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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Wie Klang aussieht. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur
Nur die erfahrensten können ein Oszilloskop in ihrer Heimwerkstatt zusammenbauen. Dafür gibt es viele Gründe: die Komplexität der elektronischen Schaltung, knappe Teile, viel Arbeit ... Die Industrie produziert allerdings zwei oder drei Modelle für Funkamateure, die aber recht teuer sind und selten zu finden sind in Geschäften. Wir bieten eine einfache Set-Top-Box an, mit der Sie jedes in der Republik Kasachstan zusammengebaute Industrie- oder Fernsehgerät in ein einfaches Oszilloskop verwandeln können. In diesem Fall müssen Sie keine Änderungen an der TV-Schaltung vornehmen, es reicht aus, den Ausgang der Set-Top-Box mit dem Antenneneingang des Fernsehers zu verbinden, und schon erscheint ein Bild des untersuchten Signals auf dem Bildschirm. Machen wir uns nun mit den Grundprinzipien der Funktionsweise des Oszilloskopaufsatzes vertraut. Mit Hilfe eines Sperrgenerators und eines Impulsformers erzeugt die Set-Top-Box vertikale und horizontale Synchronimpulse. Zusammengenommen ergeben sie ein vollständiges Fernsehbildsignal. Wenn das zu untersuchende Signal an den Ausgang des Aufsatzes angelegt wird, steuert seine periodisch wechselnde Spannung die Beleuchtung einzelner Segmente der Rasterlinien. Somit erzeugt die Set-Top-Box ein komplettes Fernseh-Videosignal mit Bild, das dann dem Eingang des UKW-Generators zugeführt wird und dessen Strahlung in der Frequenz moduliert. Der Generator selbst arbeitet im Bereich des zweiten Fernsehkanals. Wenn also der Ausgang der Set-Top-Box mit dem Antenneneingang des auf denselben Kanal eingestellten Fernsehgeräts verbunden ist, erscheint auf dem Gerät ein Bild des untersuchten Signals Bildschirm. Wie Sie bereits bemerkt haben, liegen am Eingang der Set-Top-Box zwei Spannungen an – das untersuchte Signal Usign und eine Wechselspannung von 6,3 V Synchronisation mit einem Vertikalscan mit einer Frequenz von 50 Hz. Es kann aus der Filamentwicklung eines beliebigen Netztransformators oder aus einer speziellen Zusatzwicklung des Netzteiltransformators der Set-Top-Box entnommen werden.
Dem Impulsformer wird eine variable Spannung mit einer Frequenz von 50 Hz zugeführt, die aus den Transistoren VT6 und VT7 besteht. Der Transistor VT6 bildet eine Spannungsverstärkungskaskade. Sobald die Amplitude der Synchronspannung einen bestimmten Wert überschreitet, geht der Transistor in den Sättigungsmodus und schaltet ab, d. h. er arbeitet gleichzeitig in zwei Modi – Verstärken und Schalten. Anschließend wird über eine Differenzierungskette aus Kondensator C11 und Widerstand R13 die Synchronisationsspannung an die Basis des VT7-Transistors geliefert, der Bildsynchronisationsimpulse gemäß dem Fernsehstandard erzeugt. Horizontale Synchronimpulse werden von einem Transistorsperroszillator erzeugt, der auf einem VT8-Transistor mit induktiver positiver Rückkopplung basiert. Die Sägezahnform der horizontalen Synchronimpulse entsteht durch den periodischen Lade-Entlade-Vorgang des Kondensators C13, der im Wicklungskreis II des Sperrtransformators T1 enthalten ist. Von dort werden horizontale Synchronimpulse über den Widerstand R19 und den Kondensator C15 der Basis des Transistors VT3 zugeführt. Das untersuchte Signal wird durch Kaskaden an den Transistoren VT1, VT2 und VT3 verstärkt. Die hohe Verstärkung dieser Stufen wird durch die Werte des Widerstands R3 und des Kondensators C3 bestimmt, die im Mitkopplungskreis enthalten sind. Die sich periodisch ändernde Spannung des untersuchten Signals steuert die Helligkeit der beleuchteten Linien – als ob sie horizontale Synchronimpulse simulieren würden. Der VT4-Transistor ist nach der Emitterfolgerschaltung geschaltet und arbeitet als Stromverstärker. Das vollständige Signal des Fernsehbildes, das von der Set-Top-Box erzeugt wird, wird dem Eingang des UKW-Generators zugeführt, der auf dem Transistor VT5 aufgebaut ist, der es in der Frequenz modelliert. Das Ausgangssignal der Set-Top-Box wird vom Spannungsteiler aus den Widerständen R9 und R10 entnommen. Mit den im Diagramm angegebenen Nennwerten der Teile arbeitet dieser UKW-Generator im Frequenzbereich des zweiten Fernsehkanals der Meterwellen. Das Schema des Präfixes selbst ist auf einer einseitig folierten Leiterplatte aus Textolith oder Getinaks montiert. Die Position der gedruckten Leiter ist in Abbildung 2 dargestellt, und die Funkkomponenten auf der Platine sind in Abbildung 3 dargestellt.
