Ремонт выходного усилителя ГЗ-36

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: Генераторы НЧ

Опубликовано: 17.03.2017 15:17

Просмотров: 7439

С.А. Елкин г. Житомир
Электрическая схема ГЗ-36 привлекает своей простотой, а конструкция - малыми габаритами и вполне приличными метрологическими параметрами.

По своей схемотехнике возбудитель ГЗ-36 представляет собой RC-генератор, в котором для получения синусоидальных колебаний использован фазобалансный мост Вина, состоящий из двух переключаемых RC-ячеек: параллельной (17, 18; 2, 4, 7, 9, 10, 12, 14) и последовательной (16, 17а; 1,3, 6, 8, 11), включенных в цепь положительной обратной связи (ПОС) усилителя на транзисторах 33, 38, 53. Условия для появления синусоидальных колебаний в такой схеме возникают только на одной определенной частоте и резко нарушаются на всех других частотах. В принципе, изменение частоты в таких схемах можно производить изменением электрической величины любого из элементов в цепи ПОС. В данном генераторе перестройка частоты осуществляется синхронным изменением сопротивления переменных резисторов 17, 17а.
Для получения сигнала с достаточной амплитудой и малыми нелинейными искажениями номиналы времязадающих элементов в таких генераторах подбирают с большой точностью. Это же должно соблюдаться и в изменяемых (синхронно) элементах перестройки. Постоянство выходной амплитуды поддерживается вакуумированным термистором 29.
Поскольку практически полностью неремонтируемыми, а также достаточно дефицитными элементами являются прецизионные потенциометры и термистор, то если они исправны, капитальный ремонт ГЗ-36 с целью восстановления его работоспособности вполне целесообразен.
Выходной усилитель (ВУ) выполнен на транзисторах 71, 83, 95, 98, 101, 103. На транзисторах 71 и 83 собраны усилители напряжения. Коэффициент усиления каждого из них по переменному напряжению примерно равен 4.
Транзисторы 95, 101 и 98, 103 выходного двухтактного каскада включены попарно параллельно и служат для усиления по току. Смещение на базы пар транзисторов подается раздельно, с потенциометров 78 и 88. Для выравнивания параметров внутри пары транзисторов служат резисторы 97, 102 и 99, 104 сопротивлениями 51 и 200 Ом соответственно. Такова уж схемотехника 60-х годов, однако полосу 200 кГц ВУ держит! Дроссель 86 служит для частотной коррекции на верхних частотах.
Для уменьшения фазовых сдвигов и увеличения полосы пропускания по низким частотам, а также повышения стабильности режимов по постоянному току ВУ охвачен цепью глубокой общей ООС с выхода на вход через элементы 129, 131, 132 и местными ООС. Именно поэтому влияние разбросов параметров используемых деталей минимизировано, а получение нужных параметров обеспечивается подбором одного элемента - резистора 129. Нагрузкой ВУ служит резистивный делитель 144/147.

Описание дефекта

 Два экземпляра ГЗ-36, поступившие в ремонт, имели, как принято говорить, неявную неисправность, которая выглядела следующим образом. Величина неискаженного выходного синусоидального сигнала по штатному измерителю 139 составляла 3 В, что достигалось при частичном введении

регулятора уровня выходного напряжения 51. При увеличении выходного уровня до 4 В выходной сигнал искажался (рис.2 и рис.3),
 
 
 причем по-разному, в зависимости от положения множителя, а при достижении 5 В превращался в несимметрично ограниченные с двух сторон импульсы (рис.4). Измерения, режимы
Первое и часто забываемое правило ремонтника: после очистки от пыли и тщательного осмотра нужно измерить режимы по постоянному току.
Измерение режимов по постоянному току ВУ на обоих генераторах показало, что на транзисторах 98-103 величина напряжение Э-К порядка 3 В, на 95-101 - 8 В, напряжение в средней точке - 6...8 В. Величина напряжения на левом по схеме выводе резисторе 93 - 30 В, а падение напряжения на нем около 20 В. Из проведенных измерений стало понятно, что через выходные транзисторы проходит значительно больший ток. Измерил ток через резистор 93 -60 мА, транзисторы на ощупь чуть теплые.
Измерение омметром сопротивления Э-К выходных транзисторов показало, что короткого замыкания как такового в парах выходных транзисторов нет, а величины сопротивлений пар (обоих генераторов) различны и находятся в пределах от 120 до 500 Ом. Поэтому прямо заключить, о том, что транзисторы неисправны, не получалось. Отключил провод от подвижного контакта потенциометра 61 — режимы практически не изменились. Сделал вывод, что, несмотря на имеющуюся неисправность, в схеме достаточно жестко поддерживаются режимы по постоянному току.
Принял решение заменить выходные транзисторы. Поскольку к выходному каскаду подводится напряжение 30 В, установил на пробу по одному кремниевому транзистору П308 (Э-К макс. 120 В) в плечо вместо двух.
Вновь проведенные измерения показали, что при изменении величин подстроечных потенциометров 78 и 88 режимы стали корректироваться, и приблизились к указанным в таблице паспортным режимам в контрольных точках ГЗ-36. На резисторе 93 установилось напряжение 28 В, значит, и ток через выходные транзисторы после такой замены также находится в норме.
 
Поскольку из анализа проведенных измерений уже был сделан вывод о достаточной стабилизации режимов по ПТ, а схемотехника (рис.1) обеспечивала благодаря местным цепям ООС (резисторы 97, 99, 102, 104) установку выходных транзисторов с достаточным разбросом по коэффициентам усиления, для выходных каскадов были взяты без всякого отбора четыре пары транзисторов П308 и установлены в ВУ обоих генераторов.
Ремонт
Вряд ли требуется доказывать, что старение элементов в радиоаппаратуре в комплексе влечет за собой самые непредсказуемые варианты отказов. Поэтому, чтобы не искать неисправные элементы по отдельности, заменил все оксидные конденсаторы (выпуска 1963 и 1967 гг.) новыми.
После замены выходная амплитуда (при тех же выходных транзисторах) немного увеличилась, значит, влияние утечек и уменьшение номиналов все же имелось. Однако появился и "перекос": при минимальном сопротивлении потенциометра 61 ВУ начал возбуждаться на инфранизких частотах. Это свидетельствовало о нарушении баланса ООС и ПОС при тех же номиналах пассивных цепей, что выражалось в виде колебаний стрелки штатного измерителя от минимума до максимума с частотой в единицы герц. Только после уменьшения сопротивления резистора 129 до 1,3...1,4 кОм (причем явление наблюдалось в обоих генераторах)
PA№8, 2006