Каталог статей

Главная » Все схемы » Инструменты » Измерительная техника

Выбранная схема!!!


4789
ОСЦИЛЛОГРАФ - НАШ ПОМОЩНИК (тема 6)

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 .

 ПРОВЕРЯЕМ РЕФЛЕКСНЫЙ РАДИОПРИЕМНИК

Это, пожалуй, наиболее популярная конструкция среди начинающих радиолюбителей. Подкупает такой приемник своей простотой, небольшим ассортиментом деталей и сравнитель­но высокой чувствительностью. Хотя потребляет он немного энергии, гром­кость звучания малогабаритного голов­ного телефона достаточна, чтобы про­слушивать, скажем, передачи «Маяка» на расстоянии сотен километров от радиостанции.

По сравнению с приемником пря­мого усиления рефлексный обладает, к сожалению, недостатком — он сложен в налаживании, более склонен к самовозбуждению. И нередко начи­нающий конструктор остается в уны­нии, так и не добившись от прием­ника желаемых результатов. Вот поче­му сегодняшний разговор пойдет о проверке и налаживании рефлекс­ного приемника с помощью осцил­лографа и изготовленных ранее гене­раторов 3Ч и РЧ.

Но сначала о самом приемнике. Луч­ше всего воспользоваться конструк­цией, разработанной в кружке физикотехнического творчества Ишеевской средней школы под руководством П. П. Головина (о ней рассказывалось в статье «Самоделки из Ишеевки» в «Радио», 1986, № 9, с. 51, 52). Схема приемника приведена на рис. 40.

На ней буквами обозначены контрольные точ­ки, в которых будем просматривать с помощью осциллографа сигналы и проверять режимы работы тран­зисторов. Более подробно об устрой­стве приемника вы сможете прочитать в указанной статье, а сейчас несколько слов о его работе.

Колебательный контур магнитной антенны WA1, составленный из катушки индуктивности L1 и конденсаторов С1, С2, настроен на несущую частоту принимаемой радиостанции. Через ка­тушку связи L2 сигнал поступает на усилитель РЧ, собранный на транзисто­рах VT1 и VT2. Нагрузкой усилителя для колебаний РЧ служит катушка L3 радиочастотного трансформатора. С ней индуктивно связана катушка L4, с которой колебания подаются на детектор, выполненный на диоде VD1. На нагрузке детектора (резистор R5) выделяется сигнал 3Ч, конденсатор С 7 фильтрует радиочастотную составляю­щую продетектированных колебаний.

Через цепь R4C4 сигнал 3Ч поступает на тот же усилитель из двух транзисто­ров, но теперь нагрузкой его для таких сигналов будет головной телефон BF1 — из него и слышна радиопере­дача.

У юных конструкторов-школьников приемник был рассчитан на работу в длинноволновом диапазоне. Мы же перестроим его на средневолновый диапазон, чтобы принимать радио­станцию «Маяк», длина волны кото­рой равна 547 м (частота — око­ло 548 кГц). Для этого катушка LI должна содержать 75 витков, a L2 — 8 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,15 мм. Конденсатор CI подбирают в процессе налаживания приемника такой емкости, чтобы приемник ока­зался настроенным точно на частоту радиостанции при среднем положе­нии ротора подстроечного конденса­тора С2.

Предварительно детали приемника собирают на макетной панели, чтобы проверить и подобрать (если это пона­добится) режимы работы транзисто­ров, настроить колебательный контур магнитной антенны, определить пра­вильность подключения выводов кату­шек L3, L4. Так же поступите и вы, тем более, что наша цель — не столько собрать готовую конструкцию, сколько познакомиться с происходящими в приемнике процессами и научиться управлять ими.

Входную цепь приемника немного измените (рис. 41) — используйте вместо подстроечного конденсатора переменный (например, КП-180) и вре­менно установите конденсатор С1 емкостью 200 пФ. Подсоедините щупы осциллографа к выводам катушки свя­зи L2, а колебательный контур подклю­чите через конденсатор Ссв к зажиму ХТЗ генератора РЧ (зажим ХТ4 можно с контуром не соединять).

