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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Anexo para medição de características de frequência. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição Recentemente, métodos visuais de monitoramento de desempenho, baseados no uso de indicadores panorâmicos, tornaram-se amplamente utilizados na prática do radioamadorismo. Com a ajuda deles, é possível ajustar com muito mais rapidez dispositivos de rádio muito complexos, como filtros, amplificadores, rádios, televisores e antenas. Porém, nem sempre é possível adquirir tal dispositivo fabricado industrialmente e não é barato. Enquanto isso, sem custos especiais, você pode fazer um dispositivo semelhante em funcionalidade na forma de um anexo a um osciloscópio. Esse prefixo deve conter um gerador de frequência de varredura (GCh), um gerador de tensão para varredura do osciloscópio e um cabeçote detector remoto. O esquema de tal prefixo é mostrado na Fig. 1.
Ao desenvolver o console, o objetivo era criar um design simples, pequeno e fácil de replicar. É verdade que, devido à sua simplicidade, é claro, não é sem algumas deficiências, mas deve ser considerado apenas como um design básico. À medida que mais nós são adicionados, será possível expandir a funcionalidade e a conveniência do serviço do dispositivo. O prefixo proposto destina-se a sintonizar vários dispositivos eletrônicos na faixa de frequência de 48 ... 230 MHz, ou seja, na banda de televisão MV. No entanto, esse design permite alterar o alcance de suas frequências de operação e, em seguida, poderá operar na faixa UHF (300 ... 900 MHz), a primeira frequência intermediária da televisão por satélite (800 ... 1950 MHz) ) ou em bandas KB de rádio amador. A principal vantagem de tal set-top box é que toda a faixa de frequência é coberta usando um GKCh (isso é conveniente ao configurar dispositivos de banda larga, como amplificadores de antena, seletores de canais de TV, etc.), é possível definir o frequências superior e inferior da faixa de balanço independentemente umas das outras com dois botões de controle. Isso permite que você defina rapidamente a seção necessária da faixa de operação. As desvantagens do dispositivo incluem a dependência não linear da tensão de varredura e a mudança em sua amplitude ao alterar a faixa de frequência de operação. O prefixo consiste em um GKCh montado nos transistores VT2 VT3, um amplificador de buffer em um transistor VT4. Nos elementos DA1, DA2, DA4,001, um gerador de tensão triangular é montado, em um chip DA5 e um transistor VT1, um estabilizador de corrente para alimentar o GKCh, e em um chip DA3, uma tensão de amplificador para a varredura do osciloscópio. O gerador de RF é montado de acordo com o esquema de um multivibrador com carga indutiva. Essa solução de circuito tornou possível fornecer cobertura de toda a faixa (fator de sobreposição de frequência de cerca de 5) sem alternar os elementos de ajuste de frequência. Isso é alcançado alterando a corrente através dos transistores, alterando os parâmetros de sua condutividade e capacitâncias de difusão, o que possibilita variar a frequência desse gerador em uma ampla faixa. Assim, quando a corrente muda de 50 para 1,5 mA, a frequência muda de 48 para 230 MHz. Mas para aumentar a estabilidade da frequência e a capacidade de controlar o gerador de RF, ele deve ser alimentado por um estabilizador de corrente. A tensão de controle para o estabilizador de corrente é formada no capacitor C3, amplificado pelo chip DA5, e seu sinal de saída controla a corrente que flui através do transistor VT1 (e dos transistores do gerador de RF). Os elementos DA1, DA2, DM e DD1 fornecem recarga periódica do capacitor. O ciclo de recarga depende das posições controles deslizantes dos resistores R2 e R4. A tensão fornecida aos resistores é estabilizada pelo estabilizador paramétrico R1 VD1. Os amplificadores DC DA1 e DA2 atuam como comparadores de tensão - a queda de