Портативный НЧ генератор

А. КАНТЕР, Радио №4/1966, ст.53

Диапазон частот описываемого генератора 2,5—25 000 гц раз­бит на четыре поддиапазона: 2,5—25 гц; 25—250 гц; 250—2 500 гц; 2 500—25 000 гц. Погрешность ус­тановки частоты на всех поддиапа­зонах не превышает + 3%. Уход частоты за 1 час работы не более ±1%. С выхода генератора можно снимать как синусоидальное, напря­жение, так и прямоугольные им­пульсы

Амплитуду синусоидальных коле­баний можно плавно регулировать в пределах 0—10 в при нагрузке в 1 ком и в пределах 0—1 в на нагрузке 75 ом с помощью потенциометра, шкала которого проградуирована в вольтах. Коэффициент нелинейных искажений при максимальной вы­ходной мощности составляет +2,5%. Изменение амплитуды синусоидаль­ных колебаний при изменении час­тоты не превышает +3%. В тече­ние 1 часа работы амплитуда сину­соиды меняется не более чем на + 1%. Максимальная выходная мощ­ность в режиме генерации синусои­дальных колебаний 0,1 вт.

Амплитуду прямоугольных им­пульсов можно плавно регулиро­вать от 0 до 40 б при нагрузке 1 ком и от 0 до 3 б при нагрузке 75 ом с помощью потенциометра. Макси­мальная выходная мощность 1,6 вт.

Длительность импульсов 1, 10, 100 и 1000 мксек с плавной перестрой­кой на +20% относительно номи­нальных значений.

Погрешность калибровки длитель­ности импульсов +2,5%. Длитель­ность фронта и спада импульсов, измеренная на уровнях 0,1—0,9 от величины его амплитуды, не более 0,2 мксек. Завал площадки импуль­сов не более 5%.

Принципиальная электрическая схема генератора представлена на рис. 1. Задающим каскадом прибора является RC генератор, собранный на лампе 6НЗП (Л₄) и охваченный одновременно положительной и от­рицательной обратной связью. По­ложительная связь подается с анода правого триода на сетку левого триода лампы через фазирующую цепь. В результате этого возбужда­ются колебания синусоидальной фор­мы с частотой, определяемой пара­метрами фазирующей цепи.

Частоту колебаний можно изменять плавно с помощью калиброванного сдвоен­ного потенциометра R_1a и R1б и ступенями по­средством переключате­ля П₁ подключающего различные конденсаторы в зависимости от диа­пазона генерации.

Отрицательная обратная связь, по­даваемая с анода правого триода лампы Л₁ на катод левого, повышает стабильность частоты генерации. Тер­мистор R₄₄, включенный в цепь отрицательной обратной связи, яв­ляясь нелинейным элементом, пре­пятствует изменению амплитуды синусоидальных колебаний.

Генерируемое RC генератором си­нусоидальное напряжение усили­вается по мощности выходным кас­кадом, собранным на лампе Л₂.

Синусоидальное напряжение мож­но снимать с зажимов 1—2 (пере­ключатель П₂ в левом положении). При этом положительный полюс источника питания соединяется с корпусом прибора и одновременно для предотвращения короткого замы­кания разрывается цепь, соединяю­щая отрицательный полюс источ­ника через переключатель П₅ (в нижнем по схеме положении послед­него) с корпусом. Благодаря этому можно снимать синусоидальное нап­ряжение, не подключая раздели­тельного конденсатора, непосред­ственно с анодной нагрузки выход­ного каскада R₁₂, и форма синусои­дального напряжения не искажается.

Регулировка амплитуды синусои­дальных колебаний достигается с помощью потенциометра R₁₁, про­градуированного в вольтах.

Для получения прямоугольных импульсов переключатель П₂ пере­водят в правое (по схеме) положение. Синусоидальное напряжение с вы­хода RC генератора подается на ограничитель-выпрямитель Л₃, где оно преобразуется в положительные прямоугольные импульсы.

Режим каскада выбран таким образом, что до прихода сигнала левый триод закрыт, а правый — открыт. С подачей на сетку левого триода синусоидального сигнала кас­кад перейдет в другое состояние, при котором левый триод откроется, а правый закроется. Это состояние продолжается до тех пор, пока синусоидальное напряжение, подан­ное на сетку левого триода, не уменьшится до величины, при кото­рой левый триод запирается, то есть возвращается в исходное состояние

В результате этого на выходе лампы Л₃ появляются положитель­ные импульсы. Из анодной цепи правого триода они поступают на дифференцирующую цепь (С₂₄, R₂₄). Продифференцированные остроконеч­ные импульсы обеих полярностей поступают далее на каскад форми­рования прямоугольных импульсов. Это — ждущий мультивибратор, соб­ранный на лампе Л₄.

