ЗВУКОВОЙ ГЕНЕРАТОР НА ТРАНЗИСТОРАХ

Д. Ежов, Радио №11/1965, ст.55

В звуковом RC генераторе, опи­сание которого приводится ни­же, амплитуда выходного напря­жения автоматически поддерживается постоянной. Это позволило отказать­ся от измерительного прибора, а сле­довательно, уменьшить размеры ге­нератора. Уровень напряжения сиг­нала выбран в пределах 7—10% от напряжения источника питания. Форма выходного напряжения прак­тически синусоидальная. Изготовле­ние и налаживание прибора доста­точно просты.

Частотный диапазон прибора 15—16500 гц разбит на три поддиапазона: 15—165, 150—1650 и 1500—16500 гц. Погрешность установки частоты — не более 4% .

Амплитуда выходного сигнала на аттенюаторе 0,6 в ±5% при напряже­нии питания 7—9 в. Напряжение на выходе 1-0-60 мв, на выходе II — 60-600 мв. Выходное сопротивление прибо­ра — 500 ом (выход I) и 3 ком (вы­ход II). Амплитуды гармоник, изме­ренные прибором АСЧХ-1 в несколь­ких точках диапазона, не превышали 1% от амплитуды основного сигнала. Питается прибор от двух бата­рей КБС-0,5, потребляемый ток — 10—15 ма Размеры прибора — 190х X120X60 мм, вес — около 800 г.

Принципиальная схема. Прибор состоит из задающего генератора, буферного каскада, схемы сравнения уровней сигнала и оперного напря­жения, усилителя постоянного тока, нагрузкой которого является задаю­щий генератор, и блока питания

Задающий генератор собран по схеме с общим эмиттером на транзис­торах Т1—Т₃. С коллектора Т₃ сиг­нал поступает на фазосдвигающую цепь RC. Строенный потенциометр R₂, R₉ и R₁₇ является общим для всех диапазонов. Сопротивления R₃—R₅, R10—R12, R18 и R₁₉ служат для корректировки верхних границ поддиапазонов. Сопротивления R₁, R₈ и R₁₆ корректируют нижнюю гра­ницу третьего диапазона. На разных диапазонах для грубого поддержания одинаковой величины выходного на­пряжения требуется различное уси­ление транзистора Т₃. Для этого в цепь эмиттера транзистора Т₃ вклю­чены сопротивления R₂₄—R₂₆, пере­ключаемые переключателем П_1ж. С коллектора транзистора Т₃ через конденсатор С_1б напряжение посту­пает на базу транзистора Т₆ буферно­го каскада, собранного по схеме эмиттерного повторителя. Нагрузкой кас­када является аттенюатор R₃₈ и R₃₉. Буферный каскад питается непо­средственно от батареи.

Схема сравнения уровней сигнала и опорного напряжения вырабатыва­ет сигнал, подаваемый на вход усили­теля постоянного тока. Источником опорного напряжения служит ста­билитрон Д₂. Опорное напряжение подается на делитель, состоящий из сопротивления R₃₄ и одного из сопро­тивлений R₃₅—R₃₇. Переключение в цепи делителя вызвано необходи­мостью скомпенсировать уменьше­ние усиления, обусловленное обрат­ной связью в цепи эмиттера транзис­тора Т₃. Напряжение с делителя по­ступает к диоду Д₁. К этому же диоду подводится напряжение с выхода ге­нератора (через конденсатор С₁₈). При отсутствии сигнала диод заперт опорным напряжением. При этом ток, протекающий по сопротив­лению R₃₁, определяется обратным током диода Д₁.

Усилитель постоянного тока слу­жит для регулировки напряжения питания задающего генератора. Пер­вый каскад усилителя собран по схе­ме с общим эмиттером на транзисто­ре Т₅. Выходной каскад усилителя представляет собой эмиттерный по­вторитель на транзисторе T₄. Его нагрузкой служит задающий генера­тор.

При отсутствии сигнала падение напряжения на сопротивлении R₂₇ должно составлять 0,85—0,9 U_пит. При этом на задающий генератор по­дается почти полное напряжение пи­тания.

На диоде Д₁ одновременно проис­ходит сравнение (алгебраическое сум­мирование) продетектированного нана­пряжения сигнала и опорного напря­жения. Результирующее напряжение вызывает запирание транзистора Т₅. При этом напряжение питания задающего генератора уменьшается, уменьшается и U_BbIX до уровня, опре­деляемого величиной опорного на­пряжения, снимаемого с делителя. При установившемся процессе регу­лировки U_вых не зависит (в некото­рых пределах) от величины U_пиТ.

