Настроечный генератор

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: Генераторы НЧ

Опубликовано: 17.03.2017 14:21

Просмотров: 4251

М. В. Нечипоренко, г. Полтава РА10'2007
Генератор высокой и низкой частоты - совершенно необходимый прибор для всякого, кто мало-мальски серьезно занимается радиоделом. Но, к сожалению, приобрести хороший и недорогой прибор промышленного изготовления сейчас крайне сложно. Автор предлагает не ждать милости от природы, а сконструировать простой, но весьма эффективный (и компактный!) прибор, который не раз пригодится в домашней лаборатории.

Прибор, сконструированный автором, предназначен для настройки каскадов звуковых усилителей, магнитофонов, проигрывателей, вещательных и трехпрограммных радиоприемников. Он позволяет получить сигнал прямоугольной формы на 11 фиксированных частотах. Звуковые частоты, генерируемые прибором, соответствуют требованиям ГОСТ к полосе пропускания УЗЧ. Высокие частоты 78, 120, 465, 500 кГц могут быть модулированы по амплитуде частотой около 3 кГц или не модулированы. Выходное сопротивление генератора 50 Ом, но его нагрузочная способность позволяет подключать непосредственно к его выходу даже динамические громкоговорители сопротивлением до 4 Ом. Таким образом, при покупке или ремонте громкоговорителей можно легко проверить их частотный диапазон. Также можно проверить работоспособность и АЧХ звукового усилителя, целостность и настройку резонансных каскадов радиочастоты в трехпрограммных приемниках и УПЧ в вещательных приемниках, работоспособность детектора.
Питание устройства осуществляется от 2 батареек ААА, в стационарных условиях - от сети через встроенный параметрический стабилизатор. Прибор имеет стрелочный индикатор уровня сигнала на выходе, который одновременно служит и индикатором модуляции: при включении модуля-
ции показания индикатора уменьшаются вдвое.
Внешний вид собранного генератора показан на рис. 1.

За основу конструкции взят китайский карманный стрелочный мультиметр SUNWA YX-1000A. В генераторе используется его «родная» измерительная головка, а также печатная плата, выполняющая функцию переключателя. Такая конструкция в надежности, конечно, проигрывает промышленным ГСС, зато ее легко ремонтировать (90% проблем решаются подгибанием контактов переключателя), и чрезвычайно компактна, ее можно положить в карман и взять с собой куда угодно, не заботясь о наличии сети 220 В.
Хочу подчеркнуть: для этой конструкции годится только указанный выше тип мультиметра. Аналогичные изделия других фирм имеют другой рисунок печатной платы и размеры, что потребует полной переделки конструкции.
Технические характеристики
Прибор генерирует сигнал прямоугольной формы на 1 1 фиксированных частотах: 160 Гц, 500 Гц, 1,6 кГц, 6,6 кГц,
1 3 кГц, 16 кГц, 20 кГц, 78 кГц, 1 20 кГц, 465 кГц, 500 кГц, с амплитудной модуляцией частотой 3 кГц или без модуляции, амплитудой 2,5...2,8 В на нагрузке 50 Ом. При этом потребление тока от батареек достигает 15...20 мА. При подключении нагрузки с меньшим сопротивлением амплитуда напряжения немного снижается, а ток резко возрастает. При нагрузке 4 Ом ток составляет 7...80 мА. Две батарейки ААА, размещенные в корпусе прибора, обеспечивают непрерывную работу в течение суток (независимо от подключения нагрузки).
Принципиальная электрическая схема прибора показана на рис.2. Он состоит из 2 генераторов, один из которых, собранный на логических элементах DD1.3, DD1.4, DD2.4, генерирует меандр частотой около 3 кГц, а частота генерации другого, выполненного на DD1.1, DD1.2, DD2.1, изменяется переключением частотозадающих конденсаторов С1-С22 с помощью переключателя SA1. На элементах DD2.2, DD2.3 выполнен модулятор. При положении переключателя SA3 «Нет модуляции» сигнал основного генератора подается на все входы элементов DD2.2, DD2.3 и беспрепятственно проходит на буферный усилитель (транзисторы VT1-VT4).

