Генератор-приставка к осциллографу для настройки спутниковых приемников

Приставка к осциллографу для измерения частотных характеристик

Приставка к осциллографу для измерения частотных характеристик

В последнее бремя в радиолюбительской практике широко стали применяться визуальные методы проведения контроля характеристик, основанные на использовании панорамных индикаторов. С их помощью удается намного оперативнее производить регулировку таких весьма сложных радиотехнических устройств, как фильтры, усилители, радиоприемники, телевизоры, антенны. Однако приобрести такой прибор промышленного изготовления не всегда возможно, да и стоит он недешево. Между тем, без особых затрат можно сделать аналогичный по функциональному назначению прибор в виде приставки к осциллографу. Такая приставка должна содержать генератор качающейся частоты (ГКЧ), генератор напряжения для развертки осциллографа и выносную детекторную головку. Схема такой приставки показана на рис.1. При разработке приставки ставилась цель создать простую, малогабаритную и удобную для повторения конструкцию. Правда, из-за своей простоты она, конечно, не лишена некоторых недостатков, но ее и следует рассматривать лишь как базовую конструкцию. По мере добавления других узлов можно будет расширить функциональные возможности и сервисные удобства прибора.

Предлагаемая приставка предназначена для настройки различных электронных устройств в диапазоне частот 48. 230 МГц, т.е. в телевизионном диапазоне MB. Однако эта конструкция позволяет изменять диапазон ее рабочих частот, и тогда она сможет работать в диапазоне ДМВ (300. 900 МГц), первой промежуточной частоты спутникового телевидения (800. 1950 МГц) или на радиолюбительских KB диапазонах. Основное достоинство такой приставки заключается в том, что весь диапазон частот перекрывается с помощью одного ГКЧ (это удобно при настройке широкополосных устройств, например антенных усилителей, селекторов каналов телевизоров и т.п.), предусмотрена возможность установки верхней и нижней частот диапазона качания независимо друг от друга двумя ручками управления. Это позволяет быстро устанавливать необходимый участок рабочего диапазона. К недостаткам же устройства следует отнести нелинейную зависимость напряжения развертки и изменение его амплитуды при изменении диапазона рабочих частот.

Приставка состоит из ГКЧ, собранного на транзисторах VT2 VT3, буферного усилителя на транзисторе VT4. Hа элементах DA1, DA2, D4, DD1 собран генератор треугольного напряжения, на микросхеме DA5 и транзисторе VT1 -стабилизатор тока для питания ГКЧ, а на микросхеме DA3 — усилитель напряжения для развертки осциллографа. Генератор ВЧ собран по схеме мультивибратора с индуктивной нагрузкой. Такое схемотехническое решение позволило обеспечить перекрытие всего диапазона (коэффициент перекрытия по частоте примерно 5) без переключении частотозадающих элементов. Достигнуто это изменением тока через транзисторы, при этом изменяются параметры их проводимости и диффузионные емкости, что позволяет варьировать частоту такого генератора в широких пределах. Так, при изменении тока от 50 до 1,5 мА частота изменяется от 48 до 230 МГц. Но для повышения стабильности частоты и возможности управления генератором ВЧ, его следует питать от стабилизатора тока.

Управляющее напряжение для стабилизатора тока формируется на конденсаторе С3, усиливается микросхемой DA5 и ее выходной сигнал управляет током, протекающим через транзистор VT1 (и транзисторы генератора ВЧ). Элементы DA1, DA2, DA4 и DD1 обеспечивают периодическую перезарядку конденсатора. Цикл перезарядки зависит от положений движков резисторов R2 и R4. Поступающее на резисторы напряжение стабилизировано параметрическим стабилизатором R1 VD1. Усилители постоянного тока DA1 и DA2 выполняют роль компараторов напряжения — в качестве образцового использовано напряжение падения на резисторе R14, а переключающие напряжения определяются положениями резисторов R2 и R4.

В исходном состоянии конденсатор С3 разряжен, поэтому на резисторе R14 и на выводах компараторов 3 DA1 и 2 DA2 будет напряжение, близкое к нулю. В этом случае на входе R триггера DD1 будет высокий логический уровень, а на выходе S — низкий, соответственно на прямом выходе триггера будет низкий уровень, а на инверсном — высокий. В таком состоянии на выходе микросхемы DA4 будет напряжение 10. 11 В и начнется зарядка конденсатора С3 через резистор R11. Увеличение напряжения на конденсаторе приводит к увеличению тока через генератор ВЧ и к уменьшению генерируемой частоты. Когда падение напряжения на резисторе R14 сравняется с напряжением на движке резистора R4, на выходе компаратора DA2 появится низкий логический уровень, но состояние триггера не изменится и процесс зарядки конденсатора продолжится.

При увеличении напряжения на резисторе R14 до уровня напряжения на движке резистора R2, на выходе компаратора DA1 появится высокий логический уровень, состояние триггера изменится на противоположное, поэтому на выходе микросхемы DA4 будет напряжение -10. -11 В и начнется разрядка конденсатора С3. При этом компаратор DA1 переключится в состояние с низким логическим уровнем на выходе, но триггер не перебросится и конденсатор С3 продолжит разрядку. При разрядке конденсатора до напряжения срабатывания компаратора DA2, на его выходе появится высокий логический уровень, триггер переключится, на выходе микросхемы DA4 будет напряжение 10. 11 В — снова начнется зарядка конденсаторе С3. Таким образом, изменяя напряжение на движках резисторов R2 и R4, можно изменять напряжения на входах компараторов, между которыми происходит перезарядка конденсатора С3, т.е. диапазон изменения тока, протекающего через генератор ВЧ, а значит, и диапазон изменения его частоты. Так как эти напряжения можно устанавливать независимо друг от друга, то обеспечивается независимая установка верхней и нижней частот диапазона качания частоты генератора.

