ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ

Д. СТАРОДУБ, Радио №1/1964, ст.53

Генератор сигналов предназначен *■ для проверки, регулировки и настройки радиоаппаратуры в диа­пазоне частот 100 кгц— 40 Мгц. Весь частотный диапазон разбит на пять поддиапазонов: 100 кгц — 260 кгц; 260 кгц — 670 кгц; 670 кгц — 2200 кгц; 4800 кгц— 11000 кгц; 11000 кгц — 20000 кгц.

На пятом поддиапазоне форма вы­ходного напряжения выбрана от­личной от синусоидальной, благода­ря чему становится возможной на­стройка аппаратуры по второй гар­монике сигнала, то есть в диапазоне 20000 кгц — 40000 кгц.

При работе в помещении с по­стоянной температурой нестабиль­ность частоты лежит в пределах 5.10~⁵ -у8.10^-5 от установленного значения. Максимальное выходное напряжение составляет 1 в. С по­мощью плавного и ступенчатого де­лителей напряжения возможно изме­нение выходного сигнала в преде­лах 1 в—0,3 мкв.

В генераторе применена амплитуд­ная модуляция ВЧ сигнала, которая осуществляется от внутреннего мо­дулятора с частотой 400гц. Преду­смотрена возможность регулировки уровня модуляции в пределах от 0 до 70%. Питание генератора производит­ся от трех батарей типа КБС-Л-0,5, соединенных последовательно. Од­ного комплекта батарей достаточно на 25—27 часов.

Размеры прибора составляют 210Х 120Х 140 мм, вес — 1,7 кг.

Схема

Как видно из принципиальной схемы (рис. 1), генератор состоит из трех блоков: блок 1 — высокочас­тотный генератор и модулятор, блок 2 — эмиттерный повторитель и вы­ходной аттенюатор, блок 3 — ста­билизатор напряжения и индикатор включения.

ВЧ генератор собран на транзи­сторе Т1 (П-403) по схеме с заземлен­ным эмиттером и индуктивной об­ратной связью.

Высокочастотное напряжение на I — IV диапазонах снимается непо­средственно с колебательного конту­ра. На V диапазоне ВЧ напряжение для устранения шунтирования кон­тура выходными цепями снимается с коллектора транзистора Т1 через конденсатор С₁₀. Конденсаторы С2 и Сз предназначены для необходи­мого перекрытия по частоте на КВ диапазонах.

Правильной формы напряжения на I — IV диапазонах добиваются под­бором оптимальной обратной связи и улучшением добротности колеба­тельного контура. Требуемая доб­ротность устанавливается путем шун­тирования обмоток обратной связи сопротивлениями R1—R4.

Модулятор выполнен на транзи­сторе Т2 (П13). Модулирующее на­пряжение вводится в эмиттерную цепь транзистора T1 c помощью со­противления R₇ осуществляется ре­гулировка уровня модуляции. Тре­буемая амплитуда колебаний уста­навливается сопротивлением R24. Конденсатор С7 обязательно должен быть слюдяным или керамическим, поскольку он предназначен для устранения влияния собственной индуктивности конденсатора С₈. Ре­жим работы модулятора стабили­зируется отрицательной обратной связью по току, которая подбирает­ся с помощью сопротивления R10. Подбором величины сопротивления R₃₀ устанавливается требуемая ве­личина питающего напряжения.

Для согласования сравнительно большого выходного сопротивления ВЧ генератора с низким входным сопротивлением аттенюатора служит эмиттерный повторитель на транзи­сторе Тз (П-403). Кроме этого, эмит­терный повторитель позволяет устра­нить влияние внешних цепей на ВЧ генератор, повышая тем самым ста­бильность амплитуды и частоты ге­нерируемых сигналов.

Нагрузкой каскада являются вклю­ченные в цепь эмиттера сопротивле­ния R₁₃, R₁₅ и R₁₈. Последнее выпол­няет роль плавного аттенюатора. Со­противление R15 предназначено для уменьшения влияния ступенчатого делителя на режим эмиттерного по­вторителя.

Ступенчатый делитель состоит из сопротивлений R16, R17, R19, R20, R21 и R22 и делит выходное напряже­ние в 100 и 10000 раз. Кроме этого, на конце выходного кабеля имеется еще один делитель, из сопротивлений R28 и R29 и имеющий коэффициент деления, равный 10. Конденсатор С19 должен быть безиндукционным, так как в противном случае при изменении частоты генератора будет меняться выходное напряжение.

Блок 3 состоит из индикатора включения и стабилизатора напря­жения, который состоит из двух последовательно соединенных ячеек стабилизации на кремниевых стаби­литронах Д1 (Д808) и Д2 (Д811).

Индикатор включения, который одновременно используется как индикатор напряжения источника питания, представляет собой обыч­ный блокинг-генератор на транзи­сторе T4(П13). Частота следования импульсов, которая — определяется параметрами цепи R27 С25, выбрана в пределах 20—25 кгц.

Режим работы блокинг-генератора подобран таким образом, что при снижении напряжения источника питания ниже 11 в колебания сры­ваются и неоновая лампа гаснет. Плавно порог срыва колебаний бло­кинг-генератора устанавливается с помощью сопротивления R25.

Детали и конструкция генератора

В генераторе сигналов применены сопротивления типа УЛМ и МЛТ-0,25, конденсаторы типа КДМ, КЛС, КПС и МБМ, электролитиче­ские конденсаторы типа ЭМ, дрос­сели типа Д-0,1. В случае само­стоятельного изготовления дроссели выполняются на сопротивлениях ВС-1 так, как это показано на рис. 3. Провод типа ПЭЛШО-0,1, количество витков в первой секции 50—80, во второй — 180—250.

