ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ

В. Леонтьев, Радио №12/1965, ст.49

Двухламповый генератор качающейся частоты вме­сте с осциллографом ЭО-5, ЭО-6 или любительским применяется для настройки и регулировки усили­телей ПЧ широковещательных и связных радиоприем­ников, а также отдельных фильтров ПЧ.

Диапазон частот генератора 350—600 кгц. Девиация частоты 300 гц — 100 кгц. Он может генерировать метки на частоте 465 +/- 1*10^-5 кгц или же с плавной регулировкой частоты в пределах 430—500 кгц. Цена деления шкалы плавного генератора меток составляет 500 гц. Выходное сопротивление прибора 600 ом. На­пряжение на выходе изменяется в пределах 15 мв — 1,5 в. Частота развертки 300—600 гц. Чувствительность на входе детектора (с осциллографом ЭО-6) не менее 0,15 мм/мв эфф. Входная емкость детекторного проб­ника 6 пф.

Питается прибор от сети переменного тока напряже­нием 127 и 220 в и потребляет мощность 45 ва. От его блока питания можно получить напряжения 220 в (при токе 30 ма) и 100 в (при 15 ма) для питания анодно­экранных цепей настраиваемой аппаратуры, а также 6,3 в (при 1,5 а) и 1,5—3 в (при 1 а) для питания цепей накала.

Размеры генератора качающейся частоты 250Х190Х300 мм.

Блок-схема и принципиальная схема генератора качающейся частоты помещены на вкладке (стр. 4). Собственно генератор качающейся частоты собран на правом (по схеме) триоде лампы Л₁ по схеме индуктив­ной трехточки. Изменение частоты происходит вслед­ствие изменения емкости диода-варикапа Д₁, включен­ного параллельно контуру генератора L₁C₁. На диод поступают, два напряжения: напряжение смещения с потенциометра R₅, которым устанавливают среднюю частоту генератора, и пилообразное напряжение раз­вертки с потенциометра R₆, с помощью которого уста­навливают величину девиации частоты. Напряжение смещения снимается с выпрямителя, а напряжение развертки — с генератора пилообразного напряжения, собранного на неоновой лампе Л₃.

Напряжение развертки выводится на гнездо «раз­вертка» и может использоваться для внешней синхро­низации осциллографа. Высокочастотное напряжение генератора качающейся частоты через разделительный конденсатор С₆ подводится к гнезду «Выход». Его можно регулировать с помощью сопротивления R₄. Кроме того, напряжение ВЧ через конденсатор С₇ поступает на смеситель меток (Д2).

На диод-смеситель метки подаются еще два напря­жения. Через конденсатор С₈ поступает напряжение с кварцевого калибратора, работающего на лампе Л2, — а через конденсатор С₉ — с выхода плавного генератора меток, собранного на левом триоде лампы Л₁.

На сопротивлении нагрузки смесителя (R₁₅) падает напряжение с частотой биений. Благодаря фильтру звуковой частоты L₃С₁₈ амплитуда этого напряжения возрастает с понижением частоты биений. Она макси­мальна, когда частоты обоих генераторов равны. На­пряжение метки подводится к гнезду «на вход Y осцил­лографа». Последнее соединено с гнездом «С контура», куда по специальному кабелю подводится продетекти­рованное напряжение с настраиваемого контура или усилителя.

Сопротивление R₁₄ необходимо для подбора опти­мального соотношения между величинами напряжения, поступающего с контура (или усилителя), и напряжения метки.

Кварцевый калибратор собран на лампе Л2. Кварц КВ (465 кгц) включен между управляющей и экранной сетками. Частоту колебаний кварцевого калибратора можно подстраивать конденсатором С20.

