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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 주파수가 60kHz ~ 108MHz인 신호 발생기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
고주파 신호 발생기는 라디오 수신기를 수리하고 튜닝할 때 필요하므로 수요가 매우 높습니다. 시중에서 구할 수 있는 소련산 실험실용 발전기는 좋은 특성을 갖고 있어 일반적으로 아마추어 목적으로는 불필요하지만 가격이 상당히 비싸고 사용하기 전에 수리가 필요한 경우가 많습니다. 외국 제조업체의 단순 발전기는 훨씬 더 비싸고 매개변수가 높지 않습니다. 이로 인해 라디오 아마추어는 그러한 장치를 스스로 만들게 됩니다. 발전기는 GRG-450B[1]와 유사한 단순한 산업용 장치의 대안으로 설계되었습니다. 모든 방송 대역에서 작동하며 생산 시 권선 인덕터 및 노동 집약적인 설정이 필요하지 않습니다. 이 장치는 확장된 HF 범위를 구현하므로 복잡한 기계적 버니어, 내장된 출력 신호의 밀리볼트미터 및 주파수 변조를 포기할 수 있습니다. 이 장치는 라디오를 수리하는 아마추어 라디오에서 찾을 수 있는 값싸고 일반적인 부품으로 만들어졌습니다. 그러한 발전기의 많은 아마추어 설계를 분석한 결과 다음과 같은 특징적인 공통적인 단점이 많이 드러났습니다. 제한된 주파수 범위(대부분 LW, MW 및 HF 대역만 포함); 고주파수 범위에서 상당한 주파수 중첩으로 인해 이를 정확하게 설정하기 어렵고 버니어를 제작해야 합니다. 탭으로 인덕터를 감아야 하는 경우가 많습니다. 게다가 이러한 구조에 대한 설명은 너무 짧고 아예 없는 경우가 많습니다. 매우 단순한 회로 및 설계, 탭이 없는 인덕터, 독립적으로 제조된 기계 부품의 부재, VHF, 확장 대역 및 전기 대역을 포함한 모든 방송 대역에서의 작동 등의 요구 사항을 충족하는 고주파 신호 발생기를 독립적으로 설계하기로 결정되었습니다. 버니어. 50옴 동축 출력이 바람직합니다. 테이블
1) 부하 저항이 50Ω인 동축 출력에서 유효값입니다.
수많은 기술 솔루션을 테스트하고 개선을 거듭한 결과, 아래와 같은 장치가 탄생했습니다. 생성되는 주파수 범위가 표에 나와 있습니다. 발생기 주파수 설정의 정확도는 2MHz 주파수에서 ±10kHz, 10MHz 주파수에서 ±100kHz보다 나쁘지 않습니다. 작동 시간당 교대(0,2시간 예열 후)는 10MHz 주파수에서 10kHz, 100MHz 주파수에서 20kHz를 초과하지 않습니다. 동일한 표에는 각 범위의 최대 유효 출력 전압 값이 나와 있습니다. 밀리볼트미터 눈금의 비선형성은 7,5%를 넘지 않습니다. 공급 전압 - 15...1 V. 신호 발생기 회로는 그림 XNUMX에 나와 있습니다. XNUMX.
