Приставка для измерения частотных характеристик. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

В последнее время в радиолюбительской практике широко стали применяться визуальные методы проведения контроля характеристик, основанные на использовании панорамных индикаторов. С их помощью удается намного оперативнее производить регулировку таких весьма сложных радиотехнических устройств, как фильтры, усилители, радиоприемники, телевизоры, антенны. Однако приобрести такой прибор промышленного изготовления не всегда возможно, да и стоит он недешево.

Между тем, без особых затрат можно сделать аналогичный по функциональному назначению прибор в виде приставки к осциллографу. Такая приставка должна содержать генератор качающейся частоты (ГКЧ), генератор напряжения для развертки осциллографа и выносную детекторную головку. Схема такой приставки показана на рис. 1.

(нажмите для увеличения)

При разработке приставки ставилась цель создать простую, малогабаритную и удобную для повторения конструкцию. Правда, из-за смей простоты она, конечно, не лишена некоторых недостатков, но ее и следует рассматривать лишь как базовую конструкцию. По мере добавления других узлов можно будет расширить функциональные возможности и сервисные удобства прибора.

Предлагаемая приставка предназначена для настройки различных электронных устройств в диапазоне частот 48...230 МГц, т.е. в телевизионном диапазоне МВ. Однако эта конструкция позволяет изменять диапазон ее рабочих частот, и тогда она сможет работать в диапазоне ДМВ (300...900 МГц), первой промежуточной частоты спутникового телевидения (800...1950 МГц) или на радиолюбительских KB диапазонах.

Основное достоинство такой приставки заключается в том, что весь диапазон частот перекрывается с помощью одного ГКЧ (это удобно при настройке широкополосных устройств, например антенных усилителей, селекторов каналов телевизоров и т.п.), предусмотрена возможность установки верхней и нижней частот диапазона качания независимо друг от друга двумя ручками управления. Это позволяет быстро устанавливать необходимый участок рабочего диапазона. К недостаткам же устройства следует отнести нелинейную зависимость напряжения развертки и изменение его амплитуды при изменении диапазона рабочих частот.

Приставка состоит из ГКЧ, собранного на транзисторах VT2 VT3, буферного усилителя на транзисторе VT4.Ha элементах DA1, DA2, DA4,001 собран генератор треугольного напряжения, на микросхеме DA5 и транзисторе VT1-стабилизатор тока для питания ГКЧ, а на микросхеме DA3-усилитель напряжения для развертки осциллографа.

Генератор ВЧ собран по схеме мультивибратора с индуктивной нагрузкой. Такое схемотехническое решение позволило обеспечить перекрытие всего диапазона (коэффициент перекрытия по частоте примерно 5) без переключении частотозадающих элементов. Достигнуто это изменением тока через транзисторы, при этом изменяются параметры их проводимости и диффузионные емкости, что позволяет варьировать частоту такого генератора в широких пределах. Так, при изменении тока от 50 до 1,5 мА частота изменяется от 48 до 230 МГц. Но для повышения стабильности частоты и возможности управления генератором ВЧ, его следует питать от стабилизатора тока.

Управляющее напряжение для стабилизатора тока формируется на конденсаторе С3, усиливается микросхемой DA5 и ее выходной сигнал управляет током, протекающим через транзистор VT1 (и транзисторы генератора ВЧ). Элементы DA1, DA2, DM и DD1 обеспечивают периодическую перезарядку конденсатора. Цикл перезарядки зависит от положений

движков резисторов R2 и R4. Поступающее на резисторы напряжение стабилизировано параметрическим стабилизатором R1 VD1. Усилители постоянного тока DA1 и DA2 выполняют роль компараторов напряжения - в качестве образцового использовано напряжение падения на резисторе R14, а переключающие напряжения определяются положениями резисторов R2 и R4.

В исходном состоянии конденсатор С3 разряжен, поэтому на резисторе R14 и на выводах компараторов 3 DA1 и 2 DA2 будет напряжение, близкое к нулю. В этом случае на входе R триггера DD1 будет высокий логический уровень, а на выходе S - низкий, соответственно на прямом выходе триггера будет низкий уровень, а на инверсном - высокий. В таком состоянии на выходе микросхемы DA4 будет напряжение 10...11 В и начнется зарядка конденсатора C3 через резистор R11.

Увеличение напряжения на конденсаторе приводит к увеличению тока через генератор ВЧ и к уменьшению генерируемой частоты. Когда падение напряжения на резисторе R14 сравняется с напряжением на движке резистора R4, на выходе компаратора DA2 появится низкий логический уровень, но состояние триггера не изменится и процесс зарядки конденсатора продолжится.

