СИГНАЛ-ГЕНЕРАТОР

М. Румянцев, Радио №2/1965, ст. 44

»Технические данные». Измерительный сигнал-генератор, внешний вид и принципиальная схема кото­рого показаны на 1 стр. вкладки, прост по схеме и кон­струкции, собран из недефицитных деталей, имею­щихся в широкой продаже.

Прибор предназначен для настройки ВЧ каскадов радиовещательных приемников и другой аппаратуры. Его можно использовать и при налаживании усили­телей НЧ.

Конструктивно он состоит из трех основных частей: генератора ВЧ с буферным усилительным каскадом и двумя (плавным и ступенчатым) делителями выход­ного напряжения ВЧ, генератора НЧ, являющегося модулятором, и блока питания.

Рабочий диапазон ВЧ генератора (120—35 000 кГц) разбит на пять отдельных поддиапазонов: 120—380, 380—1300,1300-4000,4000—13 000 и 13 000—35 000 кгц. Форма напряжения ВЧ на выходе генератора близка к синусоидальной. Амплитуда выходного напряжения около 0,1 в. С помощью плавного делителя его можно регулировать в пределах 0—0,1 в, с помощью друго­го — ступенями 1 : 1, 1 : 10, 1 : 100 и 1 : 1000.

Генератор НЧ (модулятор) работает на одной фикси­рованной частоте, равной 400 гц. Напряжение НЧ имеет чисто синусоидальную форму и может быть равно 1,5 или 3 в. При этом глубина модуляции равна соответ­ственно 30% или 60%.

Прибор питается от сети переменного тока напряже­нием 127 или 220 в. Мощность, потребляемая прибором, не превышает 25 ва.

Сигнал-генератор имеет сравнительно небольшие размеры (250 X 170 X 140 мм) и весит около 2,5 кг.

Принципиальная схема. Высокочастотная часть прибора выполнена на лампе Л₁.

Триодная часть лампы используется в генераторе ВЧ, а гептодная — в буферном усилителе. Генератор ВЧ выполнен по схеме с индуктивной обратной связью.

Катушки L1, L₃, L₅, L₇ и L₉, вместе с соответствующими подстроечными конденсаторами С₁— С₅ и конденсато­ром переменной емкости С₆, образуют колебательные контуры, каждый из которых подключается переключа­телем П_1а к анодной цепи триода лампы Л₁.

Необходимая для выполнения условий самовозбуж­дения генератора обратная связь определяется парамет­рами катушек связи. Переключатель П1б подклю­чает эти катушки к сеточной цепи триода лампы Л₁.

В качестве плавного делителя выходного напряжения используется потенциометр R₁₂, а ступенчатого — со­противления R14—R₂₀.

Модулирующее напряжение снимается с делителя R6— R8, включенного на выходе генератора НЧ, и по­ступает на вторую сетку гептодной части лампы Л₁. Нужную коммутацию сопротивлений выполняет плата П_2а переключателя рода работ. Генератор НЧ собран на лампе Л₂. Он так же, как и генератор ВЧ выполнен по схеме с индуктивной обратной связью. Частота генератора определяется индуктивностью транс­форматора Тр₂ и емкостью конден­саторов С₁₄ и С₁₈. Для улучшения формы генерируе­мых колебаний ка­скад охвачен отри­цательной обрат­ной связью. Напря­жение обратной связи создается на сопротивлении R11, включенном в ка­тодную цепь лам­пы Л₂. Генерируе­мое напряжение НЧ можно использовать не только для модуляции напряжения ВЧ, но и для налаживания усилителей НЧ.

Блок питания представляет собой обычный однополу-периодный выпрямитель.

Конструкция и детали. Шасси и кожух прибора изготовлены из алюминия или мягкой стали. В первом случае толщину пластин можно брать 1,5—2 мм, а во втором 1 —1,5 мм, так как обрабатывать сталь значи­тельно труднее, нежели алюминий. Радиолюбителям, не имеющим соответствующего слесарного опыта, можно рекомендовать выполнить кожух прибора из фанеры с последующей обклейкой его внутренней поверхности какой-либо металлической фольгой. Если шасси и кожух изготовлены из стали, необходимо покрасить их алюминиевой краской, во избежании коррозии. Точные размеры шасси сигнал-генератора выбирают лишь после приобретения всех нужных крупных де­талей.