Все блоки генератора, а также кон­денсатор C1, заключены в экраны, выполненные из красной меди тол­щиной 0,5 мм (рис. 2). Размеры экранов приведены на рис. 4. По­скольку нагревающихся элементов в схеме генератора нет, в экранах отсутствуют вентиляционные отвер­стия, что повышает степень экрани­ровки. ВЧ соединения между бло­ками выполнены с помощью коак­сиального кабеля типа РК-1. Блок 2 разделен на отсеки внутренними экранами. Экраны должны быть тща­тельно пропаяны в местах соедине­ния с блоком (рис. 5).

ВЧ генератор и катушки колеба­тельных контуров собраны на гетинаксовой плате, которая устанавли­вается на переключателе диапазонов. Данные катушек индуктивности при­ведены в табл. 1.

На такой же по размерам гетинак- совой плате собирается модулятор. Плата модулятора устанавливается поверх платы высокочастотного ге­нератора на переключателе диапа­зонов. Для возможности вращения сердечников катушек индуктивности в плате модулятора вырезаны соот­ветствующие отверстия.

Блокинг-генератор и стабилиза­тор напряжения монтируются на плате, которая имеет форму экрана блока 3. Данные модуляционного трансформатора и трансформатора блокинг-генератора приведены в табл. 2. Футляр и передняя панель выпол­нены из листовой стали толщиной 0,5 мм. К передней панели при­бора крепятся все блоки, верньер­ное устройство и конденсатор С₁ в экране. Снаружи передняя панель закрыта декоративной накладкой из прозрачного органического стекла с нанесенными надписями и деле­ниями.

Настройка генератора

Сначала производится предвари­тельная настройка ВЧ генератора. К собранному генератору с помощью отрезка коаксиального кабеля не обходимой длины подсоединяется заключенный в экран конденсатор переменной емкости и источник пита­ния с напряжением 7,1—7,2 в. Лам­повым вольтметром проверяется по­стоянство амплитуды генерируемого напряжения по диапазонам. С по­мощью волномера определяют гра­ницы генерируем’ЫХ частот. Если у радиолюбителя подобные приборы отсутствуют, то проверку можно произвести с помощью радиовеща­тельного приемника, однако при этом установить точные границы первых трех диапазонов можно лишь по гармоникам. Если на каком-либо участке диапазона генерация от­сутствует, следует изменить режим генераторного транзистора Т1, умень­шив сопротивление в цепи эмиттера. Отсутствие генерации на всем диа­пазоне свидетельствует о неправиль­ном включении концов катушки об­ратной связи, которые следует по­менять местами. Изменение вели­чины генерируемого напряжения по диапазону может быть вызвано большим коэффициентом усиления транзистора Тф. Желательно, чтобы коэффициент усиления всех транзи­сторов, применяемых в генераторе сигналов, лежал в пределах: а=0,95—0,975, но не больше а=0,98.

После подгонки границ диапазо­нов, которая осуществляется с по­мощью сердечников катушек, про­изводится определение величин со­противлений R1—R4. Для этого пе­реключатель диапазонов устанавли­вается на первый поддиапазон, к концам катушки L2 присоединяют переменное сопротивление величи­ной 10—12 ком. На волномере или на радиовещательном приемнике находят вторую или третью гармонику генерируемого сигнала, и, изменяя величину сопротивления, добивают­ся ее минимальной амплитуды. Од­нако при этом следует иметь в виду, что при слишком малом значении ве­личины сопротивления происходит срыв колебаний, поэтому при под­боре сопротивления следует перио­дически проверять амплитуду или наличие напряжения основной часто­ты.

Настройка модулятора заключает­ся в подборе величины сопротивле­ния R₁₀, оптимальная величина ко­торого определяется по минимальным искажениям формы генерируемого сигнала с помощью электронного ос­циллографа. Частота колебаний моду­лятора подбирается с помощью кон­денсаторов С₈ и С15. После предва­рительной настройки платы ВЧ ге­нератора и модулятора собираются вместе и устанавливаются в экране блока 1,         

Эмиттерный повторитель особой настройки не требует, необходимо лишь проверить максимальную ам­плитуду напряжения ВЧ, передавае­мую эмиттерным повторителем без искажений. В том случае, если ис­кажения появляются при амплиту­дах меньших, чем один вольт, необ­ходимо подобрать величину сопро­тивления R14. После настройки блок необходимо закрыть крышкой и тща­тельно пропаять все стыки.

Настройка стабилизатора напря­жения сводится к подбору кремние­вых стабилитронов по напряжению стабилизации. Так, для диода Д1 напряжение стабилизации должно составлять 7,2—7,5 в, для диода Д2—10,6—10,7 в. Если же подоб­рать стабилитроны с такими пара­метрами не представляется возмож­ным, следует изменить величины со­противлений R2з и R26 таким обра­зом, чтобы при снижении напряже­ния источника питания до 11 в ток через каждый диод был не менее 1,5 ма.

Регулировка режима блокинггенератора заключается в подборе величин R27 и С25. От величины емко­сти конденсатора С25 зависит час­тота генерации, от сопротивления R27 — порог срыва колебаний. При отсутствии электронного осцилло­графа величина С25 определяется по максимальной яркости горения неоновой лампы Л1, а величина R27 — по срыву колебаний при на­пряжении питания 10,6—10,8 в. После установки всех блоков в кожухе прибора производится окон­чательная настройка колебательных контуров, подбор максимальной глу­бины модуляции с помощью со­противления R21, подбор точного значения напряжения срыва колеба­ний блокинг-генератора путем изме­нения сопротивления R25 и градуи­ровка шкал.