Схема устройства
В мире существует огромное количество схем генераторов, способных генерировать колебания различной частоты и мощности. Обычно, это достаточно сложные устройства на диодах, лампах, транзисторах или других активных элементах. Их сборка и настройка требует некоторого опыта и наличия дорогих приборов. И чем выше частота и мощность генератора, тем сложнее и дороже нужны приборы, тем опытнее должен быть радиолюбитель в данной теме.
Но сегодня, мне бы хотелось рассказать о достаточно мощном генераторе ВЧ, построенном всего на одном транзисторе. Причем работать этот генератор может на частотах до 2ГГц и выше и генерировать достаточно большую мощность — от единиц до десятков ватт, в зависимости от типа применяемого транзистора. Отличительной особенностью данного генератора, является использование симметричного дипольного резонатора, своеобразного открытого колебательного контура с индуктивной и емкостной связью. Не стоит пугаться такого названия — резонатор представляет собой две параллельные металлические полоски, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга.
Свои первые опыты с генераторами подобного вида я проводил ещё в начале 2000-х годов, когда для меня стали доступны мощные ВЧ-транзисторы. С тех пор я периодически возвращался к этой теме, пока в середине лета на сайте VRTP.ru не возникла тема по использованию мощного однотранзисторного генератора в качестве источника ВЧ-излучения для глушения бытовой техники (музыкальных центров, магнитол, телевизоров) за счет наведения модулированных ВЧ-токов в электронных схемах этих устройств. Накопленный материал и лег в основу данной статьи.
Схема мощного генератора ВЧ, достаточно проста и состоит из двух основных блоков:
- Непосредственно сам автогенератор ВЧ на транзисторе;
- Модулятор — устройство для периодической манипуляции (запуска) генератора ВЧ сигналом звуковой (любой другой) частоты.
Радио-начинающим, Измерения
|
|
|||||
|
Этот прибор может быть использован для налаживания усилителей низкой частоты приемников, телевизоров, магнитофонов, для настройки аппаратуры радиоуправления моделями. Весь диапазон частот, генерируемых прибором, разбит на четыре поддиапазона: 10—100 гц 100 — 1000 гц, 1000 гц—10 кгц и 10— 100 кгц. Рис. 25. Схема генератора звуковой частоты. Прибор работает на четырех транзисторах и питается от трех батарей КБС-Л-0,50, соединенных последовательно. Ток, потребляемый прибором от источника питания, 10 ма при выходном напряжении 8 в. Выходное сопротивление прибора 1 ком.Схема прибора показана на рис. 25. Генератор собран по cxetae Т-образного моста на транзисторах Т1 и Т2. Положительная обратная связь между коллектором транзистора Т1 и базой транзистора Т2 осуществляется через диод Д1, на электродах которого поддерживается фиксированное напряжение 0,6 в, благодаря чему характеристика тока транзистора Т1 получается более линейной.Обратная связь между коллектором транзистора Т2 и эмиттером транзистора Т1 осуществляется через резистор R7. Напряжение на диоде Д2 определяет рабочую точку обоих транзисторов.Частота генератора грубо изменяется включением в Т-образный мост конденсаторов C1—С4 и С5—C8 переключателями П1, и П1б. Плавно частоту регулируют резистором R13.Для уменьшения влияния на генератор подключаемых к нему налаживаемых приборов на транзисторе Т3, включенном по схеме эмиттерного повторителя, собран выходной каскад.Детали. Для генератора используют широко распространенные детали. Переключатель П4 — одноплатный, на 4 положения. Резистор R4 типа СПО-0,5, R3 — СПО-2. Конденсаторы С1—С8 типа МБ или БГМ. Диоды Д1—Д3 типов Д9, Д2, Д101. Микроамперметр на ток 500 мка с внутренним сопротивлением 1 500 ом. Рис. 26. Внешний вид генератора. Детали генератора монтируют на плате из текстолита (рис. 26) и лицевой панели прибора. Корпус и панель изготовлены из листового дюралюминия толщиной 1,5—2 мм. Внешние размеры корпуса составляют 210X100x55 мм.Внешний вид прибора показан на рис. 27.