Верньер может быть любого типа как шестеренчатый, так и фрикционный. Можно использовать верньеры старых промышленных приемников. В крайнем случае можно обойтись и без верньера, правда, это несколько затруднит работу с прибором.

Визир-указатель соответствующего деления шкалы генератора ВЧ вырезают из органического стекла толщиной 3—4 мм. Его с помощью винтов необходимо прочно соединить с ручкой настройки.

Шкалу прибора изготавливают из листового алюми­ния толщиной 1,5—2 мм. Штрихи делений шкалы нано­сят либо графическим способом, либо мелким слесар­ным цифровым набором после градуировки сигнал-гене­ратора. Крепление шкалы должно быть таким, чтобы ее можно было легко снять с лицевой панели и снова абсолютно точно поставить на прежнее место. В данном случае она крепится с помощью трех винтов, два из ко­торых, кроме того, выполняют роль ограничителей хода визира, а следовательно, и хода ротора конденсатора переменной емкости.

Контурные катушки прибора намотаны на подвиж­ных бумажных гильзах шириной 6—7 мм и помещены на полистироловые каркасы диаметром 7,5 мм и длиной 30 мм. Исключение составляют катушки L₇L₉, которые намотаны непосредственно на каркасах. Намоточные данные катушек приведены в табл. 1. Многовитковые катушки наматывают внавал между изоляционными шайбами из органического стекла толщиной 0,5—-1 мм или какого-либо другого материала. Возможна намотка типа «Универсаль». Ширина намотки 4—5 мм. Конст­руктивное выполнение катушек показано на стр. 1 вкладки. На рис. а показана конструкция катушек L₁—L₆, на рис. б —L₇—L₁₀. Расстояние между контур­ными катушками и катушками обратной связи и их размещение на каркасах определяют в процессе на­лаживания прибора.

Низкочастотный трансформатор Тр₂ выполнен на сердечнике сечением 2—3 см². Его первичная обмотка должна иметь 2000 витков провода ПЭЛ или ПЭВ 0,1, а вторичная 4500 витков провода ПЭЛ или ПЭВ 0,08. Обмотки намотаны внавал.

Обмотки дросселей Др₁, Др₂ наматывают на каркасе диаметром 10—12 мм. Ширина намотки 6—8 мм. Каждый из дросселей содержит 300 витков провода ПЭВ или ПЭЛ 0,25 — 0,35. Готовые катушки изолируют лакотканью или плотной бумагой. Изготовив и подобрав нужные детали, приступают к сборке. Переключатели диапазонов и рода работ уста­навливают на передней стенке прибора. На ней же закрепляют выходные гнезда, шкалу и потенциометр плавного делителя напряжения ВЧ. Размещение дета­лей показано на стр. 1 вкладки.

Сверху на шасси устанавливают силовой трансформа­тор, электролитические конденсаторы, конденсатор настройки, гасящее остеклованное сопротивление, лам­повые панели и колодку с предохранителем.

Снизу шасси размещены все остальные детали сигнал-генератора. Высокочастотный и низкочастотный блоки отделены друг от друга экранирующей метал­лической перегородкой. Это позволяет в случае необ­ходимости полностью экранировать высокочастотный генератор как снизу, так и сверху.

Соединительные проводники должны быть возможно короче, это особенно касается монтажа высокочастот­ной части. Монтажный провод рекомендуется медный, лучше всего посеребренный, диаметром 0,8—1 мм. При монтаже генератора ВЧ применяют провод без изоляции, а НЧ — с хлорвиниловой изоляцией. Про­водники высокочастотных цепей надо располагать дальше от стенок шасси.

Налаживание. Перед включением сигнал-генератора в сеть тщательно проверяют по принципиальной схеме правильность его монтажных соединений. После этого переключатель рода работ ставят в положение 3 или 4 (30% или 60% модуляции) и включают питание. Если генератор НЧ работает нормально, то в телефоне, вклю­ченном в гнезда НЧ, будет слышен ровный чистый тон с частотой 400 гц. Причем звук громче, когда переклю­чатель находится в положении 3. Если в телефоне нет никакого звука, значит генератор НЧ не работает. В этом случае надо поменять местами выводы одной из обмоток трансформатора Тр₂.