일반적으로 100MHz 이상의 주파수에서 작동할 수 있는 발진 회로의 점대점 연결이 있는 발생기는 중파장 범위에서 사인파가 아닌 왜곡된 구형파를 생성합니다. 왜곡을 줄이려면 주파수에 따라 발전기 활성 요소의 작동 모드를 크게 변경해야 합니다. 설명된 장치에 사용된 마스터 오실레이터의 신호는 직류[2]와 직렬로 연결된 전계 효과 및 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 왜곡이 훨씬 적습니다. 바이폴라 트랜지스터의 작동 모드만 조정하면 이를 줄일 수 있습니다. 저주파 범위에서 트랜지스터 VT2의 작동 모드는 직렬로 연결된 저항 R1 및 R9에 의해 설정됩니다. 고주파수 범위로 전환하면 스위치 SA1.2가 저항 R1을 닫습니다. 전계 효과 트랜지스터 VT1의 특성의 가파른 정도를 높이기 위해 공급 전압의 절반에 해당하는 일정한 바이어스가 게이트에 적용됩니다. 마스터 발진기의 공급 전압은 통합 안정기 DA1에 의해 안정화됩니다. 저항 R10은 안정기의 최소 부하 역할을 하며 출력 전압이 잡음으로 막히지 않습니다. 마스터 발진기의 인덕터 L1-L10에는 산업용 초크가 사용되었습니다. 스위치 SA1.1에 의해 전환됩니다. VHF2 범위에서 인덕턴스 L11은 스위치를 인쇄 회로 기판에 연결하는 약 75mm 길이의 와이어 조각입니다. 인덕터의 실제 인덕턴스와 공칭 인덕턴스의 편차는 상당히 클 수 있으므로 노동 집약적인 설치를 제거하기 위해 범위 경계가 약간 겹치도록 선택됩니다. 표에 표시된 범위 제한은 초크를 선택하지 않고 얻은 것입니다. 큰 초크를 사용하는 것이 바람직하며, 인덕턴스(따라서 생성된 주파수)의 안정성은 작은 초크보다 높습니다. 주파수를 조정하기 위해 장치는 Ocean 라디오, Melodiya 라디오 및 기타 여러 라디오에 사용된 기어박스가 있는 1섹션 가변 커패시터를 사용합니다. 본체가 장치 본체와 전기적으로 접촉하지 않도록 절연 개스킷을 통해 내부에 고정되어 있습니다. 이를 통해 커패시터의 한 섹션을 직렬로 연결하고 다른 두 섹션을 병렬로 연결할 수 있습니다. 이것이 확장된 HF 대역이 구현되는 방식입니다. 큰 주파수 중첩이 필요한 범위 DV, SV2 및 SV1.2에서 스위치 SA6는 가변 커패시터의 하우징을 공통 와이어에 연결합니다. KV1, VHF2 및 VHF2 범위에서 가변 커패시터는 스위치 SA37를 사용하여 꺼집니다. 스위치가 닫혀 있으면 안정적인 생성 주파수는 XNUMXMHz를 초과하지 않습니다. 바리캡 매트릭스 VD1, 커패시터 C6, C9 및 저항 R6으로 구성된 회로는 가변 커패시터에 병렬로 연결되어 주파수 변조기, 전기 버니어 역할을 하며 가변 커패시터가 분리되면 주 튜닝 요소가 됩니다. 진동 회로의 고주파 전압 진폭이 수 볼트에 도달하기 때문에 매트릭스의 역직렬 연결된 배리캡은 단일 배리캡이 발생하는 것보다 훨씬 적은 왜곡을 발생시킵니다. 매트릭스 VD1의 바리캡에 대한 튜닝 전압은 가변 저항 R5에서 나옵니다. 저항 R2는 튜닝 규모를 어느 정도 선형화합니다. 발생기의 주파수 변조 신호는 모든 외부 소스에서 커넥터 XS1로 공급됩니다. AM 라디오 수신기를 설정하고 확인할 때 수신 경로의 사전 감지기 부분의 주파수 응답이 불균일하기 때문에 주파수 변조가 진폭 변조로 변환됩니다. 오실로스코프를 사용하여 수신기의 마지막 IF 회로에서 AM 신호를 관찰할 수 있습니다. 이 솔루션이 항상 허용되는 것은 아니지만 측정 발생기의 아마추어 설계에 사용되는 간단한 진폭 변조기는 저주파 HF 대역에서도 강력한 기생 주파수 변조를 생성하므로 의도한 목적으로 사용하는 것이 거의 불가능합니다. 