платами предварительного усилителя и усилителя мощности установлен экран. Эти меры способствуют уменьшению проникновения сигнала из одного канала в другой. Регулятор громкости — СПЗ-76 группы В, темб¬ ра, стереобаланса и ограничения шума — СПШ- 0,5 группы А. Резисторы R51, R52, R59 намотаны высокоомным проводом на резисторах ВС-0,25. По¬ стоянные резисторы — MJIT. Подстроечные резисто¬ ры R43, R38 — СПЗ-1Б, R58 — СПО-0,5, терморези- 4]
стор R42 — ММТ-1. Конденсаторы К50-6, МБМ, КЛС, КТ-1. В качестве разделительных конденса¬ торов нежелательно применять конденсаторы ем¬ костью меньше, чем указано на схеме. В качестве индикаторов уровня использованы приборы М476. Транзисторы КТ802А можно заменить на КТ805А, КТ805Б, КТ803А, КТ508А; МП20Б — на КТ203А, КТ203Б с коэффициентом передачи тока базы в пределах 60—80; П701А — на KT80IA или КТ801Б; П605 —на Г1605А. Трансформатор питания выполнен на магнито- проводе ШЛ 16x32. Обмотка / содержит 1240 вит¬ ков провода ПЭВ-2 0,28, обмотка II — 245 витков провода ПЭВ-2 0,8, обмотки III и IV — но 36 витков провода ПЭВ-2 0,27. Перед началом монтажа необходимо проверить н подобрать элементы усилителя. Сопротивления одноименных резиогоров и емкости конденсаторов не должны отличаться более чем на ±20%, а эле¬ ментов регуляторов тембра — не более чем на ±5%. Транзисторы выходных и предоконечных каскадов подбирают по статическому коэффициенту передачи тока базы (в трех точках: при токе коллектора 80 мЛ, 1 и 5 А; напряжение между коллектором и эмиттером должно быть 5 В). Они должны быть идентичными. Коэффициент передачи тока дол¬ жен быть не менее 25. При монтаже следует выполнять следующие требования. В выпрямителе после диодного моста напряжение должно подаваться на сглаживающий конденсатор, а уже с выводов конденсатора в нуж¬ ные точки усилителя. Обший провод, идущий к вход¬ ному гнезду, должен быть припаян вблизи входных транзисторов. Налаживание усилителя следует начинать с установки тока покоя оконечных транзисторов и на¬ пряжения на коллекторе транзистора TI2, равным половине напряжения источника питания. Для это¬ го необходимо сначала временно соединить эмиттер транзистора Т8 с его коллектором. Затем резисто¬ ром R43 установить на коллекторе транзистора Т12 напряжение —20 В. Установив движок резистора R38 в положение минимального сопротивления, сни¬ мают перемычку. В разрыв коллекторной цепи тран¬ зистора Т8 включают миллиамперметр и устанавли¬ вают ток покоя транзисторов оконечного каскада равным 80 мА. Более точную установку напряжения на коллек¬ торе транзистора TI2 следует производить в дина¬ мическом режиме работы оконечного каскада. Для этого необходимо к выходу усилителя подключить активную нагрузку сопротивлением 4 Ом. На вход усилителя подают синусоидальный сигнал частотой 1000 Гц, а амплитуду его изменяют до появления ограничения выходного сигнала (наблюдают по ос¬ циллографу). Резистором R43 добиваются симмет¬ ричного ограничения сигнала. При налаживании цепи вольтодобавки целесо¬ образно использовать общий переменный резистор, а затем заменить его двумя постоянными. Настрой¬ ку производят, добиваясь минимума нелинейных ис¬ кажений при номинальной выходной мощности. Для этой цели желательно использовать векторный изме¬ ритель нелинейных искажений (см. «Радио», 1977, № 6, с. 42—44). Настройка электромеханической об¬ ратной связи проводится согласно статьям, опубли¬ кованным в журнале «Радио». При налаживании шумоподавителя подбором резистора R6 нужно установить на эмиттере транзи¬ стора Т4 напряжение 5 В. Подбирая резистор R10, устанавливают необходимое время разряда конден¬ сатора СЗ. Налаживание предварительного усилителя осо¬ бенностей не имеет. Н. Воробьев СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ С ПСЕВДОСТЕРЕОФОНИЧЕСКОЙ ПРИСТАВКОЙ Стереофонический усилитель предназначен для высококачественного воспроизведения речевых и му¬ зыкальных программ. Он может работать совместно с электропроигрывателем, магнитофоном, приемни¬ ком, телевизором. При работе со стереофоническим источником усилитель работает в режиме «стерео», при работе с монофоническим подключается псевдо- стереофоническая приставка и усилитель работает в режиме «псевдо». В усилителе есть шумоподави- тель системы DNL, который подключается при не¬ обходимости. Регулировка тембра ступенчатая на частотах 60, 800, 4500 и 11 000 Гц. Выходная мощность усилителя 2x25 Вт; коэф¬ фициент нелинейных искажений не превышает 0,5%. Глубина регулировки тембра на частотах 60, 800, 4500 и 11 000 Гц составляет не менее ±20 дБ. Пере¬ ходное затухание между каналами менее 50 дБ. Уровень шумов усилителя (при закороченном вхо¬ де) не превышает 70 дБ. Чувствительность усили¬ теля 100 *мВ. Номинальное сопротивление нагрузки 8 Ом. Питается усилитель от сети напряжением 220 В, потребляемая мощность не превышает 80 Вт. На рис. 1 приведена структурная схема усилите¬ ля. Он состоит из девяти функциональных блоков: блока У1 коммутации входов усилителя, псевдосте- реофонической приставки У2, шумоподавителя DNL УЗ, предварительных усилителей с тембробло- ком У4, У5, двух оконечных усилителей У6, У7бло¬ ка индикации У8 и блока питания (на схеме не по¬ казан). Последний включает в себя два стабилиза¬ тора напряжения ± 12 и ±50 В. Сигналы от различных источников программ поступают в блок коммутации. Данный блок, со¬ стоящий из кнопочных переключателей, позволяет слушателю выбрать необходимый источник .про¬ грамм. Рис. 1. Структурная схема усилителя: У/— блок коммутации входов; У2 — псевдостереофоническая пристав¬ ка; УЗ —* шумоподавитель DNL: У4, У5 — предварительные усилители с темброблоком; У6, У7 — оконечные усилители; У8 — блок индикации
Рис. 2. Принципиальная схема предварительного усилителя с темброблоком Далее сигнал либо непосредственно подается на предварительный усилитель, либо вначале проходит через псевдостереофоническую приставку и шумо- подавитель. Принципиальная схема предварительного усили¬ теля с темброблоком изображена на рис. 2. На вхо¬ де усилителя включен тонкомпенсационный регуля¬ тор громкости. Сигнал с него поступает на каскад, выполненный по схеме истокового повторителя на транзисторе Т2. На транзисторе 77 собран стабили¬ затор тока. Далее сигнал через конденсатор С5 и резистор R7 поступает на неийвертируемый вход операционного усилителя Мс1. Через резисторы R19 и R20 усилитель охвачен отрицательной обратной связью. Между инвертирующим и неинвертирующим входами микросхемы включены регуляторы тембра. Тембр регулируется на четырех частотах: 60, 800, 4500 и 11 000 Гц. Резистор R7 и параллельно вклю¬ ченные резисторы RJ4 — R17 образуют делитель на¬ пряжения. Когда движки переменных резисторов R14—R17 находятся в крайнем левом по схеме положении, часть сигнала через конденсаторы С6—С9, катуш¬ ки Lt—L3 и резисторы R8—R11 ответвляется на «корпус». Одновременно с этим увеличивается глу¬ бина отрицательной обратной связи. В результате сигнал на выходе микросхемы Мс1 ослабляется. Когда же движки переменных резисторов находят¬ ся в крайнем правом по схеме положении, происхо¬ дит обратная картина. Глубина отрицательной об¬ ратной связи уменьшается, и сигнал на выходе опе¬ рационного усилителя Мс1 растет. Переменные резисторы R14—R17 — регуляторы тембра — могут быть выполнены в виде делителя напряжения. Схема его показана на рис. 3. Шаг ре¬ гулировки тембра 4 дБ. Переключатель В1 — сдво¬ енный. Принципиальная схема оконечного усилителя изображена на рис. 4. Он построен по схеме с двух¬ тактным бестрансформаторным выходом. Первые два каскада усиления выполнены на транзисторах 77 и Т5, Сигнал с последнего поступает на фазоин¬ версный каскад, собранный На транзисторах ТЗ, Т4 разной структуры, а затем на выходные транзи¬ сторы Тб, Т7. Симметрирование плеч оконечного усилителя производят подстроечным резистором R9. С выхода усилителя сигнал через разделительный конденсатор С9 поступает в нагрузку (громкогово¬ ритель Гр!) и в блок индикации. Через резистор R14 и цепочку C7R15 оконечный усилитель охвачен отрицательной обратной связью, которая снижает нелинейные искажения. Принципиальная схема псевдостереофонической приставки приведена на рис. 5. Приставка представ¬ ляет собой фазовращатель, позволяющий расще¬ пить монофонический сигнал в диапазоне от 5 до 5000 Гц на две составляющие, сдвинутые относи¬ тельно друг друга на 90°. Первый каскад приставки выполнен на транзи¬ сторе Т1 по схеме эмиттерного повторителя. На Рис. 3. Принципиальная схема регуля¬ торов тембра транзисторе Т2 собран усилительный каскад. Его коэффициент усиления близок к единице, а на тран¬ зисторе ТЗ — фазоинвертор, на выходе которого по¬ лучаются два равных по величине сигнала. Напряжение питания псевдостереофонической приставки стабилизировано (стабилитрон Д1). «Суммарный» коэффициент передачи приставки со¬ ставляет около 0,5. Поэтому при подключении при¬ ставки уменьшается выходная мощность усилителя.
Рис. 4. Принципиальная схема оконечного усилителя Рис. 5. Принципиальная схема псевдостереофонической при¬ ставки На рис. 6 изображена принципиальная схема шумоподавителя. Его первый каскад на полевом транзисторе 77 представляет собой «стоковый по¬ вторитель. Это позволило получить высокое входное сопротивление блока. Второй каскад выполнен на транзисторе Т2, включенном по схеме с разделен¬ ной нагрузкой. Сигнал с коллектора транзистора Т2 поступает непосредственно в выходную цепь, а с эмиттера — в канал дополнительной обработки. Це¬ почка C4R8 вместе с конденсаторами С5, С6 и эле¬ ментами третьего и четвертого каскадов, собранных соответственно на транзисторах ТЗ, Т4, образуют активный фильтр верхних частот с частотой среза около 5 кГц. Пятый каскад (на транзисторе Т5) вы¬ полнен с разделенной нагрузкой. Сигнал с эмиттера транзистора Т5 поступает на регулируемое звено Я19Д4Ц6У а с коллектора через конденсатор С9— на диоды ДЗ, Д5. При малом уровне высокочастот¬ ных составляющих напряжение на коллекторе тран¬ зистора Т5 недостаточно для открывания диодов ДЗ, Д5, и сигнал проходит через управляемое зве¬ но без заметного ослабления на выход блока, сум¬ мируясь с сигналом, снимаемым с транзистора Т2. Резистором R21 регулируют степень подавления шумов в паузах. При увеличении сигнала до уровня 35—38 дБ канал дополнительной обработки закры¬ вается и сигнал проходит на выход только через ре¬ зистор R21. Принципиальная схема блока индикации (толь¬ ко для одного канала) показана на рис. 7. Он со¬ стоит из выпрямителя на диодах Д1, Д2 и миллиам¬ перметра ИП1. Подстроечным резистором устанав¬ ливают уровень сигнала, поступающего с оконечно¬ го усилителя. Блок питания состоит из трансформатора Тр1 см. рис. 10),выпрямителей и стабилизаторов напря¬ жения ±12 В и +50 В. Принципиальная схема стабилизатора напряже¬ ния ± 12 В (вместе с выпрямителем) изображена на Рис. 6. Принципиальная схема шумоподавителя
Рис. 7. Принципиальная схема блока индикации Рис. 8. Принципиальная схема стаби¬ лизатора напряжения ±12 В рис. 8. Выпрямленное диодами Д1—Д4 напряжение подается на два канала стабилизации. Первый соб¬ Рис. 9. Принципиальная схема стабилизатора напряжения +50 В ран на транзисторах Т1—ТЗ, второй — на Т4—Тб. Регулирующий транзистор в обоих каналах состав¬ ной. На рис. 9 приведена принципиальная схема ста¬ билизатора напряжения +50 В. Он собран на четы¬ рех транзисторах. Для защиты мощных транзисто¬ ров на выходе стабилизатора включен резистор R11. На рис. 10 изображена схема соединений отдель¬ ных блоков усилителя. Конструкция и ^детали. Усилитель выполнен в стальном шасси размерами 390X300X70 мм. Дета¬ ли большинства блоков расположены на печатных платах из стеклотекстолита. Блок предварительного усиления заключен в экран. Выходные транзисторы оконечных усилителей и регулирующие транзисто¬ ры ТЗ, Т4 стабилизатора напряжения 50 В установ¬ лены на общем радиаторе размерами 300Х60Х Х40 мм выфрезерованном из дюралюминия. Рис. 10. Схема соединения блоков усилителя
Входы усилителя соединены с переключателями, ни избежание наводок, экранированным проводом. Конденсаторы Ci, С2, С5,С6 (см. рис. 6) —элек¬ тролитические К50-ЗБ. Все остальные — К50-6 и КМ-5, резисторы — МЛТ. Переменные резисторы — регуляторы тембра — сдвоенные, группы А. Катуш¬ ки LI — L3 намотаны на кольцевых сердечниках из феррита М2000НМ, типоразмер К20Х12Х5. Ка¬ тушка L1 содержит 2000 витков провода ПЭВ-2 0,08, L2 — 350 витков, a L3 — 200 витков провода ПЭВ-2 0,12. Налаживание усилителя вначале проводят по¬ блочно. Начинают его, как обычно, с установки ре¬ жимов работы транзисторов по постоянному току. В стабилизаторе напряжения ±12 В необходи¬ мый уровень выходного напряжения устанавливают подстроечными резисторами R8 и R11, в стабилиза¬ торе + 50 В — подстроечным резистором R9. В предварительном усилителе необходимо рези¬ стором R19 установить нужную чувствительность. При возбуждении усилителя параллельно резисто¬ ру R19 нужно включить конденсатор емкостью око¬ ло 510 пФ. Резистором R9 в оконечном усилителе устанав¬ ливают ток покоя выходных транзисторов. Он дол¬ жен быть около 30 мА. При появлении высокочас¬ тотного возбуждения в верхнем плече нужно вклю¬ чить между коллектором и эмиттером транзистора ТЗ конденсатор емкостью 0,047 мкФ. При налаживании псевдостереоприставки нуж¬ но тщательно подобрать резисторы и конденсаторы в фазовращающих цепочках. При подборе элементы можно соединять и последовательно, и параллельно. В заключение проводят комплексную проверку усилителя. Л. Никольский ПСЕВДОКВАДРАФОНИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ Описываемый псевдоквадрафонический усили¬ тель можег совместно работать как с низкоомными, так и высокоомными источниками моно- и стереосиг¬ нала (проигрывателем, магнитофоном, тюнером и т. п.) и с любыми 10-ваттными громкоговорителя¬ ми, имеющими модуль полного электрического со¬ противления 8 Ом. Он обеспечивает пять режимов работы: «моно», «стерео», «псевдостерео», «псевдо- квадра-стерео» и «псевдоквадра-псевдостерео». Тре¬ тий и пятый режимы предназначены для прослуши¬ вания монографических программ с эффектами, близкими соответственно к стереофоническому и квадрафоническому звучанию. Чувствительность всех входов усилителя 200 мВ. Выходная мощность (по каждому каналу) состав¬ ляет не менее б Вт. Диапазон воспроизводимых ча¬ стот 60... 15 000 Гц. Коэффициент гармоник состав¬ ляет около 1%. Диапазон регулировки тембра на ча¬ стотах 100 Гц н 10 000 Гц не менее ±14 дБ. Пита¬ ется усилитель от сети переменного тока напряже¬ нием 127 или 220 В. Функциональная схема усилителя приведена на рис. 1. Он имеет два идентичных канала усиления, каждый из которых состоит из предварительного усилителя У2 (УЗ), темброблока У4 (У5) и усили¬ теля мощности У6 (У7), нагруженных на громкого¬ ворители (через разъемы ШЗ и Ш4). К выходам усилителей мощности подключен блок индикации У9 со светодиодами Ц1 и Д2. Входные цепи, комму¬ тируемые переключателем В2, и фазовращатель У1 обеспечивают три основных режима работы: «моно», «стерео» и «псевдостерео». Каждый усилитель мощ¬ ности нагружен на громкоговоритель. Кроме того, между выходами усилителей мощности включена первичная обмотка трансформатора Тр1, в его вто¬ ричной обмотке наводится разностный сигнал, кото¬ рый затем усиливается в блоке У8 и подается на два громкоговорителя (через разъемы Ш5 и Ш6), вклю¬ ченные противофазно. Такое построение усилителя обеспечивает еще два режима работы: «псевдоквад- ра-стерео», «псевдоквадра-псевдостерео». Псевдоквадраусилитель выполнен по модульно¬ му принципу. Модули предварительных усилителей и темброблоков соединены непосредственно, а меж¬ ду темброблоками и усилителями мощности вклю¬ чены сдвоенные переменные резисторы (1R8 и 2R8), являющиеся шнрокодиапазонным регулятором ба¬ ланса стереоканалов. Такая схема регулирования баланса достаточно проста, ибо представляет собой в сущности дифференциальный плавный делитель Рис. 1. Функциональная схема усилителя: У1 — фазовращатель: У2, УЗ — предварительный усилитель; У4, У5 — темброблок; У6, У7 — усилитель мощности; У8 — блок индикации У9 — усилитель разностного сигнала
напряжения, неограниченный добавочными посто¬ янными резисторами. Применение этой схемы в данном устройстве оказалось возможным потому, что усилители стереоканалов имеют достаточный ззпас усиления. Резистором R2 изменяют уровень сигнала в ква- дракан^лах. Единственный регулятор в квадракана- лах существенно упрощает эксплуатацию устрой¬ ства, поскольку при такой схеме не требуется для квадраканалов отдельных регуляторов тембра и ба¬ ланса; их функции принимают на себя одноименные регуляторы в усилителях стереоканалов. Такое упрощение допустимо потому, что, во-первых, квад- раканалы являются вспомогательными каналами, а во-вторых, это не противоречит и самой природе квадрафонии. Громкость в каналах регулируют переменными резисторами 1R5 и 2R5. Цепочки R1C1 служат для подъема высокочастотной составляющей сигнала и для повышения отдачи пьезоэлектрического звуко¬ снимателя на нижних частотах. Принципиальная схема фазовращателя приведе¬ на на рис. 2. Он представляет собой двухкаскадный усилитель. Первый каскад выполнен на полевом Рис. 2. Принципиальная схема фазовращателя Рис. 3. Принципиальная схе¬ ма предварительного усили¬ теля транзисторе 77, что дает возможность включить фа¬ зовращатель в высокоомные входные цепи. Второй каскад на транзисторе Т2 выполнен по схеме уси¬ лителя с разделенной нагрузкой, к которой (рези¬ сторы R2 и R4) подключена фазосдвигающая цепоч¬ ка R5CI с разделительными (выходными) конденса¬ торами СЗ и С4 соответственно для прямого и сдви¬ нутого по фазе сигналов. Элементы R3 и С2 обра¬ зуют развязывающий фильтр в цепи питания. Принципиальная схема предварительных усили¬ телей приведена на рис. 3. Они построены по схеме двухкаскадного усилителя с непосредственной связью. Первый каскад, чтобы получить высокое входное сопротивление, выполнен на полевом тран¬ зисторе 77, второй — на транзисторе Т2 структуры п-р-п. Резистор R3 служит для установки режима и выравнивания коэффициентов усиления предвари¬ тельных усилителей в каждом из каналов. Цепочка R5C2 — развязывающий фильтр в цепи питания. Принципиальная схема темброблока изображе¬ на на рис. 4. Он представляет собой совокупность частотнозависимых и регулируемых RC цепей, свя¬ занных (через конденсаторы С4 и С5) с входом и выходом усилительного каскада на транзисторе 77. Этот каскад компенсирует неизбежное затухание сигнала, вносимое пассивными RC цепями. Регуля¬ тор тембра, собранный по такой схеме, обеспечивая диапазон регулирования около ±14 дБ на частотах Рио. 4. Принципиальная схема темброб/юка 100 Гц и 10 кГц, имеет коэффициент передачи на частоте 1 кГц почти равный единице (см. «Радио» № 11 за 1974 г.). Принципиальная схема усилителя мощности по¬ казана на рис. 5. Он собран на семи транзисторах по схеме, аналогичной схеме усилителя мощности электрофонов, например. «Вега-101-стерео» или Рис. 5. Принципиальная схема усилителя мощности «Аккорд-001-стерео». Однако для улучшения его ха¬ рактеристик несколько изменена схема выходного каскада. Сделано это согласно рекомендации, при¬ веденной в «Радио» № 3 за 1977 г. на с. 38. Сбалансированные с помощью транзистора Тб входные сопротивления плечей выходного каскада (Т5, Т7) позволили существенно понизить нелиней¬ ные искажения усилителя мощности и обеспечить запас усиления за счет уменьшения глубины отри¬ цательной обратной связи (через резисторы R5, R15). Схема усилителя разностного сигнала аналогич¬ на схеме усилителя мощности. Принципиальная схема блока индикации балан¬ са стереоканалов изображена на рис. 6. Он пред¬ ставляет собой дифференциальный усилит ель (ми¬ кросхема Met и транзисторы 77 и 7\2), нагруженный на светодиоды Д1 и Д2 (см. рис. 1). На выходы уси¬ лителя подается разностный (JI—Я или П—JI) па- рафазный сигнал «постоянного» тока, формируе¬ мый двумя диодными мостами (Д1—Д4, Д5—Д8) и четырьмя резисторами (Rl—R4). Подстроечными резисторами R5 и R6 устанав¬ ливают режим дифференциального усилителя и на¬ чальный уровень свечения светодиодов.
Рис. 6. Принципиальная схема блока индикации баланса Принципиальная схема блока питания усилите¬ ля показана на рис. 7. Он состоит из трансформато¬ ра питания Тр1, мостового диодного выпрямителя (ДЗ—Д6)% емкостного фильтра (С2 и СЗ) в цепи —36 В. Напряжение —22 В стабилизировано. Ста¬ билизатор собран на транзисторе 77 с опорными диодами Д1 и Д2. Лампа JI1 является световым ин¬ дикатором включения псевдоквадраусилителя. Рис. 7. Принципиальная схема блока питания В сетевой цепи блока питания после сетевого вы¬ ключателя (на схеме это не показано) есть две пары гнезд, предназначенных для включения вилок сете¬ вых шнуров соответственно двух подключенных к усилителю источников программы, например, про¬ игрывателя и магнитофона. Таким образом, при включении псевдоквадраусилителя сетевое напря¬ жение одновременно подается и на источники про¬ граммы, что повышает удобство эксплуатации кон¬ струкции в целом. Конструкция и детали. Как уже упоминалось ранее, псевдоквадраусилитель представляет собой совокупность соединенных между собой по цепям сигнала отдельных функциональных модулей. Мо¬ дульный принцип широко применяется в промыш¬ ленной аппаратуре и представляет большое удобст¬ во для радиолюбителей, поскольку он обеспечивает возможность непрерывного совершенствования соб¬ ранного устройства даже в процессе его эксплуата¬ ции. Действительно, для того чтобы устройство на¬ ходилось на современном уровне, во всех отношени¬ ях выгоднее изготавливать отдельные модули или узлы и затем устанавливать их в устройство взамен морально устаревших, чем изготавливать новое уст¬ ройство в целом. На рис. 8 приведены фотографии модулей плос¬ кой и объемной конструкции. Внутренний вид псевдоквадраусилителя показан на рис. 9. Все узлы и модули, кроме усилителя раз¬ ностного сигнала, выходных транзисторов, регуля¬ торов и переключателей, смонтированы на дне кор¬ пуса. Модули крепятся к днищу с помощью винтов и стоек. Модуль усилителя разностного сигнала уста¬ новлен на съемной крышке корпуса и соединен по цепям питания и сигналов двумя шнурами. Радиаторы с выходными транзисторами, разъ¬ емы и переключатель В1 установлены на задней стенке, которая, как и дно, изготовлена из дюралю¬ миния толщиной 2 мм. Остальные стенки и съемная крышка — из 10-миллиметровой фанеры. В крышке и в дне просверлены вентиляционные отверстия. Де¬ ревянные элементы корпуса с лицевой стороны окле¬ ены шпоном, покрыты нитроглифталевым лаком и отполированы. Вентиляционные отверстия крышки «задрапированы» декоративной металлической ре¬ шеткой. Такая же решетка установлена и на лице1 вой стенке корпуса. Схемы модулей не критичны к.типам пассивных элементов. Потому для сборки усилителя можно ис¬ пользовать любые типы резисторов и конденсаторов, лишь бы они соответствовали указанным на схемах номиналам и были бы предусмотрены на напряже¬ ния и рассеиваемую мощность не меньшие, чем ука¬ зано на схемах. Рис. 8. Конструкция плоского и объемного модулей
Рис. 9. Внутренний вид псевдоквадрафоннческого усилителя В качестве переключателя В1 можно использо¬ вать как двухполюсный тумблер, так и кнопочный переключатель П2К. Переключатель режимов рабо¬ ты В2 — галетный на три положения и три направ¬ ления (одна плата). Для формирования разностного сигнала можно использовать малогабаритный трансформатор (межкаскадный) от любого транзисторного прием¬ ника. Разместить его следует в экране и установить 'подальше от трансформатора питания. Если возникает необходимость использовать громкоговорители, имеющие сопротивление мень¬ ше 8 Ом, то их следует соединить последовательно. Трансформатор питания Тр1 изготовлен из транс¬ форматора от телевизора «Рекорд» серии Б, имею¬ щего сечение сердечника около 11 см*. Вторичная обмотка намотана заново. Она содержит 80 витков провода ПЭЛ 1,2 (отвод от 18-го витка). Налаживание. Схема псевдоквадраусилителя не имеет каких-либо принципиальных особенностей, 49 4 Зак. 10S4
потому и налаживают его по известным правилам и методикам обычной транзисторной низкочастот¬ ной аппаратуры, то есть налаживание сводится к проверке правильности монтажа по схемам, к уста¬ новке режимов работы транзисторов по постоянно¬ му току и т. д. Однако конструкция усилителя по¬ зволяет несколько упростить всю эту работу за счет разделения ее на два этапа. Первый этап — на¬ лаживание каждого модуля в отдельности, второй— налаживание усилителя в целом, когда его модули соединены между собой в соответствии со струк¬ турной схемой. При налаживании модуля фазовращателя равен¬ ство сигналов на разделительных конденсаторах СЗ и С4 можно получить, подбирая резистор R2 либо R4. Цепочка R5C1 при среднем положении движка R5 должна сдвигать фазу синусоидального сигнала на 90° для частоты около 3000 Гц, чтобы обеспечить возможность выбора на слух желаемого характера эффекта псевдостерео на втором этапе налажива¬ ния усилителя. При налаживании модулей фазовращателя и предварительных усилителей следует иметь в виду, что их коэффициенты передачи зависят соответст¬ венно от положения движков резисторов R1 и R3. Налаживание блока индикации на первом этапе состоит в установке подстроечным резистором R6 некоторой средней яркости свечения светодиодов в отсутствии сигнала на его входах Л и П. Резисто¬ ром -R5 можно несколько выравнять яркость свече¬ ния светодиодов. На втором этапе сначала следует наладить ка¬ налы стерео Л и Я при нижнем (по функциональной схеме) положении движка резистора R8. При нала¬ живании стереоканалов следует получить, во-пер- вых, в верхнем по схеме и нижнем положении движ¬ ка резистора R4 ив среднем положении движков 1R8 и 2R8 (для номинального уровня входного сиг¬ нала— 200 мВ, например, частотой 1000 Гц) вы- ходную мощность в каждом канале 6—8 Вт. Во-вто- рых, в среднем положении регуляторов громкости и баланса необходимо добиться равенства сигналов Л и Я на выходах усилителя мощности в режиме «моно». В-третьих, должно быть равенство гром¬ кости звучания усилителя в режимах «стерео» и «псевдостерео». В-четвертых, следует удостоверить¬ ся в правильности работы индикатора баланса. Поскольку усилители имеют достаточный запас по усилению, то согласование выходной мощности с уровнем входного сигнала при выбранном коэффи¬ циенте отрицательной обратной связи в усилителях мощности (резисторы R5 и R15) можно обеспечить как путем подбора параметров цепочек R1C1R2, так и установкой балластных резисторов между модулями усилителя (резисторы на функциональной схеме не показаны). Равенство уровней выходных сигналов левого и правого каналов для некоторого среднего положе¬ ния движков регулятора громкости можно обеспе¬ чить путем изменения глубины обратной связи в од¬ ном из усилителей мощности, поскольку коэффици¬ енты их передачи в основном уже выравнены по ка¬ налам на первом этапе. Равенство громкости звучания усилителя в ре¬ жимах «стерео» и «псевдостерео» устанавливается на слух в процессе прослушивания стереопрограммы путем подбора резисторов 1R4 и 2R4 и при переклю- 50 чении указанных режимов работы усилителя. Для проверки работы индикатора баланса сле¬ дует подать на вход усилителя синусоидальный сиг¬ нал и регуляторами баланса в режиме «моно» по измерителю уровня установить на выходах усили¬ телей мощности равенство сигналов в каналах. При этом разностный сигнал будет равен нулю и потому этому условию, то есть условию баланса стереока¬ налов, должна соответствовать некоторая средняя и одинаковая яркость свечения светодиодов. Если это не обеспечивается, то следует повторить регулиров¬ ки первого этапа налаживания. Если окажется не¬ достаточным регулировок резисторами R5 и R6 (см. рис. 6), то следует попробовать поменять местами светодиоды или подобрать один из резисторов R1— R4. В правильно налаженном индикаторе разбалан¬ су Л>Я соответствует увеличение яркости левого и уменьшение яркости правого светодиодов, при раз¬ балансе Л<Я, наоборот, ярче светится правый ди¬ од, слабее — левый. При значительном разбалансе того или другого знака соответственно один из дио¬ дов не светится совершенно. Относительно визуального контроля баланса по¬ лезно знать следующее. Установка баланса по пока¬ заниям как индикаторов уровня выходных сигналов, так и с помощью данного индикатора принципиаль¬ но правильна только при условии равенства сигна¬ лов Л и Я на входе усилителя, что справедливо лишь для режима «моно». Устройства, названные выше, даже в режиме «моно» могут служить инди¬ каторами лишь электрического, но не акустического баланса каналов, поскольку они не учитывают ни технологического разброса характеристик левого и правого громкоговорителей, ни акустических свойств помещения, в котором они работают. Таким обра¬ зом, любой из подобных индикаторов может быть индикатором только приблизительного акустичес¬ кого баланса. Налаживание квадраканалов сводится к подбо¬ ру балластного резистора R9 и к фазировке громко¬ говорителей ГрЗ и Гр4. Эти операции проводятся в процессе прослушивания стереопрограммы в ре¬ жиме «стерео» при нормальной для слуха громкости и сбалансированности стереоканалов. В результате налаживания квадраканалов следует обеспечить, чтобы в верхнем положении движка резистора R8 все четыре громкоговорителя создавали звуковое поле такой структуры, при которой слушатель, нахо¬ дящийся в зоне наилучшего стереоэффекта, ощущал бы себя в центре исполнителей. Тогда резистором R8 можно будет выбирать любой практически до¬ статочный уровень квадра от нуля до максимума, не опасаясь перегрузить усилитель разностного сигна¬ ла. Оптимальный уровень квадра относителен, так как он определяется и характером звуковой про¬ граммы, и вкусом» и желанием слушателя. Однако следует отметить, что наилучший эффект квадра в режиме «псевдоквадра-стерео» должен обеспечи¬ вать объемность звучания при различимости источ¬ ников звука (исполнителей) по фронту. В заключение следует сказать, что если стерео¬ фония весьма требовательна к качеству источника звуковой программы (проигрыватель, магнитофон и т. д.) и усилителям, то еще более требовательны к ним псевдоквадрафонические системы. Потому хо¬ рошее псевдоквадрафоническое звучание в широком динамическом и частотном диапазонах можно обес¬ печить только при достаточно высоком качестве ба¬ зовой стереофонической системы в целом.
Г. Мейер КВАДРАФОНИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ Данный усилитель предназначен для работы в качес*гве выходного усилителя мощности, на вход которого подается сигнал от усилительио-коммута- ционного устройства, содержащего регуляторы громкости, тембра, баланса и т. д. Он может рабо¬ тать как квадрафонический, так и стереофониче¬ ский. В режиме «стерео» используются все четыре усилителя, по двухполосной схеме с частотой раз¬ деления сигнала 1000 Гц, что не только уменьшает интерференционные искажения, но и увеличивает выходную музыкальную мощность в два раза. К усилителю могут быть подключены специаль¬ ные грохмкоговорители с двухполосным входом или громкоговорители обычного типа. В последнем слу¬ чае они включаются между выходами усилителей низших и высших частот. В усилителе предусмотрена возможность сравни¬ вать по качеству звучания различные громкогово¬ рители. Для этого в него введен кнопочный пере¬ ключатель, позволяющий подключать их как по оче¬ реди (А или Б), так и совместно (А + Б). Во время работы на головные телефоны этим переключателем можно выключить все подключенные громкоговори¬ тели. Усилитель имеет раздельные квадра- и стерео¬ входы, переключаемые кнопкой с независимой фик¬ сацией. Чувствительность усилителя 250 мВ (при уров¬ не выходного сигнала 10 В). Входное сопротивление в режиме «квадра» со¬ ставляет 30 кОм, в режиме «стерео» — 50 кОм. Максимальная выходная мощность каждого ка¬ нала на низших частотах при коэффициенте гармо¬ ник 5% —36 Вт, на частотах выше 15 кГц— 10 Вт. При коэффициенте гармоник 0,5% выходная мощ¬ ность на низших частотах составляет 25 Вт, на выс¬ ших — 9 Вт. Уровень фона не превышает —85 дБ. Уровень бе¬ лого шума при открытом входе, заэкранированном и заземленном усилителе равен —79 дБ. Номинальное сопротивление нагрузки 4 Ом. Частота раздела полос в режиме «стерео» 1000 Гц. Крутизна скатов амплитудно-частотной ха¬ рактеристики фильтров — 12 дБ на октаву. Точка пересечения амплитудно-частотных характеристик фильтров расположена на уровне —3 дБ. Усилитель потребляет мощность от сети 100 Вт. Габариты усилителя 340X235X130 мм. Ввиду того, что они невелики, время работы при макси¬ мальной выходной мощности ограничено — оно не должно превышать 10 мин. Функциональная схема усилителя приведена на рис. 1. Он состоит из четырех идентичных усилите¬ лей 5—8, двух фильтров низших 1, 4 и двух верх¬ них 2, 3 частот. Источник стереофонического сигна¬ ла подключают к разъему Ш1, квадрафоническо¬ го — к Ш2. Режимы работы квадрафонического усилителя выбирают переключателем В1. Переключателями В2 — В5 коммутируют громкоговорители. К разъ¬ ему Ш4 в режиме «стерео» подключают низкочас¬ тотные головки двухполосного громкоговорителя левого канала, в режиме «квадра» — фронтальный Рис. 1. Функциональная схема усилителя: /, 4 — фильтры низших частот: 2, 3 — фильтры верхних частот; 5— 8 — усилители громкоговоритель того же канала. К разъему Ш5 в зависимости от режима работы усилителя подклю¬ чают высокочастотные головки двухполосного гром¬ коговорителя левого канала либо тыловой громко¬ говоритель того же канала. К разъемам Ш6 и Ш7 подключают однополосные громкоговорители. На¬ значение разъемов 1118, Ш9, UI1Q, ШИ в правом канале аналогично назначению разъемов Ш6, Ш7, Ш5, Ш4. К разъему ШЗ можно подключить стерео¬ фонические головные телефоны. Принципиальная схема усилителя показана на рис. 2. Входной каскад представляет собой диффе¬ ренциальный усилитель на транзисторах 77 и Т2. Каких-либо особенностей он не имеет. Балансируют усилитель подстроечным резистором R28. Следующий каскад собран на транзисторе ТЗ. Сигнал с него поступает в оконечный усилитель. На транзисторе Т5 выполнен генератор тока. Для уста¬ новки тока покоя и термостабилизации рабочей точ¬ ки выходных транзисторов служит каскад на тран¬ зисторе Т4. Оконечный усилитель построен по симметричной двухтактной схеме. Верхнее плечо на транзисторах Тб, Т8, ТЮ и Т12 и нижнее на транзисторах 77, T9, Т11 и Т13 собраны по одинаковым схемам на тран¬ зисторах разной структуры. К эмиттерам выходных транзисторов подключена нагрузка. Симметричность обусловливает малые нелиней¬ ные искажения при относительно неглубокой ( — 18 дБ) обратной связи, охватывающей весь уси¬ литель. Обратной связью через резисторы R13—R15 и R15—R17 дополнительно охвачены оконечные кас¬ кады. Подстроечный резистор R15 служит для уста¬ новки динамической симметрии обоих плеч усилите¬ ля по коэффициенту усиления. (Эту регулировку выполняют при подаче на вход сигнала частотой 400 Гц, выходной сигнал должен быть 3 В.) На рис. 3 показана зависимость выходной мощ¬ ности усилителя от частоты при коэффициенте гар¬ моник 0,5%, а на рис. 4 — зависимость коэффици¬ ента гармоник от частоты при выходном сигнале
Рис 2. Принципиальная схемз усилителя Рис. 4. Зависимость коэффици¬ ента гармоник от частоты при выходном сигнале 2,44 В Рис. 3. Зависимость выходной мощности усилителя от частоты прн коэффициенте гармоник 0,5% Рис. 5. Принципиаль¬ ная схема фильтров и блока питания
Рис. 6. Амплитудно-частотная характеристика фильтров 2,44 В. При снятии характеристик к усилителю под¬ ключалась нагрузка 4 Ом. Принципиальная схема фильтров (одного кана¬ ла) и блока питания приведена на рис. 5. Амплн- тудно-частотная характеристика фильтров изобра¬ жена на рис. 6. Правый и левый каналы квадрафо¬ нического усилителя питаются от отдельных источ¬ ников. Напряжение питания фильтров стабилизи¬ ровано. Конструкция и детали. Внешний вид усилителя показан на рис. 7, а сборочный чертеж — на рис. 9. Большинство деталей усилителя размещено на печатных платах. Печатная плата и расположение Рис. 8. Расположение деталей на печатной плате усилителя (слева) и печатная плата (справа) деталей усилителя мощности на ней показаны на рис. 8. В усилителях мощности можно использовать транзисторы КТ814В (Т8), КТ815В (T9), КТ816В (Т10), КТ817В (Til), КТ803А, КТ819В (Т12), КТ818В (Т13). При использовании комплементар¬ ных транзисторов сопротивление резисторов R20, R21, R23, R24 следует увеличить в два раза. Тран¬ зисторы КТ816В (Т10) и КТ817В (Т11) нужно ус¬ тановить на радиаторы из дюралюминиевой пласти¬ ны размерами 70X20X4 мм. Если описанный усилитель будет собран в боль¬ шем корпусе, то сопротивление терморезистора (ти¬ па ММТ) должно быть 5,1 кОм, а параллельно тер¬ морезистору следует включить обычный резистор сопротивлением 2,2 кОм. В блоке питания применены трансформаторы, собранные на магнитопроводах ШЛ 16x32. Обмотки / содержат 1320 витков провода ПЭВ-1 0,35; об¬ мотки//— 130+130 витков провода ПЭЛ 0,8; об¬ мотки III — 80 витков провода ПЭЛ 0,35. Экрани¬ рующая обмотка выполнена в один слой проводом ПЭВ-1 0,35. Налаживание усилителя проводится по обще¬ принятой методике. Ток покоя выходных транзисторов устанавлива¬ ют резистором R8, добиваясь падения напряжения на резисторах R22 и R25, равного 10 мВ. После каж¬ дой регулировки резисторами R15 и R28 ток покоя следует устанавливать заново. При возбуждении усилителя (если используют¬ ся комплементарные транзисторы) между базой транзистора Т8 и корпусом (или «плюсовой» шиной питания) следует включить конденсатор емкостью 3300 пФ. Повторяя данный квадрафонический усилитель, следует учесть следующее. Применение транзистора П210 снижает выходную мощность на высоких ча¬ стотах, повышает потребляемый ток и увеличивает на этих частотах коэффициент гармоник. Желатель¬ но использовать транзисторы серии КТ818, КТ819. Применять транзисторы КТ806 и ГТ806 нецелесооб¬ разно, так как это делает усилитель менее надеж¬ ным. Эти транзисторы не выдерживают резких пере¬ падов тока и мгновенных «сбросов» нагрузки. Рис. 7. Внешний вид усилителя
54 Рис. 9. Сборочный чертеж усилителя
Малые габариты усилителя плохо отражаются на тепловом режиме. Параметры сильно изменяют¬ ся даже при 15-минутной работе на максимальной мощности. Указанная в статье мощность силовых трансфор¬ маторов оказалась на практике недостаточной. Трансформаторы при максимальной мощности пере¬ греваются. В указанных габаритах усилителя мож¬ но разместить трансформаторы больших размеров, с большей габаритной мощностью. Например, их можно изготовить на магнитопроводах ШЛ20Х32, изготовленных из трансформаторной стали ЭЗЗО толщиной 0,35 мм. В, Ш у ш у р и н ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЙ ЧЕТЫРЕХКАНАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ Усилитель предназначен для высококачественно¬ го воспроизведения квадрафонических, стереофони¬ ческих и монофонических программ. Музыкальная выходная мощность усилителя не менее 4X50 Вт, синусоидальная при коэффициенте гармоник не более 0,15% — 4X30 Вт. Номинальный диапазон рабочих частот 20 Гц — 20 кГц. Неравно¬ мерность амплитудно-частотной характеристики в номинальном диапазоне рабочих частот не превыша¬ ет ±1,5 дБ. Коэффициент гармоник в интервале ча¬ стот 20 Гц — 20 кГц при выходной мощности 100 мВт — 30 Вт не превосходит 0,15%. Коэффици¬ ент интермодуляционных искажений (соотношение уровней сигналов 60 Гц и 7 кГц 4 : 1) при выходной мощности 100 мВт — 30 Вт менее 0,3%. Отношение сигнал/шум при выходной мощности не более 4X30 Вт составляет не менее 74 дБ. Номинальная чувствительность каждого канала усилителя 400 мВ. Рассогласование каналов усиления по чувствитель¬ ности не превышает 2 дБ. Входное сопротивление (на частоте 1000 Гц) не менее 47 кОм, выходное — не более 0,1 Ом. Коэффициент демпфирования не менее 80. Входное сопротивление подключаемых громкоговорителей должно быть равно 8 Ом. Диапазон регулировки амплитудно-частотной характеристики на частоте 30 Гц составляет не ме¬ нее ±13 дБ, на частоте 10 кГц +20... —10 дБ. Раз¬ баланс амплитудно-частотных характеристик в ин¬ тервале частот 100—6300 Гц не менее 2 дБ. Переходное затухание между каналами на час¬ тоте 315 Гц составляет не менее 48 дБ, на частоте 1 кГц — не менее 44 дБ, на частоте 5 кГц — не ме¬ нее 42 дБ, на частоте 10 кГц — не менее 38 дБ. Функциональная схема усилителя изображена на рис. 1. Усилитель состоит из четырех идентич¬ ных каналов, каждый из которых содержит два функционально законченных блока: предваритель¬ ный усилитель У1 и оконечный усилитель У2. Об¬ щими для всех каналов являются блок питания и устройство индикации УЗ. Предварительный усили¬ тель повышает уровень входного сигнала до значе¬ ния, достаточного для нормальной работы мощного выходного каскада, а также компенсирует потери усиления, вызываемые цепями частотной коррек¬ ции. Так как все четыре канала усилителя совершен¬ но идентичны, рассмотрим работу только одного из них. С одного из входных разъемов сигнал через пе¬ реключатели входов Bl, В2 поступает на регуля¬ тор громкости R5 и далее на вход предварительного усилителя У1. Переменным резистором R9 коррек¬ тируют амплитудно-частотную характеристику уси¬ лителя в области средних частот, R13 — в области высоких частот и R17 — в области низких частот. С выхода предварительного усилителя сигнал поступает на оконечный усилитель У2, а с него — на разъемы для подключения громкоговорителей и головных телефонов. Для индикации включения усилителя и работы каждого канала служит блок УЗ. В качестве инди¬ цирующих элементов используются светодиоды. Принципиальная схема предварительного усили¬ теля показана на рис. 2. Он выполнен на транзисто¬ рах 77—ТЗ. На транзисторе 77 собран усилитель напряжения, а на транзисторе Т2 — эмиттерный по¬ вторитель, необходимый для нормальной работы це¬ пей регулировки тембра. Регуляторы тембра низких и высоких частот построены по традиционной схеме. Для коррекции частотной характеристики усилите¬ ля в области средних частот используется последо¬ вательная LC цепочка (L1C11). Необходимая глу¬ бина коррекции средних частот в каждом конкрет¬ ном случае может быть установлена подбором рези¬ стора R18. После усиления каскадом на транзисто¬ ре ТЗ сигнал поступает на оконечный усилитель. Амплитудно-частотные характеристики усилите¬ ля при различных положениях регуляторов тембра приведены на рис. 3, а частотные характеристики цепей тонкомпенсации на рис. 4. Принципиальная схема оконечного усилителя на мощных выходных транзисторах изображена на рис. 5. На его входе включен дифференциальный усилитель (транзисторы 77, Т2). Это позволяет све¬ сти к минимальному дрейф «нуля» на выходе око¬ нечного усилителя. С выхода предварительного усилителя сигнал через разделительный конденсатор С1 и фильтр нижних частот R1C2 подводится к базе транзистора 77, которая соединена с общим проводом через ре¬ зистор R2. К базе транзистора Т2 через делитель напряжения R13R16 подводится часть выходного сигнала, что создает глубокую отрицательную об¬ ратную связь по напряжению. Дифференциальный каскад сравнивает потенциал на выходе усилителя с нулевым потенциалом, и, если по какой-либо при¬ чине постоянное напряжение на выходе становится отличным от нуля, вырабатывается сигнал рассогла¬ сования (сигнал пропорциональный разности потен¬ циалов напряжения на базах транзисторов 77, Т2). Этот сигнал поступает на один из входов дифферен¬ циального каскада в такой полярности, чтобы при¬ вести постоянное напряжение на выходе усилите¬ ля к нулевому уровню. Цепочка R3R5R6R10C3 служит для подачи на базы транзисторов 77, Т2 небольшого отрицатель¬ ного смещения, необходимого для компенсации раз¬ броса параметров указанных транзисторов. Под- строечным резистором R5 устанавливают «нулевой» потенциал на выходе усилителя. С выхода дифференциального каскада сигнал поступает на транзистор Т4, усиливается и через резистор R15 подается на согласующий эмиттер¬ ный повторитель, выполненный на транзисторе Т5. Возможное самовозбуждение усилителя на высоких частотах устраняют конденсатор С5 и цепочка R4C4.
