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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Um simples gerador AF. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição As principais características técnicas são as seguintes: Faixa de frequência, kHz ..... 0,01 ... 100
0,01-0,1;
Irregularidade da resposta de frequência, dB, não mais que ..... ±0,5
Entre os instrumentos mais necessários no laboratório de um radioamador, pode-se incluir legitimamente um gerador de oscilações senoidais do AF. Na maioria das vezes, na literatura de rádio amador, os geradores são descritos com a chamada ponte Wien no circuito de feedback positivo, geralmente sintonizável com um resistor variável duplo. Infelizmente, apesar da aparente simplicidade de tais geradores, está longe de ser fácil repeti-los em condições amadoras, especialmente se levarmos em conta os crescentes requisitos para as distorções não lineares do sinal de medição. A preservação da identidade das resistências do órgão de sintonia de frequência necessária para reduzir a distorção em toda a faixa requer o uso de resistores variáveis duplos muito precisos e são praticamente inacessíveis para a maioria dos radioamadores. As tentativas de melhorar a qualidade do sinal introduzindo vários circuitos estabilizadores (divisores não lineares, AGC), como regra, levam a uma melhoria em alguns parâmetros em detrimento de outros. O oscilador de medição [1] oferecido à atenção dos leitores é sintonizado por um resistor variável, possui características técnicas bastante boas e é fácil de configurar.
Um diagrama de circuito simplificado do gerador é mostrado na fig. 1. No amplificador operacional DA1 e nos elementos R1 - R3, C1, é montado um deslocador de fase ajustável amplamente utilizado e descrito na literatura, introduzindo um deslocamento de fase do sinal, que é determinado pela relação da capacitância do capacitor C1 e a resistência do resistor R1. Da saída do deslocador de fase, o sinal entra no circuito de estabilização de amplitude EL1R4, que compensa a influência de fatores desestabilizadores como temperatura e parâmetros de amplificador operacional não ideais. No amplificador operacional DA2 e nos resistores R5 - R7, é feito um amplificador inversor convencional. A mudança de fase introduzida por ele é constante e igual a 180°. O resistor trimmer R6 é usado para definir o nível de sinal de saída necessário. O capacitor C2 com a impedância de entrada da cascata no amplificador operacional DA1 forma um circuito que adicionalmente muda a fase do sinal em um ângulo que, no total com a mudança de fase introduzida por essa cascata, é de 180 °. Assim, uma das condições para a ocorrência da geração é atendida - o equilíbrio de fases. O diagrama de circuito completo do gerador é mostrado na Fig. 2
O deslocador de fase ajustável é montado no amplificador operacional DA1. O sinal de sua saída vai para o seguidor de emissor, feito no transistor VT1. Esta cascata cria as condições para o funcionamento normal do gerador para baixa resistência de carga e o circuito de estabilização de amplitude, composto por lâmpadas incandescentes EL1-EL3 e um resistor trimmer R13, com o qual é regulada a tensão do sinal na saída do gerador . De uma subfaixa para outra, o gerador é alternado pela chave SA1, a frequência do sinal necessária é definida por um resistor variável R3. Do motor do resistor R13, o sinal é alimentado ao amplificador inversor (op amp DA2), cujo coeficiente de transferência é determinado pela razão das resistências dos resistores R16 e R14. O circuito R15C10 conectado em paralelo a este último compensa o efeito das mudanças de fase parasitas no amplificador operacional, permitindo preservar a natureza e a escala da mudança de frequência em função da resistência do resistor R3 no circuito de alta frequência região da faixa de operação. (A propósito, a introdução deste circuito impossibilitou a alteração da resistência do resistor no circuito OOS que cobre o amplificador operacional DA2, portanto, o regulador de tensão do sinal de saída teve que ser incluído no circuito de estabilização de amplitude). O capacitor C13 compensa um leve aumento na resposta de frequência nas frequências mais altas causadas pela introdução do circuito R15C10 e reduz a distorção não linear do sinal nessas frequências. A tensão de saída do gerador é definida pela chave SA2, conectando a carga a uma ou outra parte do divisor R7-R11. Se necessário, o número de valores da tensão de saída pode ser escolhido por qualquer outro, incluindo o número apropriado de resistores no circuito emissor do transistor VT1. A resistência total desses resistores não deve exceder 150 ohms. Detalhes e construção O uso de diferentes tipos de amplificadores operacionais no defasador e no amplificador inversor se deve à necessidade de se obter uma faixa de frequência operacional suficientemente ampla com boa estabilidade do gerador. Ao usar dois amplificadores operacionais da série K574UD1, o gerador torna-se propenso a autoexcitação parasita em frequências mais altas e, ao usar amplificadores operacionais da série K140UD8 em ambos os estágios, a frequência limite superior da faixa de operação não pode ser elevado acima de 20 kHz. O transistor KT807B pode ser substituído por qualquer uma das séries KT815, KT817. Em qualquer caso, o transistor emissor deve ser montado em um dissipador de calor com uma área de superfície de resfriamento de pelo menos 50 cm2. Como corpo de ajuste de frequência (R3), é desejável usar um resistor variável da marca SP4-2Ma ou SP3-23a. Para reduzir a não linearidade da escala, este resistor deve ser do grupo B. Você também pode usar um resistor do grupo B ligando-o adequadamente, no entanto, a frequência neste caso aumentará quando o controle deslizante for girado no sentido anti-horário (isso se aplica ao resistor SP4-2Ma). Resistor trimmer R13-SP4-1, SPZ-16a, SP5-16V. Interruptores SA1, SA2 - qualquer porca ou botão (por exemplo, P2K com fixação dependente). É aconselhável pegar os capacitores C1 - C8 do circuito de ajuste de frequência com o menor TKE possível (em qualquer caso, normalizado) e selecioná-los em pares (C1 e C2, C3 e C4, etc.) com um erro de não mais de +2%. Isso garantirá a constância necessária da amplitude das oscilações geradas durante a transição de uma subfaixa para outra. Para alimentar o gerador, qualquer fonte estabilizada com tensões de saída de 4-15 e -15 V a uma corrente de pelo menos 200 mA e uma tensão de ondulação não superior a 25 mV é adequada (por exemplo, o dispositivo descrito em [2] atende plenamente a esses requisitos). Configurando um gerador comece ajustando a tensão de saída do resistor trimmer R13 em 4V (interruptor SA1 - na posição "I", SA2 - na posição "4 V"). Em seguida, colocando o controle deslizante do resistor variável R3 na posição superior (de acordo com o esquema) (corresponde à frequência de corte inferior da subfaixa), selecionando o resistor R1, a frequência de geração é igual a 10 Hz, após qual a tensão de saída é medida e, se necessário, ajustada para 4 V vezes (com o mesmo resistor R13). Em seguida, o resistor variável R3 é transferido para a posição inferior (de acordo com o esquema) e, ao selecionar o resistor R2, é alcançada uma frequência de oscilação de 100 Hz. Depois disso, a chave SA1 é colocada na posição "IV" e o resistor R15 é selecionado com uma resistência na qual a frequência do sinal de saída é de 100 kHz. O capacitor C13 é selecionado, esforçando-se para garantir que a resposta de frequência desigual do gerador nas frequências mais altas da faixa de operação não exceda +0,5 dB. Literatura
Autor: E. Nevstruev; Publicação: cxem.net
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