На конденсаторе С3 формируется треугольное напряжение, а не пилообразное, как это обычно бывает в подобных устройствах. Поэтому частота ГКЧ перестраивается вверх и вниз с одинаковой скоростью. Это позволило устранить необходимое в таких случаях устройство гашения обратного хода луча, что, конечно же, упрощает конструкцию. Следует отметить, что линейность треугольного напряжения будет невысокой, но вполне удовлетворительной. Если линейность имеет важное значение, то в цепи зарядки конденсатора вместо резистора R11 следует включить стабилизатор тока, выполненный по схеме, приведенной на рис.2.

Буферный усилитель на транзисторе VT4 обеспечивает развязку между генератором ВЧ и нагрузкой, а также формирует необходимый уровень выходного напряжения: на выходе XS1 он составляет 100мВ, а на выходе ХS2 -10мВ.

Для синхронизации развертки осциллографа использовано падение напряжения на резисторе R14, оно пропорционально изменению частоты (поскольку оба являются функцией тока через транзисторы генератора), но с обратной зависимостью-большее напряжение на резисторе соответствует меньшему значению частоты. Поэтому его подают на инвертирующий усилитель (микросхема DA3) с регулируемым коэффициентом передачи. На его выходе формируется напряжение для синхронизации развертки осциллографа, имеющее прямую зависимость между напряжением и частотой. Амплитуда этого напряжения устанавливается резистором R10.

Все радиоэлементы приставки размещены на печатной плате. Она изготовлена из двустороннего фольгированного текстолита. Свободная от элементов сторона оставлена металлизированной и соединена с другой стороной фольгой по периметру платы. Эта сторона одновременно является и передней панелью устройства, а детали закрываются корпусом, лучше металлическим.

В устройстве можно применить элементы следующих типов: ОУ-К140УД6 или К140УД7 (с буквенными индексами А и Б), цифровая микросхема — К561ТМ2, 564ТВ1 или другие микросхемы серий К561, 564, содержащих RS-триггер. Кроме того, триггер можно собрать и на основе логических элементов микросхем К561ЛА7, К561ЛЕ5 и др. Транзистор VT1 — КТ603 (с буквенными индексами А — Г); КТ608 (А, Б) КТ630 (А. Б), КТ815 (А — Г), КТ817 (А — Г); VT2 и VT3 -КТ3123А, КТ3123В, а при уменьшении диапазона перестройки и КТ363Б, при использовании транзисторов КТ3101А, КТ3124А, КТ3132А схему генератора надо изменить в соответствии со схемой на рис.3; VT4 — КТ368 (А,Б), КТ399А, К73101А, КТ3124А или им аналогичные. Стабилитрон — КС147А, КС156А. Резисторы R2, R4, R10 — СП, СПО, СП4-1, остальные — МЛТ. Конденсаторы С1,С3 — К50-6, К53-1, К52-1, С7-КД, КТ, остальные — КМ, КЛС, КД. Гнезда XS1, XS2 любые высокочастотные, например телевизионные. Катушки L1, L2 бескаркасные, намотаны на оправке диаметром 2 мм и содержат по 5 витков провода диаметром 0,5 мм, длина намотки 15 мм.

Схема выносной детекторной головки приведена на рис.4. В ней можно применить высокочастотные детекторные диоды — КД419А, ГД507А или аналогичные им. Все элементы размещены в корпусе от фломастера и соединения между ними должны иметь минимальную длину. С осциллографом она соединяется экранированным проводом.

Налаживание устройства начинают с генератора ВЧ. Для этого временно нижний по схеме вывод резистора R11 отсоединяют от микросхемы DA4 и подключают его к движку резистора R2. К гнезду XS1 подключают частотомер, затем, вращая резистор R2, измеряют диапазон изменения частоты генератора — коэффициент его перекрытия по частоте должен быть не менее 5. Если это так, то устанавливают границы диапазона за счет одновременного изменения числа витков катушек или сжимая и разжимая витки. Если коэффициент перекрытия оказался меньше, то можно попытаться увеличить его за счет уменьшения номинала резисторов R3 и R5 на 20. 30%. После этого все соединения восстанавливают и убеждаются в работоспособности генератора треугольного напряжения. Для этого контролируют напряжение на резисторе R14 при вращении резисторов R2 и R4. Затем подключают приставку к осциллографу и резистором R10 устанавливают развертку по горизонтали на весь экран. После этого к гнезду XS1 подключают нагрузку (резистор 75 или 50 Ом) и детекторную головку, а ее выход-на «Вход Y» осциллографа. При этом на экране должна появиться кривая, отражающая частотную зависимость выходного напряжения. Подбором номиналов элементов С7, С10, R13 и мест подключения последних к L2 добиваются напряжения около 100 мВ при ее неравномерности не более 30%. В конструкции автора конденсатор С7 был подключен к первому, а резистор R13 — к третьему витку катушки L2, считая от нижнего по схеме вывода.

В заключение проводят градуировку шкал резисторов R2 и R4. Для этого на вход подключенной к разъему XS1 детекторной головки через резистор сопротивлением 200. 300 Ом подают сигнал с эталонного генератора. С частотой, например, 100 МГц и изменяют его амплитуду до получения аккуратной метки на кривой. После этого ручкой «Fн» совмещают начало развертки с этой меткой и делают отметку на шкале. Затем ручкой «Fв» совмещают конец развертки с этой меткой и также делают отметку уже на шкале этого резистора. Аналогично градуируют шкалу для других частот.