장치를 스윕 주파수 생성기로 사용하는 경우 톱니파 전압이 XS2 커넥터에 적용됩니다. 마스터 발진기는 커패시터 C4를 통해 트랜지스터 VT12의 출력 팔로워에 연결되며, 이 커패시터의 매우 작은 커패시턴스는 생성된 주파수에 대한 부하의 영향을 줄이고 30MHz 이상의 주파수에서 출력 전압의 진폭을 감소시킵니다. 저주파에서의 진폭 감소를 부분적으로 제거하기 위해 커패시터 C12는 회로 R11C14에 의해 바이패스됩니다. 고출력 임피던스 바이폴라 트랜지스터를 갖춘 간단한 이미터 팔로워가 이러한 광대역 장치에 가장 적합한 솔루션임이 밝혀졌습니다. 주파수에 대한 부하의 영향은 전계 효과 트랜지스터의 소스 팔로워와 비슷하며 주파수에 대한 진폭의 의존성은 훨씬 적습니다. 추가 버퍼 단계를 사용하면 격리가 더욱 악화되었습니다. DV-HF 범위에서 우수한 절연을 보장하려면 VT4 트랜지스터는 높은 전류 전달 계수를 가져야 하며 VHF 범위에서는 전극 간 용량이 매우 작아야 합니다. 리피터 출력은 주로 주파수 측정기를 연결하기 위한 단자 XT1.4에 연결되어 출력 전압이 약간 감소합니다. HF 범위에서 이 출력의 내부 저항은 약 120Ω이고 출력 전압은 1V 이상입니다. 리피터 출력에서 RF 전압이 있음을 나타내는 표시는 다이오드 VD2, VD3, 트랜지스터 VT3 및 LED HL1에 구현됩니다. 출력 전압 조정기 역할을 하는 가변 저항 R18의 모터에서 신호는 발전기와 부하의 추가 절연 외에도 동축 출력(XW19 커넥터)의 출력 임피던스를 제공하는 분배기 R20R1으로 이동합니다. ) HF 범위에서는 50Ω에 가깝습니다. VHF에서는 20Ω으로 떨어집니다. 다이어그램에 따라 R18 엔진의 위치를 위쪽 위치에서 아래쪽 위치로 변경할 때의 주파수 이동은 부하가 없는 70MHz의 주파수와 100Ω의 연결된 부하에서 100...50kHz에 도달합니다. 2kHz보다 (동일한 주파수에서) 출력 전압을 측정하기 위해 커넥터 XW1에는 저항 R15, R17, 다이오드 VD4 및 커패시터 C17로 구성된 감지기가 있습니다. XT 1.3(플러스) 및 XT1.1(마이너스) 핀에 연결된 전압계 모드의 외부 디지털 전압계 또는 멀티미터와 함께 발전기 출력 전압의 유효 값에 대한 밀리볼트계를 형성합니다. 보다 선형적인 스케일을 얻기 위해 다중 턴 트리머 저항 R4로 설정된 다이오드 VD1에 17V의 일정한 바이어스 전압이 적용됩니다. 외부 전압계의 측정 한계는 2V여야 합니다. 이 경우 표시기의 상위 숫자에 지속적으로 표시되고 밀리볼트 단위로 측정된 출력 전압이 하위 숫자에 표시됩니다. 최소 측정 전압은 약 20mV입니다. 100mV 이상에서는 판독값이 약간 높아집니다. 200mV의 전압에서 오류는 20%에 도달합니다. 발전기는 7~15V의 안정화된 DC 전압 소스 또는 배터리로부터 전력을 공급받습니다. 불안정한 전원 공급 장치를 사용하면 생성된 고주파 신호가 필연적으로 100Hz의 주파수로 변조됩니다. 발전기 설치는 매우 신중하게 접근해야 하며 매개변수의 안정성은 이에 따라 달라집니다. 대부분의 부품은 그림 2에 표시된 것처럼 양면이 호일 코팅된 절연 재료로 만들어진 인쇄 회로 기판에 설치됩니다. XNUMX.