При переключении SA3 в режим модуляции ВЧ сигнал основного генератора коммутируется с частотой дополнительного генератора. Таким образом, на выходе получаются пачки высокочастотных импульсов, появляющиеся с частотой около 3 кГц. При детектировании такого сигнала амплитудным детектором выделяется звуковая частота, что и дает возможность использовать прибор для регулировки приемников с амплитудной модуляцией. На диоде VD3 выполнен выпрямитель индикатора, стабилитрон VD2 и резистор R3 образуют параметрический стабилизатор напряжения при питании от сети, а диод VD1 защищает от неправильной полярности подключения блока питания. Экономить на защитном диоде нельзя, так как микросхемы при подаче обратного напряжения мгновенно выходят из строя.
В приборе применены микросхемы DD1, DD2 типа 74НСОО, которые крайне нежелательно заменять отечественными. VD1 - 1 N4007 или другой малогабаритный, VD2 - КС 133 в стеклянном корпусе, VD3 - Д20 или другой германиевый, конденсаторы К10-71, КМ, КТ желательно с нулевым ТКЕ, так как от них зависит стабильность частоты основного генератора. Все электролитические конденсаторы должны быть малогабаритными.
Корпус мультиметра следует доработать. В удобном месте корпуса приклеивают клеем «Момент» переключатель рода питания, движок которого выступает в специально проделанный паз. Второй переключатель («Модуляция») приклеивают на лицевой половине корпуса, под платой переключателя, так, чтобы его движок выступал сбоку. При этом подвижный контакт переключателя частоты не должен задевать его.
На задней половине корпуса делают отверстие, в котором крепят гнездо блока питания. Чтобы поместились батарейки, необходимо удалить часть (не полностью!) пластмассовой стойки, служащей для соединения половин корпуса между собой. Батарейки помещают в доработанный корпус и соединяют проводами с помощью пайки. Если генератор не работает, скорее всего, надо аккуратно подогнуть контакты переключателя частот.

При покупке мультиметра сразу же следует проверить его работоспособность - это убережет вас от неприятных неожиданностей.
На рис.3 показана распайка платы переключателя, а на рис.4 - установка перемычек на плате переключателя. Вид печатной платы генератора со стороны монтажа показан на рис.5, а со стороны деталей и распайка переключателей - на рис.6.
С платы мультиметра необходимо удалить все детали. Это надо делать очень аккуратно, чтобы не повредить печатные проводники. Отверстия в плате лучше прочищать зубочисткой или тонкой щеточкой, но не иглой, чтобы не испортить плату. На плате следует аккуратно перерезать дорожки в местах, обозначенных крестиками, и установить перемычки так, как показано на рис. 5. После этого получаем переключатель на 11 положений. Новую плату нужно собрать согласно рис.5, 6. Точки, обозначенные одинаковыми цифрами на рис.3-5, следует соединять монтажным проводом. Новая плата размещается поверх старой. Если конденсатор большой емкости С24 не помещается на плате, его нужно установить под платой со стороны монтажа.

После этого в корпусе совсем не остается свободного места, но остаются возможности для модернизации. Если питание от сети не нужно, на месте гнезда можно установить движковый переключатель на три положения для регулировки уровня выходного сигнала. В этом случае резистор R4 сопротивлением 51 Ом заменяется аттенюатором из резисторов, который подключается согласно рис.7.
Для   настройки
понадобится цифровой или аналоговый частотомер с такой точностью, чтобы можно было заметить изменение частоты генератора не менее 10 Гц на НЧ и 1 кГц на ВЧ. Автор использовал цифровую шкалу от радиостанции с разрешающей способностью 10 Гц на основе микроконтроллера. Подключив выход генератора к частотомеру, проверяют частоту
генератора, при необходимости подбирают конденсаторы. На ВЧ частоту генератора настраивают подстроечными конденсаторами. После настройки плату следует покрыть воском и еще раз проверить частоты.
Подбирая емкости конденсаторов, можно вместо указанных установить любые другие частоты. Микросхемы при напряжении питания 3 В способны генерировать сигналы с частотой до 5 МГц. Чем выше частота, тем ниже стабильность генератора. Время от времени работу настроенного прибора необходимо проверять частотомером и при необходимости подстраивать частоту.
Работа с прибором
Включив прибор, устанавливают переключателем нужную частоту. Затем, подключив один щуп к массе настраиваемого устройства, последовательно подключают другой щуп: к динамику, ко входу выходного каскада, к предвыходному и т.д., контролируя прохождение сигнала на слух. На высоких частотах второй щуп можно и не подключать непосредственно, просто поднести его к исследуемой цепи. В этом случае длинный щуп играет роль антенны. Если усилитель перегружается сильным сигналом, можно изготовить высокоомный щуп, подпаяв к штатному щупу резистор сопротивлением несколько мегаом или конденсатор емкостью несколько пикофарад. В этом случае щуп и входное сопротивление проверяемого каскада образуют делитель напряжения.