Плавный генератор меток так же, как и генератор качающейся частоты, собран по схеме трехточ­ки. Частота меток изменяется плавно с измене­нием емкости конденсатора С₁₀, шкалу которого можно устанавливать на нуль с помощью корректи­рующего конденсатора С₁₁ по кварцевому калибратору 465 кгц. Таким образом, значению частоты 465 кгц на шкале генератора меток соответствует нулевое деление. Вправо и влево от нулевого деления нане­сены риски 1, 2, 3 … 30 кгц для изменения частоты генератора на ±30 кгц от значения 465 кгц, что необ­ходимо при определении полосы пропускания и изби­рательности фильтров ПЧ. Генератор меток периоди­чески калибруют (через 60—90 мин после прогрева генератора).

Кварцевый калибратор и генератор метки выклю­чают специальным тумблером П₁ (в положении «выкл.»). Когда П₁ находится в правом положении, включается только плавный генератор меток, а если перевести П₁ в левое положение, включается дополнительный квар­цевый калибратор.

Выпрямитель собран на диодах Д₃—Д₆. Питающие напряжения подводятся к отдельному штепсельному разъему и по соединительному кабелю поступают на усилитель. Схемы кабелей для соединения прибора с осциллографом и настраиваемым усилителем или фильт­ром ПЧ показаны на вкладке (стр. 4).

Конструкция и детали. Внешний вид генератора качающейся частоты показан на вкладке. Передняя панель, на которой размещены все манипуляционные элементы, изготовлена из дюралюминия толщиной 4—5 мм.

Шкала генератора меток нанесена на диск диаметром 120 мм. Диск с помощью втулки насажен на ось конден­сатора С₁₀. Для плавной установки частоты метки применен фрикционный механизм.

Основные детали прибора смонтированы на гори­зонтальной панели, изготовленной из стали толщиной 2,5—3 мм. Конденсаторы переменной емкости С₁₀ и С₁₁, катушки L₁ и L2, а также силовой трансформатор и сетевой фильтр заключены в экраны из жести тол­щиной 0,3—0,5 мм. В качестве конденсаторов С₁₀ и С₁₁ можно использовать любые подстроечные конден­саторы с воздушным диэлектриком и достаточно длин­ной осью.

Катушки L1 и L2 имеют броневые сердечники СБ-За из карбонильного железа. Данные катушек и высоко­частотных дросселей сведены в табл. 1.

Силовой трансформатор Тр₁ выполнен на ленточном сердечнике ШЛ 20X20 мм. Его первичная обмотка содержит 840 витков провода ПЭЛ 0,44+630 витков провода ПЭЛ 0,35, повышающая обмотка — 1700 вит­ков провода ПЭЛ 0,2. Обмотки накала ламп насчитывают по 48 витков провода ПЭЛ 0,74, обмотка накала батарейных ламп — 37 витков провода ПЭЛ 0,8. Все обмотки необходимо отделить друг от друга экраном из медной фольги толщиной 0,1 мм.

Сердечник дросселя фильтра Др₅ набран из пластин Ш-16, толщина набора 16 мм, толщина воздушного зазора 0,2 мм. Обмотка дросселя намотана проводом ПЭЛ 0,15 до заполнения каркаса.

Обмотка низкоомного дросселя фильтра Др₃ на­мотана проводом ПЭЛ 0,51 на сердечнике из пластин Ш-20 (толщина набора 20 мм) до заполнения каркаса. Толщина воздушного зазора в сердечнике 0,1 мм.

Индуктивность НЧ фильтра смесителя 5—10 гн. Сердечник катушки набран из пластин Ш-12, толщина набора 12 мм. Обмотка намотана проводом ПЭЛ 0,1 до заполнения каркаса. Пластины сердечника соби­раются в стык.            .

Чертежи разметок передней, горизонтальной и зад­ней панелей представлены на рис. 1, 2, 3. Корпус прибора изготовлен из листовой стали толщиной 0,8 мм.

Налаживание и градуировка

Перед включением прибора в сеть проверяют правильность вы­полнения монтажа, удаляют из контура  L1C1 диод-варикап Д₁ и заменяют его конденсатором КТК (100—120 пф).

Проверив напряжения на вы­ходе выпрямителя и на электродах ламп, приступают к налаживанию каскада генератора качающейся частоты. Генератор меток и квар­цевый калибратор отключают.