보드의 부품 배열은 그림 3에 나와 있습니다. 4. 보드 양쪽에 있는 공통 와이어의 호일 영역은 채워져 있는 구멍에 납땜된 와이어 점퍼로 서로 연결됩니다. 설치 후 출력 리피터의 요소는 보드의 양쪽 측면에 금속 스크린으로 덮여 있으며 그 윤곽은 점선으로 표시됩니다. 이러한 스크린은 주변을 납땜하여 일반 와이어의 포일에 단단히 연결해야 합니다. VT18 트랜지스터의 이미터가 연결된 접촉 패드 위의 인쇄 도체 측면에 위치한 스크린에는 이 패드에 납땜된 구리 핀이 통과하는 구멍이 있습니다. 그 후, 동축 케이블의 중앙 코어가 납땜되어 가변 저항 R18과 커패시터 CXNUMX로 연결됩니다. 케이블 브레이드는 리피터 스크린에 연결됩니다. 발전기는 표준 크기 0805의 표면 장착을 위해 주로 고정 저항기와 커패시터를 사용합니다. 저항기 R19 및 R20은 MLT-0,125입니다. 커패시터 C3은 ESR이 낮은 산화물이고, C7은 산화물 탄탈륨 K53-19 또는 이와 유사한 것입니다. 인덕터 L1-L10은 표준 초크이며 국내 시리즈 DPM, DP2가 바람직합니다. 수입품에 비해 공칭 값과의 인덕턴스 편차가 훨씬 작고 품질 계수가 더 높습니다. 필요한 정격의 초크가 없는 경우 최소 10MOhm의 저항을 갖는 MLT-0,08 저항 주위에 직경 0,125mm의 와이어 1회를 감아 L11 코일을 직접 만들 수 있습니다. 약 75mm 길이의 동축 케이블에서 나온 견고한 중앙 와이어 조각이 인덕턴스 LXNUMX로 사용됩니다. 기어박스가 있는 XNUMX섹션 가변 커패시터는 매우 일반적이지만, 사용할 수 없는 경우 XNUMX섹션을 사용할 수 있습니다. 이 경우, 커패시터 본체와 소자 본체가 연결되며, 각 구간은 별도의 스위치를 통해 연결되고, 그 중 한 구간은 스트레치 커패시터를 통해 연결된다. 이러한 가변 커패시터를 사용하여 장치를 제어하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 스위치 SA1 - PM 11P2N, PG3 또는 P2G3 시리즈의 유사한 스위치도 적용 가능합니다. 스위치 SA2 - MT1. 가변 저항 R18은 SP3-9b이며, 다른 유형의 가변 저항으로 교체하는 것은 권장되지 않습니다. 다이어그램에 표시된 공칭 값을 가진 가변 저항을 찾을 수 없으면 더 낮은 공칭 값으로 교체할 수 있지만 동시에 저항 R16의 저항을 늘려 병렬 연결된 저항의 총 저항을 높여야 합니다. 저항 R16 및 R18은 변경되지 않은 상태로 유지됩니다. 가변 저항 R5 - 모든 유형, R17 - 수입 다중 회전 트리머 3296. 다이오드 GD407A는 D311, D18로 교체할 수 있으며 다이오드 1 N4007은 모든 정류기로 교체할 수 있습니다. KVS111A Varicap 매트릭스 대신 KVS111B를 사용할 수 있으며 3AR4UC10 대신 빨간색 LED를 사용할 수 있습니다. 마스터 오실레이터는 사용되는 트랜지스터 유형에 민감하지 않습니다. 전계 효과 트랜지스터 KP303I는 KP303G-KP303Zh, KP307A-KP307Zh로 교체하고 인쇄 회로 기판을 조정하여 BF410B-BF410D, KP305Zh로 교체할 수 있습니다. 초기 전류가 7mA를 초과하는 트랜지스터의 경우 저항 R7이 필요하지 않습니다. KT3126A 바이폴라 트랜지스터는 전극간 용량을 최소화한 pnp 구조의 마이크로파 트랜지스터로 대체할 수 있습니다. KT368AM 트랜지스터의 대체품으로 SS9018I를 추천할 수 있습니다. XW1 커넥터는 F타입입니다. 어떠한 케이블도 쉽게 삽입할 수 있으며, 필요하다면 간단히 와이어를 삽입할 수도 있습니다. 스피커 시스템 연결용 클램핑 블록 XT1 - WP4-7. 커넥터 XS1 및 XS2는 직경 3,5mm 플러그용 표준 모노 잭입니다. 발전기는 컴퓨터 전원 공급 장치의 하우징에 조립됩니다. 설치는 사진에 나와 있습니다. 4. 팬 그릴을 제거하고 팬 그릴이 있던 케이스 측면을 커넥터와 컨트롤용 구멍이 있는 강판으로 덮습니다. 플레이트를 부착하려면 하우징에 있는 모든 나사 구멍을 사용하십시오.