При увеличении напряжения на резисторе R14 до уровня напряжения на движке резистора R2, на выходе компаратора DA1 появится высокий логический уровень, состояние триггера изменится на противоположное, поэтому на выходе микросхемы DM будет напряжение -10...-11 В и начнется разрядка конденсатора С3. При этом компаратор DA1 переключится в состояние с низким логическим уровнем на выходе, но триггер не перебросится и конденсатор С3 продолжит разрядку.

При разрядке конденсатора до напряжения срабатывания компаратора DA2, на его выходе появится высокий логический уровень, триггер переключится, на выходе микросхемы DA4 будет напряжение 10...11 В - снова начнется зарядка конденсатора C3.

Таким образом, изменил напряжение на движках резисторов R2 и R4, можно изменять напряжения на входах компараторов, между которыми происходит перезарядка конденсатора C3, т.е. диапазон изменения тока, протекающего через генератор ВЧ, а значит, и диапазон изменения его частоты. Так как эти напряжения можно устанавливать независимо друг от друге, то обеспечивается независимая установка верхней и нижней частот диапазона качания частоты генератора.

На конденсаторе C3 формируется треугольное напряжение, а не пилообразное, как это обычно бывает в подобных устройствах. Поэтому частота ГКЧ перестраивается вверх и вниз с одинаковой скоростью. Это позволило устранить необходимое в таких случаях устройство гашения обратного хода луча, что, конечно же, упрощает конструкцию.

Следует отметить, что линейность треугольного напряжения будет невысокой, но вполне удовлетворительной. Если линейность имеет важное значение, то в цепи зарядки конденсатора вместо резистора R11 следует включить стабилизатор тока, выполненный по схеме, приведенной на рис. 2.

Буферный усилитель на транзисторе VT4 обеспечивает развязку между генератором ВЧ и нагрузкой, а также формирует необходимый уровень выходного напряжения: на выходе XS1 он составляет 100 мВ, а на выходе XS2 -10 мВ.

Для синхронизации развертки осциллографа использовано падение напряжения на резисторе R14, оно пропорционально изменению частоты (поскольку оба являются функцией тока через транзисторы генератора), но с обратной зависимостью - большее напряжение на резисторе соответствует меньшему значению частоты. Поэтому его подают на инвертирующий усилитель (микросхема DA3) с регулируемым коэффициентом передачи. На его выходе формируется напряжение для синхронизации развертки осциллографа, имеющее прямую зависимость между напряжением и частотой. Амплитуда этого напряжения устанавливается резистором R10.

Все радиоэлементы приставки размещены на печатной плате, показанной на рис. 3. Она изготовлена из двустороннего фольгирован-ного текстолита. Свободная от элементов сторона оставлена металлизированной и соединена с другой стороной фольгой по периметру платы. Эта сторона одновременно является и передней панелью устройства, а детали закрываются корпусом, лучше металлическим.

В устройстве можно применить элементы следующих типов: ОУ - К140УД6 или К140УД7 (с буквенными индексами А и Б), цифровая микросхема - К561ТМ2, 564ТВ1 или другие микросхемы серий К561, 564, содержащих RS-триггер. Кроме того, триггер можно собрать и на основе логических элементов микросхем К561ЛА7, К561ЛЕ5 и др.

Транзистор VT1 - КТ603 (с буквенными индексами А - Г); КТ608 (А. Б) КТ630 (А, Б), КТ815 (А - Г), КТ817 (А - Г); VT2 и VT3 -КТ3123А, КТ3123В, а при уменьшении диапазона перестройки и КТ363Б, при использовании транзисторов КТ3101А.КТ3124А. КТ3132А схему генератора надо изменить в соответствии со схемой на рис. 4; VT4 - КТ368 (А,Б), КТ399А. КТ3101А, КТ3124А или им аналогичные.

Стабилитрон - КС147А, КС156А. Резисторы R2, R4, R10 - СП, СПО, СП4-1, остальные - МЛТ. Конденсаторы С1.C3 - К50-6, К53-1, К52-1.С7-КД, КГ, остальные -КМ, КЛС, КД.

Гнезда XS1, XS2 любые высокочастотные, например телевизионные. Катушки L1, L2 бескаркасные, намотаны на оправке диаметром 2 мм и содержат по 5 витков провода диаметром 0,5 мм, длина намотки 15 мм.

Схема выносной детекторной головки приведена на рис. 5. В ней можно применить высокочастотные детекторные диоды - КД419А, ГД507А или аналогичные им. Все элементы размешены в корпусе от фломастера и соединения между ними должны иметь минимальную длину. С осциллографом она соединяется экранированным проводом.