С помощью лампового вольтмет­ра ВК7-4 или другого проверяют, есть ли генерация, и подбором сопротивления R₃ в цепи анода лампы устанавливают напряже­ние на контуре не более 8—10 в. Затем отпаивают конденсатор ем­костью 100—120 пф и включают диод Д₁.

Теперь следует точно уста­новить граничные частоты гене­ратора. Для этого необходимы гетеродинный волномер (типа 526—528), или калиброванный приемник со вторым гетеродином, или генератор сигналов Г4-1А (ГСС-6А). Вращая ручку потен­циометра «средняя частота», по волномеру и радиоприемнику определяют предел перестройки средней частоты гене­ратора. При отсутствии девиации он должен быть равен 400—500 кгц.

Если имеется генератор ГСС-6А, то для определения диапазона’ перестройки генератора качающейся часто­ты используют диодный смеситель прибора. Для этого через конденсатор емкостью 30—50 пф подают на диод- смеситель (в точку А) напряжение с выхода ГСС-6А, а между точкой Б и корпусом генератора включают головные телефоны сопротивлением не меньше 4400 ом. По звуковым биениям отмечают совпадение частот и определяют перестройку средней частоты генератора.

Затем настраивают генератор пилообразного напря­жения. Для этого на генератор подают высокое напря­жение и проверяют по экрану осциллографа, генери­руются ли колебания.. Если генерации нет, уменьшают величину сопротивления R₁₂. Период колебаний гене­ратора зависит от емкости конденсаторов С₁₅, С₁₆ и сопротивления R6. От соотношения величин емкостей конденсаторов С₁₅, С₁₆ и сопротивления R₆ зависит линейность пилы.

Далее определяют ширину полосы качания частоты (девиацию) при помощи осциллографа и ГСС-6А. При этом гнездо «на вход Y осциллографа» кабелем соеди­няют со входом усилителя вертикального отклонения осциллографа. Напряжение с ГСС подают на диод- смеситель (в ту же точку А), телефоны включать не нужно. Если частота ГСС-6А попадает в полосу качания частоты настраиваемого прибора, на экране осцилло­графа должны появиться горизонтальная полоса и всплеск. Изменением частоты сигнал-генератора ГСС-6А смещают всплеск влево и вправо по горизонтальной оси до его пропадания и по шкале ГСС-6А отмечают, каким частотам соответствует пропадание всплеска. Эту операцию повторяют при различных положениях ручки регулировки девиации генератора качающейся частоты

Девиация частоты должна быть в пределах 300 гц— 100 кгц и более. Если она меньше, то необходимо уве­личить емкость конденсатора С₄. Увеличения девиации можно добиться, поменяв полярность диода-варикапа или же подобрав диод с соответствующими параметрами.

Следующим налаживают кварцевый калибратор. Правильно смонтированный, он сразу же начинает генерировать. Об этом можно судить по всплеску на экране осциллографа. Частота этого всплеска, опреде­ленная по шкале генератора сигналов, подключенного к диоду-смесителю (в точку А), должна соответствовать частоте кварца — 465 кгц или его гармонике. ,

В последнюю очередь налаживают генератор меток. Возбуждается он легко. Необходимо установить ча­стоту перестройки от 430 кгц до 500 кгц и проградуи­ровать шкалу по гетеродинному волномеру (типа 526— 528). Для этого необходимо отключить генератор качающейся частоты от сети, дать ему охладиться. Затем снова включить его в сеть. Когда он прогреется (через полтора-два часа), отключить девиацию и при­ступить к градуировке. Конденсатор установки нуля должен, находиться в положении, соответствующем его средней емкости. Деления шкалы генератора меток наносятся через 0,5 кгц.

Если установить визир шкалы генератора меток на деление—3 кгц и прокалибровать ее с помощью кварце­вого калибратора по частоте 465 кгц, то затем, переме­стив визир на нулевое деление, можно настраивать фильтры промежуточной частоты 468 кгц. Аналогичным путем можно нулем шкалы генератора метки сделать частоты 455, 460, 464, 470 и 472 кгц.