Die Set-Top-Box wird von einer stabilisierten Spannungsquelle von 12 V gespeist, die mithilfe eines Transformators der TVK-Serie als Stromversorgung verwendet werden kann (siehe Abb. 4). Die Zenerdiode VD1 stellt die Stabilisierungsspannung ein, die der Basis eines leistungsstarken Transistors VT1 zugeführt wird, der im Stromverstärkermodus arbeitet. Der Widerstand R1 stellt den Basisstrom ein und der Kondensator C2 „reinigt“ die Ausgangsspannung.
Anstelle der Zenerdiode D814D können Sie D813 oder KS512 mit einem beliebigen Buchstabenindex verwenden. Der Transistor kann durch jeden anderen NPN-Transistor mit einer Verlustleistung von mindestens 1 W ersetzt werden. Das Netzteil wird auf einer Leiterplatte oder einem Steckbrett montiert. Montieren Sie den Transistor VT1 auf einem Heizkörper mit einer Gesamtfläche von 15-20 cm2. Wickeln Sie den T1-Transformator auf einen Ringferritkern mit den Maßen 10x14x2 mm. Wicklung I enthält 100 Windungen, II – 35 und III – 90 Windungen PEL-0,1-Draht. Das Wickelverfahren des Transformators kann vereinfacht werden, wenn der Ferritkern zunächst sorgfältig in zwei Teile geteilt, die Wicklungen darauf gewickelt und dann mit BF-2 oder Moment-Kleber verklebt werden. Die Spule L1 des Schwingkreises des UKW-Generators enthält nur 6 Windungen Kupferdraht in einem 0,6–0,8 mm dicken Emaillemantel und ist auf einen Kunststoffrahmen mit Ferritkern gewickelt, beispielsweise aus den Konturen eines alten Fernsehers. Transistoren VT1-VT8 - KT315, Dioden VD1-VD6 - KD522. Die Leiterplatte der Set-Top-Box muss in einem Gehäuse aus Abschirmmaterial – Messing oder Aluminium – untergebracht werden und einen gemeinsamen Draht mit dem Gehäuse verbinden. Wenn das Gehäuse aus Holz oder Kunststoff besteht, verkleben Sie die Innenfläche mit Kupfer- oder Aluminiumfolie und verbinden Sie es mit dem gemeinsamen Stromkreisdraht. Platzieren Sie auf der Vorderseite des Gehäuses die Klemmen zum Anschluss der Synchronisationsspannung und des zu prüfenden Signals. Sie können nur mit einem abgeschirmten Kabel an die Platine angeschlossen werden. Die Möglichkeiten der Set-Top-Box werden bei der nächsten Überarbeitung deutlich erweitert. Wenn Sie beispielsweise den Widerstand durch einen anderen mit einem Widerstand von 50 Ohm ersetzen und einen variablen Widerstand von 100 Ohm in Reihe dazu schalten, können Sie die Amplitude des ausgegebenen Fernsehsignals der Set-Top-Box anpassen. Durch Ändern des Widerstandswerts der Widerstände R15 und R8 können Sie die Größe des Bildes vertikal und horizontal steuern. Der Ausgang der Set-Top-Box wird nur mit einem Koaxialkabel vom Typ PK-75 mit der Antennenbuchse des Fernsehers verbunden. Löten Sie die Litzen mit dem gemeinsamen Drahtbus. Nach dem Löten muss das Kabel selbst mit Blech- oder Aluminiumklemmen auf der Platine befestigt werden. Für den bequemen Anschluss an ein Koaxialkabel können Sie den Antennenstecker anlöten. Wenn alle Teile auf der Platine montiert und verlötet sind, überprüfen Sie sorgfältig die korrekte Installation und achten Sie dabei besonders auf die Lücken zwischen den stromführenden Leiterbahnen der Platine. Sollten sich zwischen ihnen durch Lötstreifen Brücken gebildet haben, müssen diese vorsichtig mit einem Kolophoniumflussmittel entfernt oder einfach mit einer scharfen Ahle angeritzt werden. Und wenn alles in Ordnung ist, können Sie mit dem Testen beginnen. Trennen Sie zunächst den Fernseher von der Antenne und schließen Sie ihn an die Set-Top-Box an. Stellen Sie den TV-Programmwähler auf den zweiten Kanal. Stellen Sie dann die vertikale und horizontale Scanrate ein. Auf dem Fernsehbildschirm sollte ein Raster erscheinen. Die Synchronisation des Fernsehers mit einer ordnungsgemäß montierten Set-Top-Box erweist sich in der Regel als sehr stabil. Wenn also plötzlich Linien oder Rahmen von Bildern über den Bildschirm laufen, muss der Fehler in der Installation gesucht werden. Möglicherweise müssen Sie die Widerstandswerte im Wobbelgeneratorkreis genauer auswählen oder den Sperrtransformator neu spulen. Es kann auch vorkommen, dass bei angeschlossener Set-Top-Box überhaupt kein Bild auf dem Fernsehbildschirm angezeigt wird. In diesem Fall ist eine erneute Überprüfung des Transistors des UKW-Generators erforderlich. Eine Feinabstimmung auf die Frequenz des zweiten Fernsehkanals kann durch Drehen des Ferritkerns der L1-Spule oder einfach durch Ändern des Windungsabstands (Wicklungsabstand) erfolgen. Abschließend wird die Einstellung des UKW-Generators anhand der Klarheit der Mittellinie auf dem Fernsehbildschirm überprüft, wenn am Eingang der Set-Top-Box kein zu untersuchendes Signal anliegt. Wenn die Leitung die ganze Zeit über unscharf bleibt, ist die Ursache höchstwahrscheinlich eine Streustörung, die verschwindet, sobald Sie die Set-Top-Box erden. Die Empfindlichkeit der Set-Top-Box ist so, dass die maximale Reichweite des Bildes auf dem Bildschirm bei einer Amplitude des untersuchten Signals von etwa 0,3 V erreicht wird. Und um Signale mit größerer Amplitude zu untersuchen, müssen Sie etwas tun ein Dämpfungsglied (Attenuator) basierend auf einem einfachen Spannungsteiler. Die Formeln und das Diagramm in Abbildung 5 helfen Ihnen bei der korrekten Berechnung. Um schwache Signale zu untersuchen, können Sie einen empfindlichen VLF mit Emitterfolger an den Eingang anschließen.