Рис. I. Функциональная схема усилителя: У1 — предварительный усилитель; У2 — оконечный усилитель; УЗ — блок питания и устройство индикации 56
Рис. 2. Принципиальная схема предварительного усилителя Рис. 4. Амплитудно-частотная характеристика цепей тонкомпенсации Рис. 3. Амплитудно-частотная характеристика усилителя
Рис. 5. Принципиальная схема оконечного усилителя С эмиттера транзистора Т5 сигнал поступает на транзисторы Т7, T9 и 77 (см. рис. 1) и через диоды ДЗ—Дб, предназначенные для создания начального смещения на базах транзисторов Т5, Тб, на транзи¬ сторы Т8, Т10 и Т2 (см. рис. 1). Подстроечным ре¬ зистором R18 предварительно устанавливают ток покоя усилителя мощности. Блок питания (его схема приведена на рис. 1) состоит из силового трансформатора Тр1 и двух вы¬ прямителей. Первый выпрямитель собран на диодах Д/—Д4 и предназначен для питания оконечных усилителей. В связи с тем, что ток, потребляемый от этого выпрямителя, изменяется в больших преде¬ лах, для устранения резких колебаний питающего напряжения применены конденсаторы С9, С10 боль¬ шой емкости. Второй выпрямитель собран на диодах Д5, Д6. Он предназначен для питания предварительных уси¬ лителей. Конструкция и детали. Конструктивно усили¬ тель выполнен в металлическом корпусе. На перед¬ ней панели расположены регуляторы усиления, ба¬ ланса, тембра, переключатели входов, выключатель питания и элементы индикации. К задней панели прикреплены платы оконечных усилителей, на ней же установлены входные и выходные разъемы. Кро¬ ме того, задняя панель является радиатором, на ко¬ тором размещены мощные выходные транзисторы. В усилителе использованы постоянные резисторы МЛТ (УЛМ), подстроечные — СП4-1в, переменные СПЭ-23 и СПЗ-12 (регуляторы баланса). Электро¬ литические конденсаторы — К50-6, К50-18, ЭТО-2, остальные конденсаторы — КМ, КЛС, МБМ. Входные и выходные разъемы унифицированные СГ-5, переключатель входов и рода работ П2К, се¬ тевой переключатель ПК-Н4-11. Предохранители Пр1—Пр8 быстродействующие ВПЗ, сетевой предо¬ хранитель ПМ-3. Силовой трансформатор — стандартный ТПП322-127/220-50. Катушка индуктивности L1 на¬ мотана на кольцевом сердечнике из феррита М2000НМ (типоразмер К20Х12Х6) проводом 58 ПЭВ-1 0,08. Число витков — 2800. Налаживание усилителя несложно и при исполь¬ зовании проверенных деталей сводится к установке подстроечным резистором R5 (см. рис. 5) на выхо¬ де нулевого потенциала. В случае необходимости R18 (см. рис. 5) устраняют «ступеньки». Ток покоя каждого оконечного усилителя не должен при этом превышать величины 50... 100 мА. Окончательная настройка усилителя сводится к проверке работы всех органов управления, комму¬ тации и индикации. Все параметры, указанные в начале статьи, после проведения регулировочных работ должны получиться автоматически. Необходимо отметить, что все работы по регу¬ лировке должны производиться с подключенными к выходам усилителя эквивалентами нагрузок посто¬ янными резисторами сопротивлением 8 Ом и мощ¬ ностью рассеивания не менее 25 Вт. Режимы рабо¬ ты транзисторов измерялись вольтметром ВК7-9. Р. Мелешко, Л. Готшалк МИКРОФОННАЯ СТЕРЕОУСТАНОВКА Микрофонная стереустановка «Арена-200» пред¬ назначена для работы одновременно от 10 микрофо¬ нов. Она представляет собой микшерное устройст¬ во с двумя каналами усиления. Микшерный пульт дает возможность переме¬ щать сигнал каждого из десяти входов в левый или правый канал электрическим путем, при помощи панорамных регуляторов, перемещать источник зву¬ ка в любое место стереофонической звуковой кар¬ тины. Сигнал с любого из входов отдельно или ком¬ бинационно можно пропустить через ревербератор с последующим подмешиванием на различных уров¬ нях к основному сигналу, что дает дополнительные звуковые эффекты. Каждый вход микшерного пульта имеет свой корректирующий усилитель, выполненный в виде ак¬ тивного темброблока на одном транзисторе. Для регулировки частотной характеристики в широких пределах в каждом канале применен активный мно¬ гочастотный темброрегулятор.
Усилители мощности конструктивно выполнены в виде отдельного блока, имеют автономное пита¬ ние и защиту от короткого замыкания в нагрузке. Структурная схема стереоустановки «Арена-200» показана на рис. 1. Она состоит из десяти блоков предварительного усиления (1—10), согласующих усилителей У1, У 4, У7, У8, двух активных многоча¬ стотных темброблоков У2, У5, универсальных уси¬ лителей УЗ, У6, У9—У12, У15, двух усилителей мощ¬ ности У13, У14, регуляторов уровня Rl—R5, гром¬ коговорителей Гр1, Гр2 и блоков питания пульта У16 и усилителей мощности У17. Каждый из десяти блоков предварительного уси¬ ления состоит из линейных усилителей (1У1, 1УЗ— 1У7, 2У1, 2УЗ—2У7, ЗУ1, ЗУЗ—ЗУ7, 4У1, 4УЗ—4У7, 5У1. 5УЗ—5У7, 6У1, 6УЗ—6У7, 7У1, 7УЗ—7У7, 8У1, 8УЗ—8У7, 9У1, 9УЗ—9У7, 10У1, 10УЗ—10У7), ак¬ тивного темброблока (1У2—10У2), регуляторов уровня (1R1, 1R3, 2R1, 2R3, 3Rlt 3R3, 4R1, 4R3, 5R1, 5R3, 6R1, 6R3, 7R1, 7R3, 8R1, 8R3, 9R1, 9R3, 10R1, 10R3) и панорамного регулятора (1R2—10R2). Для контроля работы микшерного пульта на слух предусмотрена возможность подключения стерео¬ фонических телефонов (разъем Ш2). Визуальный контроль уровня сигнала в каждом канале осуществляется с помощью стрелочных ин¬ дикаторов ИП1 и ИП2. Для нормальной работы усилителя от микрофона достаточно, чтобы чувствительность его была 5— 10 мВ. Однако усилитель не должен заметно иска¬ жать сигнал при десятикратной перегрузке, т. е. при входном сигнале 100 мВ. Это связано с тем, что расстояние между источником звука и микрофоном во время исполнения программ постоянно меняется. Исполнитель манипулирует микрофоном, двигается по сцене, приближаясь к различным музыкальным инструментам, и т. д. Поэтому выходное напряже¬ ние, развиваемое микрофоном на входе усилителя, меняется в широких пределах — от 0,1 до 100 мВ. Предварительное усиление сигналов и их форми¬ рование осуществляется с помощью десяти одно¬ типных блоков 1—10. Из блоков предварительного усиления сигнал поступает на согласующие усили¬ тели и смесители У1 и У4 соответственно левого и правого каналов, а с них подается на регуляторы уровня R1 и R2. Сюда же подается сигнал и с ревер¬ бератора. Последний подключается к разъему Ш1. Для лучшего согласования сигнал с ревербератора разветвляется на два канала, каждый из которых имеет регулятор уровня (R3, R4) и согласующий усилитель (У7, У8). С регуляторов уровня R1 и R2 сигнал поступает на активные шестиоктавные темброблоки У2 и У5, а с них — на универсальные усилители УЗ, У6 и У9— У12. Последние обеспечивают необходимый уровень сигнала, подаваемого на стереотелефоны и индика¬ торы уровня ИП1 я ИП2. Принципиальная схема блока предварительного усиления изображена на рис. 2. Сигнал с микро¬ фонного входа 2 через разделительный конденса¬ тор С1 поступает на базу транзистора 77, на кото¬ ром собран линейный усилитель 1У1. Коэффициент усиления этого каскада равен 20. Усиленный первым каскадом сигнал подается на активный темброблок 1У1, построенный на транзи¬ сторе Т2. Сигнал в этом тракте усиления не требу¬ ет коррекции более ±10... 12 дБ, поэтому не было необходимости лучшего согласования двух каскадов за счет увеличения числа деталей. Коэффициент усиления этого каскада на частоте 1 кГц равен еди¬ нице. С коллектора транзистора Т2 через разделитель¬ ный конденсатор С7 сигнал поступает на регулятор уровня (резистор R21) и резистор R17 (в усилите¬ ле сигнала реверберации). После регулятора уров¬ ня сигнал разветвляется с помощью двух согласу¬ ющих каскадов на транзисторах Т4 и Т5 на два ка¬ нала: левый и правый. Нагрузкой этих каскадов служит панорамный регулятор, собранный на резисторах R28, R29 и R31. Переменным резистором R31 можно плавно ре¬ гулировать усиление одного из каналов вплоть до 0. Это создает впечатление перемещения источника сигнала из одного канала в другой. После панорам¬ ного регулятора сигнал усиливается в каждом кана¬ ле еще одним каскадом на транзисторах Тб и 77. Рис. 1. Структурная схема стереоустановки: t—tO блоки предварительного усиления; У1, У4, У7, У8— согласующие усилители; У2, У5 — многочастотные темброблоки; УЗ, У6, У9 — У12, У15 — универсальные усилители; У13, У14 — усилители мощности; У16— блок питания пульта; У17 — блок питания усилителей мощности
Рис. 2. Принципиальная схема блока предварительного усиления Рис. 3. Принципиальная схема согласующего уси¬ лителя 60 Коэффициент усиления этих каскадов одинаков и составляет 15... 20. При входном сигнале 100 мВ на¬ пряжение на выходе левого и правого каналов со¬ ставляет 2 В (на частоте 1 кГц), при условии, что регуляторы тембров и панорамный регулятор на¬ ходятся в среднем положении. На транзисторе ТЗ собран усилитель ревербера¬ тора. Напряжение сигнала реверберации на рези¬ сторе R15 также составляет 2 В. Принципиальная схема согласующего усилителя показана на рис. 3. Он выполнен на транзисторе 77, включенном по схеме с общим коллектором. Каскад охвачен отрицательной частотнозависимой обрат¬ ной связью. На рис. 4 приведена принципиальная схема уни- версального усилителя. Он выполнен на опера¬ ционном усилителе Мс1 и двух транзисторах 77, Т2 разной структуры. Микросхема Мс1 включена по схеме масштабного усилителя. Его коэффициент усиления равен отношению сопротивлений резисто¬ ров R6/R1. Несколько отличается универсальный усилитель У15, который находится в тракте реверберации сиг¬ нала. В нем отсутствует резистор R1. Конденсатор С4—20 мкФ на 25 В. Коэффициент усиления этого каскада равен R6/R20. При положении максимальной передачи ре¬ гуляторов уровня в тракте реверберации и входном сигнале 5 мВ напряжение сигнала на разъеме Ш1 (гнездо 1) входа ревербератора составляет не ме¬ нее 0,55 В. Принципиальная схема шестиоктавного актив¬ ного темброблока показана на рис. 5. Он собран на двух операционных усилителях Мс1 и Мс2. Усили¬ тельный каскад на микросхеме Мс1 служит для со¬ гласования темброблока с предыдущими каскада¬ ми. Он охвачен отрицательной обратной связью (че¬ рез резисторы R3 и R4). Коэффициент усиления кас¬ када можно регулировать переменным резистором R4. С выхода микросхемы Мс1 (вывод 5) сигнал по¬ ступает на неинвертирующий вход операционного усилителя Мс2. Он через резистор R15 охвачен от¬ рицательной обратной связью. Между неинвертиру¬ ющим и инвертирующим входами включены пере¬ менные резисторы R7—R12, движки которых соеди¬ нены с последовательными /,С7?-контурами. Резо¬ нансная частота каждого контура отличается на ок¬ таву. У первого — 200 Гц, у шестого — 6400 Гц. Ко¬ эффициент усиления такого каскада при среднем по¬ ложении движков переменных резисторов R7—R12 равен единице (R15/R6). Если движки переменных резисторов R7—R12 находятся в крайнем верхнем по схеме положении, то контуры шунтируют вход операционного усили¬ теля Мс2 на резонансных частотах, что приводит к завалу амплитудно-частотной характеристики. Если же движки находятся в нижнем по схеме положении, то уменьшается глубина отрицательной обратной связи и, как следствие, происходит подъем частот¬ ной характеристики. Для получения сравнительно равномерной ча¬ стотной характеристики на выходе операционного усилителя Мс2 при крайних положениях движков переменных резисторов R7—R12 добротность LCR контуров на всех шести частотах должна быть при¬ близительно одинаковой, около 0,6. Добротность контуров, соответствующая опти¬ мальному параллельному резонансу, Рис. 4. Принципиальная схема универсального усилителя
Рис, 5. Принципиальная схема шестиоктавного активного темброблока Поскольку проводимость в неразветвленной части цепи при резонансе имеет чисто активный характер, то для получения сравнительно равномерной харак¬ теристики с подъемом или завалом на уровне около 20 дБ, необходимо в контур CL включить резистор /?. После намотки катушек индуктивности замеряет¬ ся их активное сопротивление RL и к его значению добавляется сопротивление резистора R, чтобы сум¬ марное сопротивление г составляло 1,2 кОм. В этом случае коэффициент усиления каскада на резонанс¬ ных частотах при крайнем нижнем по схеме положе¬ нии движков переменных резисторов R7—R12 будет составлять около 20 дБ. Значения индуктивности контурной катушки и емкость конденсатора вычисляют по формулам: Для расчетов числа витков индуктивностей мож¬ но практически определить коэффициент а (a^Ljw2). Для этой цели на одной катушке нама¬ тывают какое-либо количество витков, например 100, и замеряют индуктивность. После определения коэффициента а легко определить с достаточной точ¬ ностью и число витков для различных значений ин¬ дуктивности. Если же катушки индуктивностей бу¬ дут из разного материала, то коэффициент а необ¬ ходимо определять для различных катушек отдель¬ но. Основные параметры контуров CRL приведены в табл. 1. Таблица 1 U Гц L, мГ С, мкФ 200 1340 0,5 400 670 0,25 800 335 0,12 1600 168 0,06 3200 84 0,03 6400 42 0,015 Рис. 6. Принципиальная схема блока индикации На рис. 6 приведена принципиальная схема бло¬ ка индикации. Он состоит из усилителя на транзи¬ сторах 77, Т2 разной структуры (его коэффициент усиления приблизительно равен отношению сопро¬ тивлений R2/R3), выпрямителя на диодах Д1, Д2 и измерительного прибора ИП1. Элементы Д1, Д2, СЗ, R4 и ДЗ служат для преобразования линейного ха¬ рактера отклонения стрелки в логарифмический. Кроме того, диод ДЗ защищает измерительный при¬ бор ИП1 от перегрузок. Принципиальная схема усилителя мощности показана на рис. 7. Усилитель мощности собран на кремниевых транзисторах по бестрансформаторной схеме. Максимальная выходная мощность 100 Вт в каждом канале. Напряжение сигнала на входе усилителя состав¬ ляет 1 В. Входное сопротивление равно 10 кОм. Но¬ минальное сопротивление нагрузки каждого канала 4 Ом. Усилитель обладает высокой термостабиль¬ ностью. Оконечный каскад имеет защиту от корот¬ кого замыкания в нагрузке. Узел защиты собран на транзисторах 770—772. При выходной действующей мощности 100 Вт (на нагрузке 4 Ом усилитель раз¬ вивает напряжение 28 В — амплитудное значение) максимальный коллекторный ток транзисторов око¬ нечного каскада не превышает 50% от максимально допустимого значения для транзисторов КТ819Г (Т8, T9) и КТ817Г (Тб, Т7) и 70% при коротком замыкания в нагрузке. Если радиолюбитель не рас¬ полагает такими транзисторами, то усилитель мож¬ но собрать и на транзисторах КТ803 или КТ908 (Т8, T9), КТ801А (Тб, Т7). В связи с высоким напряжением питания усили¬ теля (±35 В) транзисторы КТ803 необходимо раз¬ браковать по напряжению f/кэмах. 61
Рис. 7. Принципиальная схема усилителя мощности 62 Рис. 8. Принципиальная схема устройства для разбраковки транзисторов КТ803 Для этой цели необходимо иметь источник посто¬ янного тока с регулируемым выходным напряжени¬ ем от 0 до 150 В, миллиамперметр и вольтметр с вы¬ соким входным сопротивлением. Принципиальная схема устройства для разбра¬ ковки транзисторов КТ803 представлена на рис. 8. Пригодными для применения в усилит еле транзи¬ сторами следует считать те, у которых начало элек¬ трического пробоя, т. е. заметное увеличение тока (точка 2 на графике), происходит при напряжении коллектор-эмиттер не менее 90 В. Выбранные таким способом транзисторы и со¬ гласованные по другим параметрам надежно рабо¬ тают в оконечных каскадах усилителей и не боятся обрыва нагрузки при входном сигнале. В режиме максимальной выходной мощности на каждом вы¬ ходном транзисторе рассеивается мощность около 30 Вт, что составляет 50% от максимально допусти¬ мой по паспорту для КТ803. На рис. 9 и 10 изображены печатные платы уси¬ лит еля мощности. На рис. 11 изображена принципиальная схема блока питания узлов микрофонной стереоустановки (кроме усилителя мощности). Он состоит из двух¬ полярного стабилизатора и двух фильтров C1R13C5 и C2R14C6; Стабилизаторы снабжены системой защиты Рис. 9. Печатная плата усилителя мощ¬ ности (без выходных каскадов) Рис. 10. Печатная плата выходных каскадов усилите¬ ля мощности от короткого замыкания на выходе и перегрузки по току, выполненной на транзисторах ТЗ и Т4. Пульсации выходного напряжения блока питания не превышают 10 мВ. Порог срабатывания системы за¬ щиты определяется резисторами R6 и R12. Сопро¬ тивление их рекомендуется выбирать не менее 510 Ом.
Таблица 2 Рис. 11. Принципиальная схема блока питания пульта При коротком замыкании на выходе стабилиза¬ торов ток через стабилитроны Д5 и Д6 резко умень¬ шается и становится меньше тока стабилизации. Срыв стабилизации сопровождается падением на¬ пряжения на стабилитронах, что вызывает лавино¬ образное закрывание всех транзисторов. Резисторы R2 и R7. шунтирующие переходы коллектор-эмиттер транзисторов 77, Тб, обеспечи¬ вают надежную работу стабилизаторов при пони¬ женных температурах. Подстроечными резистора¬ ми R5 и R10 устанавливают необходимое выходное напряжение стабилизаторов. На рис. 12 приведена принципиальная схема блока питания усилителя мощности. Схема особен¬ ностей не имеет. Если усилитель мощности стерео¬ фонический, то емкость конденсаторов С2 и СЗ дол¬ жна быть 10 000 мкФ, а предохранитель ПрЗ дол¬ жен быть рассчитан на ток 2 А. В блоке питания узлов микрофонной стереоус¬ тановки применен трансформатор, выполненный на сердечнике LIH9X30, в блоке питания усилителя мощности — на сердечнике Ш40Х40 (если усили¬ тель монофонический) или LLI40X60 (если стерео¬ фонический). Намоточные данные трансформаторов приведены в табл. 2. Рис. 12. Принципиальная схема блока питания усилителя мощ¬ ности Обмотка Число витков Диаметр прово¬ да ПЭВ-2, мм Напряже-- ние, В Ток, А Tpl (рис. 11) 1 —2 2200 0,2 220 0,06 3-4 180 0,31 180 0,1 5 — 6 180 0,31 18 0,1 7 — S 90 0,41 9 0,2 Tpl (рис. 12) — «моно» 1—2 660 0,79 220 0,8 3 — 4 81 1,41 27 3 4 — 5 81 1,41 27 3 6 — 7 27 0,41 9 0,25 Tpl (рис. 12) — «стерео» 1 — 2 550 1,05 220 1,6 3 — 4 68 2,01 27 6 4 — 5 68 2,01 27 6 6 — 7 22 0'44 9 0,25 Налаживание стереомикрофонной установки сле¬ дует начинать с блоков предварительного усиления. Для этого выводы 5 блоков 1—10 подключают к фильтру питания R14C6, напряжение на котором + 25 В. Кроме того, фильтр должен быть нагружен всеми питающимися через него блоками. Так ка,к все блоки работают в режиме класса А, то напряже¬ ние на выходе фильтра впоследствии изменяться не будет. Подбирая резистор R33, устанавливают на кон¬ денсаторе С15 напряжение 4-15 В. Разброс значе¬ ния напряжения в этой точке от номинальной мо¬ жет достигать 4-15%. После установки напряжения питания блоков 1—10 к выводу 3 подключают резистор сопротивле¬ нием 10 кОм. На вход (вывод 2) с генератора пода¬ ют сигнал частотой 1 кГц и уровнем 100 мВ и под¬ бором резистора R2 добиваются минимального ис¬ кажения формы синусоиды на выходе каскада. Пос¬ ле этого отключают резистор нагрузки и соединяют между собой выводы 3 и 4. Движки переменных ре¬ зисторов R6, R10, R21, R15 и R31 устанавливают в среднее положение. Уровень сигнала на выводах 6, 8, 9 должен быть 2 В ± 10%. Нелинейные искажения могут достигать 1—1,5%. При уменьшении уровня входного сигнала до номинального, т. е. до 5—10 мВ, коэффициент нелинейных искажений понизится до 0,2—0,3% в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц. После настройки всех 10 блоков предварительно¬ го усиления их выводы 6 соединяют со входом со¬ гласующего усилителя У1 (вывод 1) правого кана¬ ла, а выводы 8 — со входом согласующего усилите¬ ля У4 (вывод 1) левого канала. Выводы 9 соединя¬ ют со входом универсального усилителя У15 (вы¬ вод 1) канала реверберации. Налаживание осталь¬ ной части микшерного пульта довольно просто: уста¬ навливают в среднее положение движки регулято¬ ров уровня обоих каналов и тембра, измеряют уро¬ вень и оценивают качество сигнала на выходе обоих каналов. При подаче на вход любого из блоков 1—10 сигнала напряжением 100 мВ уровни должны 63
оконечного каскада, припаивая коллекторы транзи¬ сторов ТЮ и 77/. Правильно настроенная система защиты не искажает выходной сигнал при 100% выходной мощности. При уменьшении нагрузки от 4 Ом до нуля тран¬ зисторы защиты ТЮ и Т11 открываются, шунтируя эмиттерные переходы транзисторов Т4 и Т5. В свя¬ зи с этим происходит ограничение тока и через тран¬ зисторы оконечного каскада. При этом нелинейные искажения значительно возрастают. После устране¬ ния короткого замыкания в нагрузке и восстановле¬ ния ее номинального сопротивления усилитель мощ¬ ности автоматически возвращается в рабочее состо¬ яние. Рис. 15. Распределение уровней сигнала в канале реверберации (выходная часть) соответствовать указанным на рис. 13. Если выход¬ ные напряжения в каналах разные, то следует из¬ менить коэффициент усиления каскада, собранного на микросхеме Мс1 в блоке У2 (резистором R4). В канале реверберации уровни должны распре¬ деляться согласно рис. 14 (допускается разброс до 20—30%, чтобы не было значительных нелинейных искажений и при входном сигнале 5—10 мВ можно было бы получить на выходе уровень сигнала на нагрузке 10 кОм 0,5 В с некоторым запасом). Рас¬ пределение уровней во второй части канала ревер¬ берации показано на рис. 15 При настройке усилителей индикации необходи¬ мо уровень сигнала на входе блоков /—10 умень¬ шить до 10—20 мВ и добиться соответствия пока¬ заний измерительных приборов с истинным значе¬ нием напряжения. При налаживании усилителя мощности следует отключить защиту. Для этого временно отпаивают коллекторы транзисторов ТЮ и 77/. Движок подстроечного резистора R4 устанавли¬ вают в положение максимального сопротивления, отключают эквивалент нагрузки и включают пита¬ ние усилителя. Для контроля тока в оконечном кас¬ каде удобно пользоваться милливольтметром, изме¬ ряя падение напряжения на резисторах R15 и R24. Ток покоя оконечного каскада не должен превы¬ шать 100—150 мА. Этот метод дает возможность, не отпаивая коллекторы мощных транзисторов, опе¬ ративно производить контроль параметров усили¬ теля в режиме покоя. После установки тока покоя резистором R4 под¬ ключают эквивалент нагрузки 4 Ом и измеряют па¬ дение напряжения на нем. Ток через нагрузку в ре¬ жиме покоя должен быть минимальным. В худших случаях он не должен превышать 5—10 мА. Затем на вход усилителя подают сигнал с гене¬ ратора и проверяют все параметры усилителя в ре- 04 жиме усиления. После этого подключают защиту С. Ткаченко ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «ЭДЕЛЬВЕЙС» При разработке электроакустического комплек¬ са «Эдельвейс» автор ставил перед собой ряд задач. Необходимо было создать лвгко повторяемую, срав¬ нительно несложную электроакустическую аппара¬ туру, обладающую высокими электрическими пока¬ зателями и не требующую дефицитных элементов. Требовалось исключить быстрое моральное старе¬ ние разработанного комплекса, обеспечить просто¬ ту его последующего наращивания и возможность использования его с любыми бытовыми электроаку¬ стическими установками. Нужно было найти рацио¬ нальную конструктивную форму выполнения элек¬ троакустического комплекса, вписывающегося в интерьер жилой квартиры или учреждения в эсте¬ тическом и эргономическом отношениях. Немало важно было и обеспечить хороший доступ к монта¬ жу при налаживании комплекса, его регулировке и ремонте. Структурная схема электроакустического комп¬ лекса «Эдельвейс» изображена на рис. 1. Он со¬ стоит из четырех идентичных каналов, каждый из которых имеет темброблок (УЗ—У6), усилитель мощности (У7—У10) и громкоговоритель (Гр1— Гр4). На входе усилителя включен коммутатор У/ режимов работы. Для получения квазиквадрафони- ческого звучания используется приставка У2. В ка¬ честве громкоговорителей используются широко распространенные колонки 10МАС. У! Рис. 1. Структурная схема электроакустического комплекса «Эдельвейс»: У/ — коммутатор режимов работы комплекса; У2 — квази- квадрафоническая приставка; УЗ, У6 — темброблоки; У7„ У10 усилители мощности Рис. 13. Распределение уровней сигнала в блоке предваритель¬ ного усиления Рис. 14. Распределение уровней сигнала в канале реверберации (входная часть)
Рис. 2. Принципиальная схема коммутатора Четыре оконечных идентичных широкополосных усилителя с гальванически связанным выходом (по¬ лоса частот от 0 до 100 кГц) образуют с двухполяр¬ ным блоком питания уравновешенный мост, имею¬ щий хорошую линейность фазовой характеристики, что весьма важно для работы в режиме «Квадра». Темброблоки обеспечивают как глубокую регули¬ ровку амплитудно-частотной характеристики всего усилителя, так и хорошее согласование усилителя по сопротивлению и уровню с различными датчика¬ ми исходного сигнала. Уместно отметить, что проме¬ жуточным нормированным сигналом выбран уро¬ вень 5 мВ. Это позволяет совместно с усилителем использовать большинство современных источников сигнала. А достаточно высокое входное сопротивле¬ ние усилителя практически исключает влияние по¬ следнего на работу любого датчика сигнала. Электроакустический комплекс обеспечивает че¬ тыре основных режима работы: «моно», «стерео», «квадра» и «квазиквадра». Номинальная выходная мощность усилителя 20 Вт, максимальная — 36 Вт. Чувствительность усилителя 150 мВ, номинальное сопротивление на¬ грузки 5 Ом. Коэффициент гармоник при выходной мощности 10 Вт не превышает 0,3%. Рабочий диа¬ пазон частот усилителя составляет 10 Гц — 50 кГц. Неравномерность амплитудно-частотной характери¬ стики в рабочей полосе частот не превышает ±0,5дБ Диапазон регулирования тембра на частоте 20 Гц от —20 до +25 дБ, а на частоте 20 кГц — от —12 до +12 дБ. Принципиальная схема коммутатора приведена на рис. 2. Он состоит из 5-кнопочного переключате¬ ля с зависимой фиксацией. Возврат его в, исходное состояние производится кнопкой В1.5 «Квадра» (на рисунке не показана). На рис. 3 изображена принципиальная схема од¬ ного канала усилителя (без квазиквадраприставки). Темброблок собран на полевых транзисторах 77, Т2. Построение темброблока с частотнозависимой обратной связью улучшает частотную характеристи¬ ку устройства. В предварительном усилителе обратной связью охвачен только каскад на транзисторе Т2 через це¬ пи, по которым проходят сигналы высших и низших частот с первого каскада. При резком увеличении НЧ сигнала слабый ВЧ сигнал проходит через ре¬ гулятор тембра высших частот и усиливается вто¬ рым каскадом. Усилитель мощности построен на транзисторах Т5—77/ по принципу операционного усилителя с дифференциальным входом. Связь между каскада¬ ми гальваническая. Усилитель через резистор R26 охвачен отрицательной обратной связью. Нулевой потенциал на нагрузке в режиме покоя устанавли¬ вают подстроечным резистором R21. Наличие этих резисторов делает работу усилителя стабильной. При усилении сигнала ток, проходящий через на¬ грузку, создает на ней падение напряжения, кото¬ рое прикладывается к базе транзистора Тб. На вы¬ ходе усилителя при этом появляется сигнал в про- тивофазе с основным сигналом, что приводит к уменьшению усиления по напряжению. Отрицатель¬ ная обратная связь начинает действовать с прихо¬ дом сигнала, а глубина ее пропорциональна выход¬ ному напряжению. На транзисторах ТЗ, Т4 собран стабилизатор на¬ пряжения питания темброблока. На рис. 4 приведена принципиальная схема ква- зиквадрафонической приставки. Она выполнена на двух транзисторах. Разностные сигналы снимают¬ ся со стоков транзисторов. Питание приставки стабилизировано. Принципиальная схема блока питания изобра¬ жена на рис. 5. Внешний вид усилителя показан на рис. 6, вид сзади — на рис. 7, вид сверху и снизу — на рис. 8 и 9 соответственно. Рис. 3. Принципиальная схема одного канала усилителя 65 !>. Зак. 1054
Рис. 5. Принципиальная схе¬ ма блока питания Монтаж электронного блока, размеры которого 410X110X310 мм, выполнен на симметричных пе¬ чатных платах. Регуляторы тембра и общий регулятор громко¬ сти — счетверенные, дополнительный регулятор громкости «тыла» — спаренный. Монтаж входных цепей, подключение регуляторов громкости и темб¬ ра выполнены экранированным проводом. Транзисторы 77 и Т2 — КПЮЗ с любым буквен¬ ным индексом. Транзисторы П307 можно заменить на П308, П309. В оконечном каскаде можно ис¬ пользовать транзисторы П702, КТ802—КТ805. Постоянные резисторы МЛТ-0,25. Резисторы R33, Рис. 6. Внешний вид усилителя Рис. 7. Вид усилителя сзади Рис. 4. Принципиальная схе¬ ма квазиквадрафоннческой приставки
Рис. 8. Вид усилителя сверху Рис. 9. Вид усилителя снизу 67
R34 — проволочные. Подстроенные резисторы R3, R12, R21, R28 — СПЗ-1А. Электролитические конденсаторы — К50-6 или ЭТО. Налаживание усилителя начинают с установки нулевого потенциала на выходе оконечного усилите¬ ля. Для этого движок резистора R21 устанавлива¬ ют в среднее положение, R28 — в положение нуле¬ вого сопротивления. Вход усилителя мощности дол¬ жен быть при этом закрыт. Вместо нагрузки под¬ ключают миллиамперметр с током полного отклоне¬ ния 50 мА. Включают усилитель и, изменяя сопро¬ тивление резистора R21, добиваются нулевого зна¬ чения тока. Затем отключают миллиамперметр и подсоединяют к выходу, параллельно с эквивален¬ том нагрузки, осциллограф, а на вход подают, сину¬ соидальный сигнал частотой 20 кГц и уровнем 100 мВ. Подстроечным резистором R28 добивают¬ ся уменьшения искажения типа «ступенька». Сопро¬ тивление резистора увеличивают до момента, когда едва заметная «ступенька» начинает перемещаться по синусоиде. Дальнейшее увеличение сопротивле¬ ния приведет к увеличению тока покоя усилителя и уменьшению КПД. После отключения напряжения питания вход оконечного усилителя закрывают. Включив милли¬ амперметр в «плюсовую» цепь питания усилителя мощности (эквивалент нагрузки отключен), подают питающее напряжение и измеряют ток покоя. Он должен быть не более 6—10 мА. После установки тока покоя усилителя включают миллиамперметр последовательно эквиваленту нагрузки и резистором R21 корректируют нулевой потенциал на выходе усилителя (если в этом есть необходимость). На этом установку режима усилителя по постоянному току можно считать законченной. Налаживание темброблока начинают с подбо¬ ра пар полевых транзисторов. Для этого необходи¬ мы осциллограф, звуковой генератор, ламповый вольтметр и омметр. Для проверки транзисторов необходимо собрать устройство, схема которого изо¬ бражена на рис. 10. Для подключения транзистора следует использовать панельку (чтобы избежать на¬ грева транзистора). Питают это устройство от ста¬ билизированного источника напряжением 18 В. Подбор режима работы транзистора и определе¬ ние коэффициента усиления по переменному напря¬ жению начинают с подачи на вход синусоидального сигнала частотой 1000 Гц и уровнем 500 мВ. Изме¬ няя сопротивление сначала стоковой нагрузки, а за¬ тем — истоковой (исходное положение резистора 500 Ом), добиваются максимальной, но неискажен¬ ной синусоиды на экране осциллографа. Уменьшив входное напряжение до 100 мВ, измеряют перемен¬ ное напряжение на выходе устройства ламповым вольтметром. Коэффициент усиления будет равен показанию вольтметра, деленному на 100. Тумбле¬ ром В1 отключают питающее напряжение и подклю¬ чают стоковую нагрузку к омметру, отмечают пока¬ зания прибора. Подобрав восемь транзисторов с близким коэф¬ фициентом усиления и малым разбросом стоковой нагрузки (не более 2 кОм), впаивают транзисторы в темброблок. Резисторы стоковой нарузки берут со средним сопротивлением. Включив усилитель, покаскадно резисторами ис¬ токовой нагрузки добиваются одинакового коэффи¬ циента усиления каскадов. Затем устанавливают регуляторы тембра и проверяют частотную харак¬ теристику предварительных усилителей. Усилители, собранные по предложенной схеме (см. рис. 2) и настроенные указанным методом, имеют одинаковую частотную характеристику, при¬ веденную на рис. 11. Налаживание квазиквадрафонического преобра¬ зователя заключается в подборе идентичных поле¬ вых транзисторов, имеющих малый коэффициент усиления, и подборе истоковой и стоковых нагрузок (стоковые нагрузки должны быть одинаковыми). Приставка считается настроенной в том случае, когда на вход А подается сигнал частотой 1000 Гц и уровнем 100 мВ, а на выходах А/ и В/ сигнал равен 100 мВ. При подаче на вход В такого же сигнала на выходах А/ и В1 сигнал также равен 100 мВ. Ес¬ ли одновременно на входы А и В подать аналогич¬ ный сигнал, то на выходах А1 и В1 уровень сигнала должен быть минимальным. Рис. 10. Принципи¬ альная схема устрой¬ ства для проверки транзисторов Рис. 11. Амплитудно-частотная ха¬ рактеристика усилителя
Глава 3. ЭЛЕКТРОМУЗЫКАЛЬНАЯ АППАРАТУРА И ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ В. Быданов «МУЗОТРОН» «Музотрон» представляет собой многоголосый электромузыкальный инструмент, объединенный с автоматическим исполнителем. Этот исполнитель воспроизводит мелодию по нотной записи, которая предварительно вводится в память устройства. Нот¬ ную запись выбранной мелодии вводят поочередным кодированием высоты тона и длительности звучания каждой ноты с помощью клавиатуры. Устройство (рис. 1) состоит из генераторов тона Г1—Г20, усилителя УНЧ с регулятором громкости и громкоговорителем, клавиатур высоты тона В7— В26 и длительности ноты В1—В6, запоминающего устройства ЗУ со счетчиком адреса, генератора рит¬ ма ГР с регулятором темпа, управляемого делителя частоты УДЧ, генератора стирания ГС, кнопок #Стирание», «Запись» и «гВоспроизведение». Перед записью новой мелодии необходимо сте¬ реть в памяти предыдущую. Для этого нажимают кнопку «Стирание» при разомкнутых контактах кла¬ виш В1—В6, и во все ячейки запоминающего уст¬ ройства записываются «нули». После этого устрой¬ ство приводят в начальное состояние, кратковремен¬ но нажав кнопку «Воспроизведение». В результате счетчик адреса установится на «нуль», но так как в это время в ячейках памяти ничего не записано, то он будет оставаться в этом состоянии. Теперь можно записать выбранную мелодию в память «музотрона». На клавиатуре В1—В6 нажи¬ мают клавишу, соответствующую длительности пер¬ вой ноты, и одновременно на клавиатуре В7—В26— соответствующую высоте тона той же'ноты. Затем кратковременно нажимают кнопку «Запись», при Рис. 1. Структурная схема «Музотрона» этом в первую ячейку памяти заносится код дли¬ тельности и высоты тона первого нотного знака. Эту операцию повторяют для последующих нот. Анало¬ гичным образом кодируют аккорды, для чего, на кла¬ виатуре В7—В26 нажимают одновременно несколь¬ ко клавиш. В любой момент можно воспроизвести записан¬ ную часть мелодии — достаточно нажать кнопку «Воспроизведение». При этом счетчик адреса уста¬ навливается в начальное состояние, при котором считывается содержимое первой ячейки запоминаю¬ щего устройства. В результате включается один или группа генераторов Г1—Г20, колебания которых усиливаются и поступают на громкоговоритель. Одновременно записанный код длительности по¬ ступает на входы управляемого делителя частоты, который считывает заданную длительность звуча¬ ния. Сигнал с выхода управляемого делителя часто¬ ты поступает на вход счетчика адреса и переключа¬ ет его в состояние, которое соответствует адресу второй записанной ноты. Далее описанный процесс повторяется до тех пор, пока не встретится ячейка, в которую записан «нуль». Принципиальная схема устройства на 64 нотных знака («Музотрона-64») приведена на рис. 2. Диа¬ пазон воспроизводимых тонов этого устройства со¬ ставляет около двух октав (20 полутонов), а диапа¬ зон кодируемых длительностей — шесть градаций (от 7i6 до ’/г). Точность настройки тонов не хуже 0,5%. Устройство можно также использовать в ре¬ жиме ручного управления как обычный многоголо¬ сый электромузыкальный инструмент. Устройство имеет небольшие габариты, что до¬ стигнуто за счет использования цифровых инте¬ гральных схем серии К164 и интегральных матриц памяти со встроенной дешифрацией К527РУ1. Генераторы тона собраны на микросхемах Мс31.2, Мс38 — Мс46, Мс47.1. Каждый генератор представляет собой два последовательно включен¬ ных инвертора, замкнутых в кольце через дифферен¬ цирующую цепочку (например, C3R28R29). Под* строечный резистор R28 служит для точной установ¬ ки тона каждой ноты. Если сигналы, формируемые генераторами тона, включать и выключать непосредственно контакта¬ ми переключателя или прямоугольным сигналом с выхода микросхемы, то звук будет возникать и об¬ рываться слишком резко. Это неприятно для слуха, к тому же будут слышны щелчки. Для обеспечения плавного нарастания и спада амплитуд сигналов вве¬ дена цепочка R36C8R33^1. Резистор R36 и конден¬ сатор С8 замедляют изменение тока через резистор R33, благодаря чему осуществляется мягкая атака. Для суммирования тонов служат резисторы R31... R58 и один из инверторов МсЗЗ.2, работаю¬ щих в режиме усиления. Далее сигнал поступает на составной усилитель мощности, выполненный на транзисторах Т2, ТЗ, Tl, Т4. Он нагружен на мало¬ мощный громкоговоритель 0.25ГД10. 69
70 Рис. 2. Принципиальная схема «Музотрона-64»
Рис. 3. Функциональная схема «Музотрона-256» Запоминающее устройство выполнено на микро¬ схемах Мс1—Мс24. Каждая такая микросхема пред¬ ставляет собой одноразрядное запоминающее уст¬ ройство (ячейку памяти) емкостью 64 бит. Микро¬ схемы Met—Мс4 служат для хранения кодов дли¬ тельности звучания нот, Мс7—Мс24 — высоты тона. Сигнальные входы микросхем запоминающего уст¬ ройства подключены через защитные резисторы к контактам клавиатуры длительности В1—В6 и тона Т7-В26, адресные входы соединены между собой и подключены к выходам счетчика адреса, выполнен¬ ного на триггерах Мс35—Мс37; шины записи через инвертор Мс34 соединены с одним из контактов кнопки «Запись» (В28). Второй контакт этой кноп¬ ки подключен к выходу генератора стирания, вы¬ полненного на микросхеме Мс33.1. Включается этот генератор кнопкой В27 («Стирание). Кнопка В29 (VВоспроизведение») устанавливает счетчик адре¬ са в исходное («нулевое») состояние. Генератор ритма собран на микросхеме Мс31Л. Его схема аналогична схеме генераторов тона и ге¬ нератора стирания. Резистор R26 служит для регу¬ лирования темпа исполнения запрограммированной мелодии. Управляемый делитель частоты состоит из счет¬ чика на микросхемах Мс28, Мс29, триггера сброса МсЗО, дешифраторов кода длительности Мс25— Мс27 и узла сборки Мс32. В зависимости от кода, считываемого с ячеек памяти Мс1—Мс4, формиру¬ ется временной интервал, пропорциональный опре¬ деленному числу импульсов генератора ритма. «Музотрон-64» питается напряжением 9 В, на¬ пример, от шести элементов 373. Потребляемый ток не превышает 150 мА. На рис. 3. приведена функциональная схема «Музотрона-256» с большими функциональными воз¬ можностями (над его конструкцией работали И. Арон, В. Бугаев, В. Быданов, В. Жирков, Т. Са- пранова, А. Сокольская и Л. Холоменкова). В отли¬ чие от предыдущего инструмента «Музотрон-256» имеет память, позволяющую хранить мелодии дли¬ тельностью до 255 нотных знаков. Диапазон воспро¬ изводимых им тонов расширен до двух с половиной октав (30 полутонов). Устройство оснащено бескон¬ тактной сенсорной клавиатурой. В конструкции предусмотрен управляемый генератор «вибрато», который может включаться в любой части мелодии в соответствии с задаваемой программой. Имеется также возможность программировать для каждой ноты признаки легато и стаккато. И еще одна осо¬ бенность: «Музотрон-256» сохраняет информацию при выключении источника питания. В «Музотроне-256» применена другая структура формирования аккордов. Элементы аккорда хра¬ нятся в соседних ячейках запоминающего устрой¬ ства, а при воспроизведении последовательно счи¬ тываются с большой частотой в буферный регистр. Это позволило резко ' сократить общий объем па¬ мяти. Оба описанные устройства могут быть полезны при обучении детей (как индивидуально, так и в му¬ зыкальных школах) музыкальной грамоте. Будучи подключены к любому электромузыкальному ин¬ струменту, они позволят более эффективно обучать¬ ся или разучивать новые партии. Принципы и узлы, заложенные в «Музотронах», могут быть использованы при конструировании электромузыкальных устройств — синтезаторов. О. Лазаренко ДУХОВОЙ ЭЛЕКТРОМУЗЫКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Возможность воздействовать на органы управ¬ ления музыкальным инструментом так, чтобы гром¬ кость извлекаемых звуков зависела от усилий музы¬ канта,— одно из существенных требований, предъ¬ являемых к любому инструменту: это позволяет ак¬ центировать звуки и применять приемы, обеспечи¬ вающие выразительность исполнения. Так, гром¬ кость фортепиано зависит от силы удара по клави¬ ше, духовых инструментов — от скорости потока воздуха и т. д. Другими словами, имеет место коли¬ чественная связь между желанием и его реализаци¬ ей, что индивидуализирует исполнение. Немалую роль играет и манера извлечения звука, особенно характерная для «певучих» инструментов (скрипки, трубы): атака и затухание звука с изменением тем¬ бровых характеристик индивидуальны у каждого музыканта. Наиболее распространенные электромузыкаль¬ ные инструменты, так называемые электроорганы, 71
Рис. 1. Структурная схема инструмента подобной возможности не имеют: громкость их зву¬ чания регулируется педалью, которая принципиаль¬ но не позволяет акцентировать звуки и тем более формировать атаку и затухание. Попыткой устра¬ нить этот недостаток стало создание духового элек¬ тромузыкального инструмента, в частности ЭМИ с духовым управлением громкости звучания (автор¬ ское свидетельство № 391594). В нем регулятор громкости — педаль — заменен на датчик-модуля¬ тор, управляемый потоком выдыхаемого воздуха. В настоящей статье описана одна из пер¬ вых конструкций духового ЭМИ. Она рассчитана на повторение радиолюбителями, имеющими неко¬ торый опыт в конструировании электромузыкаль¬ ных инструментов. Духовой ЭМИ — это одноголосный многотемб¬ ровый инструмент с диапазоном звучания семь ок¬ тав при диапазоне клавиатуры три октавы. Его тем¬ бры напоминают звучание контрабаса, баритона, тромбона, кларнета, трубы с сурдиной, флейт, орга¬ на, щипковых инструментов, электрооргана и даже художественного свиста. Размеры инструмента — 462 x 70X130 мм, мас¬ са — 1,6 кг. Структурная схема инструмента представлена на рис. 1. Звуковой генератор ЗГ соединен с кон¬ тактами клавиатуры КК через последовательно включенные резисторы. При замыкании соответст¬ вующего контакта на выходе генератора появляется напряжение той или иной частоты. Резистором R1 музыкант может подстраивать звуковой генератор в пределах 1,5—2 тонов по ведущему инструменту. Ко входу звукового генератора подключен гене¬ ратор вибрато ГВ. Переключателем В1 изменяют частоту вибрато с 3—5 до 7—9 Гц, переключателем В7 — амплитуду вибрато. Выключателем В6 вибра¬ то отключают. К звуковому генератору также подключено уст¬ ройство глиссандо У Г, преобразующее линейное пе- 72 ремещение мундштука в электрическое напряже¬ ние. Для этой цели служат мундштук М со светоне¬ проницаемой заслонкой, перекрывающей луч света от лампы к фоторезистору. Напряжение, выделяю¬ щееся на фоторезисторе, усиливается усилителем У1 и воздействует на генератор. В результате он может плавно изменять частоту (глиссандировать) в пре¬ делах половины октавы. Выход звукового генератора подключен к дели¬ телям частоты Д1—Д4, которые через корректиру¬ ющие цепочки К1—К4 и переключатели В8—В12 соединены с датчиком-модулятором ДМ. Выход по¬ следнего подключен к усилителю У1. К датчику-мо¬ дулятору через выключатели ВЗ—В5 подключен темброблок ТБ. Сигнал с усилителя У1 поступает на усилитель мощности У2, нагруженный на громкого¬ ворители Гр1, Гр2 или телефоны Тф1, Тф2. При подключении телефонов громкоговорители отклю¬ чаются, благодаря чему музыкант может репетиро¬ вать, не беспокоя окружающих. Питается инструмент от стабилизированного вы¬ прямителя В1, а усилитель мощности У2 — от вы¬ прямителя В2. Если нажать на клавишу клавиатуры, напряже¬ ние звуковой частоты через один или несколько включенных выключателей В8 — В12 поступает на вход датчика-модулятора. А на его выходе напряже¬ ние будет близко к нулю, и в громкоговорителе звук будет отсутствовать. Если же в этот момент дуть в мундштук, то на выходе появится звук, громкость которого будет зависеть от силы потока воздуха. Принципиальные схемы отдельных узлов ин¬ струмента показаны на рис. 2. Большинство из них не имеет характерных особенностей и типичны для ЭМЙ. Оригинальным же узлом является датчик-мо- дулятор, работу которого мы рассмотрим подробно. Входное напряжение поступает на его вывод 3. Фо¬ торезистор R2 затемнен (его сопротивление велико), R3 — освещен (сопротивление маЛо), поэтому на вход усилителя на микросхеме Мс1 звуковое напря¬ жение не йоступает.
