RC-ГЕНЕРАТОР

В. Фролов, Радио №6/1964, ст.51

RC генератор, сконструированный в лаборатории Центрального ра­диоклуба, прост по схеме, собран из недефицитных деталей и имеет луч­шие параметры, чем другие анало­гичные ему RC-генераторы. Изготов­ление его вполне доступно для ра­диолюбителей средней квалифика­ции.

Генератор работает в диапазоне частот от 25 гц 32 кгц, который разбит на четыре поддиапазона 25— 150 гц, 150—900 гц, 900—5 кгц, 5—32 кгц.

Выходное напряжение можно из­менять в пределах 0—10 в плавно и ступенями (делитель 1:1, 1 : 10, 1 : 100). Точность измерения выход­ного напряжения 3% (микроампер­метр М592, 50 мка, класс точности 2,5). На всех частотах амплитуда генерируемого напряжения, изме­ренная до делителей напряжения равна 13±0,4 в. Коэффициент не­линейных искажений, измеренный прибором С6—1, составляет 0,5— 0,9%.

Принципиальная схема. По схеме генератор представляет собой двух­каскадный усилитель с положитель­ной обратной связью через конден­сатор С5. (См. стр. 4 вкладки).

Диапазон частот 25 гц—32 кгц перекрывается изменением емкости конденсаторов C1, С2 и переключе­нием сопротивлений R1—R8

В цепи катода лампы Л1_a включены последовательно две лампы накали­вания 8 вт, 110 в, служащие для ста­билизации амплитуды колебаний ге­нератора. Если по какой-либо при­чине амплитуда колебаний генера­тора увеличится, то увеличится ток, протекающий через лампы Лз, Л4. Вследствие этого падение напряже­ния на внутреннем сопротивлении этих ламп увеличивается, а усиле­ние лампы Л1_а уменьшается. Это приводит к уменьшению амплитуды генерируемых колебаний.

Далее напряжение НЧ поступает на катодный повторитель (Лз), на­грузкой которого является делитель напряжения R17, R18—R21- Выход­ное напряжение измеряется диод­ным вольтметром.

Генератор RC питается от выпря­мителя, собранного по схеме удвое­ния напряжений

Конструкция и детали. RC-ге­нератор собран на Г-образном шасси из алюминия толщиной 2 мм. Раз­меры передней панели 150X 180 мм, а горизонтального шасси 180Х 170Х Х63 мм. Расположение деталей по­казано на стр. 4 вкладки. Если пот­ребуется несколько иначе располо­жить детали, то следует учесть, что сеточная цепь лампы Л1_а чувстви­тельна к наводкам от сети перемен­ного тока. Поэтому силовой транс­форматор и детали выпрямителя должны быть максимально удалены от сеточных цепей лампы Л1_а. Блок конденсаторов переменной емкости и все детали, обведенные на схеме пунктирной линией, рекомендуется заключить в стальной экран. Ось конденсаторов должна быть отделена от ручки управления переходной втулкой из изоляционного материа­ла, а сами конденсаторы изолиро­ваны от шасси.

Для стабилизации амплитуды ге­нератора применены две малогабарит­ные лампы накаливания от кино­проектора «Луч—2». Сопротивление нити накала лампы в холодном со­стоянии около 150 ом. Можно исполь­зовать и другие лампы, например, одну лампу мощностью 10—25 вт, на­пряжением 220 в. Можно применить менее чувствительный измерительный прибор (0,5—1,0 ма). В этом случае необходимо подобрать величины со­противлений R32—R24.

Постоянная времени цепи С9, R22+ Rрамки должно быть не менее 0,1 сек.

Если применить прибор класса точности 0,5—1,0, то точность изме­рения выходного напряжения повы­сится соответственно до 1,0—1,5%.

Лампу 6П14П можно заменить любым другим лучевым тетродом или пентодом желательно с большей крутизной, например, 6П15П, 6П18П, 6Ж5П.

