Простой генератор сигналов

И. СТЕПИН, Радио №6/1967, ст.50

Сигнал-генератор, схема кото­рого показана на рис. 1, предназначен для настройки радиоприемников, телевизоров и дру­гой радиоаппаратуры.

Частотный диапазон генератора разбит на восемь поддиапазонов: 100—300 кгц, 300 кгц — 1 Мгц, 1—3 Мгц, 3—10 Мгц, 10—30 Мгц, 30—35 Мгц, 35—47 Мгц, 47—60 Мгц.

При высокой стабильности частоты он имеет сравнительно небольшой коэффициент гармоник. Максималь­ное Е-ыходное напряжение на первых трех поддиапазонах достигает 1,5— 2 в, на остальных — 0,5—1 в. Боль­шое выходное напряжение позволяет измерять резонансные частоты от­дельных контуров, а также исполь­зовать генератор в качестве опорного при специальных измерениях. Пользуясь выносным делителем на­пряжения, можно определять чув­ствительность радиоприемников. Входящий в состав генератора кварцевый калибратор повышает точность установ­ки частоты.

Особенность при­бора — два гене­ратора плавного диапазона (для частот 100 кгц — 30 Мгц и 30— 60 Мгц). В зависимости от того, какая рабочая частота необходима, вклю­чают тот или иной генератор.

Генератор, собранный на правом триоде лампы Л₁, работает в диапа­зоне частот 100 кгц — 30 Мгц, разделенном на пять поддиапазонов. Рабочий диапазон генератора на правом триоде Л₂ (30—60 Мгц) имеет три поддиапазона. Для пере­ключения поддиапазонов служит переключатель П1 на 8 положений. Напряжение ВЧ от обоих генера­торов через конденсаторы С₂ С₆ поступает на катодные повторители, собранные на левых по схеме триодах ламп Л₁—Л₂. Катодные повто­рители работают на общую нагрузку (потенциометр R₁, с помощью ко­торого можно менять выходное на­пряжение генератора в пределах 0—2 в). Анодное напряжение гене­раторов стабилизировано стабили­троном Л ₄.

В пределах каждого поддиапазона можно плавно изменять частоту с помощью блока конденсаторов С₄—C5

Чтобы расширить возможности ге­нератора плавного диапазона, введен кварцевый калибратор с частотой 1 Мгц, собранный на левом (по схеме) триоде лампы Л3 и смеситель (правый триод). Режим работы квар­цевого калибратора выбран так, чтобы получить напряжения 30-ой и более высоких гармоник кварца. Кварцевый калибратор служит, кро­ме того, для калибровки шкалы ге­нератора и для более точной уста­новки выбранной частоты.

С нагрузки генератора плавного диапазона (R₁) через конденсатор С₂₀ напряжение поступает на управ­ляющую сетку смесителя. Напряже­ние гармоник кварца через конден­сатор С₁₆ также поступает на вход смесителя. При равенстве частот генератора и гармоник кварца возни­кают биения в области звуковых частот, которые прослушиваются в головных телефонах достаточно гром­ко через 1 Мгц, 500 кгц, 250 кгц, 125 кгц. Такая точность установки частоты вполне достаточна для боль­шинства измерений в любитель­ских условиях. Калибратор можно отключать выключателем Вк₂.

Питается прибор от двух- полупериодного выпрямителя на диодах Д₁ — Д4.

Конструкция и детали. Внеш­ний вид прибора показан в за­головке статьи. Передняя па­нель изготовлена из алюминия толщиной 2 мм. На передней панели генера­тора размещены коаксиальные разъемы выхода генератора и телефо­на, шкала, ручка установки частоты, переключатель поддиапазонов, вы­ключатель калибровки Вк₂, переклю­чатель П2. На задней панели распо­ложен сетевой предохранитель и гнездо для вывода сетевого шнура.

Расположение деталей в подвале шасси показано на рис. 2.

Особое внимание следует обратить на изготовление сдвоенного конден­сатора переменной емкости. Обычный сдвоенный конденсатор емкостью 2 X (10—495) пф надо переделать следующим образом. Первая секция (ближе к ручке управления) остается без изменений. Во второй секции на роторе оставляют только три пла­стины. а на статоре — две, так чтобы емкость уменьшилась (3—15 пф). Сначала следует удалить пластины на роторе, потом на статоре с двух сто­рон. Рекомендуется предварительно надфилем спилить развальцованные участки пластин и лишь потом выни­мать пластины. Легко освобождаются пластины и из крепления на оси ро­тора. Статорные пластины удаляются аналогичным образом.

В качестве верньерного устройства в данной конструкции применен ша­риковый верньер с замедлением в 2,5 раза. Можно применить и другие верньеры, изменив при этом, если это потребуется, расположение де­талей на шасси.

В подвале шасси размещены пере­ключатель поддиапазонов, катушки генераторов и стабилитрон Л₄, кото­рый для удобства монтажа крепится в горизонтальном положении.

Данные катушек контуров и дрос­селей приведены в таблице. Катушки, выполненные на карбонильных сер­дечниках типа СБ, приклеивают клеем БФ-2 непосредственно около переключателя поддиапазонов. Ка­тушки контуров, выполненные на керамических каркасах, укреплены на переключателе. Если нет кера­мических каркасов, можно применить каркасы из текстолита, органического стекла и других материалов. Катуш­ка L₆ бескаркасная. Витки катушек скрепляются раствором органиче­ского стекла в дихлорэтане.

В генератора применен кварц с ча­стотой генерации 1 Мгц. Если нет такого кварца, его можно заменить кварцами с частотой 500 кгц, 100 кгц и др. Применение кварца, резонанс­ная частота которого выше 1 Мгц, нежелательно, поскольку в этом случае уменьшится число калибра­ционных меток.