Читайте также  Пк термометр на ds1621

Для питания приставки использован двуполярный стабилизированный источник питания, обеспечивающий ток по плюсовой шине до 100 мА и по минусовой — до 10 мА.

Рис. 2Рис. 3

Рис. 4

Осциллографическая приставка к приемнику — панорамный индикатор УКВ диапазона

П. ВЕНДЕРЕВСКИЙ, г. Барнаул, Алтайский край

Низкочастотный осциллограф, дополненный простым узлом сопряжения, совместно с радиоприемником УКВ ЧМ диапазона позволяет провести визуальный контроль наличия сигналов в радиовещательном диапазоне — от радиостанций, радиомикрофона или иных источников излучения.

В журнале «Радио», 2004, № 4, с. 23— 25, 38 мной описан осциллограф с низкочастотным генератором развертки. Теперь я предлагаю расширить возможности этого прибора либо иного низкочастотного осциллографа. Простая в изготовлении и настройке осциллографическая приставка (на схеме рис. 1 нумерация элементов приемника условная) позволит контролировать присутствие сигналов в радиовещательном диапазоне УКВ приемника.


Радиоприемник УКВ диапазона с перестройкой частоты варикапами вместе с осциллографической приставкой представляет собой по существу анализатор спектра. С помощью такого устройства очень удобно контролировать возможное появление помех в вещательном диапазоне при настройке радиоизлучающих устройств (например, при проверке работы радиомикрофона), так как отпадает необходимость после каждой перестройки выискивать помехи обычным приемником и т. п.
В предлагаемом устройстве использован приемник автомагнитолы «Алтай». Можно использовать и любой другой приемник, в котором есть электронная перестройка частоты гетеродина (варикапами). Предпочтение следует отдать приемнику с широким диапазоном частот, имеющему более линейную шкалу настройки. Не стоит пытаться расширить диапазон частот радиоприемника самостоятельно; это, скорее всего, приведет к нежелательному спаду чувствительности приемника на краях диапазона.
Требования к деталям приставки самые простые: транзистор — любой маломощный кремниевый n-p-n структуры проводимости, коэффициент передачи тока базы значения не имеет, конденсатор — пленочный или керамический, его емкость может отличаться от указанной в схеме в некоторых пределах.
Импульсы синхронизации, необходимые для работы приставки, используются от узла гашения обратного хода луча, в точке А напряжение импульсов изменяется в нужной фазе и имеет амплитуду, достаточную для переключения транзистора VT1 приставки.
Настройку устройства производят в следующем порядке. В первую очередь определяют значения напряжения на варикапах VD1, VD2, соответствующие крайним точкам диапазона настройки приемника. Для этого на время отключают приставку от варикапов и подают на них напряжение с переменного резистора (на схеме не показан), выполняющего функцию регулятора настройки, а указанную точку выхода синхроимпульсов соединяют с входом У осциллографа. Далее измеряют осциллографом напряжение на варикапах, устанавливая движок переменного резистора в крайние положения. Для удобства можно снять осциллограмму на кальку. В дальнейшем это может частично облегчить настройку, а главное, более точно перекрыть исследуемый диапазон.
Выполнив эти несложные операции, отключают переменный резистор от варикапов и подают на них напряжение с
приставки (напряжение питания приставки должно быть стабильным и примерно на 30 % превышать максимальное напряжение настройки варикапов). При этом вход У осциллографа необходимо подключить к выходу приставки (к конденсатору С2). На экране осциллографа появится изображение одного периода пилообразного напряжения. Выбором диапазона генератора развертки осциллографа и плавной регулировкой частоты развертки добейтесь линейности «пилы» (на низких частотах ее линейность ухудшается) и необходимой амплитуды импульсов. Размах пилы должен уложиться в пределы изменения напряжения на варикапах. Как только параметры импульсов будут выставлены, не меняя положения органов настройки длительности развертки осциллографа, переключите вход У к выходу одного из каналов УЗЧ приемника.
Теперь на осциллограмме можно увидеть всплески сигналов. Их количество соответствует числу действующих УКВ радиостанций. Расстояние между всплесками соответствует разности частот этих радиостанций (разнесение несущих частот вещательных УКВ передатчиков в общей зоне распространения, как правило, не менее 300—400 кГц). Направление движения луча соответствует увеличению мгновенной исследуемой частоты. Размер всплесков по вертикали легко подобрать регулятором громкости приемника или изменением чувствительности входа У осциллографа. Если в узле настройки приемника применен переменный резистор с линейной характеристикой, то шкала частот прибора будет подобна шкале частот приемника. Подключив к выходу УЗЧ приемника динамик, можно услышать тональный сигнал, частота которого соответствует частоте сканирования изготовленного устройства, т.е. частоте генератора развертки осциллографа.


Проконтролировать работу прибора можно, собрав генератор меток по схеме на рис. 2. Его кварцевый резонатор желательно подобрать с такой частотой, чтобы в исследуемом диапазоне оказались две или три гармоники.
Включив такой генератор вблизи изготовленной конструкции, можно увидеть на экране осциллографа новые всплески. Если в исследуемый диапазон уместится три гармоники генератора, возможно проверить и линейность частотной шкалы. Рекомендованный проверочный генератор очень удобно использовать для создания на экране «меток» с заведомо известной частотой.