Когда музыкант дует в мундштук, связанная с ним заслонка перемещается, фоторезистор R3 за¬ темняется, a R2 слабо освещается. На усилитель поступает звуковое напряжение небольшой ампли¬ туды. По мере дальнейшего перемещения фотоза¬ слонки фоторезистор R2 освещается, a R3 затемня¬ ется еще больше, и уровень сигнала растет. Фотозаслонка подпружинена возвратной пружи¬ ной и при отсутствии воздушного давления принима¬ ет начальное состояние. Если же меняется давление воздуха, меняется и громкость звучания. Такая воз¬ можность изменять уровень громкости с любой ско¬ ростью позволяет самым эффективным, способом формировать атаку и затухание звука, акцентиро¬ вать быстро повторяющиеся или чередующиеся звуки. Однако музыкальное качество инструмента этим еще не исчерпывается: необходима «текучесть» спектра в зависимости от громкости звучания, хотя бы автоматическая. С этой целью установлен еще Рис. 2. Принципиальные схемы узлов инструмента 73
один фоторезистор R4t который так же, как и R2, в исходном состоянии затемнен. R4 включен в цепь базы транзистора Г/, с выхода которого постоянное напряжение поступает на темброблок. Транзисторы темброблока Т1—Т7 включены по схеме регулируемых сопротивлений. В коллектор¬ ную цепь каждого транзистора включен резонанс¬ ный контур — формантный фильтр. Когда фоторе¬ зистор R4 затемнен, на выходе эмиттерного повтори¬ теля — транзистора 77 блока ДМ напряжение мало, транзисторы 77—77 темброблока закрыты, филь¬ тры практически отключены. По мере освещения фоторезистора R4 (и одно¬ временно с этим. R2) начинают открываться эти транзисторы, включаются формантные фильтры. Чем больше громкость звука (т. е. степень освещен¬ ности фоторезисторов R2 и R4),*тем большим ста¬ новится выходное напряжение усиленной форманты. При этом форманты с низкой резонансной честотой достигают своего максимального значения раньше, чем форманты с более высокой частотой, за счет разных сопротивлений в цепях баз транзисторов темброблока. Таким образом, спектральный состав звука меняется в зависимости от громкости, что зна¬ чительно оживляет звучание и, кроме того, увеличи¬ вает субъективный диапазон изменения громкости звука, когда громкость звука фактически возраста¬ ет немного, а кажется — значительно. Фильтры, включаемые выключателем ВЗ, выде¬ ляют низкие частоты, выключателем В4 — средние, выключателем В5 — высокие. Низкие применяются для имитации звучания баса, баритона, флейты, средние или комбинация средних и низких — для трубы, а высокие — для кларнета и трубы с сурди¬ ной. Для получения фаготовых или оригинальных тембров применяют комбинацию высоких и сред¬ них частот. Однако надо сказать, что тембр фагота сохраняется не во всем диапазоне звучания, так как входной спектральный состав звука на него не рас¬ считывался. В датчике-модуляторе установлено реле Р1, кон¬ такты которого замыкают фоторезистор R2. Тогда напряжение, подведенное к модулятору, будет по¬ ступать на вход усилителя на микросхеме Мс1 че¬ рез резистор R5, что обеспечивает прежнюю макси¬ мальную громкость звучания. Формантные фильт¬ ры включаются за счет протекания тока через рези¬ стор R1. В этом случае на инструменте играют без применения воздуха, как, например, на ФАЭМИ. Такая необходимость часто возникает у музыкантов вокально-инструментальных ансамблей, которые поют и играют одновременно. Электрические схемы остальных узлов хорошо известны и в пояснениях не нуждаются. Конструкция и детали. Инструмент выполнен на базе духовой гармони «Мелодия-3» Ростовской ба¬ янной фабрики, вид которой в разрезе представлен на рис. 3. Гармонь разбирают и фрезеруют ее ниж¬ нюю часть, как показано на рис. 3, а. Далее из ли¬ стового полистирола или органического стекла вы¬ резают боковые щеки по контурам нижнего и верх¬ него кожухов 1 — рис. 3,6. Приклеивают их (ди¬ хлорэтаном или толуолом) к корпусу гармони. На нижней боковой щеке укрепляют разъем Ш1 типа СГ5. Из дюралюминиевого листа толщиной 1 — 1,2 мм изготавливают кронштейн 4 платы резисто¬ ров клавиатуры 6. Кронштейн, длина которого рав- 74 на уступу на корпусе гармони, накладывают на этот уступ и в удобном месте, например, между клави¬ шами звуков СИ и ДО, МИ и ФА, сверлят отвер¬ стие диаметром 3 мм для крепления кронштейна к корпусу. Гайкой для крепления кронштейна служит изо¬ лятор 8 из винипласта, органического стекла или капрона размерами 12X8X4 мм. Изолятор имеет два продольных отверстия М3, одно из которых служит для крепления сборной шины 10 из сталь¬ ного провода диаметром 1,2—2 мм, прижимаемой к изолятору 8 (в этом месте у него прожигают неболь¬ шое углубление) шайбой 9 с винтом. Осторожно, сохраняя последовательность распо¬ ложения, снимают клавиши и в шейках клапанов // сверлят строго в одной плоскости по два отверстия диаметром 1 мм. На клавишах ослабляют пружины и собирают клавиатуру. Каждая клавиша снабжается парой контактов 7. На кронштейне 4 устанавливают и за- вальцовывают две резьбовые втулки 3 под винт М3, а также 4—6 таких же втулок 5. К первым крепят кожухи, ко вторым — платы инструмента. Плату 6 изготавливают из стеклотекстолита, же¬ лательно с двусторонней фольгой. Ширина платы 30 мм, а длина должна соответствовать длине крон¬ штейна 4. Крепят плату к кронштейну четырьмя винтами М3 с гайками. Контакты 7, состоящие из двух проволочек (каж¬ дый) диаметром 0,4—0,6 мм и длиной 55 мм, впаи¬ вают в отверстия платы 6. Расстояние между этими отверстиями в плате 2,5 мм. Зазор между шиной 10 и контактом 7 должен быть от 1,5 до 2,5 мм и при нажатии клавиши между ними должно обеспечи¬ ваться надежное электрическое соединение. Рис. 3. Корпус инструмента: /—кожух, 2 шт., лист АМЦ толщиной 0,8—1 мм; 2 — переключатель П2К; 3 — резьбовая втулка, 2 шт., латунь; 4 — кронштейн, лист АМЦ, толщиной 1,2 мм; 5 — резьбовая втулка, 6 шт., латунь; 6 — плата, СФ-1, размеры 396X30 мм; 7 — контакт, 36 шт., манганин или констан¬ тен, диаметр 0,4—0,6 мм; 8 — изолятор, 7 шт., пластмасса, размеры 12X8X4 мм; 9 — шайба, 7 шт, ст. 10; 10 — сборная шина, нержавеющая сталь диаметр 1—1,2 мм; // — клапан, 36 шт. (по внешнему диаметру накатать); 12 — втулка; 13 — кроссплата, СФ-1, размеры 396X70 мм; 74- прокладка, 10 шт., текстолит, размеры 20X10X2 мм
Рис. 4. Датчик-модулятор: 15 — скоба, лист, латунь, толщина 1—1,2 мм; 16 — держатель, пласт¬ масса; 17 — енльфон, полиэтилен; 18 — фотозаслонка, фольга толщиной 0,05—0,1 мм; 19 — направляющая, эбонит; 20 — штырек, 2 шт.. медная проволока, диаметр 1 мм; 21 — лампа (без цоколя); 22— пружина, стальная проволока, диаметр 0,15—0,2 мм; 23 — фоторезистор Й4\ 24 — втулка. 2 шт., латунь (нарезать резьбу М8Х1 на длине 5 мм); 25 — плата. 2 шт., СФ-1, размеры. 60X 27,5 мм; 26 — фоторезистор R3; 27 — фоторезистор R2; 28 — крышка, текстолит, размеры 30X18X2 мм В корпусе инструмента под крепление нижнего кожуха высверливают отверстие, в которое запрес¬ совывают в горячем виде три втулки 12. Платы 13 крепят в трех местах: на перешейке, под изолятором вив конце, у втулки 12. Третья точ¬ ка — втулки 5, укрепленные на кронштейне 4. Такое крепление создает достаточно жесткую конструкцию. Конструкция механической части датчика-моду¬ лятора представлена ка рис. 4. Чувствительным эле¬ ментом служит гофрированный полиэтиленовый сильфон диаметром 24 мм. Ход его подвижной ча¬ сти— около 16 мм. Такие сильфоны имеются в упа¬ ковках импортных лекарств «Ношпа» и им по¬ добных. Сильфон отделяют от крышки и удаляют доныш¬ ко. Наливают в него горячую воду и быстро сжима¬ ют гофр. После двух-трех таких операций сильфон размягчается и годится для установки в датчик. Чертежи деталей датчика-модулятора даны на рис. 5. Из эбонита или другого непрозрачного мате¬ риала делают направляющую 19. Щель в ней под фоторезистор 26 (R3) выпиливают лобзиком. Из бронзовой или медной фольги толщиной не более 0,1 мм делают заслонку 18. Под собственным весом она должна без заеданий и больших люфтов перемещаться в направляющей при наклонах ее на 60 градусов. Заслонку помещают в направляющую и, поджав ее пальцем, иглой размечают отверстия. Вынимают заслонку и, вставив внутрь нее бобышку из винипла¬ ста, ножом прорезают отверстия, как показано на рис. 5. Из текстолита изготавливают крышку 28, в ко¬ торую забивают медные штырьки для подключения и установки лампы накаливания. Из любого материала (лучше всего капрона) из¬ готавливают держатель 16. В него вворачивают две втулки 24 с резьбой М8Х1. Длина резьбовой части каждой — не более 5 мм, рбщая длина 15—20 мм, внутренний диаметр не менее 5 мм. Скобу 15 делают из латуни или стали по разме¬ рам, указанным на рис. 4. Пружина 22 — из рояльной проволоки диамет¬ ром 0,15—0,2 мм. Она содержит от 6 до 8 витков диаметром 12—16 мм. Порядок сборки устройства таков. На держатель 16 устанавливают сильфон 17 и закрепляют держа¬ тель на скобе 15 винтами МЗХб. На скобу ставят направляющую 19 с установленной и поджатой пру¬ жиной 22 заслонкой 18. Перемещая направляющую вдоль по скобе, находят положение, когда заслонка только начинает касаться подвижной части сильфо- на 17. Прикрыв пальцем одну из втулок 24 и подув несколько раз в другую, отмечают на скобе место, на котором заслонка полностью прижата пружиной 22 к направляющей 19 в моменты отсутствия пода¬ чи воздуха. После этого на скобе 15 вскрывают от¬ верстия для крепления направляющей 19 и крепят ее винтами М2Х6. Такими же винтами крепят крышку 28. К штырькам 20 припаивают выводы лампы 21 и на нее подают питание. Регулируют лампу так, чтобы проекция нити на¬ кала при открытой заслонке находилась в центрах отверстий фоторезисторов. Фоторезисторы проверяют на быстродействие и диапазон изменения сопротивления с помощью вольтметра, например ВК7-7. Для этого измеряют темновое сопротивление, которое должно быть не менее 30 МОм. Освещая их настольной лампой с расстояния 0,3—0,4 м, измеряют световое сопротив¬ ление, которое должно быть не более 10 кОм. Быст¬ ро закрывают фоторезистор и наблюдают за стрел¬ кой прибора ВК7-7. Она должна сразу же переме¬ ститься к отметке максимального сопротивления, из¬ меренного вначале. После этого снова открывают фоторезистор и наблюдают такое же стремительное падение стрелки к минимальному сопротивлению. Инерционность фоторезисторов не должна превы¬ шать одной-двух секунд при переходе от светового сопротивления к темновому. Вместо фоторезисторов СФЗ-1 можно применить СФ2-1. Подобранные фоторезисторы R2, R3, R4 уста¬ навливают в направляющую. Положение фоторези¬ стора R2 — произвольное, фоторезистора R3 — тор¬ цом вдоль щели, фоторезистора R4 — параллельно нижней плоскости направляющей. При этом свето¬ чувствительная часть фоторезистора R4 должна хо¬ рошо просматриваться со стороны светозаслонки через отверстие диаметром 3 мм. Фоторезисторы R3 и R4 заклинивают в отверстиях сегментами из вини¬ пласта. На боковые стороны направляющей крепят мон¬ тажные платы 25 и 27, на которых собирают элек¬ трическую часть датчика-модулятора. 75
Рис. 5. Детали датчика модулятора Генераторы, делители частоты и корректирую¬ щие устройства собирают на одной монтажной пла¬ те (либо на отдельных, установленных на общей плате). Блок фильтров и усилитель У1 собирают на другой плате, на которую также устанавливают датчик-модулятор, выключатели ВЗ, В4 и устрой¬ ство глиссандо. В генераторе ЗГ конденсатор С/ должен быть типа КСО или СГМ, статический коэффициент пере¬ дачи тока транзисторов не менее 40. Статический коэффициент передачи тока транзи¬ сторов генератора ГВ должен быть не менее 50. Транзисторы делителей частоты должны быть подобраны парами и иметь статический коэффици¬ ент передачи тока не менее 40. Транзистор КТ343Г в устройстве глиссандо мож¬ но заменить на МП116. Реле R1 датчика-модулятора — РЭС-10 (пас¬ порт РС4.524.302). Конструкция механической части устройства глиссандо дана на рис. 6. Отверстие в корпусе 32 духовой гармони рассверливают до диаметра 16 мм. В него вставляют выточенную из алюминиевого или 76 латунного сплава втулку 31. Втулка имеет бурт для фиксации пружины 34, которая упирается в упор 33, выполненный из винипласта. Упор крепят к корпусу 32 через стойки 30. Чтобы мундштук с втулкой не вращались, на пружинной части втулки 31 делают Рис. 6. Устройство глиссандо: 29 — стойка, 2 шт., полистирол, диаметр 8 мм, длина 35 мм; 30 — втулка, Д16Т, диаметр 18 мм, длина 80 мм; 31 — щека мундштука (корпус гармони «Мелодия-3»); 32—упор, пластмас- са, размеры 36X25X3 мм; 33 — пружина, стальная проволока, диаметр 0,8 мм; 34 — сильфов, полиэтилен или резина; 35 — входной штуцер датчика-модулятора; 36 — жиклер, капрон или латунь, внутр. диаметр 3 мм; 37— лампа; 38 — направляющая, пластмасса, размеры 25X20X15 мм; 39 — фоторезистор; 40 — шток фотозаслонки, медная проволока, диаметр 1 мм; 41 — све- тозаслонка, латунь, толщина 0,3—0,4 мм
лыски, а на упоре 32 — отверстие. Ко втулке 30 при¬ креплен шток 40, перемещающий заслонку 41, кото¬ рая помещена в направляющую 38. Втулка 30 соеди¬ нена с сильфоном 34 и входным штуцером 35 датчи¬ ка-модулятора. Выходной штуцер датчика-модуля- тОра оканчивается жиклером 36, за счет чего в поло¬ сти сильфона датчика создается избыточное давле¬ ние. Дйаметр отверстия жиклера не менее 3 мм. Сильфон 34 можно заменить тонкостенной рези¬ новой трубкой. В исходном состоянии заслонка 41 перекрывает свет лампы 37 и фоторезистор 39 затемнен — тран¬ зистор Т1 устройства глиссандо закрыт. Если на¬ жать на мундштук, он переместится вперед и тран¬ зистор 77 приоткроется. Величина его сопротивле¬ ния уменьшится, уменьшится и общее сопротивление в цепи базы транзистора Т1 звукового генератора, что изменит его частоту. Так, перемещая мундштук, музыкант плавно изменяет частоту звука. Особенности воздушного тракта. В выдыхаемом воздухе имеется влага, поэтому все детали тракта должны быть устойчивы к коррозии. Тракт оканчи¬ вается влагосборником со сливным клапаном. Объ¬ ем в нижней части корпуса гармони закрывают по- листироловой пластиной, к которой прикреплены два штуцера — один для соединения с выходом дат¬ чика-модулятора, другой — с трубкой выхода возду¬ ха наружу. Жиклер может находиться в любом месте воз¬ душного тракта. После датчика его ставят на выхо¬ де, до датчика — параллельно ему, например, де¬ лают отверстие в съемном мундштуке, а отверстие выхода воздуха из влагосборника заглушают. Жела¬ тельно регулировать проходное сечение жиклера, например,винтом. Катушки LI—L7 темброблока выполнены на ма- гнитопроводах К31X 18,5x7 из феррита М2000НМ-А. Их раскалывают пополам, изолируют лакотканью и на каждую половинку равномерно и только в од¬ ном направлении наматывают провод ПЭЛШО диа¬ метром 0,15—0,25 мм (числа витков даны в табл. 2). В зазор магнитопровода на полистироловом клее ставят прокладку из писчей бумаги. По окружности катушки плотно, в два-три слоя наматывают ленту ПХЛ, подпаивают гибкие выво¬ ды и поверху еще раз наматывают один-два слоя ленты. Готовые катушки собирают в пакет и стяги¬ вают изолированной шпилькой, следя, чтобы не об¬ разовался короткозамкнутый виток. Подробные данные деталей усилителя мощности и источников питания не приводятся, поскольку они хорошо известны радиолюбителю. Налаживание инструмента начинают с проверки работоспособности звукового генератора. Для этого вместо устройства клавиатуры временно подключа¬ ют переменный резистор сопротивлением 100 кОм, а выход генератора (вывод 6) — к выходу частото¬ мера, например, 43-28. Вращая ось переменного ре¬ зистора, убеждаются, что перекрывается диапазон генерируемых частот от 500 до 6000 Гц. Проверяют стабильность частоты на краях и в середине диапа¬ зона. Она не должна уходить более чем на 0,02 про¬ цента в течение 20 мин. В противном случае подби¬ рают режим работы транзистора Tie помощью ре¬ зисторов Rl—R3. Убедившись в стабильной работе генератора, приступают к монтажу резисторов клавиатуры, включив вместо R1 (см. рис. 1) резистор сопротив¬ лением 10 кОм. Таблица 1 Нота ми ми-бе- моль ре ре-бе- моль до си си-бе- моль ля ля-бе- моль соль соль-бе¬ моль фа Октава Третья Вторая Частота, Гц 5274 4978 4699 4435 4186 3951 3729 3520 3322 3136 2960 2794 Номинал R71 R69 R67 R65 R63 R61 R59 R57 R55 R53 R51 R49 резистора 6,2к 820 820 910 910 1к 1к 1,2к 1,2к 1,2к 1,3к 1,5к — R70 R68 R66 R64 R62 R60 R58 Д56 R54 R52 R50 — 22 82 33 91 68 110 22 130 180 180 47 Октава Вторая Первая Частота, Гц 2637 2489 2349 2217 2093 1975 1864 1760 1661 1568 1480 1397 Номинал R47 R45 R43 R41 R39 Д37 R35 R33 R31 R29 R27 R25 резистора 1,5к 1,6к 1,6к 1,8к 2к 2к 2к 2,4к 2,4к 2,4к 2,7к Зк R48 R46 R44 R42 R40 R38 R36 R34 R32 R30 R28 R26 150 150 220 150 68 180 300 47 200 360 200 68 Октава Первая Малая Частота, Гц 1318 1244 1174 1108 1046 987 932 880 830 784 740 693 Номинал R23 R21 R19 R17 RJ5 R13 RU R9 R7 R5 R3 R1 резистора Зк 3, Зк 3,6к 3,6к 3,9к 3,9к 4,3к 4,7к 5,1к 5,6к 5,6к 5,6к R24 R22 R20 RJ8 R16 R14 R12 R10 R8 R6 R4 R2 220 150 82 270 200 510 270 150 100 33 390 1,2 к 77
Подбором резистора R71 клавиатуры и R4 звуко¬ вого генератора устанавливают частоту звука МИ пятой октавы, равную 5274 Гц, с точностью—1 — +15 Гц. Далее подбором последовательных пар ре¬ зисторов R69—R70, R67—R68... Rl—R2 устанавли¬ вают частоты других звуков. Ввиду особенностей слуха частоту звуков малой октавы следует уста¬ навливать несколько ниже основной частоты, а зву¬ ков третьей октавы — несколько выше. Примерные значения сопротивлений резисторов приведены в табл. 1. Для подбора резисторов удоб¬ но использовать магазин сопротивлений. Желатель¬ но применять «состаренные» элементы. Как показала трехлетняя эксплуатация инстру¬ мента, частота генерируемых колебаний по сравне¬ нию с первоначально установленной практически не изменилась. Налаживание корректирующих цепочек заклю¬ чается в подборе резисторов R1 и R4 по уровню рав¬ ной громкости, а также получения тембров, похожих на трубу и тромбон соответственно при включении цепочек К2 и К4. Наблюдая на экране осциллогра¬ фа форму выходных напряжений, добиваются экспо¬ ненциального закона. Проверяют работу усилителя У1. Для этого на конденсатор С4 подают синусоидальное напряжение и на осциллографе наблюдают выходной сигнал, амплитуда которого должна быть не менее 1,5 В. По очереди замыкая переходы эмиттер-коллектор тран¬ зисторов темброблока, подбором конденсаторов на¬ страивают контуры LI—L7, С/—С14 на резонанс¬ ные частоты, указанные в табл. 2. Необходимая точ¬ ность установки резонансной частоты каждого кон¬ тура — 5%. Подав напряжение с частотой 2250 Гц на вход микросхемы Мс1 датчика-модулятора, при включен¬ ном выключателе В4 слегка перемещают его за¬ слонку. На экране осциллографа должно наблю¬ даться увеличение выходного напряжения в три-че- тыре раза. При необходимости подбирают резис¬ тор R7. Производят проверку на других резонансных ча¬ стотах. Выходное напряжение должно расти в ква¬ дратичной зависимости от расстояния, на которое перемещена заслонка. Отключают звуковой генератор, устанавливают максимальную громкость и нажимают клавишу ин¬ струмента. Звук в громкоговорителе должен отсут¬ ствовать или прослушиваться очень слабо. Подув в мундштук, убеждаются, что громкость регулируется. Плавности регулирования добиваются подбором се¬ чения отверстия в заслонке или установкой на про¬ резь фоторезистора R2 кусочка кальки. Закраши¬ вая кальку карандашом или тушью, получают жела¬ емую плавность и диапазон регулировки громкости. Включив тембр трубы или кларнета, наблюдают Т аблица 2 Частота ре¬ зонанса кон¬ тура, Гц 560 840 1250 1750 2250 4000 6000 Обозначение катушки (по схеме) и L2 L3 L4 L5 L6 L7 Число вит¬ ков 1000 500 500 300 300 200 200 на экране осциллографа за изменением формы на¬ пряжения при изменении громкости звучания. После этого проверяют громкость звучания при включенном реле Р1 и подбирают резистор R5. В заключение надо заметить, что для одноголос¬ ного инструмента нет смысла делать высококачест¬ венный усилитель и громкоговоритель, так как кон¬ структор, добиваясь похожести задуманного тембра, все равно вводит коррекцию. Мощность усилителя более 10 Вт также нецелесообразна. Техника игры на инструменте специфична: надо сначала нажать нужную клавишу, а потом дуть в мундштук. Прекращая звук, нужно наоборот, вна¬ чале закончить подачу воздуха, а потом отпустить клавишу. Если нужно извлечь несколько повторяю¬ щихся звуков, не надо нажимать клавишу столько же раз. Достаточно нажать и несколько раз подуть в мундштук. Это быстрее, удобнее и, главное, музы¬ кальнее. Музыкант должен помнить, как звучат имитиру¬ емые инструменты и в соответствии с этим формиро¬ вать поток воздуха. Например, у флейты звук нара¬ стает и затухает плавно — и дуть надо плавно, гор¬ танью. У трубы резкая атака, спад, площадка и за¬ тухание. Воздух подают так же, но атаку делают языком. Ударно-затухающие звуки типа звуков ги¬ тары, контрабаса регулируют в атаке языком и пе¬ реходят на гортань в затухании. Владение этой тех¬ никой позволяет музыканту даже в одной музыкаль¬ ной фразе «спеть» как флейта и сыграть как гитара или труба. В. Клейменов, А. Пронин, Н. Бугайчук ПЕДАЛЬ С ТЕМБРОБЛОКОМ При исполнении музыкальных произведений на электромузыкальных инструментах все большее вни¬ мание уделяется возможностям получения различ¬ ных тембровых окрасок, изменяющих частотный спектр сигнала. Возможности исполнителя возрас¬ тают, если у него имеются ножные педали, позволя¬ ющие производить как амплитудное, так и частот¬ ное изменение звука в процессе игры. Однако если для получения каждого из многочисленных эффек¬ тов использовать свою самостоятельную педаль, об¬ разуется целая ножная клавиатура. В предлагаемой конструкции сделана попытка объединить несколько функций в одной педали, ис¬ пользуя ее движение вверх-вниз и поворот в гори¬ зонтальной плоскости. Для регулировки громкости и управления «ква¬ кушкой» используется напряжение, получаемое с двух датчиков, установленных в осях карданного подвеса ножной педали. Громкость регулируют, по¬ ворачивая педаль в горизонтальной плоскости, «ква¬ кушкой» управляют, нажимая или отпуская ее. Надо сказать, что электронный регулятор гром¬ кости на полевом транзисторе обеспечивает глубину регулирования 25 дБ. Частота обратной связи «ква¬ кушки» перестаривается от 0,3 до 3,5 кГц. Двумя переключателями, установленными под ножной педалью, и четырьмя переключателями на боковой стенке корпуса включаются и выключают¬ ся другие узлы темброблока. Примененный прин¬ цип управления в сочетании с электронной регули-
Рис. 1. Структурная схема темброблока ровной позволяет легко получить все эффекты в от¬ дельности, а также их комбинации, достигая новых звучаний: тембровое вибрато, изменение тембра в зависимости от амплитуды огибающей сигнала, фусс-эффект с тембровым вибрато и т. д. Конструкция выполнена на 18 транзисторах и 14 диодах. Темброблок потребляет от сети перемен¬ ного тока мощность 3 Вт. Структурная схема блока представлена на рис. 1. Он содержит: предварительный усилитель 1, делитель напряжения 2. усилитель «квакушки» (тре¬ моло) 3, электронный регулятор громкости 4, вы¬ ходной эмиттерный повторитель 5, усилитель-огра- ничитель фусс-эффекта 6, корректирующий фильтр 7, частотнозависимый Т-мост с электронной пере¬ стройкой 8, 9, формирователь напряжения канала шумоподавления 10, 11, узел регулировки 12, уси¬ литель 13, выпрямитель для формирования напря¬ жения огибающей входного сигнала 14, высокочас¬ тотный генератор 15, емкостные датчики положения ножной педали 16, 17, интегрирующие фильтры 18, 19, генератор вибрато 20 и блок питания 21. Коэффициент передачи сигнала со входа блока на его выход равен единице, однако отдельные кас¬ кады усиливают сигнал, расширяя тем самым дина¬ мический диапазон. Такое построение позволяет включить органы регулировки непосредственно в от¬ дельные каскады. Электрические сигналы для уп¬ равления могут быть получены как из самого вход¬ ного сигнала, так и от специальных узлов. При амплитудной регулировке сигнала электро¬ музыкального инструмента производят компрессию и амплитудную модуляцию (тремоло). Тембровая окраска звука меняется путем изменения частотной характеристики усилителя, а включение корректиру¬ ющего фильтра позволяет выделить определенное звучание. Для уменьшения уровня шума усилителя введен канал шумоподавления, устраняющий высокочастот¬ ный шум (шипение). Предварительный усилитель обладает высоким входным сопротивлением и легко согласуется с лю¬ бым звукоснимателем. Для выравнивания коэффи¬ циента передачи после предварительного усилите¬ ля включен делитель напряжения. Следующие кас¬ кады компенсируют это ослабление и одновременно увеличивают глубину регулировки усиления. Перед входным эмиттерным повторителем включен элек¬ тронный регулятор громкости. Высокочастотный генератор с двумя емкостными датчиками служит для дистанционного управления громкостью и резонансной частотой Т-моста. Для получения эффекта «квакушки» (тремоло) введен низкочастотный генератор. Включение меж¬ ду ним и органами управления интегрирующих фильтров позволяет подобрать определенный закон модуляции выходного сигнала. Каскады усиления охватываются различными видами обратных связей. Частотнонезависимая об¬ ратная связь (через резистор) с выхода на вход ис¬ пользуется для стабилизации коэффициента усиле¬ ния и рабочих режимов транзисторов по постоянно¬ му току. Параллельно этому резистору подключа¬ ется частотнозависимая обратная связь, цепь кото¬ рой выполнена в виде Т-моста. Шесть переключателей позволяют получить лю¬ бое сочетание эффектов изменения звучания. На¬ пример, подключив генератор тремоло к электрон¬ ным регуляторам через частотнозависимую цепь Т-моста, мы получим частотную модуляцию выход¬ ного сигнала (тембровой фусс-эффект). Принципиальная схема темброблока представ¬ лена на рис. 2. Сигнал через переключатель В1.1 по¬ ступает на вход предварительного усилителя на 79
Рис. 2. Принципиальная схема темброблока
транзисторах 77—ТЗ. Первый каскад предваритель¬ ного усилителя собран на полевом транзисторе. Он работает в линейном режиме и позволяет получить наряду с малым уровнем шума высокое входное со¬ противление — не менее 1 МОм. Связь со следующим каскадом — емкостная. Второй, и третий каскады собраны по схеме с непо¬ средственной связью, что позволяет снизить частот¬ ные искажения. Для обеспечения необходимого ра¬ бочего режима транзисторы Т2 и ТЗ охвачены отри¬ цательной обратной связью через резистор R9. Предварительный усилитель имеет коэффициент усиления 40 дБ. К выходу предварительного усилителя через кон¬ денсатор СЗ подключен делитель напряжения на резисторах RIO, R11. Он вносит ослабление на 20 дБ. Одновременно к выходу подключен и узел фусс-эф- фекта. Узел фусс-эффекта выполнен в виде усилителя- ограничителя на транзисторах Т4 и Т5. Такое уст¬ ройство не создает характерных щелчков и шорохов при затухании колебаний, присущих устройствам на различных пороговых элементах, например, на триг¬ гере Шмитта. Однако каскады, работающие в режи¬ ме ограничения сигнала, обладают повышенным уровнем шума. В данном случае уменьшение собст¬ венных шумов достигнуто за счет выбора режима работы транзисторов с малыми токами при пони¬ женном напряжении питания — всего 2 В — и уве¬ личения сопротивления нагрузки транзистора Т4. Каскады на транзисторах Т4 и Т5 также связаны непосредственно. Выбор режима работы по постоян¬ ному току определяется сопротивлением резистора обратной связи R14. Конденсатор С6 корректирует частотную характеристику усилителя. Питаются каскады усилителя-ограничителя через фильтр R17C8. Ограничение выходного сигнала наступает при поступлении на базу транзистора Т4 сигнала ампли¬ тудой 100 мВ. К коллектору транзистора Т5 через конденсатор С9 подключен сложный корректирующий фильтр на элементах L1C10—C12R18—R21 с подъемом на средних звуковых частотах около 1,5 кГц и завалом выше 4 кГц. Добротность фильтра невысока (око¬ ло 5). Переключателем В2 можно подключить вход следующего узла — «квакушки» — как к корректи¬ рующему фильтру, так и к делителю на резисторах R10R11. Ослабление фильтра и делителя примерно одинаково и поэтому сигнал на входе «квакушки» в обоих случаях будет иметь ту же амплитуду. Уси¬ литель «квакушки» должен обладать достаточно вы¬ соким входным сопротивлением, чтобы не нарушать работы корректирующего фильтра. Поэтому на вхо¬ де усилителя включен резистор R22. Он также по¬ зволяет уменьшить влияние входного сопротивления усилителя фусс-эффекта на предыдущие цепи. В этом узле имеется активный /?С-фильтр, основой которого является Т-мост С16, Д1, С17 в цепи об¬ ратной связи усилителя на транзисторах Тб—Т8 (они также включены по схеме с непосредственной связью). Резонансная частота Т-моста изменяется при изменении проводимости диода Д1, которая зависит от тока, протекающего через транзистор T9, Режим работы каскадов усилителя «квакушки» стабилизируется с помощью обратной связи через резистор R23. Параллельно этому резистору пере- ключателем ВЗ включается регулируемый Т-мост. Таким образом, резонансная частота обратной свя¬ зи изменяется от 0,3 до 3,5 кГц. В качестве управляемого диода используется стабилитрон, включенный в прямом направлении. База транзистора T9 связана через резистор R31 с шиной питания. Этот резистор используется для получения начального смещения рабочей точки ста¬ билитрона. Кроме того, база транзистора T9 связа¬ на с емкостным датчиком ножной педали (через ре¬ зистор R51) и с выходом генератора вибрато (через резистор R62 и переключатель В6). Наконец, пере¬ ключателем В4 база транзистора T9 может соеди¬ няться (через резистор R42) с выходом узла выделе¬ ния огибающей входного сигнала. В эмиттер транзистора Т8 включена сложная на¬ грузка, позволяющая получить рабочий режим по постоянному току и одновременно обеспечить рабо¬ ту Т-моста. С части нагрузки — точки соединения резисторов R27 и R28 — снимается сигнал на Т-мост и на вход электронного регулятора громкости. Электронный регулятор громкости выполнен на транзисторе ТЮ. Резистор R32 и переход сток-ис- ток транзистора образуют управляемый делитель напряжения. Проводимость полевого транзистора меняется в зависимости от трех составляющих на¬ пряжения: от емкостного датчика ножной педали, от генератора вибрато и от канала шумоподавления. Связь с емкостным датчиком — через резистор R52, с генератором вибрато — через резистор R61, с ка¬ налом шумоподавления — через резистор R46. Эмиттерный повторитель на транзисторе Т11 со¬ гласует сопротивление усилителя (около 20 кОм) с низкоомным сопротивлением выходного кабеля. На транзисторах Т12, Т13 выполнен усилитель для формирования напряжения, пропорционально¬ го огибающей сигнала. К эмиттеру транзистора Т13 через конденсатор С22 подключен выпрямитель на диодах Д2, ДЗ. Напряжение, выпрямленное диода¬ ми и сглаженное конденсатором С24, через резистор R42 и переключатель В4 подается на транзистор T9 в блоке «квакушки». Это позволяет управлять «квакушкой», например, изменяя силу удара по струнам электрогитары. База транзистора Т12 подключена к выходу предварительного усилителя через делитель на ре¬ зисторе R35, что позволяет выбирать амплитуду огибающей, т. е. диапазон изменения резонансной частоты Т-моста в цепи обратной связи «квакушки». Каскады усилителя работают в линейном режи¬ ме и не ограничивают входной сигнал. Именно это и позволяет резонансной частоте Т-моста «следить» за силой удара по струнам электрогитары. Нормаль¬ ный рабочий режим обеспечивается резистором об¬ ратной связи R37. С усилителя-ограничителя сигнал через конден¬ сатор С25 поступает на каскад шумоподавления. В нем работает эмиттерный повторитель на транзи¬ сторе 774. К эмиттеру подключен выпрямитель на диодах Д4 и Д5, удваивающий выходное напряже¬ ние примерно до 6 В. Это напряжение сглаживается конденсатором С27 и через резистор R46 подается на электронный регулятор громкости. При его мак¬ симальной величине режим работы полевого тран¬ зистора ТЮ становится ключевым: он полностью от¬ крывается, шунтируя цепь сигнала. Канал шумоподавления работает в широком диапазоне звуковых частот. Отрицательная обрат- gj 6 Зак. 1054
ная связь в усилителе-ограничителе (через конден¬ сатор С6) вносит коррекцию в общий тракт на выс¬ ших звуковых частотах. Действие системы шумо¬ подавления особенно эффективно в паузах. Генератор вибрато собран по схеме мультивиб¬ ратора на транзисторах Т16, Т17. Частота его гене¬ рации регулируется переменным резистором R57 в пределах от 0,5 до 15 Гц. Напряжение на выходе мультивибратора имеет прямоугольную форму. Между движками переменных резисторов R59, R60 и общим проводом включены конденсаторы С45. С46. Эти элементы образуют интегрирующие фильт¬ ры, которые позволяют подобрать определенный за¬ кон модуляции. Напряжение, приближающееся к треугольной форме, позволяет плавно модулировать сигнал электромузыкального инструмента. Глубина модуляции вибрато достигает 90% и регулируется резисторами R59, R60. Генератор виб¬ рато подключается к цепям переключателями В5 и В6. На транзисторе 773 собран генератор ВЧ емкост¬ ных датчиков ножной педали. Частота генератора 1 —1,5 МГц. Генератор собран по схеме индуктивной трехточки. Противофазное напряжение ВЧ с катуш¬ ки L3 поступает на диодно-емкостные мосты Д6, Д7, СЗО, С31 и Д8, Д9, СЗЗ, С34. Конденсаторы пе¬ ременной емкости С31 и С34—емкостные датчики— установлены на осях карданного подвеса педали. При равенстве емкостей конденсаторов СЗО и С31, СЗЗ и С34 на анодах диодов Д6 и Д8 напряжение отсутствует. Когда же емкости не равны, на анодах диодов появляется пульсирующее напряжение. Это напряжение сглаживается фильтрами Др1С35 и Др2С36 и через резисторы R51 и R52 подается на базу транзистора T9 и на затвор транзистора 770. Так изменение емкости датчиков-конденсаторов обеспечивает получение управляющего напряжения величиной от нуля до 3,9 В. Питается темброблок от сети переменного тока через понижающий трансформатор Tpl. Выпрям¬ ленное напряжение с диодного моста Д11—Д14 по¬ ступает на стабилизатор напряжения на транзисто¬ ре Т15. Опорное напряжение стабилизатора опреде¬ ляется напряжением стабилизации стабилитрона Д10, включенного в цепь базы проходного транзи¬ стора. Конструкция и детали. Темброблок вместе с ис¬ точником питания и педалью собран в общем кор¬ пусе, имеющем боковые стенки и изогнутую верх¬ нюю панель. Корпус изготавливают из фанеры тол¬ щиной 10 мм, его части скрепляют металлическими уголками. Перед сборкой корпус необходимо про¬ морить и проклеить углы клеем ПВА. После про¬ сушки в течение 8—10 ч боковые стенки и торцы корпуса обрабатывают, вторично морят и покрыва¬ ют бесцветным мебельным лаком. Печатную плату прикрепляют к корпусу дополнительными уголками. На боковой стенке корпуса установлены пере¬ ключатели В2, В4—В6, переменные резисторы R35, /?57, R59, R60. На верхней панели закреплены тумб¬ лер В7, переключатели В1 и ВЗ. Наиболее сложной частью конструкции является карданный подвес ножной педали. На рис. 3 приве¬ дена его кинематическая схема. На основании 1 неподвижно закреплены уголки 2 и 3, в отверстиях которых вращается горизонтальная ось 4. К уголку 5 прикреплен статор конденсатора 6 датчика пово- 82 Р°та в вертикальной плоскости. Через отверстие в 5 Рис. 3. Кинема шческан схема карданного подвеса ножной пе¬ дали горизонтальной оси проходит вертикальная ось 7, связанная с ротором второго конденсатора 8 — дат¬ чика поворота в горизонтальной плоскости. Статор конденсатора 8 прикреплен к уголку 9 на централь¬ ной части горизонтальной оси. К торцу вертикальной оси винтами прикрепляют платформу педали. Такая конструкция обеспечивает две степени сво¬ боды — вращение вокруг вертикальной Y и гори¬ зонтальной X осей. Основание подвеса выполнено в виде П-образ~ ной скобы, привинченной винтами к верхней панели корпуса. Платформу ножной педали изготовляют из мно¬ гослойной фанеры, на которую наклеивают рифле¬ ную резину, чтобы нога при игре не соскальзывала. Размеры платформы определяются требованиями удобства и могут быть различными. Углы поворота осей следует ограничить, иначе можно повредить конденсаторы переменной емко¬ сти. Особенно важно ограничить поворот в горизон¬ тальной плоскости. Очень удобно использовать в ка¬ честве ограничителей переключатели, установлен¬ ные на боковой стенке корпуса. Тогда при повороте платформы можно одновременно коммутировать ос¬ новные узлы непосредственно во время исполнения музыкального произведения. Чертежи основных деталей педали приведены на рис. 4. Изготовленные по данным чертежам уголки позволяют использовать конденсаторы переменной емкости фирмы «Тесла». В случае использования других конденсаторов необходимо скорректировать отверстия под крепежные винты. Уголки изготавли¬ вают из листового алюминия или стали. Горизонтальную ось, имеющую в средней части квадратное сечение, изготавливают на токарном станке и опиливают. В центре горизонтальной оси сверлят отверстие диаметром 10 мм под вертикаль¬ ную ось. Оси можно изготовить из дюралюминия, стали, бронзы и даже текстолита. Соосность осей конденсаторов переменной емкости и отверстий в осях достигается при сборке.
