Предисловие

Тема создана в журнале радио 1987г. и рассчитана на определенный осциллограф ОМЛ-2М . Но , так как тема всегда востребована среди  начинающих радиолюбителей , я решил её реанимировать без купюр , но надо иметь в виду , что данный осциллограф существует , как «раритет» , и все ссылки на конкретные «кнопки»  являются условными .

РАДИОЧАСТОТА И МОДУЛЯЦИЯ

Следуюший этan освоения осииллографа — наблюдение не модули­рованных и модулированных колебаний радиочастоты (РЧ) и определение глу­бины (коэффициента) модуляции. Дли этих целей соберем простейший генера­тор на одном транзисторе (рис 30). вырабатывающий колебания РЧ, в на­шем случае — диапазона средних волн (СВ)

Сначала о самом генераторе. Чтобы получить радиочастотные колебании, а в генераторе применен колебательный контур, составленный из катушки ин­дуктивности L1 и конденсаторов С2 и C3. Подстроечным конденсатором СЗ и ферритовым подстросчником кагушки устанавливают точные границы диапазoнa частот, перекрываемого контуром, а конденсатором переменной емкости С2 плавно изменяют резонансную ча­стоту контура.

С катушкой LI связана индуктивно катушка L2. включенная в эмиттерную цепь транзистора. Причем начало катушки L1 подключено (через конден­сатор С1) к выводу базы транзистора, а начало катушки L2 — к выводу эмиттера. В результате между базой и эмиттером образуется положительная обратная связь, и каскад, собранный на транзисторе VT1. возбуждается, появляются колебания РЧ. Они выделя­ются как на резисторе нагрузки R2, так и на катушке L2, а значит, и на переменном резисторе R3. С движка этого резистора колебания РЧ пода­ются через развязываюший конденса­тор С4 на зажим ХТЗ.

Питание на каскад можно подать от батареи «Крона» или от другого ис­точника постоянного тока напряжением 9 В. Но лучше сразу подключить генера­тор РЧ к зажимам ранее изготовленного генератора 3Ч и установить дви­жок переменного резистора R7 послед­него в верхнее, по схеме, положение. Тогда между зажимами XT1 и ХТ2 бу­дет постоянное напряжение 9 В (пи­тание на генератор 3Ч поступает, как вы помните. от выпрямителя со стаби­лизированным выходным напряжени­ем.

Для постройки генератора РЧ понадобятся, прежде всего, катушки L1 и L2, намотанные на обшем каркасе. Подойдет готовый контур гетероднна диапазона СВ от малогабаритного транзисторного радиоприемника «Селга» (для этого контура и приведена на схеме нумерация выводов катушек). Он представляет собой четырехсекционный каркас высотой 22 мм и разме­рами основания 11X11 мм. Внутри кар­каса помещен подстроечннк диаметром 2.8 и длиной 12 мм из феррита 600HH. Во всех секциях равномерно размешены витки катушки LI — по 32 витка провода ПЭВ-2 0.09 в каждой, а в верхней (от основания) секции раз­мешена еше и катушка L2 — 10 витков провода ПЭВ-2 0.1.

Подойдет другой контур гетеродина диапазона СВ с катушкой L1 индук­тивностью 150...220 мкГ и с катушкой, содержащей практически любое число витков.

Транзистор может быть любой из се­рии KT3I5. но с коэффициентом переда­чи тока не менее 50. Постоянные ре­зисторы — МЛТ-0.125 или МЛТ-0,25, переменный - СП-1 или другой, сопро­тивлением 470 Ом. 1 кОм. 2.2 кОм. Конденсатор переменной емкости — КПК-М, но подойдет любой другой мало­габаритный, с максимальной емкостью до 500 пФ. Подстроечный конденса­тор — КПК-М. КПК-1, остальные конденсагоры — любые, например. КТ. КМ. КЛС.

Часть деталей генератора (постоян­ные резисторы, конденсаторы C1. СЗ. катушки индуктивности и транзистор) можно смонтировать на макетной панели или на небольшой плате из изоляцнонного материала. Монтаж может быть как навесной так и печатный. Внешне макет генератора РЧ выглядит аналогично генератору 3Ч , описанному ранее. 