Сердечник силового трансформа­тора Тр₁ набран из пластин Ш-20, толщина набора 26 мм. Сетевая об­мотка I содержит 1760 витков про­вода ПЭВ 0,21 и имеет отвод от 1000 витка; обмотка II—1200 витков про­вода ПЭВ или ПЭЛ 0,17; накальная обмотка III—50 витков провода ПЭЛ 0,8. Трансформатор заключен в экран из луженой жести.

Конденсаторы С₁₈ и С₂₁ типа КЭГ, остальные могут быть любого типа, резисторы в основном типа МЛТ.

Делитель напряжения выполнен в виде выносного шланга и подклю­чается к выходу генератора с помо­щью разъемного соединения. Экран делителя выполнен из луженой же­сти толщиной 0,5 мм.

Налаживание. Прежде всего не­обходимо проверить монтаж гене­ратора, исправность ламп, напряже­ние питания. При правильном монтаже и исправных деталях режимы ламп установятся автоматически. После этого можно перейти к на­стройке генераторов. Переключа­тель поддиапазонов П₁ ставят в положение 1 (100—300 кгц), П₂ — в положение 7—5. В разрыв цепи в точке а (катушка L_±) включаются прибор ТТ-1 или Ц-20 с включен­ным параллельно ему конденсатором 1000 пф. Касаясь рукой катушки (витков или сердечника), следят за показаниями прибора. Если генера­тор не работает, то показания при­бора не изменятся, если работает, то показания прибора увеличатся на 10—15% . То же самое должно наблю­даться при соединении управляющей сетки лампы Л₁ с катодом.

Затем проверяют устойчивость ра­боты генератора во всем диапазоне. Для этого изменяют емкость конден­сатора С₄—С₅ от максимальной до минимальной, наблюдая за показа­ниями прибора. Если стрелка при­бора отклоняется не более чем на 5% от среднего значения в обе стороны, то можно считать, что генератор работает устойчиво. В противном случае, а также в случае, если гене­ратор не работает, можно попробо­вать подобрать сопротивление рези­стора R₃. Если и после этого гене­рация не возникает, необходимо проверить правильно ли включена ка­тушка, нет ли обрыва в ее обмотке и надежен ли контакт в переключа­телях П₁ — П₂. Затем генератор про­веряют на остальных четырех под­диапазонах.

Далее приступают к налаживанию второго генератора, переключив П₁ в положение 6, а П₂ — в положение 6—8. В этом случае измерительный прибор включается в разрыв цепи в точке б (резистор R₅). Устойчивой работы генератора добиваются под­бором сопротивления резистора R₇. При налаживании генераторов ком­пенсационные цепи С₈ R₁₀ и С₇ R₈ временно отключают, так как они влияют на устойчивость работы гене­раторов .

Градуируют генератор с помощью волномера или радиоприемника, име­ющего каскад усиления ВЧ. Опре­деляют частоты на границах и в се­редине диапазона. Одновременно строят градуировочные графики, по­казывающие зависимость частоты ге­нератора от угла поворота стрелки указателя. Устанавливая частоту ге­нератора на границах и в середине диапазона, изменяют индуктивность катушек L1—L₅ и емкость конденса­торов С₉—С₁₃. В конце диапазона частоту можно регулировать, под­ключая дополнительные конденса­торы постоянной емкости. Если в процессе настройки они окажутся необходимыми, их емкости можно выбрать в пределах 20—50 пф. После настройки их можно заменить одним эквивалентным конденсатором по­стоянной емкости. В начале диапа­зона частоту регулируют подбором индуктивностей катушек. На первых трех поддиапазонах индуктивность регулируют карбонильными сердеч­никами, а на остальных — измене­нием числа витков и расстояния между витками. Уменьшение числа витков катушек или увеличение шага намотки вызывает повышение часто­ты. После каждого изменения часто­ты на верхней границе диапазона следует проверять частоту на нижней границе и наоборот.

Как уже говорилось, для градуи­ровки можно использовать радио­приемник. С выхода делителя 1 : 1 000 через конденсатор емкостью 100—200 пф подают напряжение на вход приемника, и по шкале послед­него определяют частоту генериру­емых колебаний. Затем уменьшают напряжение на выходе генератора (с помощью R₁) так, чтобы вызвать наименьшее влияние мешающих сиг­налов (от гетеродина приемника). Вслед за этим уточняют частоту ге­нерируемых колебаний и заносят ее в градуировочную таблицу или от­мечают точку на шкале. Рекомен­дуется наносить градуировочные от­метки через интервалы, кратные частотам 100 кгц и более.

Очень точно можно проградуиро­вать генератор с помощью кварце­вого калибратора, входящего в со­став описываемого сигнал-генера­тора. Переключатели П₁ и П₂ ставят в соответствующее положение. Замы­кают Вк₂ (калибровка). К выходу калибратора подключают головные телефоны. С помощью радиоприем­ника определяют частоту на границе поддиапазона и уточняют ее по нуле­вым биениям кварцевого калибра­тора. После этого приемником можно не пользоваться, так как его неста­бильность намного выше, чем у кварцевого калибратора. Плавно изменяя частоту генератора, по нуле­вым биениям определяют кратные частоты кварца и наносят их на шкалу. Кроме кратных частот кварца будут прослушиваться биения, ча­стота которых кратна 1/2, 1/4 и 1/8 частоты кварца. Определить их не­трудно, так как уровни громкости в каждом из этих трех случаев зна­чительно отличаются. Наибольшая громкость соответствует частоте, кратной частоте кварца. Точность градуировки при этом лежит в пре­делах -+30 гц.