Используя основной принцип построения кар¬ данного подвеса, конфигурацию деталей, их разме¬ ры и материал можно изменять в зависимости от возможностей конструктора. Темброблок смонтирован на двух печатных пла¬ тах. На одной плате собраны все функциональные узлы (ее чертеж приведен на рис. 5). На другой — диоды выпрямительного моста, конденсаторы филь¬ тра и стабилизатор напряжения на транзисторе 775. Все провода от основной платы связаны в жгут. Трансформатор Тр1 блока питания выполнен на магнитопроводе 111 16x18. Сетевая обмотка содер¬ жит 4500 витков (отвод от 2600) провода ПЭВ-2 0,13, вторичная обмотка — 410 витков провода ПЭВ-2 0,31. Катушка L1 корректирующего фильтра намота¬ на на кольце К12X7X5 из феррита 2000ММ и име¬ ет 150 витков провода ПЭЛШО 0,12. Ее можно на¬ мотать и без магнитопровода, на любом каркасе, но это потребует измерения индуктивности, которая должна быть равна 0,25 Г. Катушки генератора ВЧ L2, L3 намотаны на кар¬ касе, помещенном в горшкообразный сердечник от контура ПЧ транзисторного прнемника «Сокол». Чи¬ сло витков: L2 — 30, провода ПЭВ-2 0,15, L3 — 20 + 20, провода ПЭВ-2 0,15. В конструкции применены резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы КЛС, МБМ, К50-3. Транзисторы КТ315 могут быть заменены транзисторами типов КТ301, КТ312, КТ342 с любым буквенным индексом. Конденсаторы переменной емкости С31 и С34 фир¬ мы «Тесла» могут быть заменены на любые другие конденсаторы от карманных радиоприемников. Налаживание темброблока начинают с установ¬ ки конденсаторов переменной емкости датчиков в среднее положение. Подбором емкостей конденса¬ торов СЗЗ и СЗО в точках соединения добиваются нулевого напряжения. Если это не удается, необхо¬ димо заменить диоды. Генератор ВЧ налаживания практически не требует. Если он не возбуждается, следует поменять местами выводы катушки L2. Частота генератора некритична и выбирается в пределах от 1 до 1,5 МГц. Снижать ее ниже 1 МГц не рекомендуется из-за снижения крутизны преобразования диодно* емкостного моста. Каскады усилителя с непосредственной связью иногда требуют подбора резистора отрицательной 83 Рис. 4. Детали карданного подвеса ножной педали
Рис. 5. Печатная плата функциональных узлов темброблока обратной связи. Этот резистор подбирают так, что¬ бы на нагрузке последнего каскада была половина напряжения питания. В. Крайнов, Б. С и в е н к о в ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ УСТАНОВКА Цветомузыкальные установки приобрели сейчас большую популярность. Они позволяют не только услышать музыкальное произведение, но и «уви¬ деть» его в гамме красок. Ниже описывается одна из таких установок. Авторы использовали ее для питания гирлянд на новогодних елках, оформления эстрадных номеров, исполнявшихся вокально-инструментальным ан¬ самблем, танцевальных вечеров и, кроме того, для сопровождения звуковоспроизведения в бытовых условиях. При работе с большой аудиторией к цве¬ томузыкальной приставке, кроме экрана, подклю¬ чались четыре прожектора, снабженные филь¬ трами. Электронная часть цветомузыкальной пристав¬ ки собрана по известной схеме частотного разделе¬ ния каналов с добавлением канала фона. Ориги¬ нален экран, обеспечивающий объемность изобра¬ жения. В установке имеются четыре цветовых канала (рис. 1), трем из которых соответствуют опреде¬ ленные спектры звуковых частот, а четвертый — фоновый — служит для заставки пауз. Для подключения мощных музыкальных усили¬ тельных установок предусмотрено микшерное 84 устройство (R15—R22), позволяющее уменьшать Рис. 1. Принципиальная схема электронной части цветомузы¬ кальной установки входной сигнал и суммировать сигналы, поступаю¬ щие с нескольких усилителей через разъемы Ш2—
Рис. 2. Печатная плата электронной части цвето¬ музыкальной установки (вверху), расположение деталей (внизу) Рис. 3. Конструкция экра¬ на цветомузыкальной установки
Ш5. После микшерного устройства суммированный сигнал поступает на разделительный трансформа¬ тор Тр2, который устраняет гальваническую связь между установкой и корпусами усилителей (это сделано из соображений техники безопасности). Далее сигнал подается на общий регулятор уров¬ ня (регулятор яркости света) R13 и затем — на входы усилителей на транзисторах 77—Т4. На входе каждого из них имеются свои отдельные ре¬ гуляторы уровня R9—/?/2, с помощью которых устанавливается желаемое соотношение яркости цветов в общем потоке света. Рассмотрим работу первого канала — высоких частот. LC фильтр Др1С13 настроен на пропуска¬ ние самой высокой частоты сигнала. После LC фильтра, диода Д13 и сглаживающего фильтра C5R5C9 выделяется постоянная составляющая, ко¬ торая изменяет проводимость транзистора 77. Транзистор вместе с включенным параллельно диодом Д9, конденсатором С1 н трансформато¬ ром Тр1 образуют фазовращатель, с помощью ко-' торого при проявлении смещения на базе транзи¬ стора снмистор Д1 будет открываться не пол¬ ностью, а в зависимости от уровня входного сигна¬ ла, регулируя яркость свечения лампы Л1 и источ¬ ников света, установленных в экране. Резистор RI ограничивает ток импульса, предохраняя снмистор от перегрузок. Его сопротивление требуется подби¬ рать опытным путем. Диод Д5 в цепи управляю¬ щего электрода симистора служит для исключения импульса обратного напряжения. Аналогично работают второй и третий каналы. Работа четвертого канала заключается в сле¬ дующем. При отсутствии сигнала на входе тран¬ зистор Т4 открыт током, протекающим через ре¬ зистор R13, вследствие чего симистор Д4 также открыт и лампа Л4, а также источники света экра¬ на светятся. При подаче на вход сигнала смещения на базе транзистора уменьшается, транзистор Т4 закрывается, лампа Л4 гаснет. Частотный фильтр в этом канале отсутствует, поэтому канал реагирует на сигнал любой частоты. Намоточные данные трансформаторов и дрос¬ селей приведены в таблице. Электронная часть установки, кроме симисто- ров, трансформаторов, резисторов микшера и ре¬ гуляторов яркости каналов, смонтирована на пе¬ чатной плате из стеклотекстолита. Чертеж платы дан на рис. 2. Г а б л и ц а Обозначе¬ ние по схеме Сердечник Обмотка и число витков Провод Тр1 Ш 12 / 23 / 2380 II 2 х 133 ПЭЛ 0,12 ПЭЛ 0,31 Тр2 Ш 16 х 23 I 192 11 300 ПЭЛ 0,47 ПЭЛ 0,47 Др1, Др2 Феррит 600НН, /=20 мм, Д~8 мм 1600 ПЭЛ 0,1 ДрЗ То же 2000 То же Др4 3500 —»— Переменные резисторы закреплены на фальш- панели из дюралюминия. Установка размещена в корпусе размерами 400Х260Х 120 мм. Для удобства настройки и контроля за работой установки при использовании выносных источни¬ ков света (например, гирлянд ламп на новогодних елках), находящихся на значительном расстоянии от блока управления, в корпус блока вмонтирован экран-индикатор. Он состоит из 48-вольтовых ком¬ мутаторных ламп, патроны которых закреплены на панели из органического стекла. Выход каждо¬ го канала высвечивается на этом экране пятью лампами, соединенными последовательно друг с другом. Каждая группа ламп окрашивается в свой цвет. С лицевой стороны экран-индикатор закрыт матовым стеклом. Корпус установки собран из органического стекла и скреплен дюралюминиевыми уголками. Органическое стекло с обратной стороны окраше¬ но черной нитроэмалью. Это придает корпусу на¬ рядный вид: кажется, что его поверхность полиро¬ вана. Главной конструктивной особенностью цвето¬ музыкальной установки является экран. Объем¬ ность изображения достигается с помощью зеркал- отражателей, а применение «кристаллов», точнее, осколков произвольной формы цветного стекла придает ему очень сочную окраску (лучи, прохо¬ дящие через «кристаллы», сильно преломляются, что позволяет получить цвет с несколькими оттен¬ ками). Конструкцию экрана поясняет рис. 3. Корпус экрана размерами 910X410X510 мм выполнен из фанеры толщиной 15 мм, отфанеро- ван шпоном и отполирован. На нижнее стекло вну¬ три ящика свободно насыпают «кристаллы» цвет ного стекла. Их не закрепляют, так что при необ¬ ходимости их можно вынуть и промыть, а также изменить форму рисунка. Над кристаллами под углом 45° располагается зеркало-отражатель, на боковые стороны также устанавливают аналогич¬ ные отражатели под углом 90°, вследствие чего экран и принимает объемный вид. В установке применено 80 ламп накаливания напряжением 220 В и мощностью 15 Вт каждая. Рис. 4. Внешний вид цветомузыкальной установки
Лампы располагают снизу экрана, расстояние до стекла с кристаллами должно быть не менее 15 мм. Лампы группируют по 20 для каждого ка¬ нала так, чтобы равномерно осветить весь экран, и окрашивают в четыре цвета (здесь предоставля¬ ется большая свобода выбора конструктору, авто¬ ры же применили красный, синий, желтый и зеле¬ ный цвета). В задней стенке установки проделаны отвер¬ стия, которые способствуют циркуляции воздуха, вследствие чего экран не перегревается. Лицевая стенка закрыта прозрачным стеклом, предохра¬ няющим кристаллы от запыления. Внешний вид цветомузыкальной установки по¬ казан на рис. 4. М. Б од н ер, В. Шевяков, И. Калюжнер ЦВЕТОВОЙ СИНТЕЗАТОР Цветовой синтезатор является инструментом, с помощью которого исполнитель может воспроиз¬ вести на экране цветовую партитуру произведе¬ ния, создавая его цветовое сопровождение. Синте¬ затор снабжен устройством, которое позволяет за¬ писать исполняемое произведение на магнитную ленту и многократно его воспроизвести синхронно с музыкой. При разработке конструкции особое внимание уделялось ее простоте и доступности повторения. Основные технические данные Напряжение питания, В 220 + 20% Максимальная коммутируемая мощность в канале, кВт 1,5 Количество каналов 22 Диапазон нарастания и убывания светового потока лампы, с 0,3—6 Площадь экрана, м2 50 Габариты, мм 1100x600x190 Масса, кг 23 На входе каждого из двадцати двух идентич¬ ных каналов управления световым потоком имеет¬ ся клавиша, а на выходе — лампа накаливания, которая через светофильтр освещает экран. Преду¬ смотрено устройство, формирующее сигналы по¬ следовательного опроса состояния клавиш кана¬ лов и последующей записи этих сигналов на маг¬ нитную ленту. Опрос производится со скоростью около 40 раз в секунду. Цветограмма записывается на одну из дорожек магнитофона, а другая дорожка предназначена для фонограммы. При воспроизведении записанной цветограммы автоматически включаются те каналы, клавиши которых были нажаты в это время при записи. Структурная схема устройства приведена на рис. 1. Синтезатор состоит из блока кодирования и декодирования импульсов БКДИ, каналов управ¬ ления световым потоком КУС, блока синхрониза¬ ции БС, блока питания БП. Блок кодирования и декодирования включает в себя генератор /, стабилизированный кварцевым резонатором, логические элементы «И» 4 и 5, де¬ литель 6, усилитель-формирователь сигналов 3, воспроизводимых с магнитной ленты, селектор сиг¬ налов сброса 7, //С-триггер 2, селектор сигналов включения каналов S, распределитель импуль¬ сов 10, логический элемент «И — НЕ» 9, формиро¬ ватель импульсов сброса И, инвертор 12 и логиче¬ ский элемент «ИЛИ» 13. Рис. I. Структурная схема цветового синтезатора
Каждый канал управления световым потоком включает в себя геркон KU К2 ... К22у управляе¬ мый клавишей, трехвходовый логический элемент «И» /, два двухвходовых элемента «И» 2 и 3, /^S-триггер 4Ч стыковочный модуль 5, генератор пилообразного напряжения 6 (один на восемь ка¬ налов), компаратор 7, усилитель мощности 8 с ти¬ ристором Д2 на выходе и лампу накаливания JI1, JI2 ... Л22. Блок питания состоит из стабилизаторов на + 5 В±5%, —6 В±5%, +6 В±5% с защитой от коротких замыканий и превышения напряжения более чем на 15% от номинального, ъ также не- стабилизированного напряжения —10 В. В режиме записи цветовой синтезатор позволя¬ ет одновременно исполнять цветовую партитуру и записывать её на магнитную ленту. Переключа¬ тель В.1—В1.4 должен быть при этом установлен в положение «Запись». Тогда на вход элемента 5 будет подан логический «0», и на его выходе по¬ явится логическая «1», которая не изменяется да¬ же при изменении фазы сигнала на втором входе элемента. Импульсы с генератора 1 через откры¬ тый элемент 4 поступают на делитель 6. Частота следования импульсов генератора равна 8 МГц. Делитель уменьшает их частоту сначала в 1000 раз, а затем с помощью трёх триггеров ещё в 8 раз. Обозначим периоды импульсов на выходах триггеров как Т, Т/2 и Т/4. Распределитель им¬ пульсов 10 поочередно подключает каждый эле¬ мент 1.1 ... 22.1 для опроса на время 2Т. Для этого на него с выхода делителя Т подаются сигналы сдвига. По окончании опроса 22-го канала форми¬ руется импульс сброса. На контакты герконов каналов К1—/(^подают¬ ся импульсы Т/2. Все каналы работают идентично, поэтому для примера рассмотрим работу первого канала. На вход трехвходового элемента «И» 1.1 подается сигнал логической «1» с первого выхода распределителя. Когда клавиша нажата, на выхо¬ де элемента будет импульс длительностью Г/2, когда отжата — Т. Сигнал с выхода элемента 1.1 через элемент «ИЛИ» 13 подается на магнитофон и записывается на ленту. При записи на первый вход элемента «И» 1.3 подается запрещающий потенциал (логический «0»). Это необходимо для того, чтобы сигнал с вы¬ хода элемента 1.1 не изменил состояния /^триг¬ гера 1.4 при отжатой клавише геркона /С/. При перебросе триггера на стыковочный мо¬ дуль 1.5 подается сигнал разрешения — логиче¬ ская «1». В результате происходит разряд конден¬ сатора 1С1 со скоростью, обусловленной положе¬ нием движка резистора 1R2. Это изменяющееся во времени напряжение подается на вход компарато¬ ра 1.7. На другой его вход поступает пилообраз¬ ное напряжение с генератора 1.6, синхронизиро¬ ванное с сетью с помощью блока синхрониза¬ ции БС. Когда пилообразное напряжение на входе компаратора превысит напряжение разряда кон¬ денсатора, компаратор изменит свое состояние и через усилитель включит тиристор 1Д2, в анод¬ ную цепь которого включена лампа J11. Таким образом меняется момент включения ти¬ ристора относительно фазы сети, ток, протекаю¬ щий через лампу, увеличивается, лампа разго¬ рается. Когда клавиша отжата, конденсатор 1С1 заря¬ жается со скоростью, обусловленной положением движка резистора //?/, лампа начинает гаснуть. Скорость разгорания и погасания лампы мож¬ но менять от 0,3 до 6 с. Импульс сброса формируется логическим эле¬ ментом «И» 11. На него приходят импульс от рас¬ пределителя длительностью 2Т и импульс дли¬ тельностью Т/2. Все выходы элементов 1.1 ... 22.1 соединены со входом элемента «ИЛИ» 13. Кроме того, на него поступает импульс сброса. Полный сигнал подает¬ ся на усилитель записи магнитофона. При воспроизведении переключатель В 1.1 ра¬ зомкнут, В1.2 соединяет выход формирователя им¬ пульсов, считываемых с магнитной ленты, со вхо¬ дом К триггера 2 и селекторами 7 и S. Импульс, поступающий на триггер, вызывает появление на его прямом выходе логического «0», который через элементы 5 и 4 разрешает прохождение счетных импульсов на делитель. При достижении триггерами делителя на 8 ко¬ да 111 на выходе элемента 9 возникает импульс, поступающий на вход / и перебрасывающий триг¬ гер 2 таким образом, что на его прямом выходе появится логическая «1». Если счетчик будет считать до 8, то импульсы на входы / и К триггера 2 будут приходить одно¬ временно со счетчика и с ленты, что может вы¬ звать неустойчивый режим работы. На выходе элемента 5 будет логический «0», запрещающий дальнейшее прохождение импуль¬ сов с генератора. В то же время логический «0» с инверсного выхода триггера устанавливает триг¬ геры делителя на 8 в исходное состояние (000). Сдвиг распределителя импульсов происходит так же, как и при записи. Таким образом, генератор с делителем по команде сигнала, записанного на магнитной ленте, вырабатывают однократную последовательность импульсов, которая управляет работой селекторов, выделяющих импульсы сброса и* включения кана¬ ла. Селектор включения канала работает в первую половину такта 2ТУ селектор сброса — во вторую. Сбои распределителя при первом включении маг¬ нитофона, помехах и т. д. возможны только в тече¬ ние одного цикла, а так как длительность цикла (около 23 мс) гораздо меньше инерционности лам¬ пы, они будут незаметны для глаза. Переключатель В1.3 соединяется с выходом се¬ лектора включения каналов; на третьи входы трехвходовых элементов 1 каждого канала пода¬ ются сигналы включения, однако включится толь¬ ко тот канал, который открыт распределителем. Переключатель В1Л закрывает элементы 2 и открывает — 3. Сигнал включения с выхода эле¬ мента 1 через открытый элемент 3 перебрасывает триггер 4 избранного канала (клавиша которого была нажата). Триггер же включает лампу своего канала — аналогично режиму записи. Сброс триггера 4 осуществляется импульсом предыдущего канала распределителя. Таким обра¬ зом, триггер 4 открыт 22 мс. Поскольку во время воспроизведения исполни¬ тель может дополнительно включать каналы и ме¬ нять скорость разгорания и погасания ламп, воз¬ можности цветового синтезатора расширяются. Время цикла можно увеличить до 100 мс без
заметного мигания ламп (инерционность мощных ламп колеблется от 0,15 до 0,25 с). Принципиальные схемы отдельных узлов синте¬ затора показаны на рис. 2—7. На рис. 2 приведена схема блока кодирования и декодирования им¬ пульсов (без инвертора 12 и логического элемента «ИЛИ» 13). Генератор 1 собран на микросхемах Mcl.l, Мс1.2 и кварцевом резонаторе Пэ1. Элементы 4 и 5 выполнены на микросхемах Мс1.3 и Мс1.4 соответ¬ ственно. Делитель на 1000 состоит из трех микросхем Мс2—Мс4, каждая из которых делит на 10. Дели¬ тель на 8 выполнен на триггерах Мс5.1, Мс5.2 и Мсб.1. Распределитель представляет собой счетчик, работающий в коде Джонсона. Он требует боль¬ шего числа триггеров, чем счетчик, работающий в двоичном коде, зато дешифратор получается зна¬ чительно проще (микросхемы Мс18—Мс23). Номера проводов (/—22) с выхода дешифрато¬ ра соответствуют номеру канала распределителя, причем информационным сигналом является логи¬ ческий «0». 23-й выход распределителя поступает на микросхему МсЮ.З и далее на МсЮ.4, которые формируют сигнал сброса. Селекторы включают в себя устройство форми¬ рования импульсов опроса Мс9.1, Мс9.2, MclO.l, селектор включения канала Мс19.3 и селектор сброса Мс11.2. На рис. 3 показана принципиальная схема ло¬ гической части одиннадцати каналов управления световым потоком. Элементы, указанные на струк¬ турной схеме (см. рис. 1), соответствуют следую¬ щим элементам первого канала (остальные анало¬ гичны) на принципиальной схеме: 1.1 — Мс4.1, 1.2 — Мс5.1, 1.3 — Мсб.1 f 1.4 — Мсб.2, Мсб.З, Мсб.4. Микросхема Mcl.l выполняет функцию ин¬ вертора распределителя импульсов, так как для управления необходим сигнал логической «1» на избранном канале, а на выходе дешифратора сиг¬ налом разрешения является логический «0». Ин¬ вертором 12 блока кодирования и декодирования импульсов служит микросхема Мс3.2. Сигналы первых восьми каналов с трехвходо¬ вых элементов «И» (Met, Мс2) подаются на мик¬ росхему Мс17, сигналы остальных трех — на Мс21.3 и после необходимого согласования с по¬ мощью Мс18.4 и Мс24.1 суммируются микросхе¬ мой Мс24.2. Сигнал с её выхода инвертируется микросхемой Мс24.3 и поступает на один вход микросхемы Мс24.4. На её второй вход приходит сигнал сброса. Схема блока синхронизации показана на рис. 4. Напряжение с обмотки трансформатора Тр1 выпрямляется диодами Д1—Д4, ограничивает¬ ся по амплитуде стабилитроном Д5 и поступает на вход нуль — органа, выполненного на микросхеме Мс1. На её выводе 5 выделяется отрицательное на¬ пряжение около —3 В. В момент перехода напря¬ жения сети через нуль на выводе 5 возникает по¬ ложительный импульс, открывающий транзистор 77. С его коллектора импульс поступает на микро¬ схему Mc2t которая формирует положительный синхроимпульс длительностью 0,1 мс (длитель¬ ность зависит от параметров диода Дб). Генератор пилообразного напряжения выпол¬ нен на микросхеме Мс1 (рис. 5). На начальном участке заряд конденсатора С/ можно считать ли¬ нейно нарастающим. В момент прихода синхроим¬ пульса конденсатор С1 разряжается через микро¬ схему и резистор R1. Затем процесс повторяется. Пилообразное напряжение, синхронизирован¬ ное сетью, подается на вывод 9 микросхемы Мс2 (компаратора). Номиналы деталей подобраны так, что конден¬ сатор С1 за время 10 мс (частота 100 Гц) заряжа¬ ется до напряжения около 1,5 В. Стыковочный модуль (рис. 6) представляет со¬ бой транзисторный аналог размыкающего и замы¬ кающего контактов. В исходном состоянии его транзисторы Т1 и Т2 закрыты, а когда на вход приходит логическая «1», они открываются. Компаратор (1.7 на рис. 1) выполнен на микро¬ схеме К1УТ402Б. На ее вывод 9 подается пилооб¬ разное напряжение, на вывод 10 — напряжение со стыковочного модуля. Как только напряжение на выводе 10 станет ниже, чем на выводе 9, на выхо¬ де появится импульс отрицательной полярности поступающий на усилитель мощности. Усилитель мощности (его схема не имеет осо¬ бенностей и потому не приводится) выполнен на транзисторе. Когда на выходе компаратора по¬ явится отрицательный импульс, транзистор откры¬ вается. В коллекторной цепи транзистора включен импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого включена между управляющим электро¬ дом и катодом тиристора. Применение импульсно¬ го трансформатора позволяет полностью устранить электрическую связь силовой части с устройством управления. Тиристор, нагрузкой которого служит лампа, включается от первого импульса. Для питания ламп служит выпрямленное пуль¬ сирующее напряжение, получаемое с помощью вы¬ прямителя блока питания (рис. 7), что позволяет использовать один тиристор в канале. Принцип ре¬ гулирования степени накала ламп поясняется рис. 8. (Uс — напряжение на конденсаторе; за¬ штрихованные участки синусоиды — моменты про¬ текания тока через лампу). Может быть предусмотрена возможность и по¬ стоянного горения любой из ламп. Для этого вход компаратора следует подключить не к конденсато¬ ру 1С1 ... 22С1, а к движку резистора 1R1. Тогда яркость лампы будет регулироваться этим рези¬ стором. Формирователь служит для формирования пря¬ моугольных импульсов из близких к синусоиде сигналов, записанных на магнитной ленте. По своему построению и принципу работы фор¬ мирователь аналогичен блоку формирования син¬ хроимпульсов. Конструкция и детали. Вся установка смонтиро¬ вана в одном корпусе по блочной системе, чем обе¬ спечивается легкий доступ к каждому из блоков. Основанием конструкции служит рама из алю¬ миниевого уголка размерами 1000X550 мм, разде¬ ленная на три секции перегородками. Эти перего¬ родки придают дополнительную жесткость конст¬ рукции. В каждой секции находятся текстолитовые панели размерами 400X300 мм. В первой установ¬ лены автоматический выключатель АЕ3000 для за¬ щиты от коротких замыканий в нагрузке, силовые диоды В25, расположенные на стандартных алю¬ миниевых радиаторах площадью 180 см2, и блок питания. Все стабилизаторы блока питания собра-
Рис. 2. Принципиальная схема блока кодирования и де¬ кодирования
91 Рис. 3. Принципиальная схема логической части каналов управления световым потоком
Рис. 4. Принципиальная схема блока синхронизации ными разъемами. Они вставляются в разъем РПН-З-бк. Провода, связанные с конденсаторами клавиатуры, должны иметь длину не более 50 см, они выполнены витыми парами (два провода, скру¬ ченные вместе, один из которых является экра¬ ном). Экранный провод должен быть заземлен в начале и в конце линии. Контакты клавиатуры представляют собой гер- коны КЭМ-2, расположенные под клавишами. Кла¬ виши — от рояля, в них вмонтированы небольшие магниты. Все клавиши крепят на единой оси. Их ход составляет 10—12 мм, что вполне достаточно для надежного срабатывания герконов. При отсутствии герконов можно использовать микропереключатели КМ1, можно применить и сенсорное управление. Справа и слева от клавиатуры расположены ползунковые резисторы для управления разгора- нием и погасанием ламп. В синтезаторе применены малогабаритные дета¬ ли: резисторы МЛТ-0,25, электролитические кон¬ денсаторы К50-6, остальные — КЛС, переменные резисторы СП-23а. Трансформаторы в блоке пита¬ ния — ТН46, Настройку начинают с того, что убеждаются в правильности соединения. Затем проверяют работу стабилизаторов блока питания, подключая эквива¬ ленты нагрузок. При изменении сетевого напряже¬ ния на ±20% напряжение на выходах схем стаби¬ лизаторов не должно изменяться более чем на 2%. Рис. 5. Принципиальная схема генератора пилообразного на¬ пряжения Рис. 6. Принципиальная схема стыковочного модуля ны на печатной плате, кроме регулирующих тран¬ зисторов, которые установлены на радиаторах пло¬ щадью 120 см2. На этой же плате собран блок син¬ хронизации. Для стыковки синтезатора с лампами использо¬ ван разъем ШР32; для стыковки блоков между собой —РГ1Н и РШ2Н. Во второй секции находятся 22 тиристора КУ202Н, расположенные на алюминиевых радиа¬ торах площадью 25 см2 и толщиной 5 мм. В каче¬ стве этих радиаторов использован алюминиевый уголок 50X10 мм, на одной полке которого уста¬ новлен тиристор, а другая, меньшая, использована для крепления к плате. В этом же отсеке установлены импульсные трансформаторы МИТ-3 с диодами Д220. Транс¬ форматоры можно применить самодельные, намо¬ танные на кольцах типоразмера К20Х7Х4 из фер¬ рита 600НН проводом ПЭЛ 0,15—0.2, количество витков — 100 в каждой обмотке. Находящиеся в третьей секции остальные бло¬ ки устройства собраны на печатных платах разме- 02 рами 120X150 мм, заканчивающихся 56 контакт- Рис. 7. Принципиальная схема блока питания
Рис. 8. Эпюры напряжения, поясняющие принцип регулирования накала ламп: а — процесс угасания: б — процесс разгорания Затем проверяют работу блока защиты питания. Для дальнейшей настройки необходим осцил¬ лограф с входом постоянного тока (С 1-18, С1-30, С1-47 и т. д.). Проверяют наличие импульсов на выходе блока синхронизации. Они должны следовать с частотой 100 Гц и иметь амплитуду 2,5—3 В. Следующий этап — проверка компараторов и усилителей мощности, генераторов пилообразного напряжения. Удобно собрать на небольшом щите 22 лампы накаливания на 220 В мощностью 15 Вт и подключить ИХ'к тиристорам. Проверяют наличие пилообразного напряжения на выводе 9 каждого компаратора (амплитуду 1,5 В подбирают с помощью резистора R2). На вывод 10 каждого компаратора подают напряже¬ ние 0,1 —1,5 В. При напряжении 1,5 В тиристор не должен включаться, и по мере уменьшения потен¬ циала на выводе 10 лампа будет гореть ярче. При номинальном напряжении сети и в крайнем ниж- нем по схеме положении движка резистора на лампе должно быть не менее 210 В. При подаче логической «1» на вход стыковоч¬ ного модуля должен включаться соответствующий канал, причем скорость разгорания должна регу¬ лироваться. При подаче логического «0» лампа гаснет, так¬ же с регулируемой скоростью. Проверяют работу блока кодирования и деко¬ дирования импульсов и делителя. Распределитель проверяют следующим обра¬ зом: временно отключают шину «Сброс» от выво¬ да 8 микросхемы Мс11.2 и шину «Сдвиг» от выво¬ да 6 микросхемы Mcll.l. На шину «Сброс» крат¬ ковременно подают логический «0». Распредели¬ тель при этом должен быть установлен в исходное состояние. Затем на шину «Сдвиг» подают одиноч¬ ные импульсы. На выходах распределителя (с 1-го по 23-й) поочередно должен появляться логиче¬ ский «0». Переключатель В 1.1—В1А ставят в положение «Запись». При нажатии клавиш должны вклю¬ чаться лампы соответствующего канала. При от¬ жатой клавише лампа должна гаснуть. Подключа¬ ют магнитофон и записывают любую последова¬ тельность включения клавиш. Затем переключа¬ тель ставят в положение «Воспроизведение». Про¬ веряют работу формирователя. На его выходе дол¬ жны быть четкие прямоугольные импульсы. Проверяют работу селекторов канала и сброса, а также работу //(-триггера. Следует отметить, что правильно собранное устройство почти не требует налаживания, а опи¬ санная выше методика приведена для нахождения возможной неисправности. В заключение следует отметить, что данная конструкция требует определенного мастерства исполнения для создания художественного образа. Авторы рекомендуют исполнителям вниматель¬ но ознакомиться с имеющейся литературой по цве¬ томузыке, например с книгами Г. Фрининга, К. Ауэра «Человек — цвет — пространство» (Строй- издат, Москва, 1973) и Б. Галеева «Светомузыка: становление и сущность нового искусства» (Ка¬ зань, 1976).
Глава 4. АППАРАТУРА ДЛЯ РАДИО- И ТЕЛЕВИЗИОННОГО ПРИЕМА В. Ильчишин МАЛОГАБАРИТНЫЙ РАДИОПРИЕМНИК Малогабаритный радиоприемник имеет только один обзорный коротковолновый диапазон 25— 50 м. Приемник собран по супергетеродинной схе¬ ме на семи транзисторах. Промежуточная частота 465 кГц. Чувствительность приемника около 150— 200 мкВ. Избирательность по соседнему каналу составляет около 16 дБ, а но зеркальному кана¬ лу— 18—20 дБ. Номинальная выходная мощность усилителя низкой частоты 100 мВт. Максимальная выходная мощность при коэффициенте нелиней¬ ных искажений не более 6% составляет 250 мВт. Полоса воспроизводимых звуковых частот лежит в интервале 350—3000 Гц. В приемнике применена телескопическая вы¬ движная антенна от приемника «ВЭФ-201», звенья которой укорочены до 90 мм. В домашних услови¬ ях лучше использовать внешнюю антенну и зазем¬ ление. Для этого в приемнике предусмотрены спе¬ циальные гнезда. Питается приемник от батареи «Крона» или ак¬ кумулятора 7Д-0,1. В режиме молчания приемник потребляет ток около 6—8 мА при максимальной выходной мощности около 30—45 мА. Работоспособность приемника сохраняется при снижении напряжения источника питания до 5 В. Продолжительность работы приемника при сред¬ ней громкости от одной батареи «Крона-ВЦ» 20— 30 ч. Габариты приемника — 43X100X165 мм, масса (с комплектом питания) — 500 г. Принципиальная схема приемника изображена на рис. 1. Входная цепь приемника состоит из колебатель¬ ного контура L1C3C2. К нему через конденсатор небольшой емкости С1 подсоединена телескопиче¬ ская антенна. С катушки связи L2 сигнал посту¬ пает в смеситель, собранный на транзисторе 77. Преобразователь частоты приемника выполнен по схеме с совмещенным гетеродином. Гетеродинная часть преобразователя частоты выполнена по схе¬ ме с общим коллектором. Усилитель ПЧ — двухкаскадный, охвачен отри¬ цательной обратной связью. Последний каскад на¬ гружен на детектор, собранный на диоде Д/. Низ¬ кочастотный сигнал с регулятора громкости R12 через конденсатор С18 подается на вход усилите¬ ля НЧ. Усилитель НЧ — трехкаскадный, на тран¬ зисторах Т4—77. Для уменьшения нелинейных ис¬ кажений он также охвачен отрицательной обрат¬ ной связью. В выходном каскаде усилителя НЧ следует использовать транзисторы с близкими па¬ раметрами. Вторичная обмотка трансформатора Тр2 нагружена на динамическую головку прямого излучения Гр1 мощностью 0,25 Вт (сопротивле¬ ние 6 Ом). Внешний вид приемника изображен на рис. 2, внутренний — на рис. 3. В приемнике применены широкораспространенные детали. 94 Блок конденсаторов переменной емкости от Рис. 1. Принципиальная схема радиоприемника
А. Шеменов Рис. 2. Внешний вид радиоприемника Рис. 3. Внутренний внд радиоприемника приемника «Селга», подстроечные конденсаторы КПК-1, постоянные КТ-la, КССМа, КД-1, КДС, МБМ, электролитические — «Тесла». Постоянные резисторы УЛМ, ВС-0,125. Регулятор громкости, совмещенный с выключателем питания, СПЗ-ЗБ. Катушки индуктивности — самодельные. Вход¬ ная и гетеродинная катушки намотаны на карка¬ сах диаметром 7,5 мм и подстраиваются сердечни¬ ками СЦР-1. Катушка L1 содержит 15 витков провода ПЭВ-1 ОД L2 — 2 витка провода ПЭЛШО 0,12, L5— 15 витков (отвод от 3-го вит¬ ка) провода ПЭВ-1 0,3,15 — 2,5 витка ПЭЛШО 0,12. Катушки L3, L4, L7—L10 выполнены в сердеч¬ никах СБ-12а и закрыты латунными экранами. Все они намотаны проводом ПЭВ-2 0,12. Ка¬ тушка L3 содержит 99 витков, L4, L8—9. L7, L9— 99 (отвод от 30-го витка), L10—50. Трансформаторы Тр1, Тр2 выполнены на сер¬ дечниках Ш5Х6 из пермаллоя. Первичная обмотка трансформатора Тр1 содержит 1600 витков прово¬ да ПЭВ-2 0,07, вторичная — 500+500 витков про¬ вода ПЭВ-2 0,08. Первичная обмотка трансформа¬ тора Тр2 содержит 225 + 225 витков провода ПЭВ-2 0,15, вторичная — 507+3 витка провода ПЭЛ 0,35. Налаживают приемник по общепринятым ме¬ тодикам. ПЕРЕНОСНЫЙ РАДИОПРИЕМНИК «РИГА» Основной задачей при разработке данной кон¬ струкции было создание переносного транзистор¬ ного радиоприемника с хорошими электроакусти¬ ческими характеристиками. Особое внимание уде¬ лялось также тому, чтобы конструкция была легка в повторении. За основу конструкции взят стационарный транзисторный радиоприемник «Мезон-201» (мож¬ но «Мезон-202»), в который введен стрелочный индикатор настройки, телескопическая антенна, элементы подсветки шкалы и индикатора. Для по¬ вышения чувствительности приемника применен антенный апериодический усилитель. Другими особенностями радиоприемника явля¬ ются наличие встроенного громкоговорителя с пас¬ сивной акустической решеткой, таймера (для авто¬ матического включения приемника) и убирающе¬ гося сетевого шнура. Приемник работает в диапазонах длинных, средних, коротких и ультракоротких волн. Полоса воспроизводимых частот во всех диапазонах, кро¬ ме УКВ, составляет 80 ... 8000 Гц. На УКВ и при воспроизведении магнитофильмов и грамзаписей — от 80 до 12 500 Гц. Выходная мощность усилителя НЧ зависит от напряжения источника питания. Если оно равно 9 В, то выходная мощность 0,6 Вт, если 12 В, то 1,2 Вт. При питании от сети выход¬ ная мощность достигает 2 Вт. Габариты радиоприемника 360X340X110 мм. Структурная схема приемника изображена на рис. 1. Основными его узлами являются высоко¬ частотный усилитель У1у блок КСДВ-ПЧ У2, блок УКВ УЗ, усилитель низкой частоты У4у таймер У6 и блок питания У5. Сигнал с антенны (наружной или телескопиче¬ ской) прступает на усилитель ВЧ. Усиленный сиг¬ нал в зависимости от положения кнопочного пере¬ ключателя В1 (в режиме УКВ он нажат) поступа¬ ет либо в блок У2, либо в УЗ. С выхода блока УКВ сигнал подается в узел У2. С выхода усилителя У4 сигнал поступает на динамическую головку Гр1. Таймер У6 работает только при питании прием¬ ника от сети. Он автоматически подключает напря¬ жение питания к узлам приемника. Входные каскады радиоприемника «Мезон-201» рассчитаны на подключение наружной антенны. При подключении телескопической антенны чувст¬ вительность приемника заметно уменьшилась. По¬ высить ее удалось, применив апериодический уси¬ литель высокой частоты (рис. 2). Он собран на двух транзисторах 77, Т2. Первый из них включен по схеме с общим эмиттером; второй — с общим коллектором. Сигнал с телескопической антенны подается на усилитель через конденсатор С1. На рис. 3 приведена принципиальная схема блока КСДВ-ПЧ. Она ничем не отличается от со¬ ответствующего блока радиоприемника «Ме- зон-201». Принципиальная схема блока УКВ изображена на рис. 4. Он собран на двух транзисторах 77, Т2, включенных по схеме с общей базой. Сигнал с вы¬ хода блока поступает в узел КСДВ-ПЧ. На рис. 5 приведена принципиальная схема уси¬ лителя НЧ. Он почти ничем не отличается от coot- qc
Рис. 2. Принципиальная схема апериодического усилителя вы¬ сокой частоты Рис. 1. Структурная схема приемника: У1 — высокочастотный усилитель; У2 — блок КСДВ-ПЧ; УЗ — блок УКВ; У4 - усилитель низкой частоты: У5 — блок пи¬ тания, У 6 — таймер
ветствующего усилителя радиоприемника «Ме¬ зон-201». Для расширения диапазона воспроизво¬ димых частот в сторону низких емкость конденса¬ тора С19 увеличена в два раза. Для снижения интермодуляционных искажений динамические головки подключены через LC филь¬ тры, разделяющие сигналы по низшим и высшим частотам. В качестве низкочастотной использована головка 1ГД-40, у которой для снижения частоты основного резонанса увеличена гибкость подвеса центрирующей шайбы и гофра. В высокочастотной На рис. 6 приведена принципиальная схема тай¬ мера. Он собран на трех транзисторах Т1—ТЗ. В исходном состоянии (при включенном питании) конденсатор 67 заряжен. После включения тайме¬ ра (нажимают соответствующую кнопку) этот кон¬ денсатор начинает разряжаться через резисторы R1—R3 и эмиттерный переход транзистора 77, что приводит к открыванию транзисторов 77—ТЗ и срабатыванию реле Р1. Контакты реле блокируют выключатель питания, который можно выключить. После разряда конденсатора С7 транзисторы Рис. 3. Принципиальная схема блока КСДВ-ПЧ головке 1ГД-36 центрирующая шайба смазана цапон-лаком, что позволило повысить частоту основного резонанса. Неплохими были результаты при параллельном включении головок 1ГД-40 без LC фильтров. Головки располагались вблизи друг друга. 77—ТЗ закрываются. Реле Р1 возвращается в ис¬ ходное состояние и своими контактами размыкает цепь питания трансформатора Tpl в блоке пита¬ ния (рис. 7). Время разряда конденсатора С/ мож¬ но регулировать в интервале от 5 до 60 мин пере¬ менным резистором R2, 97 7 Зак. 1054
Рис. 4. Принципиальная схема блока УКВ Рис. 5. Принципиальная схема усилителя НЧ Рис. 6. Принципиальная схема тай¬ мера Таймер в нерабочем состоянии потребляет ток 0,5—0,7 мА. Поэтому устанавливать отдельный вы¬ ключатель питания таймера не требуется. На рис. 8 приведена схема соединения узлов ра¬ диоприемника. Переключатель В9 механически связан с переключателем диапазона УКВ. Поэтому при нажатии на кнопку «УКВ» переключатель В9 соединяет выход высокочастотного усилителя со 98 входом блока УКВ. Рис. 7. Принципиальная схема блока питания Внешний вид радиоприемника показан на рис. 9, внутренний — на рис. 10. Акустическая система, блок питания, батареи н индикатор настройки ИП1 соединены с основным блоком через семиштырьковый разъем (использу¬ ется панель и цоколь пальчиковой лампы). Шнур питания соединяют с этим блоком разъемом Ш6. Конструктивной базой шасси является каркас, на котором размещены блоки.