Генератор-приставка к осциллографу для настройки спутниковых приемников

  • Сайт радиолюбителя
  • ► Измерения
  • ► Простая приставка ГКЧ к осциллографу

Простая приставка ГКЧ к осциллографу

Так уж случилось, что сейчас у меня мало промышленных измерительных приборов. Остался только низкочастотный осциллограф С-73. Полоса у C1-73 всего лишь 5 МГц, хотя с «завалом» можно и 10 МГц увидеть и даже оценить напрямую например промежуточную частоту в приемнике 10,7 МГц.
Подобная ситуация часто встречается у тех, кто занимался НЧ техникой и решил попробовать свои силы в ВЧ технике. Более высокочастотные сигналы можно конечно смотреть с помощью детекторной головки, но это не всегда удобно. Осциллограф С1-73 имеет вход «Х». Также у меня есть частотомер. Для настройки приемников я стал пользоваться различными простыми показометрами и приставками к осциллографу, что позволяет даже с этими приборами настраивать приемники на частоту до сотни мегагерц.
Вот хотя бы настраивал приемник на 144 МГц.
http://www.radiocxema.h1n.ru/2019/12/12/эксперименты-с-приемником-чм-на-144-мгц/
Одна из приставок, это ГКЧ. Схем подобных приставок в Интернете полно. Можно хотя бы здесь посмотреть.
https://radiokot.ru:443/forum/viewtopic.php?f=10&t=115533
Но я пользуюсь такой.

Я не сказал бы, что она лучше других, но по моему мнению удобнее. Генератор в ней собран на транзисторах VT10, VT11. Транзисторы работают в барьерном режиме. Подробнее про этот генератор можно почитать здесь.
https://radiokot.ru:443/forum/viewtopic.php?p=1620846#p1620846
Особенность этого генератора в том, что простой заменой катушки и емкости в контуре его можно заставить работать в диапазоне от сотен килогерц, до сотен мегагерц. При этом сменная катушка даже отводов не имеет.
Схема особенностей не имеет. Конденсатор С11 заряжается через стабилизатор тока на транзисторе VT7 и разряжается короткими импульсами. Частота этих импульсов для настройки схем на L, С можно взять порядка 150 – 250 Гц, что бы не было моргания экрана. Если нужно настраивать кварцевые фильтры, то частоту нужно сделать меньше 50 Гц. Вся настройка состоит в том, что покрутить подстроечник R17 и на выходе эмиттерного повторителя получить пилообразное напряжение максимальной амплитуды.
У меня оно порядка 9 вольт получается.

Пользоваться как обычно. В схему ГКЧ подпаиваем нужную катушку. Точную установку частоты делаю обычно сердечником катушки. Пилу подаем на вход «Х» осциллографа. Выход приставки подключаем к устройству, АЧХ которого нужно посмотреть. Крутим сердечник катушки и устанавливаем точно нужную частоту. Резистором R20 устанавливаем нужную девиацию частоты. Недостаток схемы еще в том, что при изменении девиации немного меняется частота, но её можно подправить сердечником катушки.
Вот я настраиваю приемник с двумя связанными контурами в УПЧ.
Это устанавливаю связь между контурами больше критической.

Это уменьшаю связь между контурами до критической.

Это настраиваю радиовещательный УКВ приемник.
Проверяю УПЧ.

Это смотрю настройку керамического фильтра.

Это настраиваю S- кривую частотного детектора.

Как писал выше, если частоту коротких импульсов уменьшить, то можно настраивать кварцевые фильтры. Вот я согласовывал в схеме кварцевый фильтр MCF10,7-15C из радиостанции «Лен» для получения нужной формы АЧХ.

Дело в том, что если кварцевый фильтр плохо согласован, то АЧХ искажается. Появляется большая неравномерность вершины и приемник будет работать плохо.

Как все это сделать без ГКЧ я не знаю, а данная приставка, хотя и очень примитивная, позволяет все это сделать.
Если частота на которой нужно работать с ГКЧ больше, чем полоса осциллографа, то нужно просто воспользоваться детекторной головкой, например такой.

Диод лучше ВЧ германиевый. Я Д311 ставлю. Просто они у меня есть.
Тогда вместо такой картинки.

Будем видеть такую.

Понятно, что с схему приставки при желании можно ввести генератор меток для определения центральной частоты и ширины полосы пропускания. Можно также сделать детекторную головку, что позволит смотреть АЧХ на частотах в сотни мегагерц.
При настройке приемников часто приставку я вообще к приемнику не подключаю. Просто делаю на выходе приставки небольшой проводок в качестве антенны и на входе приемника антенну.
Вот например, стал я заниматься приемниками на 27 МГц и просто на макетке за пару часов спаял такую схему.

Транзисторы здесь кроме VT1 и VT4 любые малой мощности. У меня стояли КТ315 и КТ361
VT1 и VT4 надо поставить помощней. У меня стояли КТ3117

Схема по сути отличается от приведенной выше только генератором, который я в данном случае спаял по схеме генератора Колпитца с общей базой. Данная схема генератора удобна тем, что если вместо конденсатора С12 поставить кварц на 27 МГц, то получим фиксированную частоту работы нашего приемника. Это иногда удобно при настройке схемы.

Стабилизаторы можно ставить любые, например интегральные.
Инвертора КМОП любые.

