Малогабаритный сигнал-генератор

Д. Зайцев

Измерительный сигнал-генератор (СГ) предназначен для настройки ВЧ каскадов радиовещательных приемников. СГ можно использовать также и при налаживании усилителей НЧ. Он состоит из генератора высокой частоты, генератора низкой частоты и смесителя. В приборе предусмотрена плавная регулировка глубины модуляции. Рабочий диапазон ВЧ генератора 0,11-20 МГц разбит на шесть поддиапазонов:

  1. 110-240 кГц
  2. 240-550 кГц
  3. 0,55-1,35 МГц
  4. 1,35-2,75 МГц
  5. 2,75-7,8 МГц
  6. 7,8-20 МГц

Форма напряжения ВЧ на первых трех диапазонах близка к синусоидальной, на остальных чисто синусоидальная. Амплитуда выходного напряжения колеблется в пределах 3-5 В на первых четырех диапазонах и 1-4 В на остальных двух. Ее можно изменять плавно и ступенями - 1:1, 1:10, 1:100, 1:1000, 1:10000. Генератор НЧ (модулятор) работает на одной фиксированной частоте около 1500 Гц. Напряжение НЧ имеет строго синусоидальную форму и при максимальной глубине модуляции равно 3,5 В (измерено прибором ВЛУ-2).

Прибор питается от сети переменного тока напряжением 127 или 220 В. Мощность, потребляемая прибором, не превышает 20 Вт. СГ имеет небольшие размеры 120х75х90 мм и вес - 1 кГ. Печатный монтаж выполнен способом травления на фольгированном гетинаксе.

Принципиальная схема

Генератор ВЧ собран на двойном триоде Л2 по схеме генератора с емкостной обратной связью. В сеточную цепь правого (по схеме) триода переключателем П1 подключается катушка соответствующего диапазона. Управляющая сетка правого триода заземлена. Напряжение с сопротивления анодной цепи R5 через конденсатор С6 в фазе подается на управляющие сетки правого триода Л2 и лампы Л3 буферного усилительного каскада. Нагрузкой каскада служит сопротивление R10.

Рис. 1. Принципиальная схема генератора

Генератор НЧ собран на лампе Л1 по схеме емкостной трехточки. Контур генератора состоит из дросселя Др1 и конденсаторов С1 и С4. Частота генератора определяется индуктивностью Др1 и емкостью конденсаторов С1 и С4 (в описываемом случае она составляет 1500 Гц). Для получения стандартной частоты генерации 1000 Гц необходимо увеличить индуктивность Др1, либо соответственно изменить емкости конденсаторов С1 и С4. Генерируемое напряжение НЧ можно использовать и для налаживания усилителей НЧ.

Конструкция и детали

Через конденсатор С5 модулирующее напряжение НЧ подается на управляющую сетку модуляционной лампы Л4. Нагрузкой служит сопротивление R10, на котором выделяется модулированное напряжение ВЧ. Последнее подается на выход ВЧ (гнездо ВЧ на лицевой панели) через конденсаторы С10 и С11. С помощью сопротивления R12 можно регулировать амплитуду этого напряжения.

Шасси и кожух прибора изготовлены из дюралюминия толщиной 1,5-2,0 мм. К лицевой панели с внутренней стороны прикреплены гнезда НЧ, высокочастотный разъем выхода ВЧ, конденсатор переменной емкости С7, переключатель диапазонов П1, сопротивления R4 и R12, панель с ВЧ катушками и неоновая лампа Л5 - индикатор включения прибора.

На дне шасси укреплен силовой трансформатор, дроссель Др1, конденсаторы фильтра, плата выпрямителя, монтажная плата СГ и переключатель напряжения 127 / 220 В. Стрелка-указатель шкалы генератора ВЧ изготовлена из органического стекла толщиной 2-3 мм.

Контурные катушки первых трех диапазонов намотаны на 3-х секционных полистироловых каркасах диаметром 6,5 мм и имеют карбонильный подстроечный сердечник диаметром 5,5 мм. Остальные катушки намотаны в один слой на полистироловых каркасах диаметром 8 мм. Катушка пятого диапазона имеет подстроечный сердечник диаметром 2 мм. Намоточные данные катушек приведены в таблице.

Катушка Число витков Провод
L1 900 ПЭЛ 0,1
L2 380 ПЭЛ 0,2
L3 120 ПЭЛ 0,25
L4 85 ПЭЛ 0,3
L5 32 ПЭЛ 0,35
L6 16 ПЭЛ 0,5

Число витков уточняется при налаживании генератора и может отличаться от указанных в таблице значений на ±10%. Обмотка низкочастотного дросселя Др1 намотана на сердечнике из пластин Ш12 (толщина набора 10 мм) и содержит около 2500 витков провода ПЭЛ 0,1 (до заполнения каркаса). Высокочастотный дроссель Др2 намотан на сопротивлении МЛТ-1 номиналом 2 МОм проводом ПЭЛ 0,09 в один слой по всей длине сопротивления.