Рис. 9. Внешний вид радиоприемника Рис 10. Внутренний вид радиоприемника
Верньерное устройство переделано для работы с вертикальным перемещением стрелки указателя настройки. Схема верньерного устройства показана на рис. 15. Шкивы 5 — прежние. Детали /, 2 и 4 изготовлены из сплава Д16-Т. Шестерня 3 отреза¬ на от старого шкива и приклеена клеем «Супер¬ цемент» к шкиву 2. Переключатели ВЗ «Сеть», В2 «•Автостоп>, лам¬ па накаливания ЛЗ и переменный резистор R2(y6) объединены в единый блок (рис. 16). К кронштей¬ ну / прикреплен резистор установки времени вы¬ держки 2 и планка 3 с двумя переключателями 4. На месте третьего переключателя установлена лампа 5 (предварительно отверстие растачивают под диаметр лампы). К клавише переключателя В2 «Автостоп» при- Рис. И. Чертеж корпуса радиоприемника: / — винты; 2 — перегородка Корпус приемника (рис. 11) изготовлен из 8-миллиметровой фанеры, оклеен пленкой с факту¬ рой красного дерева и покрыт мебельным нитро¬ лаком. Корпус разделен перегородкой 2 на два от¬ сека. В нижнем находится акустическая система, в верхнем — шасси приемника, которое крепится винтами L Кнопки (рис. 12) для переключателя диапазо¬ нов изготовлены из сплава Д16-Т; отполированы и вставлены в направляющие (рис. 13), изготовлен¬ ные из того же сплава. Направляющие вставлены в отверстия в корпусе и приклеены клеем «Супер¬ цемент». Надписи на корпусе сделаны белой гуашью и покрыты мебельным лаком. В качестве телескопической антенны использо¬ ван один из вибраторов комнатной телевизионной антенны «Дон». Гнездо 1 (рис. 14) под антенну (также от антенны «Дон») прикреплено к боковой планке корпуса шасси через отверстия диаметром 3,2 мм. В пластмассовом корпусе 1 гнезда нарезана резьба М4 под винт крепления 3 антенны. Экра¬ нированный провод от высокочастотного усилителя припаян к контактному лепестку 2. После уста¬ новки шасси в корпус приемника антенна вставля¬ ется в гнездо 1 через отверстие в корпусе приемни¬ ка и фиксируется винтом 3. Рис. 12. Чертеж кнопки пе¬ реключателя диапазонов Рис. 13. Чертеж направляющих Рис. 14. Чертеж размещения ан¬ тенного гнезда: / — антенное гнездо; 2 — контактный лепесток; 3 — винт крепления клеена красная клавиша, при нажатии на которую загорается лампа 5, и приклеенная клавиша све¬ тится красным светом. Надписи на клавишах вы¬ полнены черной тушью и залиты лаком. Шнур сетевого питания 4 (рис. 17) —экраниро¬ ванный соединительный шнур 4 от магнитофона, который проходит в отверстие гнезда 2 и благода¬ ря круглому сечению и наличию металлической оплетки легко вталкивается внутрь корпуса. Вилка шнура состоит из пластмассовой пластины 5, в резьбовые отверстия которой вставлены наконеч¬ ники 6. Пластмассовая крышка 7 приклеивается к пластине 5 и закрывает весь монтаж. Вилка вставляется в отверстия диаметром 4,2 мм в корпусе 1 и замыкает одним из наконеч¬ ников блокирующие контакты 3 (В 15), которые подключают батареи к приемнику. Шкала, задняя верхняя крышка и ручка для переноски использованы от радиоприемника «Ри- га-104». Акустическая решетка—от «Риги-103». Задняя нижняя крышка с отсеком для батарей от «Мезона-201» с некоторой доработкой, в крышке сверлят 28 отверстий диаметром 18 мм. С внутрен¬ ней стороны приклеивают плотно натянутое льня¬ ное полотно, играющее роль панели акустического сопротивления. На задней верхней крышке имеют¬ ся два специальных отверстия, с помощью которых радиоприемник можно подвешивать на стену. Ручки управления от «ВЭФ-201». Корпус с ли¬ цевой стороны обрамлен полосками из нержавею¬ щей стали. Катушка фильтра акустической системы намо¬ тана на каркасе диаметром 10 и длиной 50 мм про¬ водом Г1ЭВ-1, число витков 150. Индикатор настройки М476 подключают парал¬ лельно диоду ДЗ блока У2 через подстроечный ре¬ зистор сопротивлением 47 кОм. Лампа накаливания ЛЗ — авиационная мало-
Рис. 15. Схема верньерного устройства: / — ось ручки настройки; 2 — втулка блока КПЕ; 3 — шестерня: 4 — втулка блока УКВ: 5 — шкив: 6 — стрелка Рис. 16. Узел крепления переключателей и индикаторной лампы: / — кронштейн; 2 —резистор установки времени выдержки таймера; 3 — планка: 4 — переключатели; 5 — индикаторная лампа; 6 — винт Рис. 17. Чертеж отсека питания: / — корпус; 2 — отверстие гнезда; 3 — блокирующие контакты; 4 — соединительный шнур; 5 —пластинка; 6 — наконечник; 7 — крышка 101
Таблица 1 Блок Катушка Число витков Провод Катушка Число витков Провод и 4,25 ПЭВ-1 0,31 L5 27 ПЭВ-1 0,12 У2 и 3,75 Медн. луж. 0,8 L6 30 ПЭВ-1 0,12 L3 2,75+ 1,5 + 2,75 L7 5,25 ПЭВ-1 0,12 L4 7 — ъ — L8 50 ПЭЛ 0,1 и 220 + 220 ПЭВ-1 0,09 L24 46 < 3 ЛЭ 5 х 0,06 L2 10 ПЭЛО 0,12 L25 2 ПЭВ-1 0,12 L3 62 х 3 ЛЭ 5 х 0,06 L26 25 ПЭВ-1 0,12 L4 75+16+ 13 ЛЭ 5X0,06 L27 13+12 ПЭВ-1 0,12 L5 1 + 1 ПЭЛО 0,12 L28 13+ 12 ПЭВ-1 0,12 L6 450x3 ПЭВ-1 0,09 L29 2 ПЭВ-1 0,12 L7 5+10 ПЭЛО 0,12 L30 25 ПЭВ-1 0,12 L8 270x2 ПЭВ-1 0,09 L31 72 + 72 ЛЭ 5 х 0,06 L9 135 + 35+ 10 ЛЭ 5 X 0,06 L32 2,5 ПЭВ-1 0,*2 L10 1 + 1 ПЭЛО 0,12 L33 53 х 3 ЛЭ 5 х 0,06 L11 40 ПЭВ-1 0,12 L34 4 ПЭВ-1 0,12 УЗ L12 13,5+ 1,5 ПЭЛО 0,38 L35 13+12 ПЭВ-1 0,12 из 12 + 3 ПЭЛО 0,38 L36 2 ПЭВ-1 0,12 L14 1 ПЭЛО 0,12 L37 25 ПЭВ-1 0,12 L15 40 ПЭВ-1 0,12 L38 72 + 72 ЛЭ 5 х 0,06 L16 17 + 5 ПЭЛО 0,18 L39 53 х 3 ЛЭ 5 X 0,06 U7 15 + 5 ПЭЛО 0,18 L40 4 ПЭВ-1 0,12 L18 1 ПЭЛО 0,12 L41 2,5 ПЭВ-1 0,12 L19 40 ПЭВ-1 0,12 L42 17 х 17 ПЭЛШО 0,15 L20 19 + 7 ПЭЛО 0,18 L43 6 + 6 + 7 ПЭЛШО 0,15 L21 18 + 6 ПЭЛО 0,18 L44 18 ПЭВ-1 0,12 L22 1 ПЭЛО 0,12 L45 60 + 60 ЛЭ 5 х 0,06 L23 138+12 ЛЭ 5 X 0,06 L46 20 + 20 ПЭВ-1 0,12 габаритная на 24 В. Можно использовать комму¬ таторную, предварительно удалив у нее контакт¬ ные лепестки для уменьшения высоты. Намоточные данные катушек приведены в табл. 1. Режимы работы транзисторов приведены в табл. 2. Измерения производились при отсутствии входного сигнала и неработающем гетеродине. Налаживание приемника особенностей не имеет, В. Бирюков ПЕРЕНОСНЫЙ ТЕЛЕРАДИОПРИЕМНИК Телерадиоприемник содержит семидиапазон¬ ный приемник и телевизор, которые имеют общие выходной низкочастотный усилитель и блок пита¬ ния. Установка собрана на 34 транзисторах, 17 ди¬ одах и кинескопе 11ЛК1Б. Чувствительность по каналам изображения и звука на 1—5 каналах не хуже 50 мкВ, на 6—12 — 100 мкВ. Промежуточная частота в канале изобра¬ жения 38 МГц, в канале звука — 31,5 МГц. Размер изображения 85X67 мм, разрешающая способ¬ ность (четкость) 400 линий. .Номинальная выходная мощность в канале зву¬ Таблица 2 Блок Транзистор База Эмиттер Коллектор У2 77 0,6 0,32 5,2 Т2 2,9 2,6 4,9 Т1 0,5 0,34 5,0 Т2 0,84 0,77 4,8 ТЗ 1,05 0,85 8,2 с> О Т4 0,3 0,15 5,0 Т5 4,5 4,4 8,9 Тб 8,9 9,0 — Т1 0,16 0,05 0,9 Т2 0,9 0,76 2,1 ТЗ 0,2 0,1 2,0 Т4 3,2 3,1 5,6 У4 Т5 0,6 0,45 4,7 Тб 5,0 4,9 9,0 Т7 4,7 4,8 0,07 Т8 4,9 4,8 9,0 T9 4,8 0,07 0
Рис. 1. Структурная схема телерадиоприемника ка 0,25 Вт. Рабочая полоса воспроизводимых зву¬ ковых частот 200—4000 Гц. Технические параметры радиоприемной части соответствуют второму классу. Чувствительность в длинноволновом диапазоне не хуже 1,2 мВ/м, в средневолновом — не хуже 0,6 мВ/м и в коротко¬ волновых — не хуже 75 мкВ. Размеры телерадиоприемника 320Х ЮОХ X 190 мм, масса 3,35 кг. Питается установка от трех батарей 3336JI или от любого внешнего источника питания напряже¬ нием 12 В. Время непрерывной работы телевизора от батарей составляет 1 ч 15 мин. Структурная схема телерадиоприемника приве¬ дена на рис. 1, принципиальная — на рис. 2. Сигнал с антенны поступает на переключатель телевизиоиных каналов ПТК-П (ПТК-П — от те¬ левизора «Электроника ВЛ-100» без каких-либо схемных и конструктивных переделок). На выходе ПТК-П включен фильтр сосредоточенной селекции (ФСС), который в основном и формирует частот¬ ную характеристику тракта изображения. ФСС — семнзвенный, состоит из катушек LI—L7 и конден¬ саторов С/—С7. На схеме указаны частоты на¬ стройки соответствующих звеньев ФСС. Усилейный и преобразованный сигнал поступа¬ ет на двухкаскадный усилитель промежуточной частоты видеосигнала (УПЧИ), собранный на транзисторах 77—Т4 по каскодной схеме. Усиле¬ ние УПЧИ регулируют резистором R3 в цепи пер¬ вого каскада. На диоде Д13 выполнен детектор. Видеосигнал с него поступает на двухкаскадный видеоусилитель иа транзисторах Т5, Т7. Последовательный контур L11C24, настроенный иа частоту 6,5 МГц (разностная частота звукового сопровождения), «вырезает» ее из спектра видео¬ сигнала. Необходимая ширина полосы усиливаемых ча¬ стот во втором каскаде обеспечивается цепью сложной высокочастотной коррекции (дроссе¬ ли Др1 — 68 мкГ и Др2— 100 мкГ) и отрицатель¬ ной обратной связи (R33C39), Режим работы транзистора Т7 по постоянному току задают под- строечным резистором R34. Регулятор R36 кон¬ трастности изображения с цепочкой компенсации C42C43R37 позволяет менять величину видеосиг¬ нала на катоде кинескопа, сохраняя при этом ам- плитудно-частотную характеристику усилителя ви¬ деосигнала. Сигнал разностной частоты (6,5 МГц) звуково¬ го сопровождения снимается с контура L12C26, настроенного на частоту 6,5 МГц. Таким образом, транзистор Т5 одновременно выполняет функции предварительного каскада усилителя видеосигнала и предварительного усилителя промежуточной (разностной) частоты звука 6,5 МГц. Второй каскад УПЧЗ выполнен на транзисто¬ ре Тб, третий — на Т21. Частотный детектор собран по схеме дробного детектора (детектора отношений). Его характери¬ стика формируется фазовращающим трансформа¬ тором L16—L18, содержащим три обмотки и ин¬ дуктивно связанным с коллекторным контуром L15C30 каскада УПЧЗ. Для ограничения ампли¬ тудной модуляции частотно-модулированного сиг¬ нала служит цепочка C34R27R28. Подстроечный резистор R24 позволяет скомпенсировать разброс параметров диодов. Видеосигнал с коллекторной цепи транзисто¬ ра 77 через помехозащитную цепочку С44Р38ДЗ поступает на базу транзистора Т8, на котором вы¬ полнен амплитудный селектор синхроимпульсов. Он же играет роль усилителя-ограничителя син¬ хроимпульсов. Нагрузка каскада — резистор R49, с которого усиленные и ограниченные синхроим¬ пульсы поступают на дифференцирующую цепочку C51R50. На транзисторе ТЮ собран усилитель строчных синхроимпульсов. Каскад служит для получения разнополярных синхроимпульсов, которые посту¬ пают на узел автоподстройки частоты и фазы строчной развертки (АПЧиФ). Кадровые синхро¬ импульсы выделяются интегрирующей цепочкой R41C46R40C45 и поступают на базу транзистора T9. Кадровые синхроимпульсы через разделитель¬ ный конденсатор С48 поступают на задающий ге¬ нератор кадровой развертки. Задающий генератор строчной развертки со¬ бран на транзисторе Т11 по схеме блокинг-генера- тор с эмиттерно-базовой связью. В цепь базы за¬ дающего генератора подается регулирующее на¬ пряжение с узла автоматической подстройки часто¬ ты и фазы строчной развертки (через фильтр R64R65C57R68C58). Импульсы строчной развертки снимаются с ча¬ сти нагрузки R75 и R76 и подаются на базу тран¬ зистора 772, на котором по схеме трансформатор¬ ного усилителя собран предварительный усилитель строчной развертки. Режим работы по постоянно¬ му току выбирают резисторами R76 и R83. Со вторичной обмотки переходного трансфор¬ матора импульсы строчной развертки подаются на базу выходного транзистора (773) блока строчной развертки и управляют им. Для сглаживания па¬ разитных колебаний в первичной обмотке переход¬ ного трансформатора служит резистор R82. В эмиттерную цепь транзистора 773 включен вы¬ ходной строчный трансформатор (TBC-70-III) с па¬ раллельно подключенными катушками отклоняю¬ щейся системы (ОС типа OC-70-III). Роль дем¬ пфера играет диод Д7. Импульсные напряжения, снимаемые с различ¬ ных частей строчного трансформатора, выпрямля¬ ются и питают цепи кинескопа усилителя видеосиг¬ нала. Для питания второго анода кинескопа им¬ пульсы с напряжением 4—5 кВ с вывода 7 пода¬ ются на цепочку удвоения Д5Д6С63С64. С выво-
104
да 6 импульсное напряжение подается на селено¬ вые диоды Д10, Д11, выпрямляется и фильтруется конденсатором С66. С делителя R78R79R80 снима¬ ются напряжения для питания первого анода (+250 В) и фокусирующего электрода + 300... + 450 В кинескопа. С вывода 5 снимается импульс¬ ное напряжение, которое выпрямляется диодом Д9, фильтруется конденсатором С69 и используется для питания оконечного каскада усилителя видео¬ сигнала (+55 В). Генератор кадровой развертки выполнен на трех транзисторах Т14—Т16. На транзисторах 7" 14, Т15 собран мультивибратор. Использование в ка¬ честве задающего генератора мультивибратора по¬ зволяет получить пилообразное напряжение кад¬ ровой развертки, равное практически напряжению питания. Конденсатор С49 — зарядная емкость мульти¬ вибратора. Пилообразное напряжение снимается с задающего генератора через переменный рези¬ стор R57 (размер по вертикали) и подается на предварительный двухкаскадный усилитель, со¬ бранный на транзисторах Т17 и Т18. Резисторы R60 и R61 подбирают при настройке, их сопротив¬ ление определяет линейность, а также средний ток выходного каскада. Выходной каскад собран по двухтактной бес- трансформаторной схеме на транзисторах Т19, Т20. С него напряжение обратной связи параболи¬ ческой формы через цепочку R73R74C52 подается на эмиттер транзистора Т16, тем самым увеличи¬ вается линейность пилообразного напряжения. Нагрузкой выходного каскада являются кадровые отклоняющие катушки. Телерадиоприемник питается от стабилизатора, собранного на транзисторах Т14, Т15 (рис. 3). Рис. 3. Принципиальная схе¬ ма стабилизатора Входные и гетеродинные цепи, ПЧ и УНЧ взя¬ ты от промышленного приемника «Геолог» без пе¬ ределок (изменены только электромонтажные платы). Рис. 5. Расположение основных узлов телерадиоприемника Внешний вид телерадиоприемника показан на рис. 4. Все узлы и блоки, входящие в конструкцию, смонтированы на дюралюминиевом основании, имеющем переднюю лицевую панель из органиче¬ ского стекла. На крышке размещены переключа¬ тель телескопической антенны, громкоговоритель, на задней стенке крышки — гнездо для подключе¬ ния внешнего источника питания. Телерадиоприем¬ ник (кроме блока ПТК) смонтирован на семи пе¬ чатных платах из стеклотекстолита. Блок ПТК крепится сзади в правом углу (рис. 5), а его ручка управления выводится на правую сторону конструкции. Плата тракта УПЧИ и УПЧЗ крепится справа от кинескопа, а строчной развертки — слева, под кинескопом крепится пла¬ та кадровой развертки. Плата усилителя укрепле¬ на в задней части под ПТК- На лицевую панель выведены ручки управле¬ ния: яркостью, контрастностью, частотой строк и кадров, громкостью, тембром, настройкой прием¬ ника, переключатели диапазонов и рода работы (телевизор — приемник). Каркасы катушек всех контуров ФСС, УПЧИ и УПЧЗ использованы от радиоприемника «Спорт-2». Все катушки снабжены отдельными экранами. Ка¬ тушки дробного детектора L15—L18 размещены в одном экране (расстояние между осями катушек L15 и L16, L17 — 14 мм). Катушку L18 наматывают поверх L16, L17. Намоточные данные катушек указаны в табл. 1. Катушки LI—L14 намотаны проводом ПЭВ-1 0,26, катушки L13—L15 — проводом ПЭЛШО 0,12. Таблица 1 Рис. 4. Внешний вид телерадиоприемника Обозначение по схеме Число витков Обозначение по схеме Число витков и 15,5 L9 10 L2 8,5 L10 12 L3 10,5 L11 24 L4 21,5 L12 24 L5 25,5' L13 24 L6 15,5 г- *•«* f- Оо 8 L7 15,5 L15 24 L8 10 L16, L17 24 105
Таблица 2 Обозначение по схеме Напряжение. В Э Б К Т1 7,1 6,4 3,6 Т2 3,6 3,2 0 ТЗ 7,7 7,2 5.3 Т4 5,3 4,8 0 Т5 7,5 6,6 0 Тб 5,5 5,2 0,7 Т7 1,2 2,0 25 TS 0 0 4,5 T9 4,7 4,3 0 Т10 8,1 9,0 0 TU 6,0 6,2 1,4 TJ2 0 0,2 5,6 Т13 9,1 9,2 0 Т14 5.2 5,0 4.2 Т15 2,1 4,2 0 Т16 5,1 5,0 2,1 Т17 1,8 2,2 0 Т18 2,2 2,0 5,0 Т19 2,2 1,8 0 Т20 5,5 5,0 2,2 Трансформаторы TBC-70III, OC-70III и РРУ — от телевизора «Электроника ВЛ-100». Трансфор¬ маторы БТС и ПТС — самодельные. Оба выполне¬ ны на броневых сердечниках из феррита М2000НМ4 (внешний диаметр 15 мм). Первичная обмотка / трансформатора БТС содержит 400 вит¬ ков провода ПЭВ-1 0,08, обмотка II—125 витков провода ПЭВ-1 0,1. Обмотка / трансформатора ПТС содержит 350 витков, а обмотка II — 200 вит¬ ков провода ПЭВ-1 0,08. После тщательной проверки монтажа налажи¬ вание телерадиоприемника начинают с установки режимов работы транзисторов по постоянному то¬ ку. Напряжения на электродах транзисторов ука¬ заны в табл. 2. Затем, используя прибор Х1-7Б, настраивают УПЧИ и УПЧЗ. Перед настройкой необходимо от¬ ключить ПТК от входа ФСС. ВЧ выход прибора Х1-7Б через делительную головку 1 : 10 и конден¬ сатор емкостью 6800 пФ подключают ко входу первого каскада УПЧИ, а НЧ вход — к базе тран¬ зистора Т5. Ручками «Масштаб» и «Средняя ча¬ стота» прибора устанавливают диапазон частот 29—42 МГц. Вращая сердечники катушек L8—L10, добива¬ ются амплитудно-частотной характеристики, вид которой показан на рис. 6. Установив коэффициент деления головки при¬ бора Х1-7Б 1 : 100 и подключив ФСС, добиваются такой же амплитудно-частотной характеристики, какая изображена на рис. 7. Для настройки УПЧЗ ВЧ выход прибора Х1-7Б через делитель 1 : 1 и конденсатор емкостью 0,1 мкФ подключают к базе транзистора 75, а НЧ вход через детекторную го¬ ловку — к базе транзистора Тб. Ручками «Мас¬ штаб» и «Средняя частота» устанавливают поле обзора индикатора на частоте 6—7 МГц. Вращая 106 сердечник катушки L12y добиваются максимально- Рис. 6, Амплитудно-частотная характеристика УПЧИ Рис. 7. Амплитудно-частотная характеристика УПЧИ при подключенном ФСС Рис, 8. Амплитудно-частотная характеристика контура L12 Рис. 9. Амплитудно-частотная характеристика УПЧЗ го усиления УПЧЗ на частоте 6,5 МГц. Характери¬ стика контура L12 должна иметь вид, изображен¬ ный на рис. 8. Затем НЧ вход прибора без детекторной голов¬ ки подключают к резистору R29 и конденсато¬ ру С38. Максимальный размах и крутизна харак¬ теристики определяется настройкой катушек Lid, L14. Подстроечным резистором R24 и подстраивая
катушку L16, достигают симметрии характеристи¬ ки. Амплитудно-частотная характеристика УПЧЗ должна иметь вид, изображенный на рис. 9. Проверку работы узла строчной развертки на¬ чинают с задающего генератора. Для этого отклю¬ чают вторичную обмотку ПТС от транзистора 773. При правильном включении обмоток трансформа¬ тора БТС блокинг-генератор должен вырабатывать импульсы с частотой 15 625 Гц. При проверке вы¬ ходного каскада нужно контролировать ток, по¬ требляемый транзистором 773. Он должен быть 280—320 мА. Подбором конденсатора С68 можно в небольших пределах регулировать размер изо¬ бражения по горизонтали. При регулировке режимов работы кинескопа следует измерить напряжения на фокусирующем и ускоряющем электродах. Затем проверяют на¬ пряжение питания видеоусилителя. Оно должно быть не более 50 В. Настройку генератора кадровой развертки про¬ изводят по испытательной таблице 0249 и по сиг¬ налу «сетчатое поле». Резисторами R54 и R59 син¬ хронизируют изображение по горизонтали и верти¬ кали. Затем регулируют линейность и размер по вертикали с помощью резисторов R57, R63, R57. Общий ток, потребляемый узлом кадровой раз¬ вертки, не должен превышать 35 мА. Налаживание радиоприемника, если это не¬ обходимо, проводят по общепринятым методи¬ кам. А. Карась, А. Илюши к, В. Турий МАЛОГАБАРИТНЫЙ ТЕЛЕРАДИОПРИЕМНИК «КИТ» Малогабаритный переносной телерадиоприем* ник содержит 12-канальный черно-белый телевизор с размером экрана по диагонали 16 см и 5-диапа- зонный супергетеродинный приемник. Чувствительность телевизора — не менее 50 мкВ. Разрешающая способность в центре экрана — не ме¬ нее 400, по краям — не менее 350 линий. Избира¬ тельность по соседнему каналу — не менее 26 дБ. Полоса пропускания — не менее 45 МГц. Промежу¬ точная частота канала изображения равна 38, а канала звука — 31,5 МГц. Глубина регулировки системы АРУ — не менее 30 дБ. Радиоприемник работает в диапазонах длин¬ ных, средних и коротких (41, 31, 25 м) волн. Чувст¬ вительность в диапазоне ДВ не хуже 1,5 мВ/м, СВ — не хуже 1 мВ/м, КВ — не хуже 100 мкВ. Избирательность при расстройке на ±10 кГц не менее —34 дБ. Сигнал зеркального канала ослаб¬ ляется не менее чем на 40 дБ в диапазоне ДВ, 30 дБ — в диапазоне СВ и 12 дБ — в диапазонах КВ. Промежуточная частота 465±2 кГц. При изменении входного сигнала на 26 дБ си¬ стема АРУ обеспечивает изменение выходного сиг¬ нала не более чем на 6 дБ. Номинальная выходная мощность УНЧ состав¬ ляет 1 Вт. Рабочий диапазон воспроизводимых ча¬ стот в режиме «телевизор» — 315...7100 Гц, в режи¬ ме «радиоприемник» — 315...4000 Гц. Телерадибприемник может питаться как от сети (через блок сетевого выпрямителя), так и от встро¬ енной аккумуляторной батареи ЮКНГ-1,5. Мощ¬ ность, потребляемая от сети, не превышает 14 Вт, при питании от источника постоянного тока напря¬ жением 12 В — не более 5,5 Вт. Приемник по¬ требляет от внешнего источника питания мощность не более 2,3, от аккумулятора — не более 1,1 Вт. Телерадиоприемник сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 10,5 В. Г абариты телерадиоприемника 320Х 250 Х125 мм. Масса (с аккумуляторной батареей) — 6,3 кг. Принципиальная схема телерадиоприемника приведена на рисунке. Телевизионная часть установки выполнена це¬ ликом на базе телевизора «Электроника ВЛ-100». Исключение составляют некоторые доработки, улучшающие качество изображения и звука. В частности, введена схема гашения обратного хода луча по кадру на транзисторах 77/ и Т12. Высоковольтный умножитель выполнен на крем¬ ниевых диодах КЦЮ6В, что позволило повысить напряжение на втором аноде кинескопа до 9 кВ и благодаря уменьшению выходного сопротивления высоковольтного умножителя удалось уменьшить зависимость размера изображения от яркости све¬ чения экрана. Усилитель низкой частоты, являющийся общим для телевизора и радиоприемника, изготовлен с ис¬ пользованием микросхемы К2УС245. Выходной каскад собран на транзисторах ГТ402Б (Т37, Т38). Подробное описание схемы и принципа работы телевизора помещено в брошюре «Переносной транзисторный телевизор «Электроника ВЛ-100». (М., «Связь», 1973.) Радиоприемник. Входные цепи всех диапазонов одноконтурные. Катушки диапазонов ДВ (L51) и СВ (L26) размещены на ферритовом стержне вну¬ тренней магнитной антенны. Штыревая телескопи¬ ческая антенна Ан с входными контурами диапа¬ зонов КВ имеет автотрансформаторную связь. При работе в диапазоне ДВ катушки L51 и L26 включаются последовательно, а в диапазоне СВ катушка L51 замыкается накоротко. Последовательный резонансный контур L28C143, настроенный на 465 кГц, подавляет сигналы часто¬ той, равной промежуточной. Преобразователь частоты выполнен на двух транзисторах Т31 и Т32 по схеме с отдельным гете¬ родином. Гетеродин собран по схеме индуктивной «трехточки». Транзистор Т32 в гетеродине включен по схеме с общей базой, а транзистор Т31 в смеси¬ теле — по схеме с общим стоком. Применение по¬ левого транзистора в смесителе позволило резко уменьшить перекрестные искажения, а непосредст¬ венное включение входных контуров (без катушек связи) в его затвор уменьшило потери сигнала на входе, что дало возможность исключить высоко¬ частотный усилитель. Усилитель промежуточной частоты — трехкас¬ кадный, собран на транзисторной сборке McL Все каскады — резонансные, с одноконтурными поло¬ совыми фильтрами Ф2—Ф4. Нагрузкой фильтра Ф4 является диодный детектор Д23. После детек¬ тирования сигнал поступает в цепь АРУ, а также через фильтр C178R195C176 — на базу эмиттерно-
108
Принципиальная схема телерадиоприемника 109
Таблица 1 Наименование катушки Обозначение по схеме Провод Число витков Индуктивность, мкГ, ±10% Входная КВ 25 м L37 ПЭЛШО 0,2 14 (отвод от 10) 2,4 Входная КВ 31 м L40 ПЭЛШО 0,2 19 (отвод от 13) 2,8 Входная КВ 41 — 49 м L43 ПЭЛШО 0,2 20 (отвод от 14) 2,9 Входная СВ L26 ЛЭШО 10 х 0,37 53 250 Входная ДВ L51 ПЭВ-1 0,1 186 3000 Гетеродинная КВ 25 м L39 ПЭЛШО 0,2 11,75 (отвод от 4) и Катушка связи L3S ПЭЛШО 0,2 3 — Гетеродинная КВ 31 м L42 ПЭЛШО 0,2 11,75 (отвод от 5) 2,4 Катушка связи L41 ПЭЛШО 0,2 5 — Гетеродинная КВ 41 —49 м L45 ПЭЛШО 0,2 17 (отвод от 3) 2,5 Катушка связи L44 ПЭЛШО 0,2 5 — Гетеродинная СВ L47 ЛЭ 4 х 0,04 100 (отвод от 15) 120 Катушка связи L46 ПЭЛШО 0,17 23 — Гетеродинная ДВ L49 ЛЭ 4 х 0,04 200 (отвод от 30) 450 Катушка связи L48 ПЭЛШО 0,18 15 — ФПЧ-1 L29 ЛЭ,5 х 0,06 100 240 Катушка связи L30 ПЭВ-2 0,1 10 — ФПЧ-2 L31 ЛЭ 5 х 0,06 100 240 Катушка связи L32 ПЭВ-2 0,1 10 — ФПЧ-3 L33 ЛЭ 5 X 0,06 100 240 Катушка связи L34 ПЭВ-2 0,1 10 — ФПЧ-4 L35 ЛЭ 5 х 0,06 100 240 Катушка связи L36 ПЭВ-2 0,1 10 — Катушка фильтра ПЧ L28 ЛЭ 5 х 0,06 99 240 го повторителя Т34у согласующего выходное сопро¬ тивление детектора со входом УНЧ. Пьезокерамический фильтр Ф5 сосредоточенной селекции практически обеспечивает всю избира¬ тельность приемника по соседнему каналу. Преобразователь и усилитель ПЧ питаются от стабилизатора, выполненного на транзисторе ТЗЗ. Телерадиоприемник имеет устройство точной настройки на принимаемую станцию. В качестве индикатора точной настройки использован малога¬ баритный микроамперметр М4283 с током полного отклонения 200 мкА. Кроме того, применена и све¬ товая индикация точной настройки на транзисто¬ рах Т41, Т43, Т43', включение которой производит¬ ся кнопкой В6. Стрелочный индикатор в этот мо¬ мент переключается в режим контроля напряже¬ ния питания телерадиоприемника. Узел защиты от глубокого разряда аккумуля¬ торной батареи собран на транзисторах Т39, Т40 и реле Р1 (РЭС-10, паспорт РС4.524.302). Переключение питания, штыревой антенны, вхо¬ да УНЧ при переходе из режима радиоприемника в режим телевизора происходит автоматически (в момент выхода лифта с кинескопом) посредст¬ вом микропереключателей ВЗ—В5. Конструкция. Корпус телерадиоприемника из¬ готовлен из дюралюминия и пластмасс, отделан под ценные породы дерева пластиком и декоратив- jjq ной пленкой. На верхней лицевой панели расположена шка¬ ла радиоприемника, ручки управления («Вкл», «Громкость», «Настройка», «Тембр ВЧ»), стрелоч¬ ный индикатор настройки, указатель диапазонов, а также кнопка подсветки шкалы и кнопка выбро¬ са лифта с кинескопом. В нишах лифта располо¬ жены ручки управления телевизором (контраст¬ ность, яркость, частота кадров, частота строк). На правой боковой стенке находятся ручка переклю¬ чателя диапазонов радиоприемника и телескопиче¬ ская антенна, которая убирается вовнутрь корпуса и используется как для телевизора, так и для ра* диоприемника. Ручка селектора каналов телевизора располо¬ жена на левой боковой стенке. Панель для подклю¬ чения внешнего источника питания, антенны, теле¬ фона, магнитофона расположена на задней стенке корпуса. Конструктивной базой является металлическое шасси из уголковой стали, на котором укреплены все узлы телерадиоприемника. При извлечении шасси из корпуса открывается доступ к ним при регулировке и ремонте. В табл. 1 приведены намоточные данные кату¬ шек радиоприемника. В телерадиоприемнике использованы постоян¬ ные резисторы МЛТ, переменные СПЗ-16, СПО-46, терморезисторы СТ1-17, конденсаторы КЮ-7В, КТ-1, электролитические — К50-6.
Таблица 2 Обозначе¬ ние на схеме Напряжение на электродах, В Наименование блока эмиттер база коллектор УПЧИ 77 0.75 0,5 0 Т2 1.2 0,8 0 ТЗ 7,0 6,6 0 УСВ Т4 2,6 3,2 7,8 Т5 1.9 2,6 41,0 АРУ Тб 1,3 0,8 10,2 Т7 0 0,7 0,5 УПЧЗ Т8 5,6 5,2 1,2 T9 5,0 4,6 0,4 Предварительный УНЧ Т10 7,0 6,7 0 Узел гашения обрат¬ Т11 0 0,7 8,9 ного хода луча Т12 0 8,9 50,0 Кадровая развертка Т13 4,4 4,2 0 Т14 9,8 9,6 9,2 Т/5 4,6 9,2 0 Tie 9,8 9,6 4,6 Т17 5,3 5,1 0 Т18 10,2 5,1 5,3 TI9 5,4 5,3 0 Т20 10,3 10,2 5,6 Амплитудный селек¬ Т21 10,0 10,2 0,4 тор Т22 10,0 10,2 0,4 От телевизора «Электроника ВЛ-100» исполь¬ зованы: селектор каналов ПТК-Н-ВЛ, платы «А»— «Г», кинескоп 16ЛК1Б, трансформатор TBC-70-III, отклоняющая система ОС-70-П4. Все намоточные данные узлов телевизора приведены в брошюре, указанной выше. От промышленного радиоприемника «ВЭФ-201» использованы: переключатель диапазонов барабан¬ ного типа (намоточные данные приведены в табл. 1), контактная планка, конденсатор перемен¬ ной емкости, верньерное устройство, телескопиче¬ ская, магнитная (с катушками) антенны. Налаживание телерадиоприемника следует про¬ изводить при подключенном внешнем стабилизиро¬ ванном источнике питания напряжением 12—15 В и мощностью не менее 6 Вт для предотвращения выхода из строя аккумуляторов из-за возможных ошибок при монтаже. Сначала проверяют работу устройства защиты. Когда напряжение источника снижается примерно до 10,5±0,2 В, устройство защиты должно отклю¬ чить источник питания. Порог срабатывания устройства защиты устанавливают подстроечным резистором R212. Обозначе¬ ние на схеме Напряжение на электродах, В Наименование блока эмиттер база коллектор Строчная развертка Т23 7,4 7,2 2,2 Т24 0 0,3 8,6 Т25 10,5 10,3 0 Стабилизатор напря¬ жения питания Т26 8,4 8,5 14,0 Т27 14,2 8,3 3,5 ТЗО 8,4 8,3 3,5 Г етеродин Т32 7,4 0,8 0,3 Стабилизатор на пря- жения питания ТЗЗ 7,9 7,7 12,0 Предварительный Т34 2,3 3,0 7,5 ТЗЗ 6,0 6,7 10,0 Усилитель НЧ Т36 5,3 6,7 0 Т37 12,0 10,0 6,0 Т38 6,0 5,3 0 Устройство защиты от Т39 0 4,0 0,6 глубокого разряда ак¬ кумуляторной батарен Т40 0 0,6 12,0 Устройство световой Т41 0,5 7,5 0,5 индикации точной нас¬ Т43 0 0,5 12,0 тройки Т43' 0 2.0 0,5 Далее приступают к налаживанию усилителя низкой частоты, для чего сигнал от звукового гене¬ ратора (через электролитический конденсатор ем¬ костью 10 мкФ) подают на верхний по схеме кон¬ такт переменного резистора R200, предваритель¬ но отпаяв провод, идущий к переключателю В4. Дальнейшая настройка усилителя описана в журнале «Радио», 1974, № 8, с. 45. Последовательность налаживания телевизора достаточно подробно описана в вышеуказанной брошюре. Настройку радиоприемника начинают с усили¬ теля ПЧ по обычной методике. Для этого исполь¬ зуют генератор Г4-102 и осциллограф, например С1-49, подключаемый к регулятору громкости R200. Регулировка преобразователя, гетеродинных и входных контуров производится по методике, не¬ однократно описанной на страницах журнала «Ра¬ дио». Режимы работы транзисторов указаны в табл. 2.
Глава 5. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА Ю. Григоренко МИНИТЕСТЕР При разработке минитестера не ставилась цель создать электроизмерительный прибор, способный полностью заменить классический многопредель¬ ный авометр. Основное назначение минитестера — экспресс-проверка электрических цепей при поис¬ ках неисправностей в различной аппаратуре и ее ремонте. Известно, что при этом практически все операции проверки сводятся не к измерению элек¬ трических величин, а к их индикации, оценке их значения, определению полярности или рода тока и т. д. В этих-то случаях удобен миниатюрный стрелочный прибор, шкала которого вместо деле¬ ний с цифрами имела бы цветные секторы (по ти¬ пу индикаторов записи в некоторых магнитофо¬ нах). Лучше всего иметь на шкале три сектора, из которых центральный был бы узким и использо¬ вался для индикации равенства измеряемой вели¬ чины номинальному значению, выбираемому пере¬ ключателем пределов измерения. Наиболее удобно такое конструктивное офор¬ мление прибора, при котором он представляет единое целое с одним из щупов. В этом случае шкала прибора и точка касания щупа постоянно находятся в поле зрения оператора. Разработка миннтестера производилась с уче¬ том того, чтобы габариты и масса прибора были минимальными, комплектующие детали не были дефицитными, число органов управления было ми¬ нимальным, количество пределов измерения бы¬ ло бы как можно больше, а значения пределов совпадали с наиболее ходовыми значениями, при переключениях рода тока значения пределов изме¬ рения не изменялись, прибор индицировал поляр¬ ность тока. Разработанный прибор (рис. 1) имеет 21 пре¬ дел измерения, в том числе в режиме постоянного и переменного тока: 1,5; 3; 6; 12; 24; 50; 127; 220 и 380 В; в режиме измерения сопротивления — три предела (Xl, ХЮ, Х100 при средней точке шка¬ лы 25 Ом). Точность измерения номинальных ве- 112 Рис. 1. Внешний вид минитестера лнчин не хуже ±5%. Входное сопротивление вольтметра 6,55 кОм/В. Питается минитестер от одного аккумулятора Д-0,1. Его можно подзаряжать, не вынимая из при¬ бора, используя для этого стандартное зарядное устройство. Габариты прибора без щупа 94X38,5X27,5 мм, масса не более 250 г. Принципиальная схема прибора приведена на рис. 2. Минитестер состоит из микроамперметра ИП1, двухплатного переключателя пределов изме¬ рения В1, коммутирующего добавочные резисторы вольтметра (/?/—R9) и резисторы омметра (R10— R14), аккумулятора Б1, переключателя рода то¬ ка В2, диодов Д1, Д2 и согласующего резисто¬ ра R15. Схема вольтметра — обычная, с последователь¬ ным включением всех добавочных резисторов. Это позволяет, во-первых, снизить падение напряжения на отдельных резисторах и, во-вторых, использо¬ вать все положения переключателя 5/, одно из ко¬ торых в галетных переключателях не использу¬ ется. Схема омметра последовательная, расширение пределов измерения осуществляется изменением тока полного отклонения измерителя с помощью шунтов R13, RI4. Омметр питается от аккумулято¬ ра, напряжение которого длительное время остает¬ ся неизменным. Это позволило отказаться от орга¬ на установки нуля омметра: несовпадение откло¬ нения стрелки крайнему делению шкалы свиде¬ тельствует о необходимости подзарядки аккуму¬ лятора. Рис. 2. Принципиальная схема прибора
Рис. 3. Конструкция прибора: 1 — корпус, кожух от реле РП, переделанный; 2— шильднк маркировки полярности, винипласт; 3— наконечник, эбонит.* толщина 12 мм; 4- букса резьбовая М3, латунь, 2 шт.; 5 — винт М2Х16, латунь, хромировать, 4 шт.; б — изоляционныи мостик, текстолит, толщина 4 мм; 7 — заклепка, диаметр 1,5 мм, длина 5 мм, дюраль. 2 шт.; 8— шасси, дюраль Д1 AM;'9— основание переключателя, диаметр 32 мм, дюраль; 10 — винт М2Х4, сталь, кадмировать. 2 шт.; 11 — ротор (дисковая ось), диаметр 22 мм, дюраль, 12 — винт М2Х4, латунь, 2 шт.; 13 винт М2Х6, латунь, хромировать; 14 — ручка переключателя, эбонит, диаметр 25 мм, полировать; 15 — ось с диском фиксатора, от переключателя ПМ. переделанная; 16 — собачки фиксатора, сталь, толщина 1,2 мм, 2 шт.; 17 — ось собачек, винт М2ХЗ. сталь. 2 шт.; 18 — пружина соба¬ чек. сталь, проволока, диаметр 0,15 мм; 19 — платы переключателя 2П21НПМ. 2 шт.; 20 — микропереключатель МП-3 (МП-11). 2 шт.; 21 — пружина, сталь 65Г, 0.3X5, гнуть по месту; 22 — винт М2\5, латунь, 2 шт.; 23 — ползун переключателя, текстолит, толщина 4 мм; 24 — микроамперметр-нндикатор М310; 25 — аккумулятор Д-0.1 Схема измерителя обеспечивает достижение одинаковых токов полного отклонения на постоян¬ ном и переменном токах при минимальном сниже¬ нии чувствительности примененного прибора и ис¬ пользовании в качестве переключателя рода тока одной переключающей группы. Конструкция прибора показана на рис. 3. Все детали прибора размещены на П-образном шасси из дюралюминия Д1АМ толщиной 0,8 мм. В перед¬ ней стенке шасси сделано круглое отверстие диа¬ метром 20 мм для микроамперметра 24. Под мик¬ роамперметром в шасси 8 сделан прямоугольный вырез, в котором перемещается ползун 23 пере¬ ключателя рода тока 20. К шасси ползун крепится двумя винтами 22, под головки которых подложена пружина 21, приводящая в движение шток микро¬ переключателя. Пружина изогнута по месту после закручивания винтов. Головки последних зафикси¬ рованы нитрокраской. Микроамперметр и микро¬ переключатель приклеены друг к другу и к шасси эпоксидной смолой. С противоположной стороны к шасси прикле¬ пан двумя заклепками 7 изоляционный мостик 6. В мостике развальцованы две буксы 4, являющие-, ся выводами прибора, а также сделано гнездо для аккумулятора 25. К изоляционному мостику с по¬ мощью четырех винтов 5 крепится эбонитовый на¬ конечник 3. В наконечнике размещается большая часть аккумулятора, он же служит для изоля¬ ции выводов прибора. Напротив букс 4 в наконеч¬ нике сделаны сквозные отверстия, а с боковых сто¬ рон — пропилы, в которые входит провод вывода. Таким образом, утопленная конструкция клемм ис¬ ключает касание металлических токоведущих эле¬ ментов. В средней части шасси размещен переключа¬ тель пределов измерения. В нем применены две стандартные платы малогабаритного переключа¬ теля 11П2Н-ПМ 19 без каких-либо переделок. Это потребовало изготовления привода переключателя, включая фиксатор и крепление ручки, в простран¬ стве высотой всего 4 мм. От заводского переключа¬ теля использована ось 15 с напрессованным на ней диском фиксатора. В последнем вместо ограничи¬ теля выпилена обычная лунка, позволяющая иметь 12 фиксированных положений. Ось укорочена до 4 мм и в ней нарезана резьба М2. Переключатель собирается на основании 9, внутренняя расточка которого диаметром 22 мм является своеобразным подшипником для ротора. Ротор 11 крепится к ди¬ ску фиксатора двумя винтами 12, головки которых служат для передачи вращения от ручки 14. По¬ следняя к оси крепится винтом 13. Отверстие в шасси диаметром 20 мм — несколько меньше диа¬ метра отверстия в основании, что обеспечивает ограничение осевого перемещения оси переключа¬ теля. Верхний торец оси не выступает над шасси. Фиксатор представляет собой две собачки в форме полуколец, с полукруглыми выступами, вхо¬ дящими в лунки диска. Собачки выпилены из коль¬ ца крепления транзисторов типа П201—П203 (сталь толщиной 1,2 мм). Обе они посажены на оси из винтов М2, ввернутых в основание 9. С про¬ тивоположной стороны собачки стянуты пружи¬ ной (6 витков), навитой на стержень диаметром 2 мм. Пружина изготовлена из стальной проволо¬ ки полевого провода типа ПВР-0,35. К шасси пере¬ ключатель крепится двумя винтами 10. Шасси в сборе со всеми элементами конструк¬ ции должно с легким трением вставляться в кор¬ пус, в качестве которого используется кожух от реле РП5, РП7. Проволочная скоба с кожуха сня¬ та, а также удалены приливы для ее крепления. В торце прорезают два прямоугольных окна для выступающей из микроамперметра шкалы и ползу¬ на переключателя рода тока, а на боковой стен¬ ке — круглое отверстие диаметром 20 мм для руч¬ ки переключателя пределов. Корпус окрашивают j j 3 8 Зак. 1054
Рис. 4. Конструкция контактного вин¬ та: / — головка винта, эбонит, накатать, поли¬ ровать торец: 2 — шпилька M3XI2. латунь: 3 — гайка круглая М3, латунь светлой эмалью, после чего цифры значений изме¬ ряемых величин гравируют. В имеющиеся на ко¬ жухе реле выштамповки с крепежными отверстия¬ ми приклеивают цветные шильдики 2 в виде кружков: сверху (со стороны шкалы) — красный с гравировкой « + », снизу — синий с гравировкой « — ». После монтажа и налаживания минитестера его элементы закрывают тремя-четырьмя слоями лако- ткани, толщина такого защитно-изолирующего слоя выбирается по плотному вдвижению шасси в корпус. Никакого другого креплення не преду¬ смотрено. Ручка 14 служит своеобразным предо¬ хранителем, фиксирующим шасси относительно корпуса. С прибором удобно работать с помощью корот¬ кого проводника («земляной» вывод), подсоеди¬ няемого винтом (рис. 4), и щупа (рис. 5). Щуп сделан из проволоки-серебрянки диаметром 3 мм. Изолятор 3 выточен из эбонита. Щуп дополнитель¬ но изолирован отрезком трубки 2. Для плотной фиксации на приборе не пользуется резиновая шай¬ ба 4. Рис. 5. Конструкция шупа: / — стержень щупа, сталь-серебрянка, диаметр 3 мм. полировать: 2 - хлорвиниловая трубка, диаметр 2,5 мм; 3 — изолятор, эбонит, диаметр 10 мм, полировать; 4 — резиновая шайба, 5X12X1; 5 — гайка круглая М3, латунь Головка винта 1 (см. рис. 4) сделана из эбони¬ та, имеет накатку, торец полирован. Примененный в приборе микроамперметр-индн- J14 катор типа М310 имеет очень большие разбросы по току полного отклонения и внутреннему сопро¬ тивлению от образца к образцу. Поэтому все ука¬ занные на схеме резисторы приходится подбирать применительно к конкретному индикатору. Удоб¬ нее всего для подбора резисторов использовать магазин сопротивлений любого типа, обычный те¬ стер класса 1,5—2,5 и источник питания постоян¬ ного и переменного токов. Прежде всего определя¬ ется ток полного отклонения микроамперметра. Для этого его включают последовательно с мага¬ зином сопротивлений по схеме вольтметра и при напряжении 20—30 В по показаниям контрольного вольтметра (тестера) вычисляют ток. Затем подбирают сопротивление резистора RI5, добиваясь равенства показаний на постоянном и переменном токе контрольного вольтметра, величи¬ ны отклонения микроамперметра при неизменном добавочном сопротивлении. После этого подбира¬ ют резисторы Rl—R9 последовательно, начиная с предела измерения 1,5 В. Резисторы омметра ре¬ комендуется подбирать при номинальном напря¬ жении аккумулятора (после полной зарядки и раз¬ рядки на 10%). Все добавочные резисторы реко¬ мендуется подбирать из двух резисторов, предпо¬ чтительно типов МЛТ-0,25. Резисторы припаивают непосредственно к выводам переключателей. Г. Мейер МИЛЛИВОЛЬТМЕТР И ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИИ Милливольтметр и измеритель нелинейных ис¬ кажений — два автономных прибора, имеющих об¬ щий блок питания. Милливольтметр позволяет измерять амплиту¬ ды сигналов частотой 10 Гц — 200 кГц в диапазо¬ не от 0,01 мВ до 300 В (верхние пределы поддиа¬ пазонов: 1, 3, 10, 30, 100, 300 мВ, 1, 3, 10, 30, 100 л 300 В), а также активную мощность (в двух поддиапазонах: 10 — 800 мВт и 1—80 Вт). Милливольтметр может работать как децнбел- лометр, в котором за нуль можно принять любое значение амплитуды. Это удобно при снятии ам¬ плитудно-частотных характеристик устройств, не имеющих регулятора усиления (например, линей¬ ный тракт воспроизведения магнитофона), так как не требуется никаких арифметических пересчетов. Диапазон измерения децибеллометра составляет от —80 до +52 дБ относительно уровня 0,78 В. Предусмотрена и возможность использовать прибор в качестве миллиамперметра переменного тока (верхние пределы измерений: 1, 3, 10, 30, 100, 300 и 1000 мА). Для испытания устройств на активную нагруз¬ ку и возможности измерения мощности вход при¬ бора может быть зашунтирован встроенной на¬ грузкой сопротивлением 1, 5, 10, 20, 100, 600 Ом, 1, 10, 50 и 250 кОм. Нагрузка сопротивлением 5 Ом может рассеять мощность до 80 Вт, 10 Ом — до 40 Вт, 20 Ом — до 20 Вт. Прибор имеет выход для подключения осцилло¬ графа. Амплитуда сигнала на этом выходе не пре¬ вышает 0,8 В при любом виде измерений.