Читайте также  Простой и недорогой 3-х осевой станок с чпу своими руками

Про катушки.
Катушка зависит от того, на какой частоте будет работать ГКЧ. Обычно я ставлю примерно, а потом измеряю частоту генерации частотомером.
Например для частоты 27 МГц катушку можно намотать на каркасе диаметром 5 — 6 мм. Количество витков порядка 10. Провод 0,4 — 0,5 мм
Для второй схемы на частоту 27 МГц конденсаторы в генераторе могут быть в пределах
С8 0 — 10 пф
С9 15 пф
С10 47 пф
Более точно частоту устанавливал с помощью сердечника, контролируя частоту генерации частотомером. При этом сердечник может быть как ферромагнитный, так и например латунный. Например, если частота ниже, чем нужно, то просто вместо ферромагнитного сердечника вкручиваю латунный или медный.

Данные схемы не имеет смысла повторять на 100%. В статье описал только подход по изготовлению простейшей приставки ГКЧ к осциллографу, которой пользовался при настройке всех схем, что выложил на сайте.

При составлении своей схемы нужно стремиться получить стабильные и развязанные друг от друга напряжения на выходах стабилизаторов. Желательно, как это сделано у меня использовать два стабилизатора. Это упростит настройку схемы. Иначе может возникнуть нестабильная работа ГКЧ, как например дрожание изображения при малой полосе качания.
Если при работе с приставкой получение маленькой полосы качания не потребуется, например при настройке радиовещательного УКВ приемника, то питать схему ГКЧ можно по упрощенной схеме. Просто получить стабильное напряжение 12 вольт любым способом, а питание генератора сделать поставив просто стабилитрон на 5 — 7 вольт

Т.е. даже в упрощенном варианте, питание генератора ВЧ и питание остальной схемы нужно хотя бы каким то способом, но разделить.
Разделение с помощью RC цепочки, на практике получается недостаточным.

Я описал приставку, которой пользуюсь сам. Она удобна тем, что легко согласуется с имеющимся у меня осциллографом С1-73 имеющим вход «Х»
Если у вашего осциллографа есть «пила» выведенная наружу, то удобнее пойти по пути описанному здесь.
http://ra3ggi.qrz.ru/UZLY/991123.htm
Цитата оттуда.
У осциллографа С1-77 на боковую стенку выведено пилообразное напряжение от генератора развертки. Это позволило исключить из схемы приставки генератор пилообразного напряжения. При этом, естественно, отпадает необходимость в синхронизации и появляется возможность наблюдать АЧХ при разных длительностях развертки. Очевидно, что и при использовании осциллографов других типов имеет смысл использовать их подобным образом после соответствующей доработки. Поскольку предполагалось работать только-в диапазоне 8 МГц, была оставлена катушка только этого диапазона. Для увеличения выходного напряжения выходной каскад был переделан в резонансный. Настраивается он в резонанс после того как выход приставки будет соединен с входом фильтра (проводниками не более 10 см длиной). Схема переделанной приставки приведена на рисунке.

Если ГКЧ будет на несколько частот, то выходной каскад лучше изменить, да и смысла не вижу применять на выходе мощный транзистор.

Можно также воспользоваться статьей из ж. Радио 5-1993 год. Стр. 24
http://archive.radio.ru/web/1993/05/

Можно также приставку ГКЧ сделать к осциллографу у которого нет ни входа «Х», ни вывода пилы, а есть только вход «внешняя синхронизация».
Принцип состоит в том, что нужно синхронизировать пилообразное напряжение развертки осциллографа и «пилу», которая формируется в ГКЧ и которая «качает» частоту генерации в ГКЧ.

На схеме в точке «Б» у нас «пила» что подается на варикап в ГКЧ.
В точке «А» имеем короткие импульсы которые подаются на вход внешней синхронизации осциллографа. Длительность развертки осциллографа устанавливаем примерно такой же, что и длительность «пилы», что формируется в приставке ГКЧ.
В результате всего этого у нас получается, что развертка осциллографа синхронизирована с «пилой» формируемой в приставке ГКЧ.

Генератор-приставка к осциллографу для настройки спутниковых приемников

На рис. 1 приведена электрическая принципиальная схема ЧМ-генератора, способного работать в FM-диапазоне. Генератор может использоваться совместно с высококачественной звуковоспроизводящей аппаратурой.

Приставка к генератору для измерения резонансной частоты контура с повышенной точностью

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»>

Д. МОЛОКОВ, г. Нижний Тагил Свердловской обл.
Предлагаемая приставка — по существу измеритель резонансной частоты последовательного колебательного контура, в котором, кроме измеряемой индуктивности, обязательно имеется конденсатор известной ёмкости. Контур связан с внешним генератором немодулированных синусоидальных колебаний через резистор. Измерив резонансную частоту контура по минимуму напряжения на нём (грубо) или по совпадению фаз тока, протекающего через контур, и приложенного к нему напряжения (точно), индуктивность определяют расчётом. Приставка позволяет при необходимости измерять индуктивность на той частоте, для работы на которой предназначена катушка, а также измерять ёмкость конденсаторов и подгонять параметры элементов контура для настройки его на заданную частоту.

Светодиодный ГИР

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»>

ГИР (гетеродинный индикатор резонанса), -универсальный прибор, он состоит из волномера и гетеродина Он нужен для измерения резонансной частоты колебательных контуров, соединительных линий, элементов антенных систем, кроме того, им можно пользоваться и как ВЧ генератором сигналов.
Особенность данного прибора в том, что вместо традиционного стрелочного индикатора в нем используется светодиодная шкала «светящийся столб».