Настройку генератора начинают с подбора диодов Д1 и Д2, прямое падение напряжений на которых должно быть 0,5—0,6 в. При таких напряжениях на диодах ток, потребляемый прибором от батареи при максимальном выходном напряжении, должен быть 8—12 ма. Если ток меньше, значит прибор не генерирует. Генерации добиваются переменным резистором R4. Рис. 27. Расположение деталей в корпусе генератора. Чтобы каждый поддиапазон перекрывал указанные частоты, нужно конденсаторы, входящие в мост, подобрать такой емкости, чтобы переводя генератор переключателем П1 с одного поддиапазона на соседний, частота изменялась точно в 10 раз.Сначала переключатель П1 надо установить в положение 1, когда в мост будут включены конденсаторы С4 и С8. Генератор при этом должен перекрывать диапазон частот от 10 до 100 гц. Подогнать такой участок частот можно изменением емкостей конденсаторов C1 и C8. Затем переключатель устанавливают в положение 2 (подключают конденсаторы С7 и С2). Теперь частота генератора должна изменяться резистором R13 от 100 до 1 000 гц. Если она не соответствует этому диапазону, нужно изменить емкости конденсаторов С2 и С7.Так же настраивают остальные поддиапазоны генератора, умножая частоты соответственно на 100 и 1 000.Для градуировки прибора нужен контрольный генератор звуковой частоты, по которому и настраивают самодельный прибор. К обоим генераторам подключают головные телефоны. При равенстве частот генераторов в телефонах слышен звук одного тока (нулевые биения между частотой эталонного и самодельного генераторов).Шкалу прибора вычерчивают на плотной белой бумаге и покрывают прозрачным лаком.
В.В. Вознюк. В помощь школьному радиокружку Ключевые теги: Измерения, Вознюк |
|||||
|
|||||
|
|||||
Фазоопределитель своими руками
Как сделать индикаторную отвертку своими руками, чтобы использовать ее для исследования электрооборудования.
Сделать ее можно используя простую электрическую схему. Собранный тестер позволит определить наличие напряжение в розетке, патроне и других электрических приборах.
Для сборки схемы необходимо взять резистор 2.5 МОм, резистор 100 Ом, транзистор, подойдет, КТ-312, светодиод и источник напряжения 3.5 вольта (батарейки). При сборке пробника учитывают, что база транзистора расположена справа, эмиттер слева, а коллектор в центре.
К коллектору транзистора припаивают минус светодиода. К плюсу диода припаивается резистор номиналом 100 Ом. К эмиттеру КТ-312 припаивается минус источника питания. К выводу резистора на 100 Ом припаивается положительный вывод с источника питания. К базе транзистора припаивается резистор на 2.5 Мом, он будет исполнять роль щупа.
Проверку самодельным тестером выполняют по известному алгоритму. Вместо контактной площадки палец прикладывают на плюс или минус источника питания. Свободный вывод резистора прикладывают к клемме выключателя, контакту патрона, помещают поочередно в отверстия розетки.
При попадании на контакт под напряжением светодиод будет загораться, ничего не произойдет, если контакт резистора попадет на нуль.
Простые логические пробники
Для проверки схем, в которых используются цифровые интегральные микросхемы, необходимы устройства, определяющие напряжения высокого и низкого уровней ( соответственно логические 1 или 0 ). Для их индикации используют разнообразные логические пробники, т. е. пробники, реагирующие лишь на уровни напряжений логических сигналов.
На Рис.1 изображена схема самого простого логического пробника. В нём всего лишь один транзистор и светодиод, включённый в коллекторную цепь транзистора.
Если на щупы ХР2 и ХР3 подано напряжение питание, но щуп ХР1 никуда не подключен, светодиод горит “вполнакала”. Такой режим обеспечивается подбором резистора R2, задающим напряжение смещения на базе транзистора. Когда же щуп ХР1 будет касаться вывода микросхемы, на которой логический 0, транзистор закроется и светодиод погаснет. И, наоборот, при подключении этого щупа к цепи с логической 1 транзистор откроется настолько, что светодиод вспыхнет ярким светом.
Данные режимы справедливы, если прибор питается от измеряемой схемы. Если пробник имеет автономное питание, например батарея 3336, щуп ХР3 дополнительно соединяют с общим проводом конструкции.