Наступило время включить генератор и проконтролировать его колебания с помощью осциллографа. Входной щуп осциллографа подключите к зажиму ХТЗ. а «земляной» — к зажиму ХТ4. Движок резистора R3 генератора уста­новите в верхнее, по схеме, положе­ние. Осциллограф работает в автома­тическом режиме (кнопка 7 «АВТ.— ЖДУЩ » отжата), с внутренней син­хронизацией (кнопка 9 «ВНУТР.— «ВНЕШН » отжата), с закрытым входом (кнопка 13 нажата). Переключате­лями делителей 1 и 2 установите чувствнтельиость осциллографа 0.2 В/дел . а переключателями 3—6 — длитель­ность 0,5 мкс/дел.

Сразу же после подачи напряжении питания генератора на экране осциллографа должны появиться синусоидальные колебания (рис. 32, а) либо яркая «дорожка» (рис 32. б) — все за­висит от положения ротора конденсато­ра переменной емкости, а значит, от частоты колебаний генератора РЧ 

Если же колебаний нет вообще, проверьте напряжение на коллекторе транзистора (вы уже умеете делать это с помощью осциллографа, работающе­го с открытым входом — при отжатой кнопке 13) — оно должно быть в пре­делах 3—5 В, а затем поменяйте местами выводы одной из катушек ин­дуктивности. При правильной фазирофке — подключении начал обмоток к ука­занным на схеме цепям — колебании должны появиться.

Может случиться, что фазировка пра­вильная. а напряжение на коллекторе не соответствует указанному, из-за чего нет генерации. Тогда включите вместо резистора R1 два последовательно сое­диненных резистора, постоянный со­противлением 50...100 кОм и перемен­ный сопротивлением 680 кОм или 1 МОм. И изменением сопротивления пе­ременного резистора добейтесь устойчивой генерации колебаний во всем диапа зоне частот — при повороте ротора конденсатора переменной емкости из одного крайнего положении в другое, а затем измерьте получившееся обшее сопротивление цепи и впаяйте на место R1 резистор такого же сопротивления. Итак, колебании наблюдаются. Вклю­чите ждущий режим (нажмите кноп­ку 7) и установите ручками 8 и 11 (соответственно синхронизации и длины линии развертки) на экране несколько колебаний синусоидальной формы. Если вершины полупериодов колебаний иска­жены (ограничены), значит, чрезмерна обратная связь между эмиттерной и ба­зовой цепями каскада. Уменьшить её можно более точным подбором числа витков катушки L2, уменьшением ем­кости конденсатора С1 или шунтирова­нием выводов катушки L2 резистором сопротивлением 2200...100 Ом. В любом варианте обратную связь подбирают та­кой, чтобы неискаженная форма и устойчивость колебаний сохранялись при повороте ротора конденсатора С2 из одного крайнего положения в другое.

Далее установите ротор конденсатора в положение минимальной емкости, измерьте по осциллографу частоту ко­лебаний (т е. измерьте длительность одного колебания, а затем переведите ее в значение частоты) и установите ее равной примерно 1.5 МГц (длитель­ность одного колебания около 0.6 мкс) подстросчником катушки и подстроечным конденсатором СЗ. Рассматривать и измерять такой сигнал удобно при устачовке переключателей диапазонов частот в положение, соответствующеедлительности 0.2 мкс/дел.,  а переключа­тели режима развертки — в положение «ЖДУЩ» (кнопки 7 нажата).

Переведя затем  ротор  конденсатора С2 в положение максимальной емкости , измерьте получившуюся наименьшую частоту диапазона.  Вы увидите, что с конденсатором указанной емкости (180 нФ) частота составляет примерно 750 кГц. Иначе говоря, общее перекры­тие по частоте равно 1500 ..750 кгЦ,   что  соответствует  длинам волн 200.. 100 м.  Диапазон  же СВ  несколько шире — от 187 м до 570 м.

Следующим этапом  может быть гра­дуировка шкалы конденсатора переменной емкости в единицах частоты, а шка­лы переменного резистора — в единицах амплитуды колебаний. С этим вы справитесь самостоятельно, пользуясь советами по градуировке аналогичных шкал генератора 3Ч.