Силовой трансформатор взят от ра­диоприемника «Рекорд—53М» Об­мотка I содержит 665 витков, обмотка II—72 витка, обмотка III—583 вит­ка провода ПЭЛ 0,25, обмотка IV на­считывает 1250 витков провода ПЭЛ 0,15, обмотка V—42 витка провода ПЭЛ 0,51, обмотка VI—42 витка про­вода ПЭЛ 0,85. Сердечник набран из пластин Ш-20, толщина набора 37 мм.

Можно применить и другой трансформатор, позволяющий получить на выходе фильтра выпрямителя на­пряжение 290—330 в. Диоды Д1— Д4 (Д7Д—Д7Ж) проверяют при об­ратном напряжении 400—300 в. Об­ратный ток при этом не должен превышать 500 мка. Отобранные таким способом диоды надежно ра­ботают без шунтирующих сопротив­лений.

Блок делителя напряжений соб­ран на гетинаксовой пластине и заключен в металлическую коробку.

Высокоомные сопротивления R1, R2 смонтированы на свободной пла­те переключателя П1. Для удобства подбора величин сопротивлений при подгонке частоты R1—R6 должны быть составлены из двух или не­скольких сопротивлений. Конден­сатор переменной емкости C1, С2 взят от радиоприемника второго — третьего класса. Емкость электро­литических конденсаторов С5, С8 может быть любой в пределах 8.0— 100,0 мкф. Емкость конденсаторов С6, C7 лежит в предела 0,05— 0,5 мкф. Конденсаторы С11, С12 должны быть одинаковы по емкости.

Налаживание RC—генератора. Сна­чала проверяют работу выпрямите­ля. При переменном напряжении 190—200 в на обмотке IV силового трансформатора постоянное напря­жение на выходе выпрямителя без нагрузки должно быть 530—560 в.

Проверив цепи питания ламп, под­ключают выпрямитель к генератору. Под нагрузкой выпрямленное нап­ряжение понижается до значений, указанных в схеме. Если применен другой трансформатор и напряже­ние анодного питания уменьшается до 220—260 в, то ухудшается стаби­лизация амплитуды генерируемого напряжения. Коэффициент нели­нейных искажений при этом значи­тельно повышается. Увеличивать на­пряжение выше 330 в также не сле­дует, так как может выйти из строя лампа </716- Величину питающего напряжения можно регулировать, увеличивая или уменьшая сопро­тивление фильтра выпрямителя R25. Оно может быть в пределах 3—7 ком. Необходимо также иметь в виду, что выпрямитель, собранный по схеме удвоения, весьма критичен к вели­чине нагрузки. При большом токе нагрузки выпрямленное напряжение (до фильтра выпрямителя) может снизиться с 420 в до 300—350 в. В этом случае необходимо измерить ток, потребляемый анодными цепями. Он должен быть в пределах 25— 35 ма. Правильно собранный генератор начинает работать сразу. Если в ре­зультате ошибки в монтаже низко­частотные колебания не возникают, то не следует допускать в дальнейшем длительного включения лампы 6Н1Г1, поскольку вторая половина лампы (Л1б) может выйти из строя из-за большого анодного тока. В ре­жиме колебаний Л1б работает устой­чиво и надежно без дополнительного сеточного смещения (напряжение на аноде 175 в).