인쇄된 도체가 위를 향하도록 하여 SA30 스위치 옆에 있는 1mm 높이의 황동 스탠드에 보드를 장착합니다. 스탠드와 본체 사이의 접촉점을 주석으로 처리하고 그 아래에 출력 리피터의 스크린에 연결된 접촉 꽃잎을 놓습니다. 가능하다면 공통 와이어를 통해 고주파 전류가 흐르는 대규모 폐쇄 회로가 형성되어 VHF 대역의 출력 전압이 감소하는 것을 피하십시오. 가변 저항 R18을 추가 금속 스크린에 놓고 저항 플랜지 아래에 고정합니다. 저항 R19 및 R20 장착이 장착됩니다. 동축 케이블을 사용하여 공통점을 커넥터 XW1에 연결합니다. XW1 커넥터에 직접 고정되는 작은 회로 기판에 밀리볼트계 감지기 요소를 장착합니다. 절연 개스킷을 통해 하우징에 가변 커패시터 C4를 설치합니다. 조정 손잡이가 배치될 커패시터 축의 유전체 확장을 만드는 것이 좋습니다. 그러나 이것은 반드시 필요한 것은 아니며 커패시터 자체의 축에 배치하는 것도 허용됩니다. 동축 케이블의 견고한 중앙 코어를 사용하여 가변 커패시터를 SA2 스위치와 보드에 연결합니다. 커패시터 C5를 설치하고 이를 커패시터 C4 옆의 하우징에 연결합니다. 스위치 SA1을 장치에 설치하기 전에 인덕터 L1-L10과 저항 R1을 장착하십시오. 인접한 코일의 축은 서로 수직이어야 합니다. 그렇지 않으면 상호 영향을 피할 수 없습니다. 이는 저주파 범위의 경우 특히 그렇습니다. 축 방향 및 방사형 리드로 코일을 교체하는 것이 편리합니다. 1.1개 이상의 MGTF 와이어 하네스를 사용하여 공통 와이어를 Galette SA1에 연결합니다. 별도의 전선을 사용하여 저항 R1.2과 비스킷 SAXNUMX의 이동 접점을 공통 전선에 연결합니다. 바늘이 짧은 주사기를 사용하여 착색된 차폰 바니시를 사용하여 전면 패널에 필요한 모든 비문을 적용합니다. 실수로 연결되는 것을 방지하려면 후면 패널에 XS2 램프 입력 커넥터를 설치하십시오. 전원 코드도 거기로 연결하세요. 이는 접점 XT1.1(마이너스) 및 XT1.2(플러스)에 의해 복제되며, 이로부터 다른 측정 장비 또는 맞춤형 장치에 전원을 공급할 수 있습니다. 케이스에 남은 구멍을 모두 강철판으로 납땜하여 덮습니다. 권장 사항에 따라 조립하면 장치가 즉시 작동합니다. 트랜지스터 VT4 이미터의 DC 전압을 측정해야 합니다. 가변 저항 R18의 모터가 다이어그램에 따라 위쪽 위치에 있을 때 2V 이상이어야 합니다. 그렇지 않으면 저항 R13의 저항을 줄여야 합니다. 다음으로 모든 범위에서 발전기의 작동을 확인해야 합니다. VHF에서는 가변 커패시터의 커패시턴스가 켜져 있으면(켜져 있는 경우) 진동이 실패하며 이는 HL1 LED의 밝기가 감소하는 것으로 나타납니다. 다이어그램에 표시된 것처럼 가변 저항 R5가 켜지면 VHF 대역의 튜닝 대역폭은 15MHz를 초과하지 않으며 이러한 범위를 방송 범위 내에 맞춰야 할 수도 있습니다. 우선 스위치 SA1가 열린 상태에서 트리밍 커패시터 C65,9를 사용하여 VHF74 범위(9~2MHz)에서 이 작업을 수행합니다. 다음으로, 스위치 SA1을 VHF2 위치로 이동하고 인덕턴스 L11 역할을 하는 와이어 조각의 길이를 변경하여 방송 범위 87,5...108MHz의 중첩을 달성합니다. 주파수를 크게 높여야 하는 경우 전선 조각을 구리 호일 스트립이나 편조 동축 케이블로 교체할 수 있습니다. 가변 저항 R5에 통합 안정기 DA1의 출력이 아닌 입력의 전압이 공급되면 바리캡의 주파수 튜닝 한계가 크게 높아질 수 있습니다. 그러나 이로 인해 주파수 안정성이 눈에 띄게 저하됩니다. 밀리볼트계 감지기 조정은 발전기의 17 출력 전압에서 감지기 출력에 연결된 멀티미터에서 트리머 저항 R1010을 18mV의 전압으로 설정하는 것으로 구성됩니다(가변 저항 R280의 슬라이더는 다이어그램의 아래쪽 위치에 있음). ). 다음으로 가변 저항기를 사용하여 출력 전압 스윙을 17mV(오실로스코프로 모니터링)로 증가시키고 멀티미터에 1100mV가 표시되도록 R100을 조정합니다. 이는 유효 출력 전압 20mV에 해당합니다. 100mV 미만의 RF 전압은 이 밀리볼트미터(불감대)로 측정할 수 없으며 XNUMXmV를 초과하는 전압에서는 판독값이 크게 과대평가된다는 점을 고려해야 합니다. 측정을 시작하기 한 시간 전에 발전기를 켜는 것이 좋습니다. 예열 후에는 장기적인 주파수 안정성이 크게 향상됩니다. Sprint Layout 6.0 형식의 PCB 파일은 ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/01/gener.zip에서 다운로드할 수 있습니다. 문학
저자: G. 본다렌코
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