Ihr selbstgebautes Oszilloskop ist auch nützlich, um die Spannung des untersuchten Signals zu messen. Um die Konsole in ein Voltmeter zu verwandeln, genügt es, ein Skalengitter auf dem Bildschirm zu befestigen. Man kann es aus einer Plexiglasplatte herstellen und mit einer Kompassnadel Linien zeichnen. Zur Verdeutlichung übermalen Sie die zerkratzten Rillen mit einem schwarzen oder braunen Filzstift. Farbreste von der Oberfläche von Plexiglas lassen sich leicht mit einem in Kölnischwasser getränkten Wattestäbchen entfernen. Wenn das Gitter fertig ist, legen Sie eine Spannung mit bekannter Amplitude an den Eingang des Aufsatzes an und fixieren Sie ihren Wert auf dem Skalengitter. So erfolgt die Kalibrierung. Und nun sprechen wir über ein weiteres Gerät, das in keinem Heimfunklabor fehlen sollte – einen Funktionsgenerator. Es kann aus einem speziellen RK „Start 7218“ „Funktionsgenerator“ zusammengestellt werden. Es erzeugt sinusförmige, dreieckige und rechteckige Wellenformen. Damit können Sie die Eigenschaften von ULF aller Art und Verwendungszweck, Tonbandgeräten, Fernsehern, Radios – kurz gesagt, von fast allen industriellen und selbstgebauten Haushaltsradiogeräten – anpassen und übernehmen. Ein solcher Generator wird auch zum Einrichten von Geräten verwendet, die auf digitalen Mikroschaltungen aufgebaut sind – hier sind Rechteckimpulse hilfreich. Das PK-Kit umfasst eine Leiterplatte, Schalter und einen kompletten Teilesatz. Das Gehäuse und die Stromversorgung dafür müssen Sie selbst herstellen. Die technischen Eigenschaften des RK sind wie folgt: Betriebsfrequenzbereich - 20-135000 Hz. Anzahl der Frequenzbänder - 4. Die Ausgangsspannung des Sinussignals beträgt 0,3 V (Effektivwert). Die Ausgangsspannung der Dreieckswellenform beträgt 1,8 V (Spitzenwert). Kg - nicht mehr als 6 %. Ausgangsimpedanz - 600 Ohm. Versorgungsspannung - 8-12 mV. Stromverbrauch - 60 mA. RK „Function Generator“ ist auf einem K155LA-Chip aufgebaut, der vier 2I-NOT Open-Collector-Elemente enthält. Er unterscheidet sich vom ähnlichen K155LAZ nur dadurch, dass er für eine höhere Belastung bzw. Leistung ausgelegt ist. Alle vier Elemente der Mikroschaltung im RK sind als Wechselrichter enthalten. Auf ihnen werden die Hauptkomponenten des Generators hergestellt: ein Hauptoszillator, ein Integrator, ein Komparator und ein linearer Verstärker. Dazwischen liegen RC-Ketten, die die Frequenz und Form der Impulse festlegen. Durch den geringen Stromverbrauch und die Standardspannung können Sie jedes Netzteil von tragbaren Funkgeräten an den RC anschließen. Es muss gesagt werden, dass die Möglichkeiten dieses RK noch lange nicht ausgeschöpft sind. Wenn Sie der Gruppe der Frequenzeinstellkondensatoren C1–C4 einen weiteren Kondensator hinzufügen, erhöht sich der Arbeitsbereich des Generators von Megahertz. Sie müssen zwar einen Kondensator mit einer Kapazität von 50-100 pF nehmen und ihn einschalten, damit er bei ausgeschaltetem SA1-Schalter die Frequenz des Generators bestimmt. Autor: S. Mukhamedov
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