После этого приступают к налаживанию генератора ВЧ. В разрыв цепи анодного питания триодной части лампы Л₁ (на схеме обозначено крестиком) включают миллиамперметр постоянного тока на 10—20 ма. Пере­ключатель диапазонов ставят в положение 1, замечают показания прибора и, закоротив ротор и статор кон­денсатора настройки между собой, следят за измене­нием величины измеряемого тока. Если генератор ВЧ работает, то при закорачивании конденсатора ток дол­жен несколько увеличиться. В противном случае катуш­ку связи L₂ надо вплотную приблизить к L1, поменять местами выводы какой-либо из них или увеличить число витков L₂. Выводы катушек можно и не перепаивать. Достаточно снять с каркаса катушку L₂, повернуть ее на 180° относительно горизонтальной плоскости и снова надеть на каркас.

Добившись генерации, проверяют работу генератора ВЧ в начале, середине и в конце первого поддиапазона, а затем и на остальных четырех поддиапазонах. После этого приступают к проверке граничных частот всех поддиапазонов, начиная с самого низкочастотного. Делают это с помощью трехдиапазонного приемника промышленного изготовления, имеющего проградуиро­ванную шкалу. Порядок работы сводится к следующему. Контрольный приемник настраивают на частоту 150 кгц (2000 м), и его вход связывают с выходом сигнал-гене­ратора. Ротор подстроечного конденсатора С₁ ставят в среднее положение и, вращая ручку настройки при­бора, добиваются появления в громкоговорителе звука частоты 400 гц. При этом емкость конденсатора С₆ должна быть близка к максимальной. В случае необхо­димости для окончательной подстройки рабочей частоты генератора можно менять индуктивность катушки L₁ с помощью подстроечного сердечника или изменением числа ее витков. Убедиться в точности настройки на нужную опорную частоту 150 кгц можно, перестроив приемник на частоту 300 кгц (1000 м). При этом гром­коговоритель воспроизводит звук частоты 400 гц (промодулированный сигнал второй гармоники), при­чем значительно слабее, чем в предыдущем случае. После этого приемник настраивают на частоту 380 кгц (около 800 м), одновременно с этим изменяют и настрой­ку сигнал-генератора. Точно настроиться на указан­ную частоту можно с помощью подстроечного конден­сатора C₁ Уточнив границы первого поддиапазона подбирают величину связи между катушками L₁ и L₂, изменяя расстояние между ними (передвигая по кар­касу L₂). Выбрать оптимальную величину связи можно с помощью контрольного миллиамперметра. Изменяя положение катушки L₂, добиваются того, чтобы при перестройке сигнал-генератора на высшую и низшую частоты поддиапазона анодный ток триодной части Л₁ изменялся в очень незначительных пределах. При этом надо учитывать, то что слишком большое уменьшение контролируемого тока свидетельствует о слишком сильной обратной связи и, наоборот, чрезмерное его увеличение .показывает, что связь слаба. Выбрав оптимальную связь, еще раз проверяют и, если нужно, подстраивают генератор на крайних частотах первого поддиапазона. Катушки и подстроечный сердечник заливают парафином и приступают к настройке гене­ратора на втором поддиапазоне. Для этого, не меняя настройки приемника, переключатель диапазонов сиг­нал-генератора переводят в положение 2, увеличив емкость конденсатора С₆ почти до максимума, указан­ными выше способами подстраивают контур L₃С₂С₆ сначала на низшей — 380 кгц, затем на высшей — 1300 кгц частотах поддиапазона. Конец третьего и нача­ло четвертого поддиапазонов (4000 кгц) контролируют и подстраивают по второй гармонике (8000 кгц, около 38 м). Пятый поддиапазон можно проконтролировать лишь на низшей частоте 13 000 кгц, так как в частотный диапазон обычного радиовещательного приемника час­тоты порядка 35 000 кгц не входят.

Уточнив рабочий диапазон частот сигнал-генератора, прибор помещают в футляр и приступают к градуировке шкалы генератора ВЧ.

Сделать это, с достаточной для радиолюбительской практики точностью, можно с помощью хорошего радиовещательного приемника. Однако лучше всего градуировать по специальным измерительным приборам (резонансный частотомер, гетеродинный волномер, гене­ратор сигналов или кварцевый калибратор). Эти при­боры, как правило, имеют почти все лаборатории город­ских радиоклубов.