Генератор РЧ придется также немно­го перестроить — ведь он перекрывал частоты 750 ..1500 кГц (длины волн 400...200 м), более высокие по срав­нению с необходимыми для нашего случая Поэтому параллельно конден­сатору переменной емкости генера­тора (С2 на рис. 30 в «Радио», 1988, № 4, с. 37) подключите постоянный конденсатор емкостью 300 пФ, и гене­ратор будет перекрывать частоты 500...680 кГц (600.. 440 м).

Но сразу устанавливать частоту генератора равной частоте выбранной радиостанции не следует, поскольку при проверке и налаживании прием­ника будут помехи от сигналов радио­станции. Поэтому лучше установить более высокую либо более низкую частоту, скажем, 660 кГц (длина вол­ны — 450 м, длительность одного колебания — 1,5 мкс). Кроме того, колебания генератора должны быть немодулированы (ручка «Амплитуда» на генераторе 34 выведена), а их амплитуда максимальна.

Теперь все готово к настройке контура магнитной антенны. Питание приемника в этом случае включать не нужно. На осциллографе устанав­ливают максимальную чувствитель­ность, автоматический режим работы генератора развертки, внутреннюю синхронизацию, открытый или за­крытый вход. Плавным вращением ротора конденсатора переменной ем­кости приемника добиваются макси­мального размаха колебаний (наи­большей высоты «дорожки») на экране осциллографа, как это делали при проверке работы детекторного прием­ника. Если это получается лишь в край­нем положении ротора, изменяют соответственно емкость конденсатора С1 (ее уменьшают, если ротор нахо­дится в положении минимальной емкости, и наоборот).

Затем генераторы 3Ч и РЧ можно временно выключить, подать на прием­ник питание и проверить режимы работы транзисторов в контрольных точках. «Земляной» щуп осциллографа остается в этом случае подключенным к общему проводу приемника (минус источника питания), как показано на рис. 41.

Осциллограф по-прежнему работает в автоматическом режиме с открытым входом, его линию развертки смещают на нижнее деление шкалы (рис. 42) и устанавливают кнопками входного аттенюатора                     чувствительность 0,2 В/дел. Далее касаются входным щупом осциллографа вывода базы транзистора VT1 (контрольная точка б). По отклонению линии развертки опре­деляют напряжение смещения на базе. Затем касаются вывода коллектора (точка в) транзистора и определяют напряжение на нем. Зная напряжение питания (1,5 В), напряжение на кол­лекторе и сопротивление резистора нагрузки R2, нетрудно подсчитать по закону Ома коллекторный ток тран­зистора (током базы, также проте­кающим через резистор R2, можно пренебречь — он весьма мал). В дан­ном случае он составит около 0,25 мА, что допустимо для первого каскада, усиливающего сравнительно слабые сигналы.

Подобные измерения проводят и для второго транзистора, измеряя напря­жения на его базе (точка г) и коллекторе (точка д). Правда, в последнем случае чувствительность осциллографа придется установить 0,5 В/дел. Но под­считать по результатам измерений кол­лекторный ток транзистора не удастся, поскольку разница напряжений источ­ника питания и на коллекторе тран­зистора на осциллографе практически незаметна. В подобных случаях изме­ряют падение напряжения непосред­ственно на нагрузке. В нашем вариан­те «земляной» щуп осциллографа следует подключить к выводу коллек­тора транзистора VT2 (точка д), а вход­ной щуп — к плюсовому выводу источника питания. Установив соответ­ствующую чувствительность осцилло­графа, удастся определить падение напряжения на нагрузке — головном телефоне BF1 (катушку L3 можно не учитывать из-за ее малого оми­ческого сопротивления). Оно составит примерно 0,1 В Поскольку сопротив­ление телефона ТМ-2А равно 130 Ом, коллекторный ток транзистора соста­вит 0,1 В:130 0м=0,77 мА, что также приемлемо для данного каскада.

Вы, конечно, заметили, что при пере­ключении чувствительности осцилло­графа, работающего с открытым вхо­дом и подключенного к исследуемой цепи с постоянным напряжением, при­ходится отключать входной щуп и уста­навливать линию развертки на услов­ный «нуль» отсчета. Чтобы упростить эту операцию, временно «закройте» вход осциллографа, установите нуж­ную чувствительность, сместите линию развертки на нужную точку отсчета и только после этого «откройте» вход. Эта «маленькая хитрость» избавит вас от необходимости отключать входной щуп.