tensão no resistor R14 é usada como referência e as tensões de comutação são determinadas pelas posições dos resistores R2 e R4. No estado inicial, o capacitor C3 está descarregado, portanto haverá uma tensão próxima de zero no resistor R14 e nos terminais dos comparadores 3 DA1 e 2 DA2. Neste caso, a entrada R do trigger DD1 será de nível lógico alto e a saída S será baixa, respectivamente, a saída direta do trigger será baixa e a saída inversa será alta. Neste estado, a saída do microcircuito DA4 terá uma tensão de 10...11 V e o capacitor C3 começará a carregar através do resistor R11. Um aumento na tensão através do capacitor leva a um aumento na corrente através do gerador de RF e a uma diminuição na frequência gerada. Quando a queda de tensão no resistor R14 for igual à tensão no motor do resistor R4, um nível lógico baixo aparecerá na saída do comparador DA2, mas o estado do gatilho não mudará e o processo de carregamento do capacitor continuará. Quando a tensão no resistor R14 aumenta para o nível de tensão no motor do resistor R2, um alto nível lógico aparecerá na saída do comparador DA1, o estado de disparo mudará para o oposto, então a saída do microcircuito DM terá uma tensão de -10 ... -11 V e a descarga do capacitor C3 começará. Neste caso, o comparador DA1 passará para um estado com nível lógico baixo na saída, mas o trigger não será transferido e o capacitor C3 continuará a descarregar. Quando o capacitor descarrega para a tensão de resposta do comparador DA2, um nível lógico alto aparecerá em sua saída, o gatilho irá comutar, a saída do microcircuito DA4 terá uma tensão de 10...11 V - carregamento do capacitor C3 começará novamente. Assim, alterando a tensão nos motores dos resistores R2 e R4, é possível alterar as tensões nas entradas dos comparadores, entre os quais o capacitor C3 é recarregado, ou seja, a faixa de mudanças na corrente que flui através do gerador de HF e, portanto, a faixa de mudanças em sua frequência. Como essas tensões podem ser ajustadas independentemente umas das outras, é garantido o ajuste independente das frequências superior e inferior da faixa de oscilação de frequência do gerador. Uma tensão triangular é formada no capacitor C3, e não um dente de serra, como geralmente é o caso desses dispositivos. Portanto, a frequência do GKCH é sintonizada para cima e para baixo na mesma velocidade. Isso possibilitou eliminar o dispositivo de retrodifusão necessário nesses casos, o que, obviamente, simplifica o projeto. Deve-se notar que a linearidade da tensão triangular será baixa, mas bastante satisfatória. Se a linearidade é importante, então no circuito de carga do capacitor, em vez do resistor R11, deve ser incluído um estabilizador de corrente, feito de acordo com o circuito mostrado na Fig. 2.
O amplificador de buffer no transistor VT4 fornece desacoplamento entre o gerador de RF e a carga, e também forma o nível de tensão de saída necessário: é 1 mV na saída XS100 e -2 mV na saída XS10. Para sincronizar a varredura do osciloscópio, foi usada a queda de tensão no resistor R14, é proporcional à mudança na frequência (já que ambos são uma função da corrente através dos transistores do gerador), mas inversamente - uma tensão mais alta no resistor corresponde a um valor de frequência mais baixo. Portanto, ele é alimentado a um amplificador inversor (IC DA3) com uma relação de transmissão ajustável. Em sua saída, uma tensão é gerada para sincronizar a varredura do osciloscópio, que possui uma relação direta entre tensão e frequência. A amplitude desta tensão é definida pelo resistor R10. Todos os elementos de rádio do set-top box estão localizados a placa de circuito impresso mostrada na Fig. 3. É feito de textolite de folha dupla face. O lado livre de elementos é deixado metalizado e conectado ao outro lado com folha ao longo do perímetro da placa. Este lado também é o painel frontal do dispositivo, e as partes são cobertas com uma caixa, de preferência metálica.