Методика работы с прибором. Пусть необходимо на­строить одиночный фильтр промежуточной частоты 465 кгц. Полоса пропускания фильтра на уровне 0,5 (6 дб) 16 кгц. Включают осциллограф и прибор в сеть и прогревают в течение 30—40 минут.

Включают кабель «ВЧ» в гнездо «выход» и соединяют его со входом фильтра. Гнездо «на вход Y осцилло­графа» кабелем № 2 соединяют со входом усилителя вертикальной развертки осциллографа. Гнездо «с кон­тура» кабелем «детектор» соединяют с выходом фильтра ПЧ.                               ‘

Тумблером «метка» включают генератор меток, уста­навливают визир по шкале на деление «0 кгц». На эк­ране осциллографа должен появиться всплеск и дву­горбая частотная характеристика фильтра, если фильтр не сильно расстроен. Величину горбов и всплеска можно регулировать с помощью ручек «усиление Y ос­циллографа» и «регулировка выхода» генератора ка­чающейся частоты. Затем тумблер «метка» переводят в положение «калибровка метки». В результате появле­ния третьего сигнала осциллограмма должна сильно исказиться, и при повороте ручки генератора «уста­новка нуля метки» на экране должна появиться осцил­лограмма нулевых биений. Добившись этого, выклю­чают калибратор. Подстроечные сердечники катушек фильтра с по­мощью специальной регулировочной отвертки из изо­ляционного материала поворачивают до получения на экране двугорбой частотной характеристики фильтра максимальной высоты.

Расстраивая генератор метки в ту и в другую сторону до появления метки на склонах характеристики фильтра на уровне 0,5 от полной высоты характеристики, оп­ределяют полосу пропускания фильтра по шкале генератора метки. Если фильтр настроен правильно, частоты,отмеченные по шкале генератора метки, должны быть —8 кгц и +8 кгц.

Если в результате измерений оказалось, что полоса уже, то увеличивают связь между контурами и вновь проверяют полосу пропускания фильтра. Если связь изменить невозможно, то расстраивают один контур фильтра в сторону уменьшения частоты, а второй — в сторону увеличения частоты и таким образом, созна­тельно уменьшая коэффициент передачи фильтра, добиваются необходимой полосы пропускания фильтра.

При настройке тракта усиления промежуточной частоты 465 кгц вещательного приемника 1 класса с регулируемой полосой пропускания 4; 8 и 14 кгц проделывают те же операции, что при настройке одиноч­ного контура ПЧ с той лишь разницей, что кабель «детектор» заменяется на кабель № 3, так как в тракте усиления ПЧ имеется свой детектор. Усилитель ПЧ питают от выпрямителя радиоприем­ника или, если он выполнен отдельным блоком, от выпрямителя генератора качающейся частоты. На вход усилителя подают сигнал с выхода генератора качающейся частоты. Величину этого сигнала, нужно уменьшить в зависимости от расстройки фильтров усилителя.

Фильтры настраивают последовательно, начиная с последнего, и наоборот, полосу пропускания регули­руют, начиная с первого фильтра, так как полоса про­пускания усилителя в большей степени зависит от первого фильтра.

Ручку регулировки полосы устанавливают в поло­жение, соответствующее самой широкой полосе, и на­страивают фильтры на полосу 14 кгц, затем на 8 кгц и на 4 кгц, уменьшая соответственно величину деви­ации частоты генератора качающейся частоты.

Тракт усиления ПЧ лампового связного радиопри­емника настраивают тем же способом, что описан выше, но при малой величине девиации сигнала.

Настройка тракта усиления ПЧ транзисторного радиовещательного приемника отличается от настройки лампового тем, что сигнал генератора качающейся частоты подводится ко входу смесителя приемника по кабелю № 4 (с конденсатором связи КБГИ емкостью 4700 пф).