Настало время проконтролировать прохождение сигнала РЧ через каска­ды приемника и его детектирование. Но сначала нужно разомкнуть цепь сигнала 34 в точке соединения кон­денсатора С4 с резистором R4 (поме­чено на схеме крестиком) На колеба­тельный контур магнитной антенны вновь подают немодулированный сиг­нал РЧ, а входной щуп осциллографа подключают к катушке связи (точка а). Измеряют размах колебаний на резо­нансной частоте контура Предполо­жим, что он равен 0,036 В, т.е. 36 мВ (рис. 43, а).

Такой же сигнал должен просматри­ваться и в точке б (на базе транзисто­ра VT1), А вот на коллекторе тран­зистора VT1 (точка в) должен наблю­даться усиленный сигнал (рис. 43, в). Коэффициент усиления каскада не­трудно подсчитать делением размаха колебаний коллекторного сигнала раз­мах колебаний базового сигнала. Ре­зультат получится не очень большим (в данном случае около 6), хотя сам транзистор обладает коэффициентом передачи в несколько десятков еди­ниц. И естественно, вы ожидаете такого же усиления сигнала.

Но дело в том, что нагрузкой каскада по переменному току является не столько резистор R2, сколько входная цепь последующего каскада, обладающая меньшим сопротивле­нием Она-то и снижает усиление Хотите в этом убедиться? Отключите от коллекторной цепи транзистора VT1 конденсатор С5 — и размах колебаний в точке д резко возрастет, а значит, возрастет и коэффициент усиления каскада.

Восстановите соединение конденса­тора С5 с коллекторной цепью и подключите входной щуп осцилло­графа к выводу базы (точка г) тран­зистора VT2 — изображение сигнала будет таким же, что и в точке в, что свидетельствует о передаче сигнала с каскада на каскад.

Далее подключите входной щуп осциллографа к выводу коллектора (точка д) транзистора VT2. Размах колебаний возрастет. Делением выход­ного сигнала на входной, как и в предыдущем случае, подсчитайте ко­эффициент усиления каскада Здесь

он несколько больше, поскольку каскад нагружен на большее сопротивление.

Переключив входной щуп на верх­ний, по схеме, вывод катушки L3 (точ­ка е), увидите, что размах колебаний резко упал. Это естественно, посколь­ку они замыкаются на общий провод через конденсатор С6 и осциллограф контролирует лишь падение напряже­ния радиочастоты на этом конденса­торе. Правда, колебания в этой точке могут быть немного «размытыми» — это недостаток осциллографа, иногда возбуждающегося при работе на боль­шой чувствительности (0,01 В/дел).

На катушке L4 (точка ж) размах колебаний будет примерно такой же, что и на коллекторе транзистора VT2, т. е. на катушке L3 (ведь ее верхний по схеме вывод «заземлен» по радио­частоте через конденсатор С6). А на нагрузке детектора (точка и) никаких колебаний не будет, но зато появится постоянное напряжение (его удастся обнаружить лишь при открытом входе осциллографа) — результат работы де­тектора, как выпрямителя колеба­ний РЧ.

Вы, возможно, заметили, что формаколебаний в точке ж несколько изме­нилась по сравнению с точкой д — и из синусоидальной стала превращаться в треугольную. К тому же размах колебаний почти не изменился, хотя числа витков катушек отличаются почти втрое (65 витков у L3 и 170 — у L4). В чем причина? — такой вопрос вполне может возникнуть у вас.

Давайте разберемся. Катушки L3 и L4 намотаны на сердечнике с высокой магнитной проницаемостью. Через катушку L3 протекает хотя и неболь­шой, но постоянный ток, создающий в сердечнике магнитный поток, не­сколько изменяющий магнитные свой­ства сердечника. В итоге сердечник быстрее входит в насыщение и при определенной амплитуде входного сигнала (на катушке L3) понижается коэффициент трансформации и иска­жается форма сигнала.

Проверить сказанное нетрудно, наблюдая на  осциллографе сигнал в точке ж ,  уменьшая выходной сигнал генератора РЧ. Размах колебаний бу­дет плавно уменьшаться с одновремен­ным улучшением формы их. При раз­махе примерно 1,5 В колебания станут синусоидальными.

Если теперь подключить входной щуп осциллографа к точке д.  увидите , что размax колебаний здесь стал равным 0,5В, т. е коэффициент трансформации примерно соответ­ствует соотношем витков катушек. Вот теперь можно сказать, что сердеч­ник не насыщается и радиочастотный трансформатор работат нормально.