O dispositivo pode utilizar elementos dos seguintes tipos: amplificador operacional - K140UD6 ou K140UD7 (com índices de letras A e B), microcircuito digital - K561TM2, 564TV1 ou outros microcircuitos da série K561, 564 contendo um gatilho RS. Além disso, um gatilho pode ser montado com base nos elementos lógicos dos chips K561LA7, K561LE5, etc. Transistor VT1 - KT603 (com índices de letras A - G); KT608 (A. B) KT630 (A, B), KT815 (A - D), KT817 (A - D); VT2 e VT3 -KT3123A, KT3123V, e com diminuição na faixa de sintonia e KT363B, ao usar transistores KT3101A.KT3124A. O circuito do gerador KT3132A deve ser alterado de acordo com o circuito da fig. quatro; VT4 - KT4 (A, B), KT368A. KT399A, KT3101A ou similar. Diodo Zener - KS147A, KS156A. Resistores R2, R4, R10 - SP, SPO, SP4-1, o resto - MLT. Capacitores C1.C3 - K50-6, K53-1, K52-1.S7-KD, KG, o resto - KM, KLS, KD. Jacks XS1, XS2 qualquer alta frequência, por exemplo, televisão. As bobinas L1, L2 são sem moldura, enroladas em um mandril com diâmetro de 2 mm e contêm 5 voltas de fio com diâmetro de 0,5 mm, comprimento do enrolamento de 15 mm.
O diagrama da cabeça do detector remoto é mostrado na fig. 5. Pode usar diodos detectores de alta frequência - KD419A, GD507A ou similar. Todos os elementos são colocados no estojo a partir da caneta hidrográfica e as conexões entre eles devem ter um comprimento mínimo. Ele é conectado ao osciloscópio com um fio blindado. A configuração do dispositivo começa com o gerador de RF. Para isso, o terminal do resistor R11, que fica abaixo no diagrama, é temporariamente desconectado do microcircuito DA4 e conectado ao motor do resistor R2. Um medidor de frequência é conectado ao soquete XS1, então, girando o resistor R2, a faixa de frequência do gerador é medida; seu coeficiente de sobreposição de frequência deve ser de pelo menos 5. Se for esse o caso, os limites da faixa são definidos alterando simultaneamente o número de voltas das bobinas ou comprimindo e abrindo as voltas. Se o coeficiente de sobreposição for menor, você pode tentar aumentá-lo reduzindo o valor dos resistores R3 e R5 em 20...30%. Depois disso, todas as conexões são restabelecidas e a operacionalidade do gerador de tensão triangular é verificada. Para fazer isso, controle a tensão no resistor R14 durante a rotação dos resistores R2 e R4. Em seguida, o set-top box é conectado ao osciloscópio e a varredura horizontal é definida para a tela inteira com o resistor R10. Depois disso, uma carga (resistor de 1 ou 75 Ohm) e um cabeçote detector são conectados ao soquete XS50, e sua saída é conectada à "Entrada Y" do osciloscópio. Nesse caso, uma curva deve aparecer na tela, refletindo a dependência da frequência da tensão de saída. Ao selecionar os valores dos elementos C7, C10, R13 e os locais onde estes últimos estão conectados a L2, é alcançada uma tensão de cerca de 100 mV com seu desnível não superior a 30%. No projeto do autor, o capacitor C7 foi conectado ao primeiro e o resistor R13 à terceira espira da bobina L2, contando de baixo para cima de acordo com o circuito de saída. Em conclusão, as escalas dos resistores R2 e R4 são calibradas. Para isso, um sinal do gerador de referência é alimentado na entrada do cabeçote detector conectado ao conector XS1 através de um resistor com resistência de 200 ... 300 Ohms. Com uma frequência de, por exemplo, 100 MHz, e altere sua amplitude até obter uma marca e uma curva nítidas. Depois disso, com a caneta "Fn", o início da varredura é combinado com esta marca e uma marca é feita na escala. Em seguida, com o botão "Fs", alinhe a ponta da varredura com essa marca e também faça uma marca já na escala desse resistor. Da mesma forma, calibre a escala para outras frequências. Para alimentar o set-top box, foi utilizada uma fonte de alimentação estabilizada bipolar, fornecendo uma corrente de até 100 mA pela blindagem positiva e até 10 mA pela negativa. Autor: eu. Nechaev, Kursk; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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