Настала очередь промодулировать по амплитуде сигнал генератора РЧ коле­баниями 3Ч,  иначе говоря, получить своеобразный радиосигнал, аналогич­ный излучаемому в эфир радиовеща­тельными станциями. Осциллограф (он по-прежнему подключен к зажимам ХТЗ и ХТ4) переведите в автоматический режим работы с внутренней синхрони­зацией и установите длительность раз­вертки 0,5 мс/дел. На экране вновь появится яркая «дорожка» — полоса (рис. 33. а) с размахом около 0.8 В.

На генераторе 3Ч (его частота может быть любой) плавно перемещайте дви­жок переменного резистора R7 «Ампли­туда» из крайнего верхнего, по схеме, положения в нижнее. Линии полосы начнут изгибаться. Ручками синхрониэанни и длины развертки постарайтесь «остановить» изображение, и вы увиди­те. что линии приняли очертание синусоидальных колебаний (рис. 33, б), частота которых соответствует частоте сигнала генератора 3Ч.Правда, синхронизировать такой сиг­нал затруднительно даже в режиме ждущей развертки,  поскольку наблюда­ете сложный сигнал, состояший из ко­лебаний звуковой и радиочастоты. Вот здесь и придет на помощь режим внеш­ней синхронизации от одного из генера­торов, в данном случае от генератора 3Ч. Гнездо входа канала X соедините проводником с выводом коллектора транзистора VT2 генератора 3Ч (рис. 34) — в этой точке амплитуда сигнала наибольшая. Осциллограф переключите в режим ждущей развертки с внеш­ней синхронизацией (нажмите кнопки «АВТ - ЖДУЩ.» и «ВНУТР.— ВНЕШН »).  Вот теперь удастся соответствуюшими ручками «остановить» изображениие модулированных по амп­литуде колебаний РЧ.

Модуляция происходит из-за того, что питание на генератор РЧ теперь посту­пает через участок  -  движок — верхний вывод переменного резистора R7 гене­ратора 3Ч. Причем чем ниже, по схеме, движок резистора, тем больше амп­литуда падаюшего на указанном уча­стке синусоидального напряжения, тем больше «изгиб» линий полосы на экра­не осциллографа.  А значит, как говорят в технике, больше глубина (или коэф­фициент) модуляции.

Для подсчета глубины модуляции пользуются формулой – m = a-b/a+b*100%

где m - глубина модуляции, %: а и в — соответственно наибольший и наимень­ший размах изображении (или ампли­туда колебаний), любые единицы изме­рении.  К примеру, для показанного на рис. 33. б изображения глубина модулиции составит  m=4-2/4+2 * 100%=33%.

Такова примерная глубина модуляции при максимальном выходном сигна­ле генератора 3Ч — она соответ­ствует общепринятой глубине (30%) модуляции, используемой в различных измерительных генераторах с внутрен­ней амплитудной модуляцией. Такое значение принято и в радиовещании.

Чтобы получить более глубокую модуляцию, нужно увеличить амплитуду выходного сигнала генератора 3Ч . Наиболее просто это сделать увеличени­ем обратной связи между его каскадами — уменьшением сопротивления подстроечного резистора R4 (см. рис 12 в «Радио». 1988. рис. 34). На экране осциллографа увидите изображение, показанное на рис. 33, в — пачки радиочастотых  импульсов. Глубина модулнции в этом случае достигает 75%.

После проведения этого эксперимента вновь отрегулируйте генератор 3Ч  и до­бейтесь изображении, показанного на рис 33. б. А затем проверьте еше один способ определения глубины мо­дуляции — по «размытости» колеба­ний РЧ. Для этого нужно снять модуляцию (установить движок резис­тора  R7 генератора 3Ч в верхнее положение и установить длительность раз­вертки такой, чтобы на экране осцил­лографа появились колебания РЧ (осциллограф может работать в режиме ждущей развертки с внутренней син­хронизацией), а затем ввести модуля­цию. Появится изображение, показан­ное на рис. 33. г. Измерив размах наибольшей и наименьшей размытости  изображения, подсчитайте по выше при­веденной формуле глубину модуляции

(продолжение следует)

Б. ИВАНОВ

г. Москва