Приставка к генератору сигналов ВЧ

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»>

Настройка любительского приемника (особенно супергетеродинного) или другого устройства, содержащего высокочастотные колебательные контуры, значительно упростится, если его контуры заранее настроить на нужные частоты. Сделать это можно с помощью несложной приставки к генератору сигналов ВЧ, предложенной одним из старейших московских радиолюбителей Н. Путятиным.

ГИР для настройки проволочных антенн

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»>

Простые в изготовлении и эксплуатации гетеродинные индикаторы резонанса широко используются радиолюбителями. Применяют их, в частности, и при настройке антенн. Однако классические варианты ГИР ориентированы на индуктивную связь с измеряемым колебательным контуром. Их небольшие по размерам катушки индуктивности в большинстве случаев не позволяют обеспечить достаточную связь с элементами антенны, например, с проволочной рамкой. В результате индикация резонансной частоты элемента становится нечеткой, что приводит к значительным погрешностям измерений. Английский коротковолновик Питер Додд (G3LDO) решил эту проблему просто, изготовив для настройки элементов своего «двойного квадрата» несложный специализированный ГИР. Он отличается от классических вариантов этого прибора лишь его конструктивным исполнением (Peter Dodd. Antennas. — RadCom, 2008, March, p. 66, 67). Схемотехническое решение гетеродинного индикатора резонанса может быть любым — великое множество их было опубликовано в радиолюбительской литературе. Питер Додд использовал один из простейших вариантов ГИР.

ГЕНЕРАТОР ШУМА

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»>

Несложный генератор шума для налаживания спортивной и высококачественной бытовой аппаратуры можно изготовить, используя в качестве источника маломощный кремниевый транзистор. Этот генератор предложил С. Жутяев.

Схема простого гетеродинного индикатора резонанса.

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»>

Схема простого гетеродинного индикатора резонанса.
Задача антенны — преобразовать с максимально высоким КПД энергию генерируемых передатчиком высокочастотных колебаний в энергию электромагнитного поля и излучить ее в виде электромагнитных волн. Для получения максимального электрического и магнитного поля обычно используется явление резонанса, которое проявляется в многократном усилении электрического и магнитного полей в колебательном контуре при совпадении собственных и вынужденных колебаний. Для определения величины резонансных частот элементов антенно-фидерных устройств применяют гетеродинные индикаторы резонанса.

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРА «ГУК-1»

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»>

В. РУДОЙ
Один из популярных промышленных измерительных приборов» встречающихся в торговле — генератор «ГУК-1» (генератор учебный комбинированный). Им можно пользоваться при налаживании самой разнообразной радиоаппаратуры: усилителей, радиоприемников, магнитофонов, телевизоров. По низкой частоте на выходе генератора можно получать сигналы амплитудой до 0,5 В пяти фиксированных частот: 100, 500, 1000, 5000 и 15 000 Гц. С высокочастотного выхода можно снимать сигналы амплитудой до 0,1 В в пяти поддиапазонах частот: I — 150. 340 кГц, II — 340. 800 к Гц, III — 800.. 1800 кГц, IV — 4,0. 10,2 МГц, V — 10,2. 28.0 МГц. Как видно из приведенных данных, в генераторе, к сожалению, отсутствует поддиапазон частот 1.8. 4 МГц, охватывающий любительские диапазоны 160 и 80 м.

ГЕНЕРАТОР БЕЗ КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»>

Генератор, схема которого изображена на рис. 1. 3-й с. вкладки, может пригодиться для налаживания узлов ПЧ приемников, проверки электромеханических, пьезокварцевых и других фильтров. Пределы перестройки частоты генератора 430. 500 кГц. Выходное напряжение можно плавно изменять от 0 до 1 В (эфф.). Питают генератор от любого стабилизированного источника питания напряжением 9 В.

О популярной схеме генератора высокой частоты

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»>

А.Г. Зызюк г. Луцк РА 5’2010
В зарубежных изданиях нередко публикуются схемы весьма интересных и оригинальных конструкций. Поэтому впоследствии очень часто эти схемы появляются уже в наших отечественных журналах (стран СНГ). Нередко схемы публикуются с опечатками или ошибками, которые беспрепятственно переходят из зарубежных изданий в наши. О некоторых подобных ситуациях и пойдет речь в данной статье.

Ещё статьи.

  1. РЕЗОНАНСНЫЙ ВОЛНОМЕР
  2. ГЕНЕРАТОР ВЧ
  3. Генератор сигнала ДМВ
  4. Гетеродинный индикатор резонанса на 1,8. 150 МГц
  5. Генератор качающейся частоты

Страница 1 из 2

  • В начало
  • Назад
  • 1
  • 2
  • Вперёд
  • В конец

Генератор-приставка к осциллографу для настройки спутниковых приемников

ОСНОВНЫЕ
РАЗДЕЛЫ:

АВТОМОБИЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМ
СВЕТОДИНАМИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
СРЕДСТВА
СВЯЗИ
ЭЛЕКТРОНИКА И ЗДОРОВЬЕ
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА ДОМА И НА РАБОТЕ
ИСТОЧНИКИ
ПИТАНИЯ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
АВТОМАТИКА, ТЕЛЕМЕХАНИКА, ЦИФРОВАЯ ТЕХНИКА

ПРИСТАВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

В последнее время в радиолюбительской практике широко стали применяться визуальные методы проведения контроля характеристик, основанные на использовании панорамных индикаторов. С их помощью удается намного оперативнее производить регулировку таких весьма сложных радиотехнических устройств, как фильтры, усилители, радиоприемники, телевизоры, антенны. Однако приобрести такой прибор промышленного изготовления не всегда возможно, да и стоит он недешево. Между тем, без особых затрат можно сделать аналогичный по функциональному назначению прибор в виде приставки к осциллографу. Такая приставка должна содержать генератор качающейся частоты (ГКЧ), генератор напряжения для развертки осциллографа и выносную детекторную головку. Схема такой приставки показана на рис. 1.