При прослушивании дикторских текстов тест- фильмов ЛИР-Ч и ЛИБ-Ч при испытании магнито¬ фонов, не имеющих усилителей НЧ, а также для акустической оценки спектра шума и т. д. в состав милливольтметра входит контрольный усилитель низкой частоты, к выходному гнезду которого мож¬ но подключить нагрузку сопротивлением 4 Ом и рассчитанную на мощность 25 Вт. При измерении белого шума может быть вклю¬ чен фильтр нижних частот, вырезающий состав ляющую фона. При измерении фона может быть включен фильтр высоких частот, ослабляющий влияние бе¬ лого шума. Фильтрами удобно пользоваться при испытании магнитофонов, так как они позволяют раздельно измерить уровень низкочастотных маг¬ нитных наводок на головки и шум усилителей и ленты. Для удобства испытаний стереофонической ап¬ паратуры в приборе есть переключатель входа (левый-правый канал). Измеритель нелинейных искажений (ИНИ) яв¬ ляется полуавтоматическим прибором. Необходимо лишь устанавливать пределы измерений (1, 2, 4 и 8%). Несмотря на большую погрешность (до 20%), такой прибор оказывается полезным в лаборатории радиолюбителя. Автоматизм ИНИ создает в рабо¬ те большое удобство, особенно в тех случаях, ког¬ да у исследуемого устройства частот изменяется амплитуда сигнала (как, например, в усилителе мощности НЧ). При измерениях искажений сигна¬ ла, записанного на магнитную ленту, прибор про¬ сто незаменим, так как флюктуации, связанные с неравномерным поливом ленты, непостоянством зазора между ней и головками, а также детонация магнитофона могут привести на обычных измери¬ телях нелинейных искажений к ложным резуль¬ татам. ИНИ может быть подключен как к милливольт¬ метру, так и к отдельному входу. Измерение искажений ведется на частоте 400 Гц. Амплитуда исследуемых сигналов должна лежать в интервале от 30 мВ до 10 В. В приборе она автоматически приводится к уровню 0,78 В. Узел АРУ имеет отдельный выход, полезный при осциллографическом контроле, так как отпа¬ дает необходимость при изменении амплитуды в исследуемом устройстве вращать регулятор осцил¬ лографа <гРазмер по вертикали». При использова¬ нии только системы АРУ стрелочный прибор ИНИ может быть отключен. Габариты милливольтметра и ИНИ 200Х130Х Х230 мм. Структурная схема прибора приведена на рис. 1. Он состоит из двух частей: милливольтметра (уз¬ лы 1—//) и измерителя нелинейных искажений (узлы 12, 14—18). Кроме того, в состав прибора входит контрольный усилитель 13. В режиме милливольтметра сигнал с одного из Рис. 1. Структурная схема прибора: / — ступенчатый входной делитель; 2 — калиброванная нагрузка, 3 — эмпттерный повторитель; 4 — переключатель пределов; 5 — усилитель; 6 - фильтр нижних частот; 7 — фильтр верхних частот; 8 — эмиттерный повторитель; 9 — усилитель; 10 — детектор; // — измерительный прибор; 12 эмиттерный повторитель; 13 — контрольный усилитель; 14 — автоматический регулятор уровня; 15 — переключатель пределов; 16 — фильтры* 17 - квадратичный детектор; 18 —- измерительный прибор
16 Рис. 2. Принципиальная схема милливольтметра
входов («Моно», «Прав, кан.» или «Лев. кан.») через ступенчатый входной делитель / или непо¬ средственно поступает на эмиттерный повтори¬ тель 3, а затем через переключатель пределов 4 — на усилитель 5. К выходу последнего подключены фильтр нижних 6 и верхних 7 частот. Переключа¬ телем ВЗ выбирают полосу рабочих частот. С переключателя ВЗ сигнал через эмиттерный повторитель 8 подается на усилитель 9. Постоян¬ ная составляющая исследуемого сигнала, выделен¬ ная детектором 10, измеряется прибором 11. Если милливольтметр должен работать в режи¬ ме децибеллометра, то должна быть нажата кноп¬ ка В4. Уровень сигнала, принимаемый условно за нулевой, устанавливают переменным резисто¬ ром R1. Вход милливольтметра можно нагрузить на ка¬ либрованную нагрузку 2. Выбор режима работы («Внешн.» — «Внутр.») измерителя нелинейных искажений производится переключателем В5. Исследуемый сигнал в обоих режимах поступает (при измерении внутреннего сигнала через эмиттерный повторитель 12) на ав¬ томатический регулятор уровня 14, на выходе ко¬ торого уровень поддерживается постоянным: 0,78 В. С переключателя 15 пределов измерения сигнал через фильтры 16 поступает на квадратич¬ ный детектор /7, а с него — на измерительный при¬ бор 18. Контрольный усилитель 13 подключается к змиттерному повторителю 12. Переменным рези¬ стором R2 регулируют громкость. Принципиальная схема милливольтметра приве¬ дена на рис. 2. Сигнал с входного разъема Ш1 или Ш2 поступает на резистивно-емкостной дели¬ тель, образованный резисторами Rl—R3 и конден¬ саторами Cl, С2. В положении переключателя В2 «В» входной сигнал ослабляется в 1000 раз. Такое построение входной цепи позволило упростить ком¬ мутацию в приборе. На транзисторах 77, Т2 собран узел, коэффици¬ ент передачи которого равен единице. Для повы¬ шения входного сопротивления транзисторы охва¬ чены 100-ной отрицательной обратной связью (с коллектора транзистора Т2 на эмиттер транзи¬ стора 77). В коллекторную цепь транзистора Т2 включен делитель напряжения (резисторы R33—R41). На¬ пряжение с него поступает на усилитель, собран¬ ный на транзисторах ТЗ, Т4, а с него — на эмит¬ терный повторитель (Т5). Между ним и эмиттер- ным повторителем на транзисторе Тб включены фильтры нижних и верхних частот (выбираются переключателем В5). На транзисторах 77, Т8 собран усилитель, ко¬ эффициент передачи которого на каждом пределе измерений может быть подстроен отдельным рези¬ стором. С усилителя сигнал поступает через эмит¬ терный повторитель (T9) на выходной разъем ШЗ и на оконечный усилитель (транзисторы ТЮ, Т11). В цепь обратной связи включен диодный детектор (Д2, ДЗ). Это позволило получить достаточно вы¬ сокую линейность шкалы. Сжатый начальный участок шкалы обычно по¬ лучается из-за «мертвой» зоны характеристики диодов на малых амплитудах. В данном приборе, когда диоды Д2, ДЗ закрыты (на начальном участ¬ ке), цепь обратной связи разрывается и при этом возрастает коэффициент усиления, амплитуда на коллекторе транзистора 77/ возрастает и тем са¬ мым компенсируется сжатость начального участка шкалы. Стрелочный прибор защищен от перегрузок па¬ раллельно включенным диодом Д1. Принципиальная схема измерителя нелинейных искажений изображена на рис. 3. Исследуемый сигнал преобразуется системой АРУ в сигнал с постоянной амплитудой. Этот узел собран на лампах Л1, Л2 и транзисторах Т12, Т13, Т20—Т22. АРУ работает следующим образом. Включен¬ ный на входе измерителя резистор R100 и внутрен¬ нее сопротивление лампы Л1 образуют делитель напряжения. В исходный момент лампа Л1 закры¬ та по катоду напряжением стабилитрона Д4, и де¬ литель пропускает сигнал, который усиливается лампой Л2 и транзисторами Т12, Т13, Т20, Т21. Усиленный сигнал подается на закрытый по эмиттеру напряжением со стабилитрона транзи¬ стор Т22 (выполняет функции электронного клю¬ ча). Потенциал сигнала на базе этого транзисто¬ ра, безусловно, не сразу превысит напряжение, при котором транзистор закрывается, и на коллек¬ торе транзистора Т22 появляются положительные импульсы, которые через диод Д9 будут заряжать конденсатор С41 и через фильтр R110C36 поступят на лампу JI1 и будут открывать ее. Лампа Л1, от¬ крываясь, будет делить амплитуду входного сигна¬ ла до тех пор, пока импульсы с коллектора тран¬ зистора Т22 не прекратятся. Таким образом, вы¬ ходная амплитуда всегда привязана к напряже¬ нию, при котором транзистор Т22 закрывается (около 8,5 В на базе транзистора Т22). Этот сиг¬ нал несколько искажен базовым током транзисто¬ ра Т22, поэтому рабочий потенциал снимается ра¬ нее, с транзистора Т13 и через подстроечный рези¬ стор подается на разъем Ш5 «Выход АРУ» и вход фильтров. Изменение выходного сигнала при изменении входного приведено в таблице. Как видно из таблицы, система АРУ обеспечи¬ вает точность выходной амплитуды 15% при изме¬ нении входного сигнала более чем на 50 дБ. При отсутствии входного сигнала коэффициент усиле¬ ния системы АРУ настолько возрастает, что шумы могут значительно отклонить стрелку прибора. Постоянная времени АРУ около 5 с. Три последовательных фильтра, построенные по почти одинаковым схемам на транзисторах Т14—Т19, вырезают основную частоту 400 Гц (не менее чем на —60 дБ), пропуская вторую гармо¬ нику (800 Гц) уже на прямолинейном участке ам- плитудно-частотной характеристики прибора. Квадратичный детектор собран на транзисто¬ рах Т23, Т24. Работает он так. Диоды Д11—Д16 детектора при малых уровнях сигнала закрыты. По мере возрастания подводимого к детектору напря¬ жения диоды, последовательно открываясь, под¬ ключают последовательно со стрелочным прибором все меньшее сопротивление. Этим достигается не¬ которое подобие квадратичности характеристики. Погрешность измерителя нелинейных искаже¬ ний складывается из многих факторов: точности отработки системы АРУ, шумов в системе АРУ, точности делителя пределов, подавления основной частоты фильтрами и волнистости их характери-
Рис. 3. Принципиальная схема измерителя нелинейных искажений ^вх 30 мВ 50 мВ 150 мВ 500 мВ 1,5В 5 В 15 В ^вых 650 мВ 780 мВ 800 мВ 820 мВ 835 мВ 850 мВ 880 мВ стик в полосе пропускания, стабильности коэффи¬ циента усиления фильтров, точности квадратично¬ го детектора. Согласно теории вероятностей все эти факторы, складываясь, не могут иметь одинаково¬ го знака, что несколько спасает положение: умень¬ шается погрешность измерений. Схема контрольного усилителя приведена в статье «Звуковой генератор». Принципиальная схема блока питания приведе¬ на на рис. 4. На транзисторах 77—ТЗ собран ста¬ билизатор напряжения 24 В. Трансформатор собран на магнитопроводе ШЛ 16x32. Обмотка / содержит 1420 витков про¬ вода ПЭЛ 0,29, обмотка II — 260 витков провода ПЭЛ 0,54, обмотка III—117+117 витков провода ПЭЛ 0,41, обмотка IV — 1000 витков провода ПЭЛ 0,16, обмотка V—21+21 виток провода ПЭЛ 0,64. Экранная обмотка содержит один слой провода ПЭЛ 0,29. Рис. 4. Принципиальная схема блока питания
Piic. 5. Внешний вид прибора Рис. 6. Внутренний вид прибора Внешний вид прибора изображен на рис. 5, вну¬ тренний — на рис. 6. Налаживание милливольтметра и измерителя нелинейных искажений выполняют по принятым для этих устройств методикам. Г. Мейер ЗВУКОВОЙ ГЕНЕРАТОР Звуковой генератор вырабатывает сигналы си¬ нусоидальной формы (с очень малым — меньше 0,05% — коэффициентом гармоник) и прямоуголь¬ ной — меандр (с высокой спектральной составляю¬ щей— до 50 МГц). Генератор работает в диапазо¬ не частот от 1 Гц до 100 кГц, разделенном на пять поддиапазонов: 1—10, 10—100, 100—1000 Гц; 1 —10, 10—100 кГц. Максимальная амплитуда си¬ нусоидального сигнала на выходе — 3 В, прямо¬ угольного — 2,5 В. Амплитуду сигналов можно ре¬ гулировать ступенями и плавно. Регуляторы ам¬ плитуды каждого вида сигнала — раздельные. Выходной аттенюатор синусоидального сигнала позволяет уменьшать амплитуду в 3, 10, 30, 100, 300, 1000 и 3000 раз, а аттенюатор прямоугольного сигнала — в 5, 50 и 500 раз. Точность амплитуды синусоидального сигнала на выходе при переключении поддиапазонов и в пределах поддиапазона не хуже ±0,5 дБ. В генераторе предусмотрено кратковременное выключение сигнала. Это бывает необходимо, на¬ пример, для того, чтобы убедиться в преобладании сигнала над шумами в исследуемом устройстве или для отметок при записи на магнитную ленту. В мо¬ мент выключения сигнала звуковой генератор вы¬ рабатывает помеху с уровнем не более —90 дБ. Номинальное сопротивление нагрузки генерато¬ ра (канал синусоидального сигнала) 600 Ом. Частота звукового генератора контролируется встроенным электронным частотомером с линейной шкалой. Грубый переключатель шкал частотомера сопряжен с переключателем поддиапазонов звуко¬ вого генератора. Частотомер может работать и ав¬ тономно (есть вход внешнего сигнала). При этом амплитуда сигнала, подаваемого на частотомер, должна быть в пределах 0,4—40 В. Имеющийся в звуковом генераторе вольтметр подключен к аттенюатору синусоидального сигна¬ ла (выход 30 мВ). Таким образом, всякая пере¬ грузка генератора при напряжении, большем 30 мВ, а также короткие замыкания на выходе регистрируются вольтметром. Это особенно удобно при настройке последовательных резонансных кон¬ туров. Вольтметром можно пользоваться и для изме¬ рений внешних сигналов. Для этого он имеет гнез¬ до внешнего входа и переключатель пределов 0,03; 0,1; 0,3; 3 и 10 В. Гнездо входа вольтметра—стан¬ дартное магнитофонное, стерео. Для удобства ра¬ боты с вольтметром при налаживании стереофони¬ ческой аппаратуры в приборе предусмотрен пере¬ ключатель каналов. Нелинейные искажения, показания частотомера и вольтметра на поддиапазоне 1—10 Гц не гаран¬ тируются. На всех остальных поддиапазонах точ¬ ность не хуже ±5%. Звуковой генератор снабжен встроенным кон¬ трольным усилителем. Это дает возможность про¬ слушать, например, дикторский текст тестов ЛИР-Ч, ЛИБ-Ч при проверке частотной характери¬ стики магнитофонов, не имеющих своего усилителя. Через регулятор громкости контрольный усилитель подключен к вольтметру. С помощью встроенного усилителя можно на слух оценить характер шумов исследуемых устройств, а также испытать громко¬ говорители. Выходная мощность контрольного уси¬ лителя 25 Вт на нагрузке 4 Ом. Для удобства осциллографических измерений звуковой генератор имеет гнездо для синхрониза¬ ции осциллографов с постоянной амплитудой око¬ ло трех вольт. Габариты звукового генератора 290Х130Х Х230 мм. Функциональная схема звукового генератора изображена на рис. 1. Сигнал с генератора / синусоидального сигнала через контакты переключателя ВЗ кратковремен¬ ного выключения сигнала и плавный регулятор R43 амплитуды поступает на вход эмиттерного повторителя 2, ас него через ступенчатый аттеню¬ атор 3 — на выход. К выходу «30 мВ» аттенюатора 3 подключен вольтметр 4. Режим работы вольтметра выбирают переключателем В7. В режиме внешних измерений сигнал через пе¬ реключатель В6 поступает через эмиттерный по¬ вторитель 6 на входной делитель 5, а с него — на вольтметр. На генератор 7 прямоугольных импульсов сиг¬ нал подается с задающего генератора /. Амплиту- |
Рис. 1. Функциональная схема звукового генератора: /—генератор синусоидального сигнала; 2 — эмиттерный повторитель; .7 — ступенчатый аттенюатор; 4 — вольтметр: 5 —■входной делитель; б — эмиттерный повторитель; 7 — генератор прямоугольных импульсов; ступенчатый аттенюатор; 9— частотомер; 10 — контрольный усилитель ду прямоугольного напряжения регулируют сту¬ пенчатым аттенюатором 8. Частотомер 9 может работать, как указывалось выше, в режиме внутренних или внешних измере¬ ний. Контрольный усилитель 10 через регулятор громкости R134 подключен к вольтметру. Принципиальная схема генератора синусоидаль¬ ного сигнала изображена на рис. 2. Задающий генератор выполнен по схеме усили¬ теля (на транзисторах Т1—Т5)у охваченного поло¬ жительной обратной связью через мост Вина. Не¬ линейные искажения такого генератора зависят от попарной точности элементов моста. Поэтому-то параллельно основным конденсаторам моста (С1, С2, С4, С6, С8, СЮ, СИ, С13, С15, С17) включены подборочные конденсаторы малой емкости. Наиболее «капризной» деталью в мосте Вина является переменный сдвоенный резистор. Он дол¬ жен иметь логарифмическую зависимость сопро¬ тивления от угла поворота, и разброса сопротивле¬ ний обеих частей от угла поворота движка не дол¬ жно быть. Кроме того, плохие контакты создают при вращении нежелательные явления. Автор отказался от переменного резистора, за¬ менив его ступенчатым переключателем. Шкала переключателя в каждом частотном поддиапазоне имеет отметки 1; 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10. Для получения промежуточных значений частот преду¬ смотрен сдвоенный резистор R12R24, выведенный на лицевую панель под отвертку, который исполь¬ зуется только тогда, когда в этом есть необходи¬ мость. В задающем генераторе усилительные каскады +40В Рис. 2. Принципиальная схема генератора синусоидального сигнала
собраны на транзисторах Т2 и Т4. Остальные кас¬ кады (на транзисторах 77, ТЗ, Т5) — эмиттерные повторители. Рабочая точка усилителя (чуть выше порога устойчивой генерации) устанавливается подстроечным резистором R40. В качестве стаби¬ лизатора амплитуды выходного сигнала использу¬ ется нелинейный элемент (лампы накаливания JI1 и JI2). С выхода задающего генератора (эмиттер тран¬ зистора Т5) синусоидальный сигнал поступает на генератор прямоугольных импульсов, а через кон¬ денсатор С26 в частотомер и на кнопку ВЗ кратко¬ временного выключения сигнала, а также на выход «Синх, осциллографа». С плавного регулятора амплитуды через эмит¬ терные повторители на транзисторах Тб, Т7 сигнал подается на выходной аттенюатор, собранный на резисторах R49—R56. Несколько повышенное напряжение питания (40 В) выбрано из соображений получения малого коэффициента гармоник. Принципиальная схема частотомера приведена на рис. 3. Он выполнен на транзисторах Т8—Т14. Чтобы частотомер не влиял на работу звуково¬ го генератора, не увеличивал коэффициент гармо¬ ник последнего, первые два транзистора включены по схеме эмиттерного повторителя. На транзисторе Т10 собран усилитель-ограни- читель. Импульсы с него управляют триггером Шмитта (транзисторы Til, Т12). Сигнал последне¬ го дифференцируется цепочкой C35R71 и включа¬ ет ждущий мультивибратор (транзисторы 773, Т14)у который на каждом из поддиапазонов гене¬ рирует импульс определенной длительности. Так как частота, подаваемая на вход частотомера, ме¬ няется, а длительность импульса ждущего мульти¬ вибратора остается неизменной, то меняется скважность импульсов, поступающих на измери¬ тельный прибор ИП1. Прибор ИП1У проградуиро¬ ванный по частоте, измеряет постоянную состав¬ ляющую, которая зависит от скважности импуль¬ сов. На рис. 4 показана принципиальная схема гене¬ ратора прямоугольных импульсов. Задающим гене¬ ратором для него является звуковой генератор. Первые два каскада (транзисторы Т15, Т16) — эмиттерные повторители. На транзисторах 777, Т18 собраны усилители-ограничители синусоидаль¬ ного сигнала. Импульсы с коллектора транзисто¬ ра Т18 управляют работой триггера (779, Т20). Переход триггера из одного устойчивого состояния в другое происходит в момент прохождения вход¬ ного синусоидального сигнала через нуль. На тран¬ зисторе Т21 собран формирователь прямоугольных импульсов. Через эмиттерный повторитель (транзистор Т22) меандр подается на выходной делитель (см. рис. 5). Подстроечным резистором R87 при налажива¬ нии, добиваются симметрии выходных импульсов. Рис. 4. Принципиальная схема генератора прямоугольных импульсов
Рис. 5. Принципиальная схема вольтметра Принципиальная схема вольтметра изображена на рис. 5. Первые два транзистора (Т23, Т24) включены по схеме эмиттерного повторителя. Они используются только в режиме внешних измере¬ ний. Входной сигнал через резисторы подгонки шкал и резистивно-емкостный делитель — переклю¬ чатель пределов измерений подается на базу тран¬ зистора Т25. На транзисторах Т25—Т28 выполнены усили¬ тельные каскады. С выхода последнего измеряе¬ мый сигнал подается на выпрямитель (диоды Д12, Д13)у а затем на измерительный прибор ИП2. Так как он работает на уровне около 5 В, шкала при¬ бора достаточно линейна. С резистора R134 («гГромкость») сигнал посту¬ пает на контрольный усилитель. Принципиальная схема контрольного усилителя показана на рис. 6. Он собран на транзисторах ТЗО—Т36. Предварительный усилитель выполнен на транзисторах ТЗО, Т31. Фазоинверсный каскад собран на транзисторе Т32. Сигнал с него поступа¬ ет на выходной усилитель (транзисторы ТЗЗ— Т36). Усилитель охвачен отрицательной обратной связью через резисторы R175, R176. Начальный ток транзисторов выходного каскада устанавлива¬ ют подстроечным резистором R158. Плечи усилите¬ ля симметрируют другим подстроечным резисто¬ ром RI65. Чувствительность усилителя можно ре¬ гулировать резистором R175. На рис. 7 показана принципиальная схема блока питания. Напряжение 40 В стабилизировано. Стабилизатор собран на транзисторах Т37— Т 39. Питание на контрольный усилитель подается с отдельной обмотки трансформатора Тр1. Конструкция и детали. Звуковой генератор соб¬ ран в металлическом прямоугольном корпусе. Фо¬ тография- передней панели приведена на рис. 8. 122 Внутренний вид прибора показан на рис. 9. Рис. в. Принципиальная схема контрольного усилителя Трансформатор собран на магнитонроноде ШЛ16X35 (толщина ленты 0,35 мм). Первичная обмотка содержит 1440 витков провода ПЭВ-1 0,31. Вторичные обмотки содержат 130+130 витков про¬ вода ПЭЛ 0,51 и 290 витков провода ПЭЛ 0,64. Экранная обмотка содержит один слой провода ПЭВ-1 0,31. Транзистор Т7 установлен на небольшом ра¬ диаторе. Разброс между парами конденсаторов в мосте Вина не должен превышать 2%. Этого добиваются
Рис. 7. Принципиальная схема блока питанни Рис. 8. Внешний вид прибора Рис. 9. Внутренний вид прибора параллельным включением дополнительных кон- денсаторов. Резисторы подбираются с точностью 1%. Звуковой генератор налажнвают по общеприня¬ тым методикам, неоднократно опубликованным в любительской радиотехнической литературе. Д. Вундцеттель, В. Ким УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР С ЦИФРОВЫМ ЧАСТОТОМЕРОМ Этот прибор состоит из трех основных частей: генераторов низкой и высокой частоты и частото¬ мера, имеющих общий источник питания. Ими можно пользоваться как совместно, так и порознь. Технические данные прибора таковы. Диапазон рабочих частот генератора низкой частоты составляет 10 Гц—100 кГц (он разделен на четыре поддиапазона: 10—100, 100—1000 Гц, 1—10, 10—100 кГц). Его выходное напряжение можно изменять от 0,1 мВ до 10 В. Коэффициент нелинейных искажений (при уровнях выходного напряжения до 1 В) не превышает 1%. Выходное сопротивление генератора 500 Ом. Генератор высокой частоты работает в диапа¬ зоне от 100 кГц до 30 МГц (поддиапазоны 0,1—0,3; 0,3—1; 1—3; 3—10, 10—20; 20—30 МГц). Выход¬ ное напряжение генератора можно регулировать от 1 мкВ до 0,1 В. Выходное сопротивление генератора 75 Ом. Высокочастотный сигнал можно модулиро¬ вать низкочастотным, частотой 400 или 1000 Гц. Глубина модуляции фиксированная 30 и 60%. Частотомер позволяет измерять частоту сигналов до 35 МГц, длительность импульсов до 100 с. Емкость счетчика 10®.
Универсальный генератор с цифровым частото¬ мером потребляет мощность 30 Вт. Габариты прибора 375x250x120 мм. Принципиальная схема генератора низкой ча¬ стоты приведена на рис. 1. Задающий генератор собран на микросхеме Мс1 и транзисторах 77 и Т2 по схеме с мостом Вина. Мост Вина в цепи обрат¬ ной связи образован переключаемыми конденсато¬ Рис. 1. Принципиальная схема генератора низкой частоты МсЗ К2УС2Ч2 МсЧ К1УП01А Мс5 К1УС181Д I24
рами С4—СП и резисторами R6—R11. Сдвоенны¬ ми резисторами R6 и R7 осуществляют перестройку генератора в пределах поддиапазонов, а сдвоенные резисторы R8 и R9 служат для точной настройки. Резисторами R10 и R11 устанавливается необходи¬ мое перекрытие диапазонов. В цепи отрицательной обратной связи для стабилизации амплитуды коле¬ баний применен терморезистор R2. Режим устойчи¬ вой генерации устанавливают резистором R1. С выхода повторителя на транзисторах 77 и Т2 сигнал поступает на разъем ШЗ (для подачи на вход частотомера) и на переменный резистор R12, которым плавно регулируют уровень выходного си¬ гнала. С движка резистора R12 сигнал через перек¬ лючатель ВЗ поступает на ступенчатый делитель и далее на выходное гнездо Гн2. Кроме этого, с движка переменного резистора R12 сигнал постоян¬ но поступает на вход усилителя, который собран на транзисторах ТЗ—Т5. Этот усилитель имеет коэф¬ фициент усиления, равный 10, и полосу пропускания от 10 Гц до 100 кГц. Он выполняет две функции. Во-первых, при нажатии переключателя ВЗ сигнал на вход делителя поступает усиленным на 20 дБ. Во-вторых, на вольтметр (измерительный прибор ИП1У резисторы R30, R31) постоянно поступает усиленный сигнал, благодаря чему повышается линейность шкалы измерителя выходного уровня. Лампы JI1—J18 указывают рабочий поддиапа¬ зон на шкале блока. Разъем ШЗ служит для сое¬ динения блока генератора низкой частоты с бло¬ ком питания прибора и частотомером. Напряжения питания на элементы генератора подаются через контакты переключателя В1. Принципиальная схема генератора высокой ча¬ стоты показана на рис. 2. Задающий генератор собран на микросхеме Мс1. Колебательные контуры генератора подключаются переключателем поддиапазонов к гетеродинной ча¬ сти микросхемы. В коллекторной цепи транзисто¬ ров балансного смесителя микросхемы включен нагрузочный резистор R4, сигнал с которого (около 200 мВ) подается на вход эмиттерного повторителя. Последний выполнен на транзисторе усилителя ВЧ микросхемы. Параллельно конденсатору переменной емкости С5, которым перестраивают задающий генератор, через конденсатор С6 небольшой емкости подклю¬ чен варикап Д1. С его помощью производится точ¬ ная настройка генератора. С нагрузочного резистора R5 эмиттерного повто¬ рителя сигнал поступает на вход микросхемы Мс2, выполняющей функции резонансного усилителя ВЧ. Колебательные контуры на элементах Lll—L16, С17—С22 перестраиваются конденсатором перемен¬ ной емкости С25, находящимся на одной оси с С5. С катушек связи L17—L22 сигнал поступает на вход микросхемы МсЗ, на которой собран модулятор. Транзистор микросхемы играет роль апериодиче¬ ского усилителя ВЧ, коэффициент усиления которо¬ го зависит от степени шунтирования по высокой Рис. 2. Принципиальная схема генератора высокой частоты
частоте эмиттера транзистора. Шунтнрование осу¬ ществляется с помощью полевого транзистора 77. Напряжение модуляции на его затвор подается с генератора звуковой частоты (400 или 1000 Гц) на микросхеме Мс5. С подстроечного резистора R26 на затвор транзистора 77 подается отрицательное смещение, которое определяет линейность модуля¬ ции. С выхода модулятора сигнал подается на широ¬ кополосный повторитель на транзисторах Т2—Т4, а затем детектируется диодами Д5 и Д6. С нагрузки детектора (резистор R29) постоянное напряжение (пропорциональное среднему уровню сигнала) по¬ ступает на один из входов операционного усилителя (микросхема Мс4). На другой его вход поступает постоянное стабилизированное (опорное) напряже¬ ние с подстроечного резистора R35. Напряжение разбаланса с выхода операционного усилителя по¬ дается на вывод 2 микросхемы Мс2 и регулирует коэффициент усиления высокочастотного усилителя. Таким образом, среднее значение ВЧ напряже¬ ния на нагрузке повторителя — резисторе R28 (точнее, на нагрузке детектора — резисторе R29) поддерживается постоянным, около 250 мВ. С выхода повторителя сигнал через конденсатор С34 поступает на разъем Ш1 (для подачи на вход частотомера) и на переменный резистор R30, служа¬ щий для плавной регулировки уровня сигнала. С движка резистора R30 сигнал подается на ступен¬ чатый аттенюатор, состоящий из пяти идентичных П-образных звеньев, каждое из которых ослабляет сигнал на 20 дБ. Чтобы упростить конструкцию переключателя звеньев, последние коммутируются контактами электромагнитных реле, находящимися в тех же от¬ секах аттенюатора, что и сами звенья. Реле комму¬ тируются переключателем В2 через шифратор на диодах Д11—Д14. Низкочастотный генератор, служащий для моду¬ ляции ВЧ сигнала, собран на микросхеме Мс5 и транзисторе 77 по обычной схеме с мостом Вина в цепи обратной связи. Амплитуда колебаний генера¬ тора стабилизирована терморезистором R68. В зави¬ симости от положения контактов реле Р6 генератор выдает колебания с частотой 400 или 1000 Гц. Через контакты реле Р7 на вход транзистора 77 с генера¬ тора подается НЧ напряжение с уровнями, обеспечи¬ вающими 30- или 60-процентную модуляцию высо¬ кочастотного сигнала. Контактами реле Р6 вход мо¬ дуляторного транзистора 77 может быть подключен к гнезду внешней модуляции Гн2. Для повышения линейности шкалы измерителя выходного уровня ИП1 последний подключен к движку регулятора уровня выходного сигнала че¬ рез широкополосный усилитель на транзисторах Т5 и Тб. Однако эксплуатация прибора показала, что без особого ущерба для качества измерений можно обойтись обычным детектором с удвоением напря¬ жения. Все питающие напряжения подаются к узлам блока через LC-фильтры (на элементах L23—L31, С54—С66). Разъем Ш1 служит для соединения вы¬ сокочастотного генератора с блоком питания при¬ бора и частотомером. Напряжения питания подают¬ ся через контакты переключателя В6. Принципиальная схема частотомера приведена на рис. 3. 126 Измеряемый сигнал с внутренних генераторов Рис. 3. Принци¬ пиальная схема частотомера
127
ВЧ, НЧ или внешнего генератора через соответст¬ вующие переключатели В1—ВЗ подается на истоко- вый повторитель. Применение в первом каскаде по¬ левого транзистора позволило получить относитель¬ но высокое входное сопротивление прибора (более 100 кОм) при малых потерях во входных цепях. Пе¬ реключателем В4 чувствительность прибора можно уменьшить в 10 раз. Переключателем В5 выбирает¬ ся вход частотомера: открытый или закрытый. В ре¬ жиме F — измерения частоты вход прибора всегда закрытый. При открытом входе уровень запуска ре¬ гулируют переменным резистором R3. Им же можно компенсировать постоянную составляющую входно¬ го сигнала, если такая имеется. С истокового повторителя сигнал поступает на широкополосный усилитель на транзисторах Т2, ТЗ с коэффициентом усиления 7—10 в диапазоне частот до 35 МГц, затем на входы формирователей. Некоторым отличием данного прибора является наличие двух формирователей (на элементах Т4— Тб и Г7, Мс28). Первый уверенно работает на ча¬ стотах от 10 Гц до 35 МГц, второй — от медленно изменяющегося напряжения до нескольких мега¬ герц. В режиме измерения частоты работают оба формирователя. Со второго формирователя сигнал поступает на первые две декады счетного блока АС1, а с первого через делитель частоты с коэффи¬ циентом деления 100 — на остальные шесть декад. При этом связь между второй и третьей декадой отсутствует. Первая часть делителя собрана на на¬ весных элементах. Отсутствие нагрузки на индика¬ цию позволило увеличить частоту счета до 40 МГц без дополнительных схемных усложнений. В режиме измерения частоты — режиме F счет¬ ный блок заполняется за 0,1; 1 или 10 с, задавае¬ мых соответственно через переключатели В11 —В 13. При частоте менее 10 Гц заполняются первые две декады (Гизм=10 с). Как только частота входного сигнала превысит 10 Гц, начинают заполняться остальные декады. При частоте выше нескольких мегагерц второй формирователь начинает работать неустойчиво, однако показаниями первых двух де¬ кад можно пренебречь (погрешность измерения не превысит 0,1%, в худшем случае, если Гизм = 0,1 с). Таким образом, используя два формирователя, уда¬ лось достичь широкого диапазона измерения частот без специального деления на поддиапазоны и в то же время собрать счетный блок на микросхемах, имеющих тактовую частоту менее 10 МГц. В режиме Т — измерение периода — все декады счетного блока соединяются последовательно. Рабо¬ тает только второй формирователь. Делитель часто¬ ты первого формирователя отключается сигналом логического «0», поступающим на элемент Мс31а, поскольку счетный блок заполняется импульсами с длительностью 1 мкс (входная частота не может быть больше 1 МГц, поэтому надобность в делителе частоты отпадает). В режиме N — счет — счетный блок заполняет¬ ся импульсами, частота которых определяется вход¬ ным сигналом (условия те же, что и в режиме изме¬ рения периода). В режимах Т и N возможен запуск прибора как от положительного, так и от отрицательного фронта входного сигнала (определяется переключателем В10). В режиме F прибор запускается только от по¬ ложительного фронта. Все оговоренные условия вы¬ полняются автоматически при нажатии на соответ¬ ствующую кнопку. Например, в режиме F положе¬ ние переключателей В5 и В10 безразлично, а в режиме N — перестают действовать переключатели В9, В11 — В13 и т. д. На микросхеме Мс1 собран кварцевый генера¬ тор, вырабатывающий импульсы с периодом повто¬ рения 1 мкс. Эти импульсы поступают на делитель частоты Мс2 — Мс5. На триггере Мс7а выделяется сигнал частотой 5 кГц, который используется в ос¬ тальных узлах прибора в качестве синхронизирую¬ щего. С выхода делителя импульсы с периодом повто¬ рения 0,01 с поступают на делитель Мс9 — Mcll с переменным коэффициентом деления, на котором, в зависимости от положения переключателей В11 — В13, можно выделять импульсы с периодом следо¬ вания 0,1; 1 или 10 с соответственно. В режиме измерения частоты заполнение счетно¬ го блока будет происходить в течение заданного времени, с промежутком между измерениями 0,01 с, в течение которого информация из счетного блока будет переписываться в «память» прибора, происхо¬ дить гашение и подготовка к новому циклу измере¬ ния. В режиме измерения периода счетчик будет за¬ полняться импульсами, поступающими с кварцевого генератора в течение периода входного сигнала, за¬ даваемое переключателями В11 — В13. После этого все будет происходить так же, как и в режиме изме¬ рения частоты. В режиме счета импульсов информа¬ ция из счетного блока постоянно переписывается в «память» прибора. Счетный блок прибора состоит из восьми декад (рис. 4). Триггеры Мсб — Мс9 (рис. 5) каждой дека- Рис. 4. Принципиальная схема счетных декад
Рис. 5. Принципиальная схема декады ды организуют счет до десяти, а триггер МсЮ пе¬ реносит информацию из одной декады в другую. Ло гические элементы Мс1 —Мс5 служат для передачи информации в блок «памяти» прибора. Сведения о состоянии триггеров счетного блока передаются в блок «памяти» последовательно во времени, начиная с младшей декады, и параллельно по двоичным раз¬ рядам. Основой блока памяти являются четыре восьми¬ разрядных последовательных регистра. Каждый ре¬ гистр хранит информацию своего двоичного разряда. Триггер Mc27ci управляет режимами работы реги¬ стров. В единичном состоянии триггера Мс27а обеспечивается хранение информации. Последняя циркулирует по кольцу с частотой синхронизации (5 кГц). В нулевом состоянии триггера Мс27а коль¬ цо размыкается, и регистры переходят в режим записи. Запись происходит за 8 тактов (за время прохож¬ дения 8 импульсов синхронизации), после чего ре¬ гистры вновь переходят в режим хранения инфор¬ мации. Нажав на кнопку В14 «Запоминание», мож¬ но вообще исключить режим записи, установив триггер Мс27а в единичное состояние. При этом на табло останется результат предыдущего измерения. Одновременно сигнал синхронизации подается на вход двоичного счетчика Мс7б — Мс8 с коэффи¬ циентом счета 8. Каждое состояние счетчика дешифруется эле¬ ментами Мс18 — Мс20. Сигнал с них открывает один из разрядов восьмиразрядного сегментного вакуум¬ ного индикатора JI8. С выхода регистров памяти двоичный код преобразуется элементами Мс50 — Мс53, МсбОг в код сегментов и через электронные ключи на микросхемах МсбЗ, Мс64 поступает на со¬ ответствующие сегменты индикатора. При изменении состояния счетчика Мс7б — Мс8 одновременно ме¬ няется информация на выходах регистров памяти. За 8 тактов последовательно высвечиваются все раз¬ ряды индикатора. Мелькания практически незамет¬ ны для глаза, поскольку тактовая частота достаточно высока. Таким образом реализован ре¬ жим динамической индикации, значительно упро¬ щающий узел индикации. Индикация и перемещение информации в реги¬ страх памяти идет от младшего десятичного разряда к старшему. В момент индикации восьмого разряда в узел управления записью подаетсй сигнал подго¬ товки и, если запись необходима, она начинается синхронно с появлением начала индикации первого разряда и заканчивается с концом индикации вось¬ мого. Из других особенностей частотомера следует от¬ метить преобразователь кода на микросхемах Мс50 — МсбЗ, МсбОг, который значительно упрощен за счет применения невесового кода счета. Особенностью прибора является и наличие в нем автомата определения порядка измеряемой частоты. Такой режим работы устанавливается переключа¬ телем В9 «Автомат» и возможен только при измере¬ нии частоты. В этом режиме прибор работает сле¬ дующим образом. Начальное состояние счетчика Мс35 — МсЗба после дешифрации элементами Мс41 — Мс43 и ин¬ вертирования элементами Мс44, Мс45 разрешает опрос состояния первой младшей декады счетного блока. При этом выход триггера переноса этой дека¬ ды подключается к счетному входу счетчика Мс35 — МсЗба. Подключение и установка счетчика в началь¬ ное состояние происходит в промежутках между измерениями, в момент подачи сигнала сброса триг¬ гером Мсба. Появившийся во время измерения сиг¬ нал переноса с первой декады устанавливает счет¬ чик во второе состояние, при это*м разрешается опрос второй декады. Если придет сигнал переноса со второй декады, будет разрешен опрос третьей и т. д. Таким образом, к концу измерения состояние счетчика будет соответствовать количеству запол¬ ненных разрядов счетного блока. Если эту информа¬ цию сравнить со временем, в течение которого про¬ водилось измерение, то можно будет судить о вели¬ чине измеренной частоты. Например, количество за¬ полненных разрядов равно пяти, а время измерения 1 с, тогда значение частоты будет составлять десят¬ ки килогерц. На табло при этом после двух знача¬ щих цифр загорится точка, отделяющая целую часть значения частоты, и засветится лампа JI6 «кГц», указывающая, что целая часть значения частоты выражена в килогерцах. Поскольку новое значение появляется в момент появления сигнала переноса с декады в декаду, то частотами, определяющими ра¬ боту автомата, будут 1, 10, 100 Гц, 1, 10, 100 кГц, 1, 10 МГц. Сравнение производят элементы Мс4б — Мс49, и одно из трех местоположений точки (в целой части не может быть больше трех и меньше одной значащих цифр) запоминается триггерами Мс50. Состояние триггеров дешифруется элементами Мс55 и передается в узел индикации. Сравнение для вы¬ явления значения целой части проходит на элемен¬ тах Мс5б — Мс58 и запоминается триггерами Мс57. Дешифратор МсбО обеспечивает свечение одной из ламп J15 «Гц», JI6 «кГц» или JI7 «МГц». Запись ин¬ формации в триггеры МсбО и Мс59 происходит сразу после окончания измерения, но до начала записи данных в блок памяти. При перезаписи данных из счетного блока в блок памяти счетный вход счетчика Мс35 — МсЗба от¬ ключается от триггеров переноса и подключается к цепи синхронизации во время действия сигнала под¬ готовки записи. Первый импульс синхронизации, разрешающий запись в первый младший разряд ре¬ гистров памяти, переключит счетчик Мс35 — МсЗба в следующее состояние, при котором будет разреше¬ на передача данных из следующей старшей после значащей цифры декады. После цикла записи ока¬ жется, что в старший разряд регистров памяти за¬ пишется первая старшая значащая цифра счетного блока, а все незаполненные декады перед ней пере¬ пишутся в младшие разряды регистров памяти, т. е.