Пробник можно использовать и для “прозвонки” монтажа; тогда его питают от батареи, а щупом ХР1 и проводником, соединяющим с щупом ХР3, касаются нужных участков проверяемых цепей. Если между ними есть соединение, светодиод гаснет.
В пробнике можно использовать любой маломощный кремниевый транзистор со статическим коэффициентом передачи тока не менее 100. Вместо АЛ102Б подойдёт любой светодиод серий АЛ102, АЛ307. Резистор R2 подбирают таким сопротивлением, чтобы светодиод горел “вполнакала”.
Другая конструкция простого пробника ( Рис.2 ) содержит два светодиода. Пробник позволяет не только контролировать логические уровни в разных цепях устройства, но и проверять наличие импульсов, а также приблизительно оценивать их скваженность ( отношение периода следования импульсов к их длительности ). Кроме того, он позволяет фиксировать и “третье состояние”, когда логический сигнал находится между 0 и 1. В этих целях в пробнике в пробнике установлены диоды разного свечения: зелёного (HL1) и красного (HL2).
На транзисторе VT1 выполнен усилитель, повышающий входное сопротивление пробника. Далее следуют электронные ключи на транзисторах VT2 и VT3, управляющие диодами соответствующим свечением..
Если напряжение на щупе ХР1 относительно общего провода ( минус источника питания ) более 0,4 В, но менее 2,4 В (“третье состояние”), транзистор VT2 открыт, светодиод HL1 не горит. В то же время транзистор VT3 закрыт, поскольку падение напряжения на резисторе R3 недостаточно для полного открывания диода VD1 и создания нужного смещения на базе транзистора. Поэтому светодиод HL2 также не светится.
Как только напряжение на входном щупе пробника станет менее 0,4 В транзистор VT2 закроется и загорится светодиод HL1, индицируя логический 0. При напряжении на щупе ХР1 более 2,4 В открывается транзистор VT2, загорается светодиод HL2 – он индицирует логическую 1.
В случае поступления на вход пробника импульсного напряжения скваженность импульсов приблизительно оценивают по яркости свечения того или другого светодиода.
Кроме указанных на схеме транзисторов можно применить транзисторы серий КТ312, КТ201 (VT1, VT3), КТ203 (VT2), любой кремниевый диод (VD1), светодиоды серий АЛ102, АД307, АЛ314 соответственного свечения.
Налаживая пробник, подбором резистора R1 добиваются отсутствия свечения светодиодов в исходном состоянии – при отключённом щупе ХР1. Подав же на этот щуп напряжение 2,4 В ( относительно щупа ХР3 ), подбором резистора R6 добиваются зажигания свечения светодиода HL2. Яркость свечения, а значит предельно допустимый ток через светодиод, ограничивают резисторами R4 и R7.
Для чего нужен логический пробник?
Это устройство с успехом применяется, когда необходимо произвести предварительную проверку работоспособности элементов простой электрической схемы, а также для первичной диагностики несложных приборов – то есть в тех случаях, когда не требуется высокая точность измерений. С помощью логического пробника можно:
- Определить наличие в электроцепи напряжения величиной 12 – 400 В.
- Определить полюса в цепи постоянного тока.
- Произвести проверку состояния транзисторов, диодов и других электрических элементов.
- Определить фазную жилу в электроцепи переменного тока.
- Прозвонить электрическую цепь для проверки ее целостности.
Как умощнить выход
Генератор предполагался для работы на низкоомную нагрузку в несколько Ом. Разумеется ни один маломощный ОУ не сможет выдать необходимый ток.
Для умощнения, на выходе генератора разместился повторитель на TDA2030. Все вкусности такого применения этой микросхемы описаны в статье Схема повторителя напряжение на ОУ. Мощный повторитель напряжения на TDA2030.
А вот так собственно выглядит схема всего синусоидального генератора с усилителем напряжения и повторителем на выходе:
Генератор синуса на мосту Вина можно собрать и на самой TDA2030 в качестве ОУ. Все зависит от требуемой точности и выбранной частоты генерации.
Если нет особых требований к качеству генерации и требуемая частота не превышает 80-100 кГц, но при этом предполагается работа на низкоомную нагрузку, то этот вариант вам идеально подойдет.