Читайте также  Зарядка телефона от одной батарейки

При разработке приставки ставилась цель создать простую, малогабаритную и удобную для повторения конструкцию. Правда, из-за своей простоты она, конечно, не лишена некоторых недостатков, но ее и следует рассматривать лишь как базовую конструкцию. По мере добавления других узлов можно будет расширить функциональные возможности и сервисные удобства прибора. Предлагаемая приставка предназначена для настройки различных электронных устройств в диапазоне частот 48. 230 МГц, т.е. в телевизионном диапазоне MB. Однако эта конструкция позволяет изменять диапазон ее рабочих частот, и тогда она сможет работать в диапазоне ДМВ (300. 900 МГц), первой промежуточной частоты спутникового телевидения (800. 1950 МГц) или на радиолюбительских KB диапазонах. Основное достоинство такой приставки заключается в том, что весь диапазон частот перекрывается с помощью одного ГКЧ (это удобно при настройке широкополосных устройств, например антенных усилителей, селекторов каналов телевизоров и т.п.), предусмотрена возможность установки верхней и нижней частот диапазона качания независимо друг от друга двумя ручками управления. Это позволяет быстро устанавливать необходимый участок рабочего диапазона. К недостаткам же устройства следует отнести нелинейную зависимость напряжения развертки и изменение его амплитуды при изменении диапазона рабочих частот. Приставка состоит из ГКЧ, собранного на транзисторах VT2 VT3, буферного усилителя на транзисторе VT4.Ha элементах DA1, DA2, DA4. DD1 собран генератор треугольного напряжения, на микросхеме DA5 и транзисторе VT1 — стабилизатор тока для питания ГКЧ, а на микросхеме DA3 — усилитель напряжения для развертки осциллографа. Генератор ВЧ собран по схеме мультивибратора с индуктивной нагрузкой. Такое схемотехническое решение позволило обеспечить перекрытие всего диапазона (коэффициент перекрытия по частоте примерно 5) без переключении частотозадающих элементов. Достигнуто это изменением тока через транзисторы, при этом изменяются параметры их проводимости и диффузионные емкости, что позволяет варьировать частоту такого генератора в широких пределах. Так, при изменении тока от 50 до 1,5 мА частота изменяется от 48 до 230 МГц. Но для повышения стабильности частоты и возможности управления генератором ВЧ, его следует питать от стабилизатора тока. Управляющее напряжение для стабилизатора тока формируется на конденсаторе СЗ, усиливается микросхемой DA5 и ее выходной сигнал управляет током, протекающим через транзистор VT1 (и транзисторы генератора ВЧ). Элементы DA1,DA2, DA4 и DD1 обеспечивают периодическую перезарядку конденсатора. Цикл перезарядки зависит от положений движков резисторов R2 и R4. Поступающее на резисторы напряжение стабилизировано параметрическим стабилизатором R1 VD1. Усилители постоянного тока DA1 DA2 выполняют роль компараторов напряжения — в качестве образцового использовано напряжение падения на резисторе R14, а переключающие напряжения определяются положениями резисторов R2 и R4. В исходном состоянии конденсатор СЗ разряжен, поэтому на резисторе R14 и на выводах компараторов 3 DA1 и 2 DA2 будет напряжение, близкое к нулю. В этом случае на входе R триггера DD1 будет высокий логический уровень, а на выходе S — низкий, соответственно на прямом выходе триггера будет низкий уровень, а на инверсном — высокий. В таком состоянии на выходе микросхемы DA4 будет напряжение 10. 11 В и начнется зарядка конденсатора СЗ через резистор R11. Увеличение напряжения на конденсаторе приводит к увеличению тока через генератор ВЧ и к уменьшению генерируемой частоты. Когда падение напряжения на резисторе R14 сравняется с напряжением на движке резистора R4, на выходе компаратора DA2 появится низкий логический уровень, но состояние триггера не изменится и процесс зарядки конденсатора продолжится. При увеличении напряжения на резисторе R14 до уровня напряжения на движке резистора R2, на выходе компаратора DA1 появится высокий логический уровень, состояние триггера изменится на противоположное, поэтому на выходе микросхемы DA4 будет напряжение -10. -11 В и начнется разрядка конденсатора СЗ. При этом компаратор DA1 переключится в состояние с низким логическим уровнем на выходе, но триггер не перебросится и конденсатор СЗ продолжит разрядку. При разрядке конденсатора до напряжения срабатывания компаратора DA2, на его выходе появится высокий логический уровень, триггер переключится, на выходе микросхемы DA4 будет напряжение 10. 11 В — снова начнется зарядка конденсатора СЗ.

Таким образом, изменяя напряжение на движках резисторов R2 и R4, можно изменять напряжения на входах компараторов, между которыми происходит перезарядка конденсатора СЗ, т.е. диапазон изменения тока, протекающего через генератор ВЧ, а значит, и диапазон изменения его частоты. Так как эти напряжения можно устанавливать независимо друг от друга, то обеспечивается независимая установка верхней и нижней частот диапазона качания частоты генератора. На конденсаторе СЗ формируется треугольное напряжение, а не пилообразное, как это обычно бывает в подобных устройствах. Поэтому частота ГКЧ перестраивается вверхи вниз с одинаковой скоростью. Это позволило устранить необходимое в таких случаях устройство гашения обратного хода луча, что, конечно же, упрощает конструкцию. Следует отметить, что линейность треугольного напряжения будет невысокой, но вполне удовлетворительной. Если линейность имеет важное значение, то в цепи зарядки конденсатора вместо резистора R11 следует включить стабилизатор тока, выполненный по схеме, приведенной на рис. 2.