произойдет сдвиг информации влево до первой зна¬ чащей цифры. На табло впереди значащих цифр нулей не будет, что создает дополнительные удоб¬ ства при оценке показаний прибора. Для устранения отказа автомата при измере¬ ниях высоких частот и нестабильной работы первых двух декад счетного блока счетчик Мс35—МсЗба по асинхронному входу устанавливается в положе¬ ние «4» сигналом переноса с третьей декады. Для устранения эффекта «скакания» цифр по ин¬ дикатору в случае измерения нестабильных частот вблизи частот, являющихся определяющими для ра¬ боты автомата, последний можно отключить пере¬ ключателем В9. В этом случае, а также в режимах Т и N точка не светится, а горят лампы J15 «Гц», ЛЗ «Х//Т» (режим F),JI1 «мкс» (режим Т) или JI2 «счет» (режим N). Счетчик Мс35 — МсЗба коррек¬ тируется по счетчику Мс7б — Мс8у и запись из счет¬ ного блока производится в строго соответствующие разряды регистров памяти. Принципиальная схема блока питания приведе¬ на на рис. 6. Блок выполнен на одном трансформа¬ торе Тр1 и включается кнопкой, расположенной на лицевой панели частотомера. Стабилизатор напряжения +5 В для питания цепей частотомера собран на транзисторах Т1 — ТЗ по обычной схеме. Для повышения коэффициента стабилизации усилительный каскад на транзисторе ТЗ питается от отдельного источника (обмотка V7). Два стабилизатора напряжений 4-12 и —12 В собраны по одинаковым схемам, одна из которых 130 Рис. I». Принципиальная схема блока питания приведена на рисунке. В качестве усилителя в цепи обратной связи использован операционный усили¬ тель. Конструктивно прибор разделен на четыре части. Блоки генератора НЧ генератора ВЧ и частотомера вставлены в общий корпус и жестко соединены разъемами с блоком питания, находящимся в зад¬ ней части кожуха. Расположение блоков показано на рис. 7. Внешний вид прибора изображен на рис. 8. На передней панели расположены индикаторные лампы, цифровое табло и переключатели. Переклю¬ чатели Bl, В2, ВЗ—«Вход» сгруппированы и име¬ ют зависимую фиксацию. Аналогично выполнены переключатели В6 — В8 — «Род работы» и В11 — В13 — «Время измерения». Сгруппированы, но име¬ ют независимую фиксацию переключатели В4, В5, В10 — «Сигнал» и В9, В14 — «Режим». На передней панелн установлены также гнезда для внешних под¬ ключений и ручка регулятора уровня запуска. Несмотря на наличие в составе прибора цифрово¬ го частотомера, низкочастотный генератор снабжен обычной шкалой, облегчающей перестройку прибо¬ ра. Кроме того, по краям четырех шкал расположе¬ ны лампы, указывающие положение переключателя диапазонов. В качестве измерителя выходного уров¬ ня использован стрелочный индикатор М371 с са¬ модельной шкалой. Резисторы делителя R21 — R28 сделаны из МЛТ-0,5 меньшего (чем требуется в каждом кон¬ кретном случае) номинала с последующей подгон- Рнс. 7. Расположение блоков прибора Рис. 8. Внешний вид прибора гнч Частотомер гвч блок питания
кой (используя мелкую наждачную бумагу) с по¬ мощью точного омметра. Конденсатор С15 должен иметь минимальную утечку (можно, например, применить ЭТО-2). Блок высокочастотного генератора также снаб¬ жен шкалой и таким же, как и в низкочастотном ге¬ нераторе, измерителем выходного уровня. Все узлы блока расположены в экранированных отсеках. Катушки задающего генератора намотаны на ферритовых кольцах. Количество витков катушек связи L5 — L8 со¬ ставляет примерно 30% от числа витков соответст¬ вующих контурных катушек. Контурные катушки усилителя ВЧ Lll — L13 аналогичны катушкам LI — L3 и подстраиваются изменением числа витков. Катушки L14 — L16 намо¬ таны на полистироловых каркасах диаметром 6 мм и подстраиваются сердечниками из карбонильного железа. Индуктивность катушек примерно такая же, как у L4, L9 и L10 соответственно. Число витков ка¬ тушек связи L17—L22 составляет примерно 20— 25% от числа витков соответствующих контурных катушек. Блок конденсаторов переменной емкости С5 и С25 — от радиоприемника «ВЭФ». Дроссели L23—L31 намотаны проводом ПЭЛШО 0,2 на фер¬ ритовых кольцах. Все они имеют одинаковую ин¬ дуктивность порядка 250 мкГ. Резисторы R38—R52 делителя изготовлены по описанному выше способу. Частотомер конструктивно выполнен в виде отдельного вставного блока. Его детали размещены на шести печатных платах с индивидуальными разъемами. Подключение частотомера к другим уз¬ лам прибора осуществляется с помощью разъема, расположенного на задней стенки блока. Трансформатор блока питания собран на ленточ¬ ном тороидальном магнитопроводе МТ-30 размера¬ ми 70X42X30 мм. Данные обмоток приведены в таблице. Номер обмотки Напряжение, В Число витков Провод / 220 1670 ПЭТВ 0,27 11 7 55 ПЭТВ 1,0 111 12,5 95 ПЭЛШО 0,31 IV 12,5 95 ПЭЛШО 0,31 V 40 310 ПЭЛШО 0,15 VI 10 75 ПЭЛШО 0,15 VII 12 90 ПЭЛШО 0,44 VIII 2,2x2 18x2 ПЭЛШО 0,44 Управляемые транзисторы стабилизаторов на¬ пряжения установлены на задней стенке прибора, выполняющей роль теплоотвода, но изолированы от нее слюдяными прокладками. Налаживают прибор поблочно по методике, при¬ нятой для подобных приборов. Г. Мейер НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ДВУХЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ Описываемый осциллограф позволяет одновре¬ менно наблюдать за двумя сигналами. Два его входа каналов вертикального отклоне¬ ния (А и Б) неравноценны. Полоса пропускания ка¬ нала А от постоянного тока до частоты 1 МГц. Чув¬ ствительность 20 мВ/см. Максимальная амплитуда исследуемого сигнала 600 В, уровень постоянной со¬ ставляющей может достигать 600 В. Аттенюатор позволяет ослаблять сигнал до —70 дБ ступенями через 10 дБ. Канал А имеет как открытый, так и за¬ крытый вход. Полоса пропускания канала Б 2 Гц — 200 кГц. Чувствительность одного входа канала Б 5 мВ/см, другого—70 мВ/см. Максимальная амплитуда ис¬ следуемого сигнала, подаваемого на первый из этих входов, 3 В, уровень постоянной составляющей мо¬ жет достигать 30 В, на второй из входов — 40 В, а уровень постоянной составляющей может дости¬ гать 150 В. Аттенюатор канала Б позволяет плавно изменять уровень сигнала. Генератор развертки работает в автоколебатель¬ ном режиме. Диапазон частот развертки от 0,25 Гц до 40 кГц разбит на восемь поддиапазонов. Преду¬ смотрена также возможность подключения внешнего генератора развертки. Имеется два канала развертки. Чувствительность одного из них 40 мВ/см. Максимальная амплитуда подаваемого сигнала 2 В, уровень постоянной со¬ ставляющей может достигать 30 В. Чувствитель¬ ность второго канала развертки 330 мВ/см. Ампли¬ туда подаваемого сигнала должна быть не более 20 В, а уровень постоянной составляющей до 30 В. На вход усилителя горизонтального отклонения может быть подан и внешний сигнал частотой 50 Гц. Генератор развертки может быть синхронизиро¬ ван сигналами, подаваемыми в канал А или канал Б от сети, сигналами, вырабатываемыми калибра¬ тором или от внешнего источника. Минимальная чувствительность канала внешней синхронизации 5 мВ. На один из входов канала мо¬ жет быть подан сигнал амплитудой до 10 В, на вто¬ рой — до 50 В. В первом случае уровень постоянной составляющей может д9Ходить до 30 В, во втором — до 150 В. В осциллографе применена электронно¬ лучевая трубка ЛО-247. Габариты осциллографа 295Х 125x220 мм. Структурная схема осциллографа приведена на рис. 1. R4 Рис. 1. Структурная схема осциллографа
Ком пен с. дрейфа и об р. связь Он состоит из аттенюатора 1, катодного 2 и эмит- терных 4, 14 повторителей, входных усилителей 3 и 5, диодного коммутатора 6, триггера 9, усилителя веотикального отклонения 7, синхронизатора 10, ге¬ нератора развертки 11, узла 12 гашения обратного хода луча, усилителя горизонтального отклонения 13 и калибратора 8. На рис. 2. приведена принципиальная схема ка¬ нала вертикального отклонения луча. Сигнал со входа канала А через аттенюатор (ре¬ зисторы Rl — R8, конденсаторы С2 — С15) подается на катодный повторитель (на лампе Л1). Это поз¬ волило получить высокое входное сопротивление ка¬ нала (1 МОм). Предварительный усилитель собран на транзисторах 77 и Т2 по схеме дифференциаль¬ ного усилителя. Балансируют его переменным рези¬ стором R28. Со входа канала Б сигнал через эмиттерный по¬ вторитель на транзисторе ТЗ подается на дифферен¬ циальный усилитель (транзисторы Т4, Т5). Баланси- руют последний переменным резистором R47. С выходов дифференциальных усилителей обоих каналов сигнал поступает на диодный коммутатор, а с него на усилитель вертикального отклонения лу¬ ча на лампах JI2 и ЛЗ. Усилитель охвачен частотно- зависимой отрицательной обратной связью (с вы¬ хода лампы^Л2 на вход транзистора Т2). Резисто¬ ром R31 при налаживаний выбирают глубину отрицательной обратной связи. 1C анодам ламп Л2 и ЛЗ подключены отклоняю¬ щие пластины электронно-лучевой трубки. На рис. 3 лзображена принципиальная схема диодного коммутатора. Он собран на диодах Д1— Д24. Триггера управляющий работой коммутатора, выполнен на транзисторах 77, Т2. Переключателем В1 его можно перевести в одно из двух устойчивых положений. При этом на вход усилителя вертикаль¬ ного отклонения луча будет подан сигнал либо с вы¬ хода канала А, либо Б. В среднем положение пере¬ ключателя на вход усилителя сигналы будут пода¬ ваться попеременно из канала А и Б. Триггером управляет сигнал, поступающий с узла гащения об¬ ратного хода луча. Рис. 3. Принципиальная схема диодного коммутатора Рис. 2. Принципиальная схема капала вертикального отклонения луча
Рис. 4. Принципиальная схема канала горизонтального отклонения луча На транзисторах ТЗ— Тб собраны электронные ключи. Принципиальная схема канала горизонталь¬ ного отклонения луча приведена на рис. 4. Генератор развертки собран на транзисторах 77, ТЗ, Т4. Времязадающий конденсатор (С5—CI1) за¬ ряжается через транзистор ТЗ, а разряжается через Т4. Частота развертки грубо выбирается переключа¬ телем В2% плавно-переменным резистором R13. Под- строечным резистором R6 в процессе налаживания осциллографа добиваются линейности развертки. Стабилитрон Д1 играет роль переходного конден¬ сатора. Транзистор Т2 формирует импульс гашения об¬ ратного хода луча и запуска триггера управления диодным коммутатором. На транзистора 7*5, вклю¬ ченном по схеме эмиттерного повторителя, выполнен буферный каскад. Выходной усилитель горизонталь¬ ного отклонения луча собран по,схеме парафазного усилителя на транзисторах Тб, Т7. При использовании внешнего генератора разверт- ки сигнал на выходной усилитель подается через эмиттерный повторитель на транзисторе 772. Синхронизатор собран на транзисторах Т8 — 77/. С нагрузки транзистора Т11 сигнал синхронизации подается на транзистор 77, управляющий работой генератора развертки. На рис. 5 приведена принципиальная схема ка¬ либратора амплитуды — генератора прямоугольных импульсов. Он собран на транзисторах Т4, Т5. Ча¬ стоту импульсов выбирают переключателем В2. На транзисторе ТЗ выполнен формирователь импульсов. Напряжение питания калибратора амплитуды ста¬ билизировано. На рис. 6 приведена принципиальная схема бло- Рис. 5. Принципиальная схема калибратора амплитуды ка питания и схема включения электронно-лучевой трубки. Трансформатор блока питания выполнен на маг- нитопроводе ШЛО,35 16x32. Обмотка / содержит 1320 витков провода ПЭВ-1 0,31, обмотка II—'40 витков провода ПЭЛ 0,12, обмотка /// -—102+102 витка провода ПЭЛ 0,35, обмотка IV—26 витков
Рис. 7. Расположение органов управления на передней панели осциллографа провода ПЭЛ 0,72, обмотка V—1200+1200 витков провода ПЭВ-1 0,16, обмотка VI—600 витков прово¬ да ПЭВ-1 0,16. Дроссель Др/ намотан на сердечнике LLI12X18 с зазором 2 мм проводом ПЭЛ 0,2. Число витков 134 3000. Осциллограф собран в металлическом корпусе. Расположение органов управления показано на рис. 7. Достаточно полное представление о располо¬ жении деталей внутри прибора дают рис. 8—13. Налаживание осциллографа производится по об¬ щепринятым методикам. Рис. 6. Принципиальная схема блока питания н схема включения электронно-лучевой трубки
Рис. 8. Внутренний вид осциллографа Рис. 9. Вид на монтаж снизу Рис. 10. Вид на монтаж сверху Рис. 11. Вид на монтаж сзади Рис. 12. Вид на монтаж с левой стороны Рис. 13. Вид на монтаж с правой стороны 135
В. Богатырев, В. Булыч, А. Иванов МАЛОГАБАРИТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ Малогабаритный генератор испытательных сиг¬ налов МГИС-1М, внешний вид которого показан на рис. 1, предназначен для проверки и налажива¬ ния цветных и черно-белых телевизоров и видео¬ контрольных устройств (ВКУ). Он вырабатывает испытательные видеосигналы, которые при подаче на вход видеоусилителя телевизора или ВКУ созда¬ ют на экране кинескопа сетчатое и «чистое» поля, вертикальные и горизонтальные линии. Структура строчных и кадровых синхроимпульсов обеспечивает получение на экране устойчивого изображения (без излома вертикальных линий, «подергивания» по вер¬ тикали) независимо от примененных в телевизоре и ВКУ селекторов. Введение в МГИС-1М регулятора уровня выходного сигнала, а также переключателя полярности («позитив — негатив») позволяет рабо¬ тать с налаживаемым устройством независимо от числа усилительных каскадов в его видеотракте. Данный прибор по сравнению с аналогичными радиолюбительскими конструкциями обладает сле¬ дующими достоинствами. Во-первых, он полностью выполнен на интегральных микросхемах, что позво¬ лило существенно уменьшить его габариты и массу. Во-вторых, формирование как синхро-, так и видео¬ сигналов испытательных изображений осуществля¬ ется от одного задающего опорного кварцевого гене¬ ратора, что обеспечивает высокую частотную точность и жесткие фазовые соотношения между элементами сигнала и, как следствие, высокую ста¬ бильность в работе. В-третьих, схема МГИС-1М по¬ строена так, что, при условии исправности всех эле¬ ментов, прибор после сборки начинает работать сра¬ зу, не требуя никакого налаживания и настройки. Возможности генератора испытательных сигна¬ лов довольно широки. Он позволяет контролировать прохождение видеосигнала от входа видеоусилителя до кинескопа, производить статическое и динамиче¬ ское сведение лучей кинескопа в цветных телеви¬ зорах и ВКУ, регулировать чистоту (однородность) цвета первичных цветов масочного кинескопа и ли¬ нейность изображения по вертикали и горизонтали. Рис. I. Внешний вид малогабаритного генератора испытатель- 130 ных сигналов МГИС-1М Рис. 2. Структурная схема генератора испытательных сигналов Прибором можно качественно оценить устойчивость работы узлов синхронизации кадровой и строчной разверток, а также величину геометрических иска¬ жений растра. Структурная схема прибора представлена на рис. 2. Он состоит из задающего опорного кварце¬ вого генератора У/, делителей частоты У2, узлов формирования сигналов «вертикальные линии» УЗ, «горизонтальные линии» У5 и «сетчатое поле» У6, строчных У4 и кадровых У7 синхроимпульсов и уз¬ ла формирования полного телевизионного сигна¬ ла У8. Работой всех функциональных элементов МГИС-1М управляет задающий опорный кварцевый генератор, вырабатывающий импульсы с частотой следования 1 МГц. Эти импульсы поступают на де¬ лители частоты. Узел У2 имеет один вход и 13 выходов, с кото¬ рых снимаются высокостабильные импульсные сиг¬ налы, обеспечивающие работу практически всех уз¬ лов МГИС-1М. С выхода 1 узла У2 прямоугольные импульсы с частотой 500 кГц поступают на вход уз¬ ла УЗ, где происходит формирование сигнала «вер¬ тикальные линии». Через переключатель В1 этот сигнал подается на один из входов формирователя «сетчатое поле». Для получения на экране кинескопа испытатель¬ ного изображения в виде 24 горизонтальных линий служит сигнал «горизонтальные линии», формируе¬ мый в узле У5. Сигнал «горизонтальные линии» с выхода узла У5 через переключатель В2 подается на второй вход узла У6. При одновременном поступлении на оба входа У6 полученных ранее сигналов (контакты пе¬ реключателей В1 и В2 замкнуты) на его выходе образуется испытательный видеосигнал «сетчатое поле». С делителей частоты У2 импульсы соответствую¬ щих частот поступают в формирователи строчных и кадровых синхроимпульсов. Полный телевизион¬ ный сигнал формируется в узле У8. Принципиальная схема прибора приведена на рис. 3 Задающий опорный кварцевый генератор собран на трех элементах «2И-НЕ» (Mela— Mcle). Соб¬ ственно в генераторе используются два двухвходных элемента «И-НЕ» (Mela, Мс1б). Третий логический элемент «2И-НЕ» выполняет функции буферного каскада и формирователя прямоугольных импульсов с частотой следования 1 МГц (см. на рис. 4 осцил¬ лограмму /), которые в дальнейшем поступают на делители частоты.
137 Рис. 3. Принципиальная схема генератора испытательных сигналов
138 Рис. 4. Эпюры напряжений в различных точках генератора испытательных сигналов Резистор R1 служит для создания начального смещения и обеспечивает режим «мягкого» самовоз¬ буждения генератора. Кварцевый резонатор Кв1 (/=1МГц) работает на частоте последовательного резонанса. Узел делителей частоты выполнен на девяти мик¬ росхемах Мс2— МсЮ, содержащих по два триггера с комбиниро1*шным запуском. Образование импуль¬ сных колебаний с требуемыми частотами следования происходит из-за соединения триггеров по счетным и установочным входам, а также охвата их соответ¬ ствующими связями. С выхода триггера Мс2а импульсы поступают в Формирователь «вертикальных линий». Он собран на трех двухвходовых элементах «2И-НЕ» (Mclla— Mclle). При работе в этом режиме на экране кине¬ скопа воспроизводится около 30 вертикальных ли¬ ний. Конденсатор С2 определяет длительность им¬ пульсов вертикальных линий, окончательное значе¬ ние емкости определяют практически, по толщине вертикальных линий, изображаемых на экране ки¬ нескопа телевизора или ВКУ. Толщину этих линий устанавливают равной толщине горизонтальных ли¬ ний. Узел формирования горизонтальных линий соб¬ ран на элементе «4И-НЕ» (Мс12б). На его входы поступают высокостабильные импульсы с четырех выходов делителя частоты (с выходов элементов Мс5бу Мсба, Мсбб и Мс7б). Осциллограмма сигнала «горизонтальные линии» показана на рис. 4. (ос¬ циллограмма VIII). На элементе Мс14г выполнен узел формирования сетчатого поля. Он осуществляет операцию логиче¬ ского сложения в соответствии с выражением уб где Fv6 — сигнал на выходе узла Уб, /в.л, /в.л — прямые и инверсные сигналы «верти¬ кальных линий», /г.л, /г.л — прямые и инверсные сигналы «гори¬ зонтальных линий». Таким образом, на выходе элемента Мс14г появ¬ ляется сигнал «вертикальные линии», если замкнуты контакты лишь переключателя В1, сигнал «горизон¬ тальные линии» — если замкнуты контакты лишь переключателя 52, и сигнал «сетчатое поле» — при одновременном замыкании контактов BI и В2. Строчные синхроимпульсы формируются в узле, который выполнен на элементе «4И-НЕ» (Мс12а). На его входы подаются высокостабнльные импульсы с выходов элементов МсЗа, МсЗб, Мс4а, Мс4б. Сфор¬ мированные строчные синхроимпульсы, структура которых представлена на рис. 4 (осциллограмма VII) поступают также на один из входов узла У8. Узел формирования кадровых синхроимпульсов собран на элементах Мс13а — Мс13в, Мс14а, Мс14б. Осциллограмма получаемых импульсов приведена на рис. 4 (осциллограмма IX). Для формирования полного телевизионного сиг¬ нала на входы узла У8 подаются строчные и кадро¬ вые синхроимпульсы и один из испытательных сиг¬ налов. Смесь синхроимпульсов образуется в соответ¬ ствии с логическим выражением где Fch — смесь строчных и кадровых синхроимпуль¬ сов, fccn, fa си — соответственно строчные и кадровые синхроимпульсы, fccn — инвертированные строчные синхроим¬ пульсы. Синхросмесь формируется пятью элементами «2И-НЕ» (микросхема Мс15 и элемент Мс14в) и одним инвертором (Мс12в). Структура результи¬ рующей синхросмеси показана на рис. 4 (осцилло¬ грамма .£). Полный телевизионный сигнал образуется на ре¬ зисторе R3. Резистор R2 ограничивает величину ви¬ деосигнала на 25% по сравнению с амплитудой синхросигналов. Структура полного телевизионного сигнала «вертикальные линии» показана на рис. 4 (осциллограмма XI). Рассмотрим назначение переключателей В1 и В2. Если их контакты замкнуты, то на экране кинеско¬ па будет наблюдаться изображение «сетчатое поле».
Это изображение используется для проверки и ре¬ гулировки статического и динамического сведения лучей кинескопа, а также линейности вертикальной и горизонтальной разверток. Если переключатель В1 разомкнут, а В2 замкнут, то на экране кинескопа будет испытательное изоб¬ ражение «горизонтальные линии». Если же В1 замк¬ нут, а В2 разомкнут, то будет изображение «верти¬ кальные линии». Первое из этих изображений позволяет оценить степень искажений типов «подуш¬ ка», «бочка» и «трапеция» по величине искривлений горизонтальных линий, второе — аналогичные верти¬ кальные искажения, вызывающие искривления вер¬ тикальных линий. Следует заметить, что по сигналу «сетчатое поле» такую оценку производить менее удобно, так как в реальных условиях различные ти¬ пы геометрических искажений, как прйвило, суще¬ ствуют одновременно. Если оба переключателя В1 и В2 разомкнуты, то на экране кинескопа будет наблюдаться испытатель¬ ное изображение вида «чистое поле». По этому мож¬ но оценить степень нарушения чистоты цвета пер¬ вичных цветов, и в случае необходимости произве¬ сти ее установку. С выхода прибора можно снимать сигнал испытательных изображений в положительной и от¬ рицательной полярности. Для этой цели экраниро¬ ванный (корпусной) провод соединительного кабеля коммутируется с помощью малогабаритного пере¬ ключателя ВЗ к верхнему или нижнему по схеме вы¬ воду переменного резистора R3. Если радиолюби¬ тель испытывает затруднения в приобретении подоб¬ ного переключателя, то в приборе можно предусмот¬ реть два выходных разъема. Следует иметь в виду, что при снятии с выхода сигнала в отрицательной полярности шасси прибора по отношению к шасси телевизора оказывается под напряжением. Вследст¬ вие этого при монтаже выходные разъемы необходи¬ мо изолировать от корпуса прибора. Достоинством прибора является то, что при пра¬ вильно выполненном монтаже и исправности всех элементов он сразу начинает работать. Для контроля работы всех функциональных уз¬ лов прибора на рис. 4 приведены эпюры напряжений в соответствующих точках. МГИС-1М работает от малогабаритного аккуму¬ лятора 7Д-0,1 пли гальванического элемента «Кро¬ на». Для понижения напряжения указанных источ¬ ников до 5 В необходимо последовательно включить гасящий резистор R4 (рис. 5) сопротивлением Рис. 5. Схема подключения акку¬ мулятора 7Д-0,1 или элемента «Крона» 180 Ом. Конденсатор С4 служит для уменьшения внутреннего сопротивления узла питания токам вы¬ сокой частоты. «Плюс» источника питания подклю¬ чается к выводам 4, а «минус» — к выводам 11 мик¬ росхем. Время непрерывной работы МГИС-1М при пита- Рис. 6. Расположение деталей генератора в корпусе нии от аккумулятора 7Д-0,1 не менее 6 ч, от элемен¬ та «Крона» не менее 4,5 ч. Прибор сохраняет свою работоспособность при напряжении питания от 3,4 до 5,5 В. При нормальном напряжении (5 В) источ¬ ника питания потребляемый ток составляет 17 мА. Рис. 7. Изменение в принципиальной схеме при использовании одного пере¬ ключателя Монтажная печатная плата и остальные детали размещены в металлическом (или пластмассовом) корпусе размерами 110x80x30 мм. Расположение деталей в корпусе показано на рис. 6. Для улучше¬ ния внешнего вида корпус желательно оклеить текстурной пленкой. Масса прибора с источником питания составляет 200 г. В качестве переключателей В1 — ВЗ рекоменду¬ ется применить переключатель движковый малога¬ баритный (ПДМ1-1) или любой другой в завимости от конструкции корпуса (П2К или аналогичный). При отсутствии таких переключателей вместо В1 и В2 можно использовать один переключатель. При этом схема формирования испытательных сигналов узла У6 будет изменена (рис. 7), а в качестве В1 можно использовать переключатель МПН-1, ПМ и т. д. В заключение следует отметить, что прибор МГИС-1М можно повторить на микросхемах и дру¬ гой серии, например, К155, К217. Из серии К155 не¬ обходимо использовать микросхемы К1ТК551, К1ЛБ553, а из серии К217 —К2ТК171 и К1ЛБ173. Однако в этом случае возрастает потребляемая мощность от источника питания.
В. Быданов ТЕСТЕР-АНАЛ ИЗАТОР ДЛЯ ПРОВЕРКИ ТРАНЗИСТОРОВ Особенностью данного тестера (конструкцию раз¬ работали И. Арон, В. Быданов, В. Гриц, Р. Ильина и Т. Мартышина) является то, что он не только оп¬ ределяет исправность транзисторов, но и сам нахо¬ дит, где у проверяемого транзистора коллектор, база и эмиттер. Кроме того, в нем автоматически учиты- Рис. 1. Внешний вид прибора вается и структура (п-р-п или р-п-р) исследуемого транзистора. Вся указанная информация не только автоматически учитывается тестером при испытании, но также выводится на индикаторное табло. Это поз¬ воляет использовать тестер не только для проверки исправности транзисторов, на и в качестве «универ¬ сального справочного пособия», причем преимущест¬ вом такого «справочника» перед аналогичными пе¬ чатными изданиями, является «неограниченный объем данных», т. е. он способен давать сведения не только по отечественным полупроводниковым прибо¬ рам, но и по зарубежным. Прибор (рис. 1) имеет небольшие габариты. Пи¬ тается он от автономного источника (4 элемента 316). Тестер осуществляет классификацию транзисто¬ ров по коэффициенту усиления Л2ia по следующим группам: меньше 20, 20...40, 40...80, 80... 160, боль¬ ше 160. Функциональная схема тестера приведена на рис. 2. Он состоит из генератора импульсов УЗ, электронного ключа В2, коммутатора, триггеров фиксации брака Тг4 и запуска ТгЛ, формирователей У1 и У4, анализатора структуры транзистора, авто¬ матического переключателя ВЗ поддиапазонов изме¬ рения коэффициента усиления /121Э, сенсора В1, эле¬ ментов автоматической коммутации входных гнезд XI — ХЗ (Э1 — Э9, R1 — R6, 77 - ТЗ, Д1 — ДЗ), Рис. 2. Функциональная схема тестера
индикаторного табло У5 и блока питания У2. Коммутатор включает в себя триггеры Тг2, ТгЗ и идентичные счетчики Сч1 — СчЗ. Анализатор структуры транзистора содержит элемент задержки Э16у три D-триггера (Тгб — Тг7). элементы «2И-НЕ» (ЭИ, Э12, Э14у Э15) и инвертор Э13. При касании сенсора формирователь У1 выраба¬ тывает импульс, фронт которого устанавливает ком¬ мутатор и триггер фиксации брака Тг4 в нулевое, исходное, состояние, а спад — триггер запуска Тг1 в состояние, при котором открывается ключ В2. Им¬ пульсы с генератора УЗ через открытый ключ посту¬ пают на входы коммутатора и элемента задержки Э16 анализатора структуры транзисторов. Каждый из счетчиков коммутатора может нахо¬ диться в трех состояниях, каждое из которых соот¬ ветствует одному из трех возможных типов электро¬ да транзистора, подключенного к данному входному гнезду. В зависимости от состояния счетчиков на гнезде через инверторы Э2, Э5, Э8 и диоды Д1, Д2, ДЗ может поступать нулевой потенциал, через эле¬ менты ЭЗ, Эб, Э9, ключи на транзисторах 77— ТЗ и нагрузочный резистор R7 — потенциал « + », через элементы Э1, Э4 Эб и резисторы Rl, R3, R5 — пере¬ менный потенциал для управления базовым электро¬ дом испытываемого транзистора. С помощью рези¬ сторов Rl, R3, R5 задается минимальная величина коэффициента усиления испытываемого транзистора, которая обнаруживается тестером. Сигнал с инвер¬ торов Э1, Э4, Эб через резисторы Rl, R3, R5 оказы¬ вает влияние на потенциал на входном гнезде толь¬ ко в том случае, если соответствующий диод и тран¬ зисторный ключ закрыты; в противном случае потенциал на гнезде определяется состоянием эле;- ментов Э2, ЭЗ. Э5, Эб, Э8, Э9. Исходное состояние счетчиков Сч1 — СчЗ — раз¬ личное. Счетчик СчЗ сигналом с формирователя У1 устанавливается в состояние «нуль», Сч2 — в «еди¬ ницу», а' Сч1 — в состояние «два». В результате, в процессе поступления импульсов с генератора УЗ, на выходе коммутатора будет формироваться сле¬ дующая последовательность состояний: 210, 021, 102, 120, 201, 012, т. е. состояния коммутатора будут со¬ ответствовать всем возможным вариантам подклю¬ чения электродов транзистора к испытательным зажимам. Переход коммутатора из состояния 102 в состояние 120 осуществляется с помощью триггера ТгЗ и формирователя. При каждой комбинации на предполагаемом базовом электроде испытываемого транзистора про¬ изводится изменение потенциала с помощью триг¬ гера Тг2 через вентили Э1, Э4, Э7. Результат этого изменения определяется анализатором структуры транзистора. Происходит это так. Если состояние коммутатора не соответствует подключенным элект¬ родам испытываемого транзистора, то изменение со¬ стояния триггера Тг2 не приводит к изменению сиг¬ нала на нагрузочном резисторе R7, который через эмиттерный повторитель (транзистор Т4) поступает на вход анализатора структуры. Анализатор сравни¬ вает предыдущий сигнал с вновь поступившим. Ес¬ ли они одинаковы, то на выходе анализатора струк¬ туры логический «0» и коммутатор переключается в следующее состояние. Если же состояние коммута¬ тора соответствует подключенным электродам и ис¬ пытываемый транзистор исправлен, то изменение состояния триггера Тг2 вызовет изменение сигнала на входе анализатора и появление на его выходе логической «1». Она через элемент «ИЛИ» ЭЮ по¬ ступает на триггер Тг1 и, следовательно, переклю¬ чает его, что приводит к закрыванию электронного ключа В2У а, следовательно, импульсы на вход ком¬ мутатора не поступают. Определение структуры испытываемого транзи¬ стора осуществляется на основе того, что п-р-п тран¬ зистор в процессе проверки оказывается включен¬ ным по схеме с общим эмиттером, а р-п-р транзи¬ стор — по схеме с общим коллектором. Транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, перевора¬ чивает фазу входного сигнала на противоположную, а транзистор, включенный по схеме с общим коллек¬ тором, оставляет фазу входного сигнала без изменения. Это-то и учитывается анализатором, на выходе которого формируются два различных сиг¬ нала. Последние поступают на индикаторное табло, на котором высвечиваются тип структуры проверяе¬ мого транзистора и название электрода, подключен¬ ного к каждому из входных гнезд. Анализатор структуры работает следующим образом. Каждый из импульсов с генератора УЗ че¬ рез электронный ключ В2 поступает на вход элемен¬ та задержки Э16. Последний предназначен для устранения сбоев устройства в момент переходных процессов. Импульс с выхода элемента задержки че¬ рез один из элементов «2И-НЕ» Э11 или Э12 посту¬ пает на тактовые входы триггеров Тг5, Тгб, Тг7 в зависимости от того, в каком из двух состояний на¬ ходится триггер Тг2. Сигнал с испытываемого тран¬ зистора через инвертор Э13 поступает на вход R триггера Тг7, а также через элементы Э14, Э15, вто¬ рые входы которых подключены к выходам триггера Тг7, на Ъ- входы триггеров Тгб и Тгб. Когда триг¬ гер Тг2 находится в нулевом состоянии, импульс с выхода элемента задержки проходит на тактовый вход триггера Тг7 и тем самым осуществляет крат¬ ковременное запоминание входного сигнала. При появлении тактового импульса в момент, когда триг¬ гер Тг2 находится в единичном состоянии, этот им¬ пульс поступает на тактовые входы триггеров ТгЗ, Тгб и тем самым устанавливает последние в опреде¬ ленное состояние в зависимости от текущего и пре¬ дыдущего (зафиксированного с помощью триггера Тг7) сигналов на входе анализатора. Процесс определения электродов и измерения коэффициента осущестляется за несколько циклов, начиная с предполагаемого максимального значения h21Э проверяемого транзистора до его допустимого минимального значения, ниже которого фиксируется брак. При этом в начале каждого цикла с помощью автоматического переключателя измерения коэффи¬ циента усиления по току устанавливаются различ¬ ные номиналы резисторов Rl, R3, R5. Одновременно на индикаторное табло с автоматического переклю¬ чателя ВЗ поступает сигнал, разрешающий индика¬ цию соответствующего предела измерения. В случае если испытываемый транзистор явля¬ ется неисправным, коммутатор, пройдя все шесть состояний по каждой из градаций /2913» выдает сиг¬ нал на вход триггера фиксации брака. Последний срабатывает и прекращает поступление импульсов на вход коммутатора, переключив триггер запуска Тг1 в исходное состояние (через элемент ЭЮ). Кро¬ ме того, сигнал с триггера Тг4 фиксации брака по¬ ступает на индикаторное табло и на нем высвечива¬ ется надпись «Брак».
142
Рис. 4. Принципиальная схема сенсорного устройства На рис. 3 приведена принципиальная схема тесте¬ ра-анализатора (без блока определения коэффи¬ циента усиления). Генератор импульсов выполнен на микросхеме МсЗ. Он представляет собой два последовательно включенных инвертора, соединенных в кольцо через дифференцирующую цепочку C3R4. Частота генера¬ тора определяется в основном конденсатором СЗ. В данном приборе частота генератора может быть от 20 до 200 кГц. Счетчики коммутатора собраны на элементах: Мс9б, МсЮв, Мс12а— (Сч1), Мс!2б. Мс13а — Сч2 и Мс13б, Мс14а — СчЗ. Формирователь и триггер обратной связи выполнен соответственно на микро¬ схемах Мс26 и Мс14б. На микросхеме Мс15 собран триггер фиксации брака. Анализатор структуры транзисторов выполнен на микросхемах Мс8у Мс9а> Мсб, Мс7, Мс1б и Мс4. Триггеры Мс5а и Мс5б формируют управляющие сигналы для работы анализатора. Периодический перевод прибора в режим провер¬ ки осуществляется генератором на элементах Мс1а% Мс2а, выполненным аналогично генератору импуль¬ сов (УЗ). Индикаторная часть прибора собрана на микро¬ схемах Мс16 — Мс25 и светодиодных семисегмент¬ ных матрицах АЛ304Г, на которых в зависимости от результатов проверки высвечиваются все необходи¬ мые символы. Легко видеть, что если индикаторную часть тестера выполнить на обычных лампах (или светодиодах), то общая схема прибора значительно упрощается. Принципиальная схема сенсорного устройства приведена на рис. 4. Оно выполнено на КМОП мик¬ росхемах. Диоды Д1, Д2 служат для защиты устрой¬ ства от статического электричества. Элементы /?3, СУ и ДЗ введены для сохранения работоспособно¬ сти сенсорного устройства, в случае, если оператор находится вблизи сильного источника переменного тока. На транзисторах 77, Т2 выполнен электронный коммутатор питающего напряжения. Конструктивно элементы индикации и поясни¬ тельные символы объединены в функциональные группы (см. рис. 1). В нижнем левом углу находится сенсор. Для исключения случайного замыкания его Рис. 5. Конструктивное выполнение прибора контакты утоплены. Включение тестера осуществля¬ ется замыканием контактов через проводимость ко¬ жи пальца. Конструктивно тестер-анализатор состоит из двух печатных плат, на которых установлены все элемен¬ ты схемы (рис. 5). Платы скреплены между собой с помощью колонок и соединены объемным монтажом. Платы заключены в корытообразный корпус со сквозными окнами под сенсорный включатель и разъем для закрепления выводов проверяемого транзистора и полупрозрачными окнами под эле¬ менты индикации. В приборе размещен автономный источник пита¬ ния, состоящий из четырех элементов «316», установ¬ ленных в пружинных скобах. Замена элементов про¬ изводится без вскрытия корпуса. Тестер прост в обращении. Исследуемый транзи¬ стор подключают к колодке и включают питание. Ес¬ ли транзистор имеет структуру р-п-р, на самой левой светодиодной матрице высвечивается символ «П»> транзистору структуры п-р-п соответствует символ «О». Три светодиодные матрицы (соответственно против каждого электрода транзистора) высвечи¬ вают тип электрода «К», «Э», «Б». Если же транзи¬ стор пробит, имеет ток утечки или обрыв в одном из электродов, а также если обладает низким коэф¬ фициентом усиления (Л21Э<Ю), то на светодиод¬ ных матрицах высвечивается слово «Брак». В заключение можно заметить, что данный при¬ бор позволяет осуществлять проверку транзисторов (с неизвестным расположением электродов) не толь¬ ко как отдельных элементов, но также и включен¬ ных в какое-либо устройство (без выпайки из него) что особенно полезно при ремонте импортного обо¬ рудования. Как показали предварительные экспе¬ рименты, такую проверку удается осуществлять для значительного числа узлов.
Глава 6. АППАРАТУРА ДЛЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА, ИССЛЕДОВАНИЙ И СПОРТА 144 А. Зайцев, В. Коряжкин, В. Лугин, ТРИНИСТОРНЫЙ ВОЗБУДИТЕЛЬ ДУГИ Для возбуждения сварочной дуги переменного тока широко применяются искровые осцилляторы. Однако они имеют существенный недостаток — вы¬ сокий уровень радиопомех. Этого недостатка лише¬ ны генераторы импульсов, которые для повторных возбуждений дуги подают кратковременный импульс на дуговой промежуток в моменты перехода тока через нуль. Описываемый ниже возбудитель последователь¬ ного включения разработан на основе генератора импульсов. Общий принцип действия подобных устройств заключается в разряде конденсатора на дуговой промежуток непосредственно или через трансформатор. Основным затруднением при разработке было выполнение трансформатора с достаточной мощно¬ стью на выходной обмотке. Эта проблема связана с ограничением напряжения, подаваемого на первич¬ ную обмотку, и скорости его нарастания технически¬ ми данными тринистора. Поэтому требуется, чтобы трансформатор имел большой коэффициент транс¬ формации. Однако как повышение коэффициента трансформации, так и увеличение числа витков вто¬ ричной обмотки для трансформатора с одним магни- топроводом неизбежно ведет к росту межвитковой емкости, шунтирующей выходной сигнал. Авторами применен оригинальный трансформа¬ тор с расщепленным магнитопроводом, т. е. состоя¬ щий из нескольких трансформаторов. Их вторичные обмотки соединены последовательно, первичные — параллельно. Поэтому шунтирование сигнала про¬ исходит в пределах обмотки одного трансформато¬ ра и не возрастает с увеличением числа трансфор¬ маторов. Принципиальная схема возбудителя приведена на рисунке. В него входят удвоитель напряжения, представляющий собой мост из диодов Д1, Д2, огра¬ ничительного резистора R1 и конденсаторов С1—С4\ трансформатор последовательного включения Тр1\ трпнистор ДЗ; цепь запуска тринистора, состоящая из стабилитронов Д4, Д5, диода Д6, резистора R2 и контактов Р1Л реле PL Реле Р1 через стабилит¬ рон Д12 и выпрямитель на диодах Д8 — Д11 под¬ ключено к конденсатору С5, шунтирующему свароч¬ ный источник питания. Стабилитрон Д12 подобран таким образом, чтобы реле при холостом ходе вклю¬ чалось, а после зажигания дуги отключалось. При нажатии кнопки В1 в том случае, если реле Р1 включено (холостой ход сварочного источника), триннстор открывается, и конденсаторы С/ — С4 раз¬ ряжаются через первичную обмотку трансформато¬ ра Тр1. Трансформатор имеет большой коэффи¬ циент трансформации (44 для тока 150 А и 22 для 300 А). Поэтому на выходной обмотке создается высоковольтный импульс, достаточный для пробоя Принципиальная схема возбудителя дуги дугового промежутка длиной 2,5—5 мм в воздухе и более 10 мм в аргоне. Если после первого импульса дуга не возникла, возбудитель будет давать импульсы с частотой по¬ вторения 50 Гц до тех пор, пока будет нажата кноп¬ ка и пока не возникнет устойчивая дуга. Диод Д7 предназначен для защиты тринистора от пробоя обратным напряжением и для получения вы¬ ходных импульсов в виде затухающих гармониче¬ ских колебаний, улучшающих условия возбуждения дуги *>. Быстронасыщающийся дроссель Др1 предназна¬ чен для защиты от перегрузок, возникающих при нарастании напряжения, и снижения коммутацион¬ ных потерь в тринисторе в моменты включения. Как известно, включение тринистора на очень малое со¬ противление быстронасыщающегося дросселя обе¬ спечивает значительное снижение тока в течение на¬ чального времени его открывания, что существенно снижает потери и локальный разогрев тринистора. Детали и конструкция. Дроссель Др1 выполнен на тороидальном магнитопроводе типоразмера К10Х6Х5 из феррита 2000НМ и содержит 3 витка провода МГШВ 0,35. Кнопка В1 — КМ1— 1. Она на¬ ходится на рукоятке сварочной горелки. Резистор R1 — ПЭВ-25, R2 — ОМЛТ-0,5, конден¬ саторы— МБГО, реле PI—РСМ-2 (паспорт РФ4. 500. 034). Трансформатор Тр1 состоит из восьми трансфор¬ маторов, выполненных на П-образных магнитопро- водах сечением 10 X 10 мм из феррита 2000НМ. Каж¬ дый трансформатор имеет первичную обмотку,.со¬ * Этот метод защищен авторским свидетельством № 484058.