Правда, описанного режима в реаль­ных условиях не будет, поскольку сигнал РЧ никогда не достигнет ука­занного значения. Мы его получили искусственно, чтобы удобнее было наблюдать изображение на экране осциллографа. Но если все же придет­ся встретиться в дальнейшем с по­добным явлением в аналогичных кон­струкциях, помните о его причине.

Теперь подайте на приемник преж­ний сигнал, подключите входной щуп осциллографа к коллектору транзисто­ра VT2 (точка д) и введите модуляцию колебаний РЧ (переместите ручку «Амплитуда» генератора 3Ч в другое крайнее положение). На экране появит­ся типичная картина модулированных колебаний (рис. 44, д).

Перенесите входной щуп в точку и — на резистор нагрузки детектора. Здесь уже будут только колебания 3Ч (рис. 44, и) да постоянная состав­ляющая радиочастотных колебаний (чтобы увидеть такую картину, нужно использовать осциллограф с открытым входом при автоматическом режиме работы развертки).

Следует напомнить, что хотя по ходу нашего рассказа не было подробных указаний о переключении осциллогра­фа из автоматического режима в жду­щий, такие переключения приходится делать довольно часто. Это вы должны были усвоить раньше во время работы с осциллографом по предыдущим публикациям.

Вот теперь можно замкнуть цепь сигнала 3Ч (соединить выводы конден­сатора С4 и резистора R4), значитель­но уменьшить выходной сигнал гене­ратора РЧ и установить его таким, чтобы звук в телефоне прослушивался без искажений. Если при замыкании указанной цепи в телефоне сразу появится громкий свистящий звук, сви­детельствующий о самовозбуждении приемника, нужно изменить поляр­ность подключения выводов катушки L4 или L3.

Итак, приемник работоспособен, по­ра принять передачу выбранной радио­станции. Отключите от контура магнит­ной антенны генератор РЧ (и выклю­чите его), подключите входной щуп осциллографа к коллектору транзисто­ра VT2 и установите наибольшую чувствительность осциллографа (он должен работать в автоматическом режиме). Поворотом ротора конден­сатора переменной емкости и ориен­тированием макета приемника (точнее его магнитной антенны) в простран­стве настройтесь на радиостанцию — на экране в этот момент появится «дорожка» наибольшей высоты. Пере­ключив осциллограф в ждущий режим и установив соответствующую дли­тельность развертки, сможете наблю­дать на экране колебания РЧ, которые будут периодически «расплываться» (рис. 44, д), т е модулироваться. В головном телефоне при этом должна быть слышна передача. Громкость звука (а также размах колебаний, контролируемых в точке д) можно установить максимальной более точ­ным подбором резисторов R1, R3, R4.

После этого останется подобрать вместо конденсаторов С1 и С 2 на рис. 41 конденсатор такой же емкости и установить его параллельно катушке индуктивности. В случае небольших отклонений емкости от требуемой кон­тур можно более точно настроить на радиостанцию перемещением ферритового стержня внутри каркаса с катушками L1 и L2.

Если же в приемнике будет уста­новлен подстроечный конденсатор С2 (рис. 40), емкость конденсатора С1 должна быть на 10… 15 пФ меньше измеренной, чтобы можно было на­страиваться на радиостанцию конден­сатором С2 (а также и сердечником магнитной антенны)

В таком виде, если захотите, можете переносить детали на печатную плату (ее чертеж приведен в вышеуказанной статье), делать законченную конструк­цию и пользоваться приемником.

(Продолжение следует)

Б. ИВАНОВ

г, Москва


Категория: Измерительная техника | Добавил: Vovka (27.06.2012)
Просмотров: 2189 | Теги: осциллограф, 6), наш, (Тема, помощник | Рейтинг: 2.3/3


Всего комментариев: 0

Все ссылки на книги и журналы, представлены на этом сайте, исключительно для ознакомления, авторские права на эти публикации принадлежат авторам книг и издательствам журналов! Подробно тут!
Жалоба

Пожалуйста оставьте свои комментарии !!!!

Имя *:
Email:
Код *:


ElectroTOP - Рейтинг сайтов
Copyright Zloy Soft (Company) © 2008 - 2016