В пределах диапазона изменяется величина сопротивлений строенного потенциометра, что вызывает изме­нение коэффициента передачи фазосдвигающей цепи. На разных диапа­зонах в фазосдвигающую цепь вклю­чены разные по величине емкости. Это также влияет на величину коэф­фициента передачи. Частично эти изменения коэффициента передачи компенсируются с помощью коррек­тирующих элементов Др₁ С₄ и С₃, а также выбором оптимальной обрат­ной связи в цепи эмиттера транзис­тора Т₃.

Интегрирующие цепи R₃₁ С₁₅ и R₂₃ С₁₄ служат для подавления пара­зитной обратной связи по переменной составляющей и повышения устой­чивости регулировки.

Конструкция и детали. Прибор смонтирован на крышке кожуха. С внешней стороны расположены ор­ганы управления и шкала, с внут­ренней — монтаж генератора. Ос­новные детали смонтированы на мон­тажной плате. Для выводов служат лепестки. Более крупные детали кре­пятся непосредственно к верхней крышке. Батарея помещена в кассе­ту из органического стекла. Пере­ключаемые сопротивления размеще­ны на переключателе. Шкала прибо­ра вычерчена тушью и прикрыта ор­ганическим стеклом толщиной 1 мм.

Самодельными деталями конструк­ции являются строенный потенцио­метр R₂, R₉, R₁₇ и дроссель Др1. Потенциометр собирается из двух сдвоенных переменных сопротивле­ний типа СП, стыкованных на одной оси. Лишний потенциометр удаля­ется. В качестве дросселя Др₁ при­менена корректирующая катушка виви­део усилителя телевизора «Знамя» Сердечником катушки является фер­рит длиной 10 мм и диаметром 4 мм. Все сопротивления типа МЛТ, кон­денсаторы — БМ, ЭМ.

Переключатель галетный трехплат­ный на три положения. Четвертое (нейтральное) положение соответ­ствует выключению прибора.

Транзисторы T1 T2 T4 и T₆ типа П14 с В = 40—50; Т₃ типа П14 или П1ЗА с В-70 и Т₅—П9А с В = 30—40. Сопротивления аттенюатора R₃₈ и R39 типа ППЗ с удлиненными руч­ками.

Налаживание и градуировка. Для налаживания прибора необходимы авометр и милливольтметр перемен­ного тока. После проверки монтажа отпаивают С₁₈ и подбирают сопро­тивления делителя R₂₉, R_ЗО так, чтобы на задающий генератор посту­пало напряжение 7,5—8,5 в. Затем сопротивления R₂₄—R26 заменяют потенциометром величиной 400 — 600 ом. Подбором величины сопро­тивления R7 добиваются устойчивой генерации на всех диапазонах. Вели­чина выходного напряжения должна быть 2—5 в при сильно искаженной форме. Изменяя сопротивление по­тенциометра на каждом диапазоне, добиваются того, чтобы U_вых во всем диапазоне составляло 2,5—3 в. За­тем измеряют значение, при кото­ром достигается постоянство U_ВыХ, и впаивают вместо него постоянные сопротивления R₂₄—R₂₆. Далее припаивают на место конденсатор С₁₈, а вместо cопротивлений R₃₅— R₃₇ устанавливают потенциометр 10—15 ком. Подключив милливольтметр, добиваются получения постоянпостоян­ной амплитуды выходного сигнала на каждом диапазоне (0,6 В). Если име­ется осциллограф, рекомендуется просмотреть форму выходного на­пряжения. Она должна быть сину­соидальной.

После этого потенциометр за­меняют постоянными сопротивле­ниями R₃₅—R₃₇ соответствующей ве­личины. При градуировке шкалы и уточнении границ поддиапазонов не­обходимы осциллограф и эталонный звуковой генератор. Напряжения от налаживаемого прибора и эталонно­го звукового генератора подают на входы «X» и «У» осциллографа. При равенстве частот обоих генера­торов добиваются получения эллипса или круга на экране.

Верхняя граница каждого из диа­пазонов определяется сопротивлени­ями R₃ — R5, R10-R12, R14, R18 ^И R19 подключенными к заземленному кон­цу строенного потенциометра. Ниж­ние границы поддиапазонов коррек­тируют, подключая параллельно со­противлениям потенциометра сопро­тивления R1, R₈, R₁₆.

После этого приступают к градуи­ровке шкалы каждого поддиапазона. Усредняют отмеченные точки и вы­черчивают шкалу. Точность градуи­ровки уменьшается из-за люфтов в строенном потенциометре, и поэтому нет смысла делать три отдельные шка­лы. Аттенюатор градуируют с по­мощью милливольтметра переменно­го тока обычным способом.