стоящую из 5 витков провода МГШВ 0,35, продетого в полихлорвиниловую трубку, и вторичную обмотку, состоящую из двух секций по 12 витков в каждой из медной шины сечением 2x7 мм; шаг намотки 1 — 1,5 мм. Вторичные обмотки Тр1 на первом диапазо¬ не токов — до 150 А — включаются последовательно, на втором — до 300 А — смешанно (две группы из четырех обмоток, соединенных последовательно, включаются параллельно). На передней панели рас¬ положены три силовые клеммы для включения r сварочную цепь и разъем LU2 для подключения вы¬ носной кнопки BL На задней стенке возбудителя расположен пре¬ дохранитель TlpU выключатель питания В2, разъем Ш1 для подключения к сети. Возбудитель питается от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц, его габариты 340x190x150 мм, масса 5 кг. Н. Трофимов, В. Л угии, В, Кор я ж к и и, А. Зайцев ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ МАЛОАМПЕРНОЙ ДУГИ Источник предназначен для питания малоампер- нон дуги постоянного тока в атмосфере аргона (так называемой дежурной дуги, которая горит в отсут¬ ствие сварочного тока при импульсно-дуговой свар¬ ке по циклу «импульс-пауза»; назначение дежурной душ — поддержание канала в ионизированном со¬ стоянии для облегчения возбуждения основной ду¬ ги *). Возрастающие статические характеристики и положительные обратные связи по положительной производной напряжения, примененные в источнике, обеспечивают высокую устойчивость и эластичность дуги. Предусмотрена возможность ступенчатой ре¬ гулировки рабочего тока. Мощность, потребляемая от сети (220 В, 50 Гц), составляет 400 Вт. Габариты источника 250Х300Х Х460 мм, масса 7 кг. Принципиальная схема источника питания пока- зана на рис. 1. Переменное напряжение, снимаемое с обмотки II трансформатора Тр1> подается на вы¬ прямитель, собранный по мостовой схеме на диодах Д2 — Д5. С выхода выпрямителя постоянное напря¬ жение поступает на регулирующий элемент, выпол¬ ненный на транзисторах Т4 — Тб. Они соединены последовательно ввиду большого напряжения на вы¬ ходе выпрямителя (на холостом ходу — до 100 В) и из-за большой мощности рассеиваемой транзисто¬ рами (по 50 Вт на каждом из них). Резисторы R10y Rlt обеспечивают падающую выходную характеристику источника при полностью открытых транзисторах Т4 — Тб. Резисторы R7 — R9 обеспечивают одновременный переход транзисто¬ ров из активной области в область насыщения. Регулирующий элемент управляется через цепь положительной обратной связи, которую образуют делитель выходного напряжения /?/, R2, цепь за¬ держки сигнала R3, С2 (или СЗ — С5), резистор R4 и усилитель сигнала обратной связи на транзи¬ сторах 77, Т2 с источником опорного напряжения на * На этот источник питания получены авторские свиде¬ тельства ЛГ« 221879, 471172. Рис. 1. Принципиальная схема источника питания дуги диоде Д1. В этой цепи часть выходного напряжения, снимаемая с делителя Rl, R2, сравнивается с опор¬ ным напряжением. Разностное напряжение усили¬ вается усилителем постоянного тока и управляет ре¬ гулирующим элементом через эмиттерный повтори¬ тель на транзисторе ТЗ. Происходит это следующим образом. Например, при увеличении напряжения на выходе источника, а значит, между электродом и де¬ талью (т. е. при удалении электрода от детали) цепь положительной обратной связи приоткрывает тран¬ зисторы элемента, таким образом падение напряже¬ ния на нем уменьшается и, следовательно, возра¬ стает ток в дуге, что делает ее более устойчивой. Постоянная времени в цепи обратной связи из¬ меняется переключением конденсаторов С2 — С5 разной емкости. Величина тока дуги регулируется переменным резистором /?/. В источнике питания применены резисторы МЛТ и ОМЛТ, конденсаторы С2 — С5 — К50-6, конден¬ сатор CI — МБГО, МБМ. Резистор RI—Г1ПЗ. Ам¬ перметр ИП1 (на 5 А) и вольтметр ИП2 (на 150 В) — Э421. Диоды Д2 — Д5 и транзисторы ТЗ — Тб снабже¬ ны радиаторами. Расположение деталей на шасси источника пита¬ ния показано на рис. 2. На передней панели распо¬ ложены приборы ИП1 и ИП2 для контроля величи- Рис. 2. Расположение деталей на шасси источника питания 10 За к. 105 4
ны рабочего тока и напряжения дуги, переключа¬ тель В2 инерционности положительной обратной связи, регулятор рабочего тока R1, выключат ель се¬ ти В1, индикатор включения JI1, клемма Кл1 для подключения источника к сварочной цепи. На задней панели находятся колодка 1111 для подключения питающей сети, предохранитель Пр1 и клемма Кл2. Трансформатор Tpl намотан на магнитопроводе ШЛ 32x64. Его первичная обмотка содержит 338 витков провода ПЭВ-21,0 вторичная— 155 вит¬ ков провода ПЭТВ 1,5. Резисторы RIO, R11 выполнены из нихромовой проволоки диаметром 1 мм, намотанной на резисто¬ ры ПЭВ-25 сопротивлением не менее 300 Ом. В. Жаворонков, С. Жаворонков ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОР В последнее время арсенал технических средств, используемых для научных исследований, пополнил¬ ся новым классом приборов — электронно-оптиче¬ скими преобразователями. Эти приборы стали весь¬ ма универсальным инструментом исследований в самых различных областях науки и техники. Индикатор, описываемый ниже, предназначен для визуализации пространственной картины слабого свечения объектов в видимой и ближней инфракрас¬ ной областях спектра. Прибор может быть исполь¬ зован, например, при исследованиях оптических и фотоэлектрических свойств полупроводников свето¬ диодов, характера поведения микроплазмы при ди¬ намическом пробое р-п перехода лавинных фото¬ диодов, процесса развития электронных лавин и стримеров в газовом разряде, изучения люминисцен- ции и т. д. Основные параметры индикатора: спектральный диапазон чувствительности входного фотокатода 400—900 нм; эффективный коэффициент усиления яркости регистрирующей системы около 1000; сред¬ няя разрешающая способность по рабочему полю 15 штрихов на миллиметр; диаметр рабочей части входного фотокатода 18 мм; размер рабочего поля на выходном экране 30 мм; электронно-оптическое увеличение до 1,5; оптические искажения, вносимые усилителем яркости, не более 5% в пределах рабо¬ чего поля выходного экрана; потребляемая мощ¬ ность около 1 Вт; габариты 820X200X280 мм, мае- са не более 5 кг. Электрическая схема прибора изображена на рисунке. В состав прибора входят оптический блок индикации и высоковольтные преобразователи на¬ пряжения. Усилитель яркости выполнен на основе трехкамерного электронно-оптического преобразова¬ теля типа У-72М с электростатической фокусиров¬ кой электронного изображения. Этот преобразова¬ тель имеет многощелочной входной фотокатод и вы¬ ходной люминисцентный экран желто-зеленого свечения. Принцип работы преобразователя основан на усилении тока и одновременном покаскадном преоб¬ разовании электронного изображения в световое усилительными элементами «люминофор-фотока¬ тод». Изображение излучающего объекта 1 проеци¬ руется линзовой системой 2 (например» объективом 146 «Юпитер-3» или «Вега М-1») на фотокатод 3 с увели- Прннцнпиальная схема электронно-оптического индикатора чением в 50—100 раз или в масштабе 1:1. Усиленное по яркости и преобразованное в видимую область спектра изображение регистрируется с выходного экрана 4 фотокамерой 5 («Зенит В», «Нарцисс» и т. п.) или наблюдается визуально. Качество изо¬ бражения на экране индикатора определяется ха¬ рактеристиками применяемых объективов — разре¬ шающей способностью, оптическими искажениями. Блок питания прибора представляет собой два транзисторных преобразователя напряжения с умно¬ жителями и выпрямителями. Оба работают в режи¬ ме прерывистой генерации, что обеспечивает боль¬ шую экономичность. Блок питания обеспечивает вы¬ сокое напряжение —15 кВ и +30 кВ. Получение необходимого для каждой камеры ускоряющего на¬ пряжения достигается делением напряжения делите¬ лем, составленным из резисторов R7— R14. Фокусировка изображения на выходном экране прибора достигается установкой определенного по¬ тенциала на подфокусирующих электродах относи¬ тельно катодов (в каждой камере) подбором рези¬ сторов R7, R9 и R13. Для защиты от сильных входных лучистых пото¬ ков предусмотрены ограничительные резисторы тока R10, R12, R15 и R19. Предложенная схема раздельного питания с об¬ щей заземленной точкой позволяет регулировать ко¬ эффициент усиления яркости в широких пределах, не изменяя других оптических параметров инди¬ катора. Конструкция и детали. Ферритовые магнитопро- воды трансформаторов Tpl и Тр2 использованы от промышленного трансформатора ТВС-110 П2. Вы¬ соковольтные обмотки II трансформатора Tpl и III трансформатора Тр2 содержат по 6000 витков про¬ вода ПЭВТЛ-2 0,09 и намотаны на многосекционном каркасе из фторопласта (девять секций шириной по 2 мм). В высоковольтной катушке ввод каждой сек¬ ции изолирован от обмотки фторопластовой лентой толщиной 100 мкм. Выход обмоток выполнен высо¬ ковольтным фторопластовым проводом. Катушки после намотки нужно пропитать парафином.
Низковольтная обмотка I трансформатора Тр1 имеет 10 витков провода ПЭВ-2 0,51 с отводом от середины и намотана на каркасе из оргстекла. Об¬ мотки I и II трансформатора Тр 2 содержат соответ¬ ственно 5 витков провода ПЭВ-2 0,51 и 15 витков провода ПЭВ-2 0,31 и намотаны на каркасе из орг¬ стекла одна поверх другой. Изоляцией между обмотками служит полиэтиле¬ новая пленка. Высоковольтные умножители напряжения (Д / — Д7, С4 — СЮ и Д8 — Д10у С13 — С15) вместе с ре¬ зисторами R15 и R19 залиты парафином. Делитель напряжения из резисторов R7 — R14 залит эпоксид¬ ным компаундом. Все соединения к точкам с высо¬ ким потенциалом выполнены фторопластовым про¬ водом МГТФ 0,12. Контакты к катодам и подфокусирующим элек¬ тродам представляют собой латунные колпачки с оболочкой из фторопласта. В конструкции применены следующие детали: ре¬ зисторы R8, R11 и R14 — КЭВ-0,5, подстроечные ре¬ зисторы R1 и R16 — ППБ-2, остальные резисторы — МЛ Т-0,5, электролитические конденсаторы — К50-6 или К53-1, конденсаторы С4 — СЮ, С13 — С15 — ПОВ. Измерительные приборы ИП1 и ИП2 — мик¬ роамперметры М592 с током полного отклонения 300 мкА. Транзисторы 77 и Т2 должны быть подобраны с близкими параметрами. Налаживание. Правильно собранный блок пи¬ тания налаживания не требует. Вольтметры ИП1 и ИП2 градуируют в киловоль¬ тах. Изменяя напряжение питания резисторами RI и R16, устанавливают рабочие напряжения. Изменением ускоряющего напряжения на первой камере резистором R16 регулируют усиление при¬ бора. Настройка собственно электронно-оптического преобразователя сводится к подбору фокусирующих резисторов /?7, R9 и R13 для получения оптимальной фокусировки на экране. Потенциал на подфокуси- рующих электродах относительно катодов в каждой камере составляет ± (3—120) В. Размещение рези¬ сторов R7, R9 и R13 должно допускать возможность переключения выводов, если на соответствующий подфокусирующий электрод нужно подать отрица¬ тельный потенциал относительно катода в процессе настройки прибора. Испытания разработанного прибора показали, что он прост и удобен в обращении. Его применение позволяет на 2—4 порядка повысить чувствитель¬ ность оптической регистрации слабосветящихся объектов. В настоящее время прибор используется в иссле¬ довательской практике в области физики твердого тела и физики газового разряда. Описанная конструкция может быть также ис¬ пользована для усиления яркости осциллограмм од¬ нократных сигналов с экрана скоростных осциллог¬ рафов сверхвысокочастотного диапазона. Индикатор может найти применение и в меди¬ цинских либо биологических исследованиях, напри- хмер для изучения биологических объектов в сочетании с оптическим микроскопом, в астрономи¬ ческих наблюдениях слабых звезд, а также в школь¬ ных и вузовских учебных экспериментах по фи¬ зике. В. В о й ц е х о в и ч УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ХРОНОМЕТР Хронометр предназначен для измерения интерва¬ лов времени с точностью в одну миллисекунду при абсолютной погрешности не хуже 2*10~5. Емкость памяти хронометра 60 000 мс. Прибор может приме¬ няться на различных соревнованиях, что обусловле¬ но наличием раздельных входов «Пуск» и «Стоп», а также возможностью питания как от сети перемен¬ ного тока (220 В), так и от батарей или автомо¬ бильных аккумуляторов. Прибор сохраняет работо¬ способность в интервале температур от —10 до + 30°. Хронометр укомплектован фотоакустическим дат¬ чиком, позволяющим запускать его звуком выстрела пистолета старта и остановить счет времени по мо¬ менту срабатывания фотоэлемента. В хронометре применена комбинированная циф¬ ровая индикация, при которой единицы, десятки и сотни миллисекунд фиксируются стрелочными циф¬ ровыми индикаторами, а единицы и десятки се¬ кунд — светодиодами. Мощность, потребляемая от источников питания, не превышает 2 Вт. Габариты 180Х90Х 120 мм, мас¬ са 1,3 кг. Конструкция выполнена на дискретных элементах и содержит 151 транзистор, 41 диод и 15 светодиодов. Схема хронометра приведена на рис. 1. Прибор состоит из входного каскада, высокоточного генера¬ тора тактовой частоты, ключевого каскада и счетчи¬ ка импульсов. Ключевой каскад открывается им¬ пульсом «Пуск» и закрывается импульсом «Стоп». Таким образом, счетчик подсчитывает число такто¬ вых импульсов за измеряемый период времени. Входной каскад содержит два триггера на тран¬ зисторах Т1 и Т2 канала «Пуск» и ТЗ, Т4 канала «Стоп». Нагрузкой триггеров являются сигнальные лампы JI1 «Счет» и JI2 «Отсчет». Светодиод ДЗ «Го- тов», включенный параллельно триггеру канала «Пуск», сигнализирует о закрытом состоянии триг¬ гера и о готовности хронометра к работе. Переключаются триггеры или отрицательными пусковыми импульсами с амплитудой 0,5—5 В, поступающими со входов Ш1 и 1113, или кнопками ручного управления Bln В2. Для закрывания триггеров входного каскада, а также для сброса показаний цифровых индикаторов на нуль служит кнопка ВЗ «Сброс», подающая за¬ крывающее напряжение на триггеры через развя¬ зывающие диоды Д1 и Д2 и на счетные декады хро¬ нометра через диоды с Д4 по Д8. Генератор тактовой частоты 1 кГц состоит из за¬ дающего генератора на 8 кГц на транзисторах Т14 и Т15, стабилизированного кварцем Пэ1, усилителя — ограничителя на транзисторе Т16 и трехкаскадного делителя частоты (с коэффициентом деления 8) на триггерах на транзисторах Т5 — 770. С выхода транзистора Т10 сигнал тактовой частоты 1 кГц че¬ рез дифференцирующую цепочку C9R29 поступает на первую счетную декаду. Кнопка В4, подключающая конденсатор С13 па¬ раллельно кварцевому резонатору, служит для по¬ нижения частоты такта в несколько десятков раз, что необходимо для контроля работы счетных декад в медленном режиме. Роль ключевого каскада, управляемого триггера¬
Рис. 1. Принципиальная схема хронометра 148 ми входного каскада, играет триггер первого дели¬ теля частоты на транзисторах Т5, Тб. Для этого с эммитера транзистора Т2 канала «Пуск» на триггер подается плюс, а с эммитера транзистора Т4 канала «Стоп» — минус напряжения питания. Очевидно, что триггер может работать только в том случае, когда потенциал точки А положителен относительно потен¬ циала точки Б. А это условие обеспечивается лишь при открытом триггере «Пуск» и закрытом триггере «Стоп». При всех других состояниях триггеров входа транзисторы Т5, Тб закрыты. В соответствии с этим сигнал тактовой частоты поступает на счетчик с мо¬ мента переключения триггера «Пуск» и до момента переключения триггера «Стоп». Практически это происходит так. При нажатии кнопки ВЗ сигналь¬ ные лампы Л1 и Л2 гаснут, индикаторы декад уста¬ навливаются на нуль, а светодиод ДЗ зажигается. Ключевой каскад при этом закрыт. При нажатии кнопки В1 светодиод гаснет и за¬ жигается лампа JI1 «Счет». Ключевой каскад открывается, идет счет времени. При нажатии кноп¬ ки В2 зажигается лампа JI2 «Отсчет», ключевой ка¬ скад закрывается, цифровые индикаторы показы¬ вают измеренное время. Устройство памяти хронометра содержит четыре декады и одну полудекаду. Схема одной из декад приведена на рис. 2. Декада работает по принципу регистра сдвига, она содержит девять триггерных ячеек, каждая из которых имеет триггер на транзи¬ сторах 1 Tl, 1 Т2 — 9 Tl, 9Т2 и тактовый усилитель на транзисторе / ТЗ—9 ТЗ. Кроме того, декада со¬ держит входной тактовый усилитель на транзисторе Г/ и узел сброса на нуль (Т2, ТЗ). Триггеры, используемые в декадах, собраны на транзисторах разной проводимости, поэтому оба транзистора либо открыты, либо закрыты. Такая де¬ када работает с малым потреблением энергии и для цифровой индикации не требует дешифратора. Работа декады основана на последовательном открывании всех девяти триггерных ячеек со сбро¬ сом их в исходное состояние десятым импульсом. Достигается это тем, что тактовые усилители 1ТЗ— 9ТЗ получают питание через резисторы IR3—9R3 с эмиттеров транзисторов 1Т2—9Т2 и, следовательно,
Рис. 2. Принципиальная схема одной из декад хронометра обладают усилительными свойствами лишь при от¬ крытой ячейке триггера. Таким образом, каждая ячейка получает открывающий импульс со входа лишь в том случае, если открыта предыдущая ячейка. Тактовый усилитель 77, управляющий первой ячейкой, получает питающее напряжение через ре¬ зистор R1, поэтому первая ячейка декады всегда от¬ крывается первой. Девятый тактовый усилитель используется для сброса всех ячеек декады на нуль. Он открывается девятым импульсом и усиливает десятый, который поступает в отрицательной фазе на базу инвертора Т2, а с его коллектора — в положительной фазе — на базы транзисторов /77—077 и закрывает их. Для повышения надежности устройства сброса все ячейки декады питаются через транзистор ТЗ, включенный диодом. Падение напряжения на нем понижает на 0,7 В уровень напряжения, питающего ячейки декады, тогда как напряжение питания ин¬ вертора Т2 имеет полную величину. Это обеспечи¬ вает безотказность сброса на нуль. Для ручного сброса служит кнопка В1. Для цифровой индикации декады служит мил¬ лиамперметр ИП1 со шкалой, разбитой на 10 деле¬ ний. Шунт R5 отрегулирован так, что с каждой от¬ крываемой ячейкой декады стрелка миллиампермет¬ ра передвигается на одно деление, а при сбросе устанавливается на нуль. Индикация четвертой декады и пятой полудека- ды осуществляется с помощью светодиодов 1Д2— 9Д2, включенных так, как это показано на схеме рис. 2. Светодиоды погашены при закрытых и горят при открытых ячейках декады. Блок питания хронометра состоит из двух тран¬ сформаторов Tpl и Тр2, соединенных последова¬ тельно. Это сделано для уменьшения габаритов бло¬ ка питания. Для батарейного питания предусмотрен разъем Ш4, защищенный от неправильного включе¬ ния батареи диодом Д20. Конструкция. Узлы хронометра собраны на пяти печатных платах из одностороннего фольгированно- го стеклотекстолита размером 170X80 мм. Фотогра¬ фия платы счетной декады со стороны установки деталей показана на рис. 3, а платы входного каска¬ да с задающим генератором, ключом и делителя¬ ми — на рис. 4. ИРЛ? Рис. 3. Плата счетной декады (вид со стороны установки деталей) Рис. 4. Плата входного каскада с задающим генерато¬ ром, ключом и делителями
Рис. 5. Внешний вид хронометра на транзисторах П16Б. Обмотку электромагнита счетчика включают в коллекторную цепь нормально закрытого транзистора мультивибратора. Фотоакустический датчик, входящий в комплект хронометра, как уже говорилось, применяется в спортивных соревнованиях. Схема датчика приведе¬ на на рис. 6. Два включенных последовательно и сфазированных микротелефонных капсюля Мк1 и Мк2 преобразуют звук выстрела в электрический импульс, поступающий на вход «Пуск» хронометра и запускающий его. Остановка счетчика производится перепадом фо¬ тотока, возникающим в фоторезисторе R2 и при его затенении движущимся телом. Для усиления фотото¬ ка служит усилитель на транзисторах 77 — ТЗ с коэффициентом усиления 5000. Внешний вид фотоакустического датчика пока¬ зан на рис. 7. Усилитель смонтирован на плате ди¬ аметром 35 мм, которая установлена под резьбовой крышкой корпуса. Платы собраны в пакет и на резьбовых шпиль¬ ках прикреплены к передней панели из пластмассы размером 177x85x20 мм. На ней установлены все элементы индикации и управления хронометром. На задней крышке, которая аналогична передней панели, установлены разъемы, размещены трансфор¬ маторы Тр1 и Тр2 и другие элементы блока питания. Весь прибор помещен в коробчатый кожух, со¬ гнутый из дюралюминия толщиной 1,5 мм (рис. 5). При монтаже хронометра применены: резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы КЛС, КТК и К50-6, пере¬ менные резисторы СП, вакуумный кварцевый резо¬ натор РВ-0,4 на частоту 8 кГц, стрелочные цифро¬ вые индикаторы М361, микрокнопки КМ2-1. Трансформаторы Тр1 и Тр2 намотаны на магни- топроводах Ш12Х12 мм. Обмотки / имеют по 4000 витков провода ПЭВ-2 0,07, II—250 витков провода ПЭВ-2 0,31. В конструкции возможны замены: транзисторов КТ315В аналогичными с любым буквенным индек¬ сом или любыми маломощными кремниевыми п-р-п П16 — на П14, П13 или МП42, П103 — на П102 или П101 с коэффициентом передачи не менее 15; свето¬ диодов АЛ 102В — аналогичными с любым буквен¬ ным индексом; миниатюрных сигнальных ламп НСМ — любыми с потребляемым током не более 50 мА или же светодиодами, включенными в цепь последовательно с ограничивающим резистором со¬ противлением 360 Ом; стрелочных цифровых инди¬ каторов М361 — на МП202 с током отклонения от 0,1 до 1 мА. При отсутствии кварцевого резонатора на 8 кГц его можно заменить резонатором на 4 кГц, исключив один делитель частоты на транзисторах 77, Г5. Можно исключить четвертую декаду и пятую по- лудекаду со светодиодной индикацией, заменив их электромеханическим счетчиком импульсов МЭС- 54. Такая замена увеличит емкость памяти хроно¬ метра до 106 мс и снизит потребляемую мощность питания примерно в четыре раза. Механический счетчик при такой замене должен срабатывать от импульса сброса третьей декады и таким образом отсчитывать секунды. Для включения механического счетчика может быть применен ждущий мультивибратор, собранный Рис. 6. Принципиальная схема фотоакустического датчика Рис. 7. Внешний вид фотоакустического датчика Фоторезистор R2 укреплен в акустическом рупо¬ ре на специальном кронштейне. Для соединения дат¬ чика с хронометром применяется четырехжильный экранированный провод. Налаживание хронометра начинают с проверки блока питания. Подбором стабилитрона Д19 уста¬ навливают выходное напряжение 8—8,5 В. С по¬ мощью осциллографа проверяют работу задающего генератора и подбором резистора R32 добиваются устойчивого возбуждения кварцевого резонатора. Регулировкой емкости конденсатора С14 подгоняют частоту кварца, применяя частотомер 43-34 или вторичный эталон частоты (в последнем случае
совпадение частот устанавливают по фигурам Лис- сажу) . Проверяют работу входного каскада, нажимая кнопки В1 — ВЗ и наблюдая горение сигнальных ламп JIU Л2 и светодиода ДЗ. Необходимо иметь в виду, что неисправности в цепях входного каскада не позволят вести дальнейшее налаживание. С помощью осциллографа, подключенного к движку резистора R29, проверяют наличие сигнала тактовой частоты 1 кГц, его коммутацию при нажа¬ тии кнопок, а также резкое уменьшение частоты так¬ та при нажатии кнопки В4. Счетные декады запускают импульсами генерато¬ ра тактовой частоты, работающего в медленном ре¬ жиме. Для этого кнопку В4 шунтируют временной перемычкой. Налаживание начинают с первой дека¬ ды. Регулировкой сопротивления резистора R29 и нажатием кнопки В1 добиваются работы декады, а затем регулировкой шунта R10 устанавливают шка¬ лу первого цифрового индикатора так, чтобы его стрелка с каждым тактом передвигалась на одно деление и сбрасывалась на нуль каждым десятым импульсом. После первой декады таким же образом налажи¬ вают вторую и третью. Стрелки индикаторов второй и третьей декад должны передвигаться на одно де¬ ление в момент сброса на нуль предшествующей де¬ кады. Для регулировки второй и третьей декад под¬ бирают сопротивление резистора R5 (рис. 2) и шун¬ тов R9 и R8 (рис. 1). После налаживания первых трех декад времен¬ ную перемычку с кнопки В4 удаляют и налаживают четвертую декаду и пятую полудекаду подбором ре¬ зистора R5 (рис. 2) при работе в нормальном ре¬ жиме. В заключение проверяют работу хронометра по секундомеру. При замене четвертой декады и пятой полудека- ды механическим счетчиком МЭС-54 следует пере¬ мотать катушку счетчика. Старую обмотку удаляют и вместо нее наматывают катушку проводом ПЭВ-2 0,27 внавал до заполнения. Для защиты мультивиб¬ ратора от экстратоков следует зашунтировать ка¬ тушку счетчика диодом типа Д226, включенным в обратном направлении. Ждущий мультивибратор монтируют на плате размером 35x70 мм. Настройка счетчика сводится к подбору времяза- дающей емкости мультивибратора, величина которой лежит в пределах 0,5—1,0 мкФ. Пусковой импульс, вызывающий срабатывание счетчика, подают через конденсатор емкостью 0,05 мкФ с выхода третьей декады на базу нормально открытого транзистора мультивибратора. В. Бекетов ЭЛЕКТРОННЫЙ СЕКУНДОМЕР Описываемый здесь секундомер обеспечивает точность отсчета времени до 0,01 с, что позволяет использовать его на спортивных соревнованиях и тренировках — там, где требуется точная фиксация времени. Секундомер может работать как в стационар¬ ных, так и в полевых условиях при температуре ок¬ ружающей среды от —30 до +50° С. Питается он от сети переменного тока (220 В 50 Гц) или аккумуляторной батареи напряжением 12,6 В. Потребляемая мощность 12 Вт. Размер се¬ кундомера 440x310x80 мм, масса 3,5 кг. Максимальное время отсчета 6 мин. В качестве эталона времени использован кварцевый резонатор, индикация — пятью индикаторными лампами. Пере¬ дача запускающего и останавливающего импульса («Старт» и «Финиш») от датчиков старта и фотофи¬ ниша, для контроля нажимаются соответствующие кнопки на приборе. Структурная схема секундомера дана на рис. 1. Задающий генератор ЗГ формирует импульсы с ча¬ стотой следования 100 кГц, которые поступают на Рио. 1. Структурная схема секундомера десятичные делители Д1, Д2, ДЗ. Делители преобра¬ зуют их в импульсы частотой 100 Гц (т. е. с перио¬ дом в сотую долю секунды). Импульсы с частотой 100 Гц поступают на электронный ключ ЭК с логи¬ ческим элементом «И». Ключ включается и выклю¬ чается управляющим триггером УТ. На раздельные входы этого триггера поступают импульсы с датчи¬ ков старта ДС и фотофиниша ДФФ. Импульсы электронного ключа поступают на пересчетные де¬ кады ПД1 —ПДЗ с коэффициентом пересчета 10, и ПД4, ПД5 с коэффициентом пересчета 6. Напряже¬ ние на выходах пересчетных декад управляет рабо¬ той блока индикации БИ. Принципиальные схемы устройства приведены на рис. 2—8. Схема задающего генератора показана на рис. 2. На транзисторах /77 и 1Т2 и кварце 1Пэ1 на 100 кГц выполнен кварцевый генератор синусои¬ дальных колебаний. Кварц включен в цепь обратной связи. Формирующий каскад на транзисторе 1ТЗ превращает синусоидальные колебания в прямо¬ угольные импульсы отрицательной полярности. Рис. 2. Принципиальная схема задающего генератора секундомера
Рис. 3. Принципиальная схема десятичных делителей Десятичные делители Д1, Д2, ДЗ (рис. 3) собра¬ ны по идентичным схемам: четыре триггера на транзисторах 2Т1—2Т8 включены последовательно. Благодаря обратной связи с коллектора транзистора 2Т8 через диод 2Д9 на второй триггер коэффициент пересчета устройства равен 10. Использование в триггерах высокочастотных кремниевых транзисто¬ ров позволило обойтись без обычного закрывающе¬ го напряжения смещения и исключить «ускоряю¬ щие» конденсаторы, подключаемые параллельно ре¬ зисторам в плечах триггеров. Электронный ключ с элементом «И» (рис. 4) вы¬ полнен на транзисторах 377, ЗТ2 и диоде ЗД1. Рис. 4. Принципиальная схема электронного ключа с элементом «И» 152 В пересчетных декадах ПД1 — ПД5 (на рис. 6 показана одна из них, остальные выполнены по ана¬ логичным схемам) использованы тринист<?ры. При подаче на декаду напряжения питания транзистор 577 будет закрыт, пока напряжение на конденсато¬ ре 5С11 не достигнет напряжения пробоя стабилит¬ рона 5Д21. За это время через резисторы 5R1—5R10 и 5R11—5R20 заряжаются конденсаторы 5С7~ 5С10. Когда же транзистор 577 откроется, будет пода¬ но напряжение на тринисторы 5Д1—5Д10. Для установки декады в исходное (нулевое) состояние нажимают кнопку 5В1. При этом откры¬ вается тринистор 5Д1, и через него и резистор 5R12 разряжается конденсатор 5С2. Рис. 6. Принципиальная схема одной из пересчетных дек^д Диод 5Д12 предохраняет тринистор 5Д2 от по¬ падания на его управляющий электрод отрицатель¬ ного напряжения с резистора 5RI2. Первый импульс, подаваемый на вход декады, через конденсатор 5CI2 поступает на базу транзи¬ стора 577 и закрывает его. В результате разрыва цепи прохождения тока тринистор 5Д1 закроется. После окончания входного импульса транзистор 577 открывается, происходит заряд конденсатора 5С2. Ток заряда, проходя через диод 5Д12 и управ¬ ляющий электрод тринистора 5Д2, открывает три¬ нистор. При этом через тринистор и резистор 5R13 разрядится конденсатор 5СЗ. Декада готова к при¬ ходу следующего импульса. Рис. 5. Принципиальная схема управляюще¬ го триггера Управляющий триггер (рис. 5) собран на тран¬ зисторах 4Т1, 4Т2. На его раздельные входы пода¬ ются импульсы от датчиков старта и фотофиниша. Для контроля эти команды могут имитироваться на¬ жатием кнопок 4В1 и 4В2.
Рис. 7. Принципиальная схема блока питании Выходы декады подключаются непосредственно к катодам цифровой лампы блока индикации. Для пересчета на 10 необходимо 10 тринисторных ячеек, а для пересчета на 6— шесть ячеек. Так как ячейки соединены в кольцо, после воздействия каж¬ дого десятого импульса декада устанавливается в исходное состояние, и счет импульсов начинается сначала. Возникающий в этом случае на аноде три- ннстора 5Д1 импульс подается на вход следующей декады. Блок питания (рис. 7) представляет собой пре¬ образователь напряжения на транзисторах 677, 6Т2 и имеет следующие выходные напряжения: +200 В для питания индикаторных ламп ИН-1; +30 В для питания пересчетных декад; +12 В для питания электронного ключа н датчика фотофиниша; +7,5 В для питания задающего генератора и делителей. Для питания в стационарных условиях преду¬ смотрен выпрямитель на 12,6 В. Датчик фотофиниша (рис. 8) — это ждущий мультивибратор на транзисторах 777 и 7Т2 с элек¬ тронным ключом на транзисторе 7ТЗ. В цепь базы Рис. 9. Внешний вид секундомера планки с магнитом и герконом, который размыкает¬ ся в момент старта. Фоторезистор датчика фотофиниша установлен в алюминиевой трубке диаметром 30 и длиной 300 мм, выкрашенной внутри в черный цвет. Осветитель фо¬ тофиниша состоит из лампы накаливания (12,6 В, 2 Вт) и фотообъектива РО-Ю6-А. Рис. 8. Принципиальная схема датчика фото¬ финиша транзистора 777 включен фоторезистор 7R1, при затенении которого срабатывает мультивибратор. Конструкция и детали. Секундомер смонтирован в корпусе, изготовленном из листового алюминия размером 440X310X80 (рис. 9). Все блоки собра¬ ны на печатных платах из стеклотекстолита толщи¬ ной 1 мм. Их расположение показано на рис. 10. Стартовый датчик состоит из металлической Рис. 10. Расположение деталей и печатных плат в корпусе секундомера
Ввиду того, что секундомер должен работать в широком диапазоне температур и при повышенной влажности, детали для него следует отбирать особо тщательно. Например, электролитические конденса¬ торы брать типа ЭГЦ, резисторы — МЛТ. Собран¬ ные блоки желательно покрыть влагозащитным лаком. Кнопка 5В1 изготовлена из переключателя П-2-К с удаленным фиксатором, кнопки 4В1 и 4В2 — КМ-1-1. Транзисторы блока питания установлены на алюминиевых радиаторах. Трансформатор 6Тр2 на¬ мотан на двух кольцах из феррита 2000НМ диамет¬ ром 32 мм, сложенных вместе. Его обмотка / содер¬ жит 80 витков провода ПЭВ-1 0,51 с отводом от се¬ редины, обмотка II—60 витков провода ПЭЛШО 0,27 с отводом от середины, обмотка III—600 витков провода ПЭВ-1 0,12, обмотка IV — 90 витков провода ПЭВ-1 0,25. Дроссели 6Др1 и 6Др2 намота¬ ны на таких же ферритовых кольцах и содержат по 250 витков провода ПЭВ-1 0,41. В качестве 6Тр1 применен готовый трансформатор ТН-32. Можно применить любой силовой трансформатор, имеющий вторичную обмотку на 12 В, мощностью не менее 15 Вт. Налаживание секундомера следует начать с проверки напряжения на выходе блока питания. Да¬ лее с помощью осциллографа проверяют наличие импульсов задающего генератора и измеряют их ча¬ стоту цифровым частотомером. Частота должна быть равна 100 000 + 0,2 Гц. Если она отличается на боль¬ шую величину, необходимо подстроить генератор дополнительным подстроечным конденсатором. Если частота выше, его включают параллельно кварцево¬ му резонатору, если ниже — последовательно. Проверяют осциллографом и частотомером исправность делителей Д1, Д2, ДЗ. Затем, нажимая кнопки 4В1 и 4В2 (подключив к выходу элемента «И» осциллограф), убеждаются в исправности элект¬ ронного ключа и управляющего триггера. Подав импульсы на вход пересчетных декад, про¬ веряют их исправность. При необходимости измерения больших периодов времени можно увеличить число пересчетных декад, выполнив их по аналогичной схеме. Подробное описание делителей и пересчетных де¬ кад, а также чертежи печатных плат приведены в журнале «Радио» (1974, № 9, с. 51; 1975, № 3, с. 49 и № 7, с. 49). чанин его прибором выдаются звуковые сигналы. В течение последней минуты перед докладчиком мигают лампы выносного сигнализатора. Органы управления прибором позволяют в лю¬ бое время ввести нужное число (от 0 до 30 мин, в соответствии со шкалой), увеличить или уменьшить его (по желанию аудитории), дать звуковой сигнал вручную или отменить его подачу в автоматическом режиме. Питается прибор от выпрямителя, собранного по бестрансформаторной схеме. Это заметно снизило его массу и стоимость. Потребляемая мощность око¬ ло 5 Вт. Принципиальная схема. В состав прибора вхо¬ дят: блок питания (рис. 1), релаксационный датчик минутных импульсов (рис. 2), делитель частоты и каскад звукового сигнала (рис. 3), счетно-индика¬ торная декада и выносной сигнализатор (рис. 4). Делитель частоты и счетно-индикаторная декада представляет собой кольцевые счетчики на тиратро¬ нах с холодным катодом. Счетчики построены на основе многостабнльного триггера с импульсно-по¬ тенциальными ячейками совпадения. Рассмотрим принцип действия счетчика на при¬ мере схемы делителя частоты. Предположим, горит тиратрон JI5. Падение напряжения между анодом и катодом составляет примерно 50 В. Общий анод¬ ный резистор R9 подключен к источнику +150 В. На общей анодной шине устанавливается напряжение + 120 В, а потенциал катода тиратрона JI5 равен + 70 В. На сетки всех тиратронов через высокоом¬ ные резисторы подается напряжение подготовки, исключающее запаздывание зажигания и повы¬ шающее чувствительность тиратронов к импульсам запуска. На шину запуска 48 подаются остроконечные по¬ ложительные импульсы амплитудой 70—100 В и длительностью 10—30 мкс. Во всех узлах запуска тиратронов (например, С9, Д17, R28; СЮ, Д18, R30 и т. д.) импульсы запуска шунтируются катодными конденсаторами через открываемые импульсами диоды. Но диод Д18, подключенный ас катоду горя¬ щего тиратрона JI5, закрыт напряжением +70 В, поэтому в данном узле запуска импульс не шунти¬ руется. Через сеточный конденсатор СЮ он посту¬ пает на сетку тиратрона JI6 и поджигает его. При этом на анодной шине выделяется отрицательный Г. Ларионов РЕГЛАМЕНТАТОР ВРЕМЕНИ Регламентаторы времени выступлений докладчи¬ ков начинают завоевывать все большую популяр¬ ность. В таких устройствах, как правило, применяет¬ ся цифровая форма отсчета с показом текущего вре¬ мени или времени, оставшегося до конца выступле¬ ния, председателю собрания и докладчику. Описываемый здесь регламентатор отличается от аналогичных приборов двусторонней индикацией (для ведущего и для зала), большим углом обзора и дискретно-аналоговой (позиционной) формой от¬ счета времени, оставшегося до конца выступления. За две минуты до окончания регламента и по окон- Рис. 1. Принципиальная схема блока питания регламента- тора
Рис. 2. Принципиальная схема релаксационного датчика ми¬ нутных импульсов импульс (напряжение кратковременно снижается со 120 до 50 В), гасящий ранее горевший тиратрон Л5, а на катоде тиратрона JI6 устанавливается напряже¬ ние + 70 В, закрывающее диод Д19. Следующим импульсом запуска поджигается ти¬ ратрон JI7 и гасится JI6 и так далее. Прибор включается кнопкой В1. Через диод Д1, резисторы R4, R5, R8 и R9 выпрямленное амплитуд¬ ное напряжение сети подается на анодные шины 45 и 43 кольцевых счетчиков импульсов и в них самопро¬ извольно поджигается по одному тиратрону. После некоторой задержки за счет заряда конденсатора С/ через резистор R2 зажигается стабилитрон Л/, и напряжение +150 В через диоды ДЗ, Д4 поступает на анодные резисторы кольцевых счетчиков R8 и R9. При этом устанавливается режим: через делитель частоты проходит анодный ток 1 мА, а через счетно- индикаторную декаду 8 мА. Переключатель В5 «Ввод числа» нужно устано¬ вить на заданную цифру, после чего нажать кнопку В4 «Пуск». Пр? этом с шины 44 напряжение + 150 В подается на релаксатор ввода числа JI3. Частота им¬ пульсов релаксатора (несколько десятков герц) оп¬ ределяется номиналами сеточной цепи R18, С5, амп¬ литуда — анодной цепи R16, С4. С катода тиратрона ЛЗ положительные импульсы через конденсатор С6 поступают на резисторы R23 и R24 импульсно-потенциальных ячеек «И». Диоды этих ячеек подключены к конденсаторам С45, С46 диодных логических элементов «ИЛИ», включенных на выходе счетно-индикаторной декады. Если горит одна из ячеек, отсчитывающих пятиминутные интер¬ валы (ЛИ—Л/5), напряжение +70 В выделяется на конденсаторе С45 и закрывает диод Д13. В этом случае импульсы релаксатора через рези¬ стор R23 поступают на шину 48 запуска делителя частоты. Каждый пятый импульс релаксатора на ти¬ ратроне ЛЗ, выделяющийся при переходе режима горения с тиратрона JI8 на тиратрон JI4, через диод Д23 и конденсатор С13 запускает усилитель-форми¬ рователь на тиратроне J19. С его выхода импульс по¬ ступает на шину 41 и запускает очередную ячейку счетно-индикаторной декады. Если в ней горит одна из ячеек отсчета минутных интервалов (Л 16 — J120), с шины 33 подается напря¬ жение на датчик минутных импульсов, закрывающее диод Д14. В этом случае импульсы релаксатора на тиратроне ЛЗ, минуя делитель частоты, поступают на запуск усилителя-формирователя на тиратроне Л9 (через шину 49). При достижении заданного пе¬ реключателем В5 положения (например, 3 мин) по шине 31 через кнопку В4 и резистор R17 подается напряжение +70 В, релаксатор прекращает работу. При отпускании кнопки В4 начинает работать дат¬ чик минутных импульсов (тиратрон Л2), частота импульсов которого определяется номиналами цепи R12, СЗ и положением движка резистора R10. В рабочем режиме при поджиге тиратронов Л19 («2 минуты») и Л21 («0 минут») на шине 47 выде¬ ляется положительный импульс, запускающий кас¬ кад выдачи звукового сигнала на тиратроне ЛЮ. При его поджиге через обмотку реле Р1 разряжает¬ ся накопительный конденсатор С22. После его разряда тиратрон ЛЮ гаснет, а крат¬ ковременным замыканием контакта Р1.1 реле Р1 включается зуммер или звонок с мелодичным боем Ml, дающий предупреждающий звуковой сигнал, громкость которого регулируется резистором R1. Рис. 3. Принципиальные схемы делителя частоты и каскада звукового сигнала
Рис. 4. Принципиальные схемы счетно-индикаторной декады и выносного сигнализатора Рис. 5. Вид регламентатора спереди нуга» (мультивибратор с частотой переключения примерно 1 Гц). При поджиге тиратрона J121 тиратрон J120 гас¬ нет, питание выносного сигнализатора отключается. Звуковой сигнал в автоматическом режиме мож¬ но отключить кнопкой В2, а в любое время подать его вручную кнопкой ВЗ. Конструкция и детали. Тиратроны счетно-инди¬ каторной декады установлены так, что они обеспечи¬ вают двустороннюю сигнализацию для председателя и для зала (на рис. 5 показан вид регламентатора спереди, на рис. 6— сзади). При незначительном повороте корпуса прибора его лицевая шкала может быть видна и докладчику, что исключает надобность в передаче сигналов к трибуне по кабелю. Монтаж прибора выполнен навесным способом (рис. 7). Выбору элементной базы для прибора предшест¬ вовала длительная работа по исследованию режи¬ мов и испытанию на долговечность тиратронов МТХ-90, в которых одновременно сочетаются такие Рис. 6. Вид регламентатора сзади Катодной нагрузкой тиратрона Л20 («1 минута») служит обмотка реле Р2. За минуту до окончания регламента оно включается и своими контактами Р2.1 подает питание на выносной сигнализатор «■Ми- Рис. 7. Вид на монтаж регламентатора
свойства, как самосигнализация, бистабильность (память), возможность сенсорного управления, са- морезервирование, что в целом позволяет до предела сократить функциональную избыточность и обеспе¬ чить максимальную технико-экономическую эффек¬ тивность прибора. Лишь после этого было принято решение использовать их в качестве элементной базы. В приборе нет цифровых ламп, традиционно при¬ меняемых в устройствах счета времени. Это позво¬ лило повысить его надежность и уменьшить стои¬ мость комплектующих элементов примерно до 30— 40 рублей. В то же время принятая дискретно-ана¬ логовая форма отсчета позволяет оценить время, оставшееся до конца выступления, даже не видя выгравированной на шкале цифры, по положению ярко светящегося «глазка» относительно границ ли¬ цевого обрамления прибора. РелеР/ и Р2 — РЭС-9 (паспорт РС4.524.204). Резисторы — МЛТ-0,25, кроме высокоомных (пос¬ ледние — КИМ-0,125). Конденсаторы — КЛС, МБМ. Диоды Д2Ж могут быть заменены на Д9Ж. При отсутствии ошибок в монтаже прибор прак¬ тически не требует налаживания. Все катодные резисторы могут быть при необхо¬ димости заменены обмотками реле, коммутирующи¬ ми индикатор другого типа. Экспериментальная проверка прибора показала, что психологическая адаптация аудитории к регла¬ ментированию времени выступлений наступает после двух-трех совещаний, при этом продолжительность заседания сокращается на 30—40%. Приведенная схема может быть использована для построения многопозиционного коммутатора или программного таймера со счетом от 30 к 0 или от 0 к 30 (минутам, секундам).
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 3 Глава 1. Спортивная аппаратура 5 Трансивер с панорамным индикатором 5 УКВ SSB трансивер 14 Радиостанция диапазона 10 ГГц 23 Двухдиапазонный приемник для спортивной радиопеленга¬ ции 27 Синтезатор телеграфного кода 32 Телеграфный ключ с «памятью» точек и тире .... 37 Глава 2. Звукотехническая аппаратура 39 Стереофонический усилит ель высококачественный ... 39 Стереофонический усилитель с псевдостереофонической приставкой 42 Псевдоквадрафонический усилитель 46 Квадрафонический усилитель мощности 51 Высококачественный четырехканальный усилитель ... 55 Микрофонная стереоустановка 58 Электроакустический комплекс «Эдельвейс» .... 64 Глава 3. Электромузыкальная аппаратура и цветомузыкальные установки 69 «Музотрон» 69 Духовой электромузыкальный инструмент 71 Педаль с темброблоком 78 Цветомузыкальная установка 84 Цветовой синтезатор 87 Глава 4. Аппаратура для радио- и телевизионного приема ... 94 Малогабаритный радиоприемник 94 Переносный радиоприемник «Рига» 95 Переносный телерадиоприемник 102 Малогабаритный телерадиоприемник «Кит» 107 Глава 5. Измерительная аппаратура 112 Минитестер 112 Милливольтметр и измеритель нелинейных искажений . .114 Звуковой генератор 119 Универсальный генератор с числовым частотомером . 123
Низкочастотный двухлучевой осциллограф 131 Малогабаритный генератор испытательных телевизионных сигналов 136 Тестер-анализатор для проверки транзисторов .... 140 Глава 6. Аппаратура для народного хозяйства, исследований и спорта 144 Транзисторный возбудитель дуги 144 Источник питания малоамперной дуги 145 Электронно-оптический индикатор 146 Универсальный хронометр 147 Электронный секундомер 151 Регламентатор времени 154
24.2.2 Л 87 Лучшие конструкции 28-й выставки творче- j]g7 ства радиолюбителей. Сборник / Сост. А. В. Го¬ роховский.— М.: ДОСААФ, 1981. 159 с., ил. 1 р. 70 к. Помещены статьи о лучших разработках радиолюбителей — участников выставки. Рассказано о спортивной, звукотехнической, электромузыкальной, радио- и телевизионной измерительной аппа- ратуре и аппаратуре для народного хозяйства, которая еще не была описана в технической литературе. Для радиолюбителей средней квалификации, имеющих доста¬ точный опыт в чтении схем, в монтаже и налаживании радиотехник ческих устройств. 30406—022 Л о72(о2)~87 85~80 2402020000 24.2.2 ЛУЧШИЕ КОНСТРУКЦИИ 28-й ВЫСТАВКИ ТВОРЧЕСТВА РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ Составитель Анатолий Владимирович Гороховский Редактор Л. И. Карнозов Художник В. А. Клочков Художественный редактор Т. А. Хитрова Технический редактор С. А. Бирюкова Корректоры В. Д. Синева. И. С. С у д з и л о в с к а я Сдано в набор 12.12.79. Подписано в печать 22.01.81. Г-44475. Формат 60 X90Ч». Бумага типографская № 2. Гарнитура литературная. Печать глубокая. Уел. п. л. 20,00. Уч.-изд. л. 22,10. Тираж 150 000 экз. № за¬ каза 1054. Цена 1 р. 70 к. Изд. 2/1933. Ордена «Знак Почета» Издательство ДОСААФ СССР. 129110, Москва, И-110, Олимпийский просп., 22. Ордена Трудового Красного Знамени типография издательства ЦК КП Белоруссии, Минск, Ленинский проспект, 79. 160 © Издательство ДОСААФ СССР, 1981 г.
1 p. 70 к.