До прихода запускающих импуль­сов правый триод лампы Л₄ открыт из-за положительного напряжения смещения на сетке. Левый заперт отрицательным напряжением смеще­ния, которое создано током, проте­кающим через общее катодное сопротивление R₂₇. Продифферен­цированные положительные импуль­сы вызывают переход мультивибра­тора в новое состояние, при котором левый триод отпирается, а правый закрывается.

Один из конденсаторов С₂₅ — С₂₈ (в зависимости от поддиапазона) начинает заряжаться через открытый левый триод. Когда конденсатор зарядится до напряжения, достаточ­ного для отпирания правого триода, мультивибратор вернется в исходное состояние (до прихода другого за­пускающего импульса). В результате на выходе мультивибратора полу­чаются прямоугольные импульсы, длительность которых можно менять ступенями с помощью переключателя П₃ или же плавно — потенциометром R₂₁. Частота повторения импульсов определяется частотой колебаний за­дающего RC генератора. Генерируе­мое мультивибратором импульсное напряжение усиливается по мощности выходным каскадом, собранным на лампе Л₅.

С катодных и анодных нагрузок лампы в зависимости от положения переключателя П₅ можно импульсы как положительной, так и отрицательной полярности. Если переключатель находится в нижнем (по схеме) положении, минус источ­ника заземляется и напряжение снимается с катодной нагрузки, а если в верхнем — заземляется плюс источника питания и на выходное гнездо прибора Г1 поступают им­пульсы с анодной нагрузки.

С помощью телефонного ключа П₄ можно менять сопротивление нагруз­ки генератора импульсов с 1 ком на 75 ом, подключать делитель для ослабления выходного напряжения в десять раз (R_3б—R₃₈). Среднее положение телефонного ключа П₄ соответствует тому случаю, когда импульсы снимаются с нагрузки в 1 ком, левое положение — с наг­рузки 75 ом и правое — с нагрузки 75 ом, но после делителя напряже­ния, ослабляющего выходное нап­ряжение в десять раз. Потенцио­метром .R_3o, проградуированным в вольтах, можно плавно регулировать амплитуду выходных импульсов.

Питается генератор от сети пере­менно тока напряжением 220 в. Анодные цепи ламп питаются от мостового выпрямителя Д₂—Д₁₇. Выпрямленное напряжение стаби­лизировано электронным стабили­затором (усилитель постоянного тока Л₆, регулирующая лампа Л₇, ста­билитрон Л₈). Источником напряже­ния смещения на сетке лампы Л₅ каскада, формирующего прямоуголь­ные импульсы, служит выпрямитель Д₁₈—Д₂₅. Это напряжение стабили­зировано стабилитроном Л₉. Накаль­ные цепи всех ламп питаются пере­менным напряжением 6,3 в, снимае­мым с накальных обмоток силового трансформатора Тр₁.

Конструкция и детали. Синусоидальное напряжение сни­мают с зажимов «выход ~».

Размеры прибора 350 X 240X 240 мм, вес около 10 кг. Трансфор­матор Тр₁ имеет тороидальный лен­точный сердечник, внутренний диа­метр которого 60 мм, наружный 92 мм. Толщина ленты 0,35 мм при ширине 60 мм. Обмотки содержат:

1. 740 витков провода ПЭВ2 0,64;
2. 1135 витков провода ПЭВ2 0,38;
3. 690 витков провода ПЭВ2 0,15; VI—23 витка провода ПЭВ2 0,38; V и IV — по 23 провода ПЭВ2 1,0.

Дроссель Др₁ также тороидаль­ный. Внутренний диаметр тороида 32 мм, внешний 48 мм. Размеры ленты 0,35X25 мм. Дроссельная обмотка насчитывает 2300 витков провода ПЭВ2 0,31.

Сдвоенный проволочный потенцио­метр R_1а—R_1б собран на двух скреп­ленных друг с другом цилиндриче­ских пластмассовых каркасах диа­метром 55 мм, высотой 25 мм и тол­щиной стенки 3 мм.

На цилиндрах поверхности карка­сов укрепляют тонкие гетинаксовые ленты размерами 0,5X20 мм, на которые наматывают манганиновый провод диаметром 0,05 мм. На торцовых поверхностях такого двухсекционного сопротивления (43 ком Х2) перемещаются два пол­зунка, сидящие на одной оси, ук­репленной в центре цилиндров. Са­модельный проволочный потенцио­метр можно заменить стандартным непроволочным потенциометром ти­па СП-3.