Монтажная плата изготовлена из фольгированного гетинакса толщиной 2,5 мм. Сначала на плате просверливают отверстия диаметром 1 мм. Затем нужные участки фольги покрывают цапон-лаком и погружают плату в раствор хлористого железа на 2-3 час. Во избежания наводок конденсатор С7 заключен в экран из мягкой жести или алюминия. Сеточный вывод лампы Л2 выполнен коаксиальным кабелем. Плата контурных катушек также изготовлена из фольгированного гетинакса.

Сердечник силового трансформатора набран из пластин Ш20 (толщина набора 20 мм). Обмотки насчитывают:

В приборе применен малогабаритный переключатель напряжения, однако, можно использовать и переключатель от радиоприемника "Москвич". Индикатором включения служит лампа ТН-0,2, подключенная к обмотке Iа трансформатора. Электролитические конденсаторы фильтра С12, С13 типа ЭГЦ. В случае необходимости их можно заменить конденсаторами типа КЭ. В этом случае их емкость будет немного меньше (размеры не позволяют ставить конденсаторы большой емкости), но вполне достаточной для хорошей фильтрации анодного напряжения.

Налаживание прибора

Перед включением СГ в сеть тщательно проверяют правильность монтажа по принципиальной схеме. Затем подключают к гнездам НЧ телефон и включают генератор. Сигнал в телефоне свидетельствует о работе НЧ части генератора. Подбором сопротивления R1 и R2 добиваются наибольшего неискаженного напряжения сигнала. При этом напряжение НЧ подается на осцилограф, минуя сопротивление R4.

Правильно собранный генератор обычно сразу начинает работать. Если же схема собрана правильно, а генератор НЧ не работает, то следует увеличить индуктивность Др1, то есть увеличить число витков его обмотки, либо перемотать ее более тонким проводом.

Для налаживания генератора ВЧ необходимы осцилограф, генератор ГСС-6 и ламповый вольтметр (например, ВЛУ-2). Налаживание генератора ВЧ сводится к подбору величины сопротивления R6 и отчасти R5. Сигнал с выхода генератора подают на осцилограф. Сопротивления R5 и R6 заменяют переменным и, добившись минимального искажения формы синусоиды, измеряют их и припаивают постоянные соответствующей величины. Налаживать приходится только на первых двух диапазонах. Остальные диапазоны генерируют напряжение чисто синусоидальной формы.


Рис. 2

Наладив поочередно оба генератора (НЧ и ВЧ), приступают к налаживанию смесителя. Это наиболее трудоемкая часть работы. Сначала, отключив генератор НЧ, подбором сопротивлений R7, R8 и R10 добиваются получения наибольшего неискаженного напряжения.

Затем, отключив генератор ВЧ и изменяя величины сопротивлений R9 и R11, добиваются наибольшей амплитуды неискаженного напряжения ВЧ. После этого можно подключить генератор ВЧ. Обычно приходится дополнительно подбирать величину сопротивления R10, но уже в небольших пределах.

Убедившись в устойчивой работе генераторов ВЧ и НЧ, приступают к градуировке шкалы. При этом сначала наносят деления остро отточенным карандашом. Градуируют с помощью осцилографа и генератора ГСС-6 по фигурам Лиссажу. Сигнал от генератора подают на вход Y, а от ГСС-6 на вход X. По шкале ГСС-6 устанавливают частоту и, осторожно вращая ручку настройки сигнал-генератора, получают соответствующую фигуру Лиссажу. Это место на шкале отмечают карандашом и вновь проверяют правильность отметки.

Если осцилограф не позволяет видеть сигнал с частотой 2-3 МГц, градуируют методом биений, контролируя по осцилографу наименьшую частоту биений и их срыв с помощью приставки (рис.2). Однако этот метод менее точный, и предпочтение следует отдать предыдущему. Если в распоряжении радиолюбителя нет осцилографа, то можно градуировать и с помощью радиовещательного приемника. ГСС-6 при этом тоже необходим. Сигнал от ГСС-6 подают на вход приемника, и настраивают последний на частоту ГСС-6. Затем, отключив ГСС-6, подключают сигнал-генератор и настраивают его по приемнику на эту же частоту. Но этот способ, как и второй, менее точный. Затем прибор еще раз проверяют в работе. Измеряют входное напряжение ВЧ и НЧ и проверяют форму сигнала.

Описываемый прибор имеет весьма стабильную частоту. Уход частоты составляет 0,2% при непрерывной работе в течение 4 час.

Д. Зайцев. "Радио" №6/1965 год