Налаживание устройства начинают с генератора ВЧ. Для этого временно нижний по схеме вывод резистора R11 отсоединяют от микросхемы DA4 и подключают его к движку резистора R2. К гнезду XS1 подключают частотомер, затем, вращая резистор R2, измеряют диапазон изменения частоты генератора- коэффициент его перекрытия по частоте должен быть не менее 5. Если это так, то устанавливают границы диапазона за счет одновременного изменения числа витков катушек или сжимая и разжимая витки. Если коэффициент перекрытия оказался меньше, то можно попытаться увеличить его за счет уменьшения номинала резисторов R3 и R5 на 20...30 %.

После этого все соединения восстанавливают и убеждаются в работоспособности генератора треугольного напряжения. Для этого контролируют напряжение на резисторе R14 при вращении резисторов R2 и R4.

Затем подключают приставку к осциллографу и резистором R10 устанавливают развертку по горизонтали на весь экран.

После этого к гнезду XS1 подключают нагрузку (резистор 75 или 50 Ом) и детекторную головку, а ее выход - на "Вход Y" осциллографа. При этом на экране должна появиться кривая, отражающая частотную зависимость выходного напряжения. Подбором номиналов элементов С7, С10, R13 и мест подключения последних к L2 добиваются напряжения около 100 мВ при ее неравномерности не более 30 %. В конструкции автора конденсатор С7 был подключен к первому, а резистор R13 - к третьему витку катушки L2, считая от нижнего по схеме вывода.

В заключение проводят градуировку шкал резисторов R2 и R4. Для этого на вход подключенной к разъему XS1 детекторной головки через резистор сопротивлением 200...300 Ом подают сигнал с эталонного генератора. С частотой, например, 100 МГц и изменяют его амплитуду до получения аккуратной метки ив кривой. После этого ручкой "Fн" совмещают начало развертки с этой меткой и делают отметку на шкале. Затем ручкой "Fs" совмещают конец развертки с этой меткой и также делают отметку уже на шкале этого резистора. Аналогично градуируют шкалу для других частот.

Для питания приставки использован двуполярный стабилизированный источник питания, обеспечивающий ток по плюсовой шит до 100 мА и по минусовой - до 10 мА..

Автор:И. Нечаев, г. Курск; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Случайная новость из Архива Центр управления полетами в ноутбуке 16.09.2013 14 сентября, японцы запустили в космос новую твердотопливную ракету, которая управлялась с простого ноутбука. Новая японская твердотопливная ракета Epsilon была разработана специалистами аэрокосмического агентства JAXA. Ракета Epsilon имеет 3 ступени, высоту 24 м и весит 91 тонну. Малогабаритная ракета-носитель Epsilon успешно вывела на орбиту космический телескоп SPRINT-A, предназначенный для наблюдения за планетами. Телескоп выведен на орбиту высотой 1000 км и будет использоваться для изучения планет Солнечной системы: Венеры, Марса и Юпитера. Одной из главных особенностей данной миссии является отсутствие привычного элемента любого космического запуска: центра управления полетом (ЦУП), где обычно около 150 человек отвечают за различные параметры ракеты и ее полезной нагрузки. Японская ракета Epsilon со спутником SPRINT-A обошлась двумя ноутбуками, с которых осуществлялось управления всеми этапами запуска. Отсутствие необходимости использовать ЦУП снижает стоимость вывода грузов в космос, что особенно актуально в эпоху коммерческого освоения космического пространства. В данном случае, сочетание новой системы управления и твердотопливной ракеты-носителя сделало вывод космического телескопа на орбиту наполовину дешевле ($37 млн.), по сравнению с аналогичными японскими миссиями. Разумеется, "портативный ЦУП" - это не просто ноутбуки с парой простеньких приложений. Специалисты JAXA создали программное обеспечение с искусственным интеллектом. Именно этот интеллектуальный софт самостоятельно проводит проверки многочисленных систем ракеты-носителя и полезной нагрузки. Программное обеспечение довольно сложное, первоначально старт был намечен на 27 августа, но он был отменен буквально за несколько секунд до запуска - компьютер выдал предупреждение о неправильном позиционировании ракеты на площадке. Данный случай иллюстрирует возможности нового "ноутбучного ЦУПа".

Другие интересные новости:

▪ Дешевый светящийся дозиметр

▪ DC/DC-преобразователи TRACO THN/WIR для жестких условий эксплуатации

▪ Млечный Путь больше, чем считалось

▪ Полупрозрачный дисплей OLED от Everdisplay

▪ Робот Google заменит служебную собаку

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Устройства защитного отключения. Подборка статей

▪ статья Битый час. Крылатое выражение

▪ статья Сколько предсказаний Жюля Верна были реализованы? Подробный ответ

▪ статья Эвкалипт шаровидный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электросварочный полуавтомат. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Радиоприемник Муравей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026