Буферный усилитель на транзисторе VT4 обеспечивает развязку между генератором ВЧ и нагрузкой, а также формирует необходимый уровень выходного напряжения: на выходе XS1 он составляет 100 мВ, а на выходе XS2 — 10 мВ. Для синхронизации развертки осциллографа использовано падение напряжения на резисторе R14, оно пропорционально изменению частоты (поскольку оба являются функцией тока через транзисторы генератора), но с обратной зависимостью — большее напряжение на резисторе соответствует меньшему значению частоты. Поэтому его подают на инвертирующий усилитель (микросхема DA3) с регулируемым коэффициентом передачи. На его выходе формируется напряжение для синхронизации развертки осциллографа, имеющее прямую зависимость между напряжением и частотой. Амплитуда этого напряжения устанавливается резистором R10.

Все радиоэлементы приставки размещены на печатной плате, показанной на рис. 3 . Она изготовлена из двустороннего фольгированного текстолита. Свободная от элементов сторона оставлена металлизированной и соединена с другой стороной фольгой по периметру платы. Эта сторона одновременно является и передней панелью устройства, а детали закрываются корпусом, лучше металлическим.

В устройстве можно применить элементы следующих типов:ОУ — К140УД6 или К140УД7 (с буквенными индексами А и Б), цифровая микросхема — К561ТМ2, 564ТВ1 или другие микросхемы серий К561, 564, содержащих RS-тригтер. Кроме того, триггер можно собрать и на основе логических элементов микросхем К561ЛА7, К561ЛЕ5 и др. Транзистор VT1 — КТ603 (с буквенными индексами А — Г), КТ608 (А, Б), КТ630 (А, Б), КТ815 (А — Г), КТ817 (А — Г); VT2 и VT3 — КТ3123А, КТ3123В, а при уменьшении диапазона перестройки и КТ363Б, при использовании транзисторов КТ3101А, КТ3124А, КТ3132А схему генератора надо изменить в соответствии со схемой на рис. 4 ; VT4 — КТ368 (А,Б), КТ3101А, КТ3124А или им аналогичные. Стабилитрон — КС147А, КС156А. Резисторы R2, R4, R10 — СП, СПО, СП4-1, остальные — МЛТ. Конденсаторы С1,СЗ — К50-6, К53-1, К52-1. С7-КД, КТ, остальные-КМ, КЛС, КД. Гнезда XS1, XS2 любые высокочастотные, например телевизионные. Катушки L1,12 бескаркасные, намотаны на оправке диаметром 2 мм и содержат по 5 витков провода диаметром 0,5 мм, длина намотки 15 мм. Схема выносной детекторной головки приведена на рис. 5.

В ней можно применить высокочастотные детекторные диоды — КД419А, ГД507А или аналогичные им. Все элементы размещены в корпусе от фломастера и соединения между ними должны иметь минимальную длину. С осциллографом она соединяется экранированным проводом.

Налаживание устройства начинают с генератора ВЧ. Для этого временно нижний по схеме вывод резистора R11 отсоединяют от микросхемы DA4 и подключают его к движку резистора R2. К гнезду XS1 подключают частотомер, затем, вращая резистор R2, измеряют диапазон изменения частоты генератора— коэффициент его перекрытия по частоте должен быть не менее 5. Если это так, то устанавливают границы диапазона за счет одновременного изменения числа витков катушек или сжимая и разжимая витки. Если коэффициент перекрытия оказался меньше, то можно попытаться увеличить его за счет уменьшения номинала резисторов R3 и R5 на 20. 30 %. После этого все соединения восстанавливают и убеждаются в работоспособности генератора треугольного напряжения. Для этого контролируют напряжение на резисторе R14 при вращении резисторов R2 и R4. Затем подключают приставку к осциллографу и резистором R10 устанавливают развертку по горизонтали на весь экран. После этого к гнезду XS1 подключают нагрузку (резистор 75 или 50 Ом) и детекторную головку, а ее выход—на “ВХОДУ” осциллографа. При этом на экране должна появиться кривая, отражающая частотную зависимость выходного напряжения. Подбором номиналов элементов С7, С10, R13 и мест подключения последних к L2 добиваются напряжения около 100 мВ при ее неравномерности не более 30 %. В конструкции автора конденсатор С7 был подключен к первому, а резистор R13— к третьему витку катушки 12, считая от нижнего по схеме вывода. В заключение проводят градуировку шкал резисторов R2 и R4. Для этого на вход подключенной к разъему XS1 детекторной головки через резистор сопротивлением 200. 300 Ом подают сигнал с эталонного генератора. С частотой, например, 100 МГц и изменяют его амплитуду до получения аккуратной метки на кривой. После этого ручкой “F” совмещают начало развертки с этой меткой и делают отметку на шкале. Затем ручкой “F” совмещают конец развертки с этой меткой и также делают отметку уже на шкале этого резистора. Аналогично градуируют шкалу для других частот. Для питания приставки использован двуполярный стабилизированный источник питания, обеспечивающий ток по плюсовой шине до 100 мА и по минусовой — до 10 мА.