Стабильный генератор плавного диапазона (ГПД)

В. Лукашов (UA9KAM)

Генератор можно использовать в трансиверах, структурная схема которых аналогична трансиверам UW3DI. Уход частоты без термостата 20-50 Гц, с термостатом 5-7 Гц. Собственно генератор выполнен на полевом транзисторе 1V2. Нагружен он на низкое входное сопротивление буферного каскада на транзисторе 1V3, включенном по схеме с общим эмиттером.

Диапазон, кГц	5485-6015
Уход частоты (на средней частоте диапазона), кГц, не более
- за первые 15 мин самопрогрева	1
- за последующие 15 мин	0,05 *
- за последующие 60 мин прогрева	0,02 *
Коэффициент гармоник, %, не более	5
Расстройка (при Uупр = -12...-24 В), кГц	± 3
Выходное высокочастотное напряжение, В	0,5
Сопротивление нагрузки, кОм, не менее	5

* Уход частоты измерен прибором Ч3-34А, прогретым в течении трех часов, при питании от феррорезонансного стабилизатора напряжения.

Рис. 1. Принципиальная схема генератора плавного диапазона

Все детали генератора, за исключением переменного и подстроечного конденсаторов 1С3 и 1С4 и резистора 1R6, смонтированы в латунном экране диаметром 45 и высотой 60 мм. Толщина стенок экрана - 4 мм. Конденсаторы 1С1, 1С10, 1С12, 1С13 - КЛС; 1С2, 1С5-1С9, 1С11 - КТК-1. Цвет окраски корпусов 1С2, 1С5, 1С6, 1С9 - серый; 1С7, 1С11 - голубой; 1С8 - красный. Конденсатор 1С3 - гетеродинная секция счетверенного блока от радиостанции Р-108. Там же установлен подстроечный конденсатор 1С4.

Катушка L1 выполнена на керамическом гладком каркасе диаметром 18 мм (использован каркас гетеродинной секции приемника Р-253) проводом ПЭВ-2 0,51 и содержит 25 витков, намотанных виток к витку. Провод на каркасе закрепляют клеем БФ-2. Отвод делают от 7,5 витков в виде скрученной и пропаянной перед намоткой петли провода. После намотки катушку просушивают в течение двух часов при температуре 120°C с последующей сушкой в течене суток при комнатной температуре.

Налаживание ГПД начинают с проверки постоянного и ВЧ напряжений на коллекторе транзистора 1V3. В цепь питания варикапа подают стабилизированное напряжение -18 В ± 0,1%. При измерении постоянного напряжения резистор 1R6 шунтируют конденсатором емкостью не менее 0,01 мкФ. Подбором конденсатора 1С6 и подстройкой 1С4 устанавливают диапазон генератора (при закрытой крышке экрана).

Контролируя температуру экрана термометром, измеряют стабильность частоты при постоянной температуре частотомером (или, в крайнем случае, приемником с высокой стабильностью частоты, например Р-250М2, прогретым в течение часа). Эту операцию необходимо выполнить не ранее чем через четверть часа после пайки в ГПД. Уход частоты за 15 мин не должен превышать 100 Гц. В противном случае необходимо проверить качество использованных деталей или заново подобрать режим работы транзистора 1V2.

Рис. 2. Принципиальная схема термостата	Рис. 3. Расположение деталей термостата

Нагревая экран генератора паяльником до температуры 40-50°С и охлаждая его естественным путем (без вентилятора !), проверяют цикличность изменения частоты. Если установившееся значение частоты после цикла "нагрев-охлаждение" отличается от исходного более чем на 200-300 Гц, необходимо отыскать и заменить деталь с нецикличным температурным коэффициентом.

Подбором термокомпесирующих конденсаторов 1С7 и 1С8 добиваются ухода частоты генератора от прогрева не более чем на 50-70 Гц на 1°С. Затем проверяют термостабильность генератора в крайних положениях переменного конденсатора. Термокомпенсацию можно считать законченной, если при перестройке генератора с одного конца диапазона в другой уход частоты от прогрева меняет знак (например, при минимальной частоте генератора она от нагрева снижается, а при максимальной - повышается).

Несмотря на трудоемкость описанной методики и ее кажущуюся сложность, налаживание ГПД желательно производить в строгом соответствии с изложенными требованиями. Только в этом случае гарантирована длительная и надежная работа устройства. Для повышения термостабильности генератора применено термостатирование ГПД. Принципиальная схема термостата показана на рис.2, расположение его деталей, установленных на экране, - на рис.3.

В качестве термодатчика использованы германиевые транзисторы 2V1, 2V2, установленные в месте крепления катушки L1 к экрану. Регулирующий транзистор 2V9 установлен на верхней стенке экрана, а нагреватель Rн изготовлен из нихромовой проволоки от нагревательного элемента паяльника мощностью 40 Вт на напряжение 220 В в виде обмотки экрана, предварительно оклееной слюдой. Остальные детали термостата смонтированы на печатной плате размерами 100х40 мм.

Экран ГПД теплоизолируется от шасси конструкции с помощью текстолитовых втулок и шайб, а его заземление выполняется отрезком провода диаметром 1-2, длиной 25-30 мм, выведенного от общей точки заземления деталей генератора через отверстие в экране.

Налаживание термостата сводится к установке рабочей температуры подбором резистора 2R2. Рекомендуемая температура +40°С. Время прогрева термостата - менее 5 мин, точность поддержания температуры в месте установки термодатчика - не хуже ± 0,1°С, что при налаживании ГПД по ранее описанной методике соответствует уходу частоты от нагрева не более чем на 5-7 Гц. Плотность шкалы настройки ГПД симметрична относительно средней частоты (шкала растянута в участках 5,5-5,6 и 5,9-6 МГц). При использовании для шкалы диска диаметром 150 мм точность градуировки шкалы может достигать 1 кГц.

Для использования описанного ГПД в трансивере UW3DI конденсатор 5С23 исключают, правый (по схеме) вывод 5С24 соединяют с выходом ГПД, а цепи расстройки - с выводом - 12-24 В ГПД. Питают термостат от обмоток III и IV силового трансформатора Тр1. Поскольку в режиме стабилизации потребляемая термостатом мощность не превышает 1-2 Вт, перегрузки трансформатора не происходит.

Ю. Кудрявцев. "Лампово-полупроводниковый трансивер". "Радио". 1974, №4, с.22

"Радио" №10/1979 год