Назначение элементов и принцип работы
Вариант для автомобиля Простая схема для индикации напряжения бортовой сети автомобиля и заряда аккумулятора. Для повышения чувствительности в качестве антенны может быть использован отрезок изолированного провода или телескопическая антенна. Как пример приведем простейшую схему на контроллере ATMega
Этот вариант подходит для цепей до 12В. Такой индикатор годится для прозвонки проводов и выключателей.
Кроме дисплея такие устройства комплектуются зуммером, позволяющим без помех использовать прибор в условиях, когда цифровой индикатор не видно
Если на вход пробника подано импульсное напряжение, скважность импульсов можно оценить по яркости свечения того или иного светодиода.
Если напряжение выше напряжение отсечки полевого транзистора, он открывается и притягивает затвор VT2 на землю, тем самым закрывая его. А жрет она, благодаря постоянно горящему светодиоду, немало
https://youtube.com/watch?v=ag0wK31ZPd4
Программы для генерации сигналов
>Ниже представлен список программ для генерации сигналов различных форм и частотных характеристик, которые наиболее часто используются радиолюбителями.
>Программа SweepGen
>
>Программа-генератор меняющихся во времени и стационарных тестовых звуковых сигналов. Оснащена несколькими рабочими режимами: ручная развертка, фиксированная частота, медленная и быстрая регулируемая развертка, белый шум. Программа бесплатная.
>Digital Signal Generator
>
>Бесплатная программка для разработки различных цифровых сигналов. В себя включает: генератор белого шума, генератор треугольных и прямоугольных импульсов, генератор синусоидальной развертки, генератор синусоиды и генератор биения.
>NCH Tone Generator
>
>Программа способная формировать большое количество разнообразных по форме сигналов: импульсных, пилообразных, прямоугольных с весьма хорошими фронтами, треугольных, синусоидальных, а так же все главные шумы (фиолетовый, белый, коричневый, розовый, серый и голубой).
>Генератор AudioWave
>
>ПО, представляющее собой генератор низкочастотных сигналов (двухканальный). Программное обеспечение платное, стоимость 50 EUR, но существует демо-версия ограниченного пользования.
>Сайт программы AudioWave
>Test Tone Generator
>
>Программа, способная создавать различные звуковые сигналы в широком диапазоне частот. Стоимость программного обеспечения от 30 EUR. Есть 30-ти дневная полнофункциональная бесплатная версия.
>
Сайт программы Filtered Noise Generation
>PWM Generator
>
>Обычный генератор сигналов широтно-импульсного формата. Программа является условно – бесплатной: 16 EUR. Бесплатная версия программы доступна на 30 дней.
>Сайт программы PWM Generator
>Multi Tone Generator
>
>Мультитоновый двухканальный генератор сигналов звуковых частот. Пробная версия ПО работает 30 дней. Полная версия доступна от 20 EUR.
>Daqarta
>
>Программное обеспечение продвинутого типа, созданное для генерации и анализа аудио сигналов на базе звуковых карт ПК. Стоимость программы от 29 $, но так же существует ознакомительная версия.
>Сайт программы Daqarta
Comments are now closed for this entry
Приставка к генератору для измерения резонансной частоты контура с повышенной точностью
Рейтинг: / 5
- Подробности
- Категория: Генераторы ВЧ
- Опубликовано: 26.11.2018 13:09
- Просмотров: 5872
Д. МОЛОКОВ, г. Нижний Тагил Свердловской обл. Предлагаемая приставка — по существу измеритель резонансной частоты последовательного колебательного контура, в котором, кроме измеряемой индуктивности, обязательно имеется конденсатор известной ёмкости. Контур связан с внешним генератором немодулированных синусоидальных колебаний через резистор. Измерив резонансную частоту контура по минимуму напряжения на нём (грубо) или по совпадению фаз тока, протекающего через контур, и приложенного к нему напряжения (точно), индуктивность определяют расчётом. Приставка позволяет при необходимости измерять индуктивность на той частоте, для работы на которой предназначена катушка, а также измерять ёмкость конденсаторов и подгонять параметры элементов контура для настройки его на заданную частоту.