Если же низкочастотные колебания генерируются, можно приступить к налаживанию катодного повторите­ля. В анодную цепь лампы Л2 вклю­чают миллиамперметр. Подбором сопротивления R16 добиваются умень­шения анодного тока лампы до 12— 18 ма. В этом облегченном режиме лампы Л1 катодный повторитель, должен пропускать все частоты без искажений при амплитуде 20—30 в. Качество работы катодного повто­рителя определяется следующим об­разом. Отпаяв конденсатор C7 от анодного вывода лампы Л1б, подклю­чают этот конденсатор к выходу ге­нератора НЧ типа ЗГ—2, ЗГ—10 и др. К выходу катодного повторителя подключают осциллограф и лампо­вый вольтметр. В крайнем случае можно использовать авометр ТТ—1. Неискаженная форма синусоидаль­ного напряжения и коэффициент усиления 0,92—0,96 будут свиде­тельствовать о нормальной работе катодного повторителя. Далее от генератора ЗГ—2 (или ЗГ—10) по­дают такое напряжение, чтобы напряжение на выходе катодного повторителя составляло 10в. Изме­няя величину сопротивления R₂₄, добиваются полного отклонения стрелки вольтметра. После этого про­веряют частотную и амплитудную погрешность стрелочного прибора. Подавая на вход катодного повтори­теля одинаковые напряжения раз­ных частот (25—32000Гц), отмечают показания стрелочного прибора. Они должны быть одинаковыми. Завал должен быть не более 2%. Затем уменьшают напряжение на выходе катодного повторителя и сравнивают показания эталонного лампового вольтметра с показаниями стрелоч­ного прибора RC генератора. Если при измерении малых напряжений они значительно отличаются, то гра­дуируют стрелочный прибор по вы­ходному напряжению.

Делитель напряжения R18—R21 удобнее проверить отдельно. От­паяв сопротивления делителя от конденсатора С₈, соединяют его с вы­ходом звукового генератора. Для большей точности измерения на де­литель подают большое напряже­ние, например, 50 в. Вольтметр RC генератора при этом необходимо отключить. Тогда напряжение, из­меренное ламповым вольтметром в точках 1:1, 1 : 10, 1 : 100, должно быть соответственно 50; 5; 0,5 в. Если это напряжение больше или меньше, то изменяют величины соп­ротивлений R19—R21, добиваясь пра­вильного деления напряжений. На этом налаживание катодного пов­торителя заканчивают. Если теперь к управляющей сетке лампы Jl2 подключить генератор на лампе Л1, то форма и амплитуда колебаний на выходе катодного повторителя будет соответствовать форме и амплитуде колебаний на выходе RC генератора с учетом коэффициента усиления 0-92-0,96.

С помощью осциллографа прове­ряют форму и амплитуду колебаний на всех частотах. Сопротивление R9 служит для подбора оптимальной обратной связи. При очень сильной обратной связи уменьшается амп­литуда колебаний, а также ухуд­шается линейность частотной харак­теристики. При слабой связи форма синусоидальных колебаний оказы­вается искаженной.

Емкость конденсатора Сз (50— 100 пф) лишь немногим больше мон­тажной емкости между корпусом блока конденсаторов С1, С₂. Первая (Сз) почти полностью компенсирует вторую (монтажную) и способствует, кроме того, выравниванию амплиту­ды генерируемых колебаний при лю­бом положении ротора блока пере­менных конденсаторов. Если имеет­ся заметная разница амплитуды ко­лебаний на различных диапазонах, то, уменьшая сопротивления R2, R₄ R6, R8, можно добиться увеличения амплитуды колебаний и наоборот.

Для наилучших условий работы генератора постоянная времени це­пи R1 C1 Сз должна быть равна постоянной времени цепи R₂ С₂, С_п (где С_п — паразитная емкость). Од­нако небольшая разница в постоян­ных времени не влияет на качество работы генератора и позволяет вы­равнивать амплитуду колебаний на разных диапазонах.

При желании частотный диапазон генератора можно расширить до 16 гц — 200 кгц. В этом случае необ­ходимо уменьшить сопротивление R₁₄, чтобы не вызвать уменьшения амплитуды генератора в области высоких частот.

Частоту колебаний при одинако­вых значениях R1, R₂ и C1, С₂ мож­но предварительно подсчитать по формуле:

RC генератор градуируют по фи­гурам Лиссажу с помощью эталон­ного генератора НЧ (или сети пе­ременного тока 50 гц) и осциллогра­фа (рис. 1). Диапазоны генератора должны несколько перекрывать друг друга. Практически диапазон ча­стоты генератора при крайних по­ложениях ротора конденсатора пе­ременной емкости должен быть 23—155 гц, 142—980 гц, 800— 5500 гц, 4900—33000 гц. Градуировка генераторов НЧ под­робно описана в журнале «Радио» № 12, 1960 г., стр. 44