Доработка генератора ГУК-1
FM модуляция в генераторе ГУК-1.
Еще одна идея модернизации генератора ГУК-1, я ее не пробовал, потому, как у меня собственного генератора нет, но по идее все должно работать. Эта доработка позволяет настраивать узлы, как приемной, так и передающей аппаратуры, работающей с применением частотной модуляции, например радиостанций СВ диапазона
И, что не маловажно, с помощью резистора Rп можно подстраивать несущую частоту. Напряжение, которое используется для смещения варикапов должно быть обязательно стабилизированным
Для этих целей можно использовать однокристальные трехвыводные стабилизаторы на напряжение 5В и небольшим падением напряжения на самом стабилизаторе. В крайнем случае можно собрать параметрический стабилизатор, состоящий из резистора и стабилитрона КС156А. Прикинем величину резистора в цепи стабилитрона. Ток стабилизации КС156А лежит в пределах от 3ма до 55ма. Выберем начальный ток стабилитрона 20ма. Значит при напряжении питания 9В и напряжении стабилизации стабилитрона 5.6В, на резисторе при токе в 20ма должно упасть 9 — 5,6 = 3,4В. R = U/I = 3,4/0,02 = 170 Ом. При необходимости величину резистора можно изменить. Глубина модуляции регулируется все тем же переменным резистором R8 — регулятор выходного напряжения НЧ. При необходимости изменить пределы регулировки глубины модуляции, можно подобрать номинал резистора R*.
Схема, технические характеристики, работа генератора ГУК-1.
Недавно мне принесли в ремонт генератор ГУК-1. Что бы потом не думалось, сразу заменил все электролиты. О чудо! Все заработало. Генератор еще советских времен, а отношение у коммунистов к радиолюбителям было такое Х… , что вспоминать не охота.
Вот отсюда и генератор желал бы быть получше. Конечно самое главное неудобство, это установка частоты высокочастотного генератора. Хоть бы, какой ни будь простенький верньер поставили, поэтому пришлось добавить дополнительный подстроечный конденсатор с воздушным диэлектриком (Фото1). По правде сказать я очень не удачно выбрал для его место, надо было бы чуть-чуть сместить. Я думаю вы это учтете.
Что бы поставить ручку, пришлось удлинить ось триммера, кусок медной проволоки диаметром 3мм. Конденсатор подключается параллельно основному КПЕ или непосредственно, или через «растягивающий» конденсатор, что еще больше увеличивает плавность настройки генератора ВЧ. Для кучи заменил и выходные разъемы – родные уже все раздрыгались. На этом ремонт закончился. От куда схема генератора я не узнал, но похоже, что все соответствует. Возможно она пригодится и вам.
Схема генератора универсального комбинированного – ГУК-1 приведена на рисунке 1. В состав прибора входят два генератора, низкочастотный генератор и генератор ВЧ.
1. Диапазон частот ВЧ генератора от 150 кГц до 28 мГц перекрывается пятью поддиапазонами со следующими частотами:
• 1 поддиапазон 150 — 340 кГц
• II 340 — 800 кГц
• III 800 — 1800 кГц
• IV 4,0 — 10,2 мГц
• V 10,2 — 28,0 мГц
2. Погрешность установки ВЧ не более ±5%.
3. Генератор ВЧ обеспечивает плавную регулировку выходного напряжения от 0,05 мВ до 0,1 В.
4. Генератор обеспечивает следующие виды работ:
а) непрерывная генерация;
б) внутренняя амплитудная модуляция синусоидальным напряжением с частотой 1кГц.
5. Глубина модуляции не менее 30%.
6. Выходное сопротивление ВЧ генератора не более 200 Ом.
7. НЧ генератор генерирует 5 фиксированных частот: 100 Гц, 500 Гц, 1кГц, 5кГц, 15кГц.
8. Допустимое отклонение частоты НЧ генератора не более ±10%.
9. Выходное сопротивление НЧ генератора не более 600 Ом.
10. Выходное напряжение НЧ плавно регулируется от 0 до 0.5 В.
11. Время самопрогрева прибора — 10 минут.
12. Питание прибора осуществляется от батареи «Крона» напряжением 9 В.
