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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Präfix zur Messung von Frequenzeigenschaften. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik In letzter Zeit werden in der Amateurfunkpraxis häufig visuelle Methoden der Leistungsüberwachung auf der Grundlage der Verwendung von Panoramaindikatoren eingesetzt. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, so sehr komplexe funktechnische Geräte wie Filter, Verstärker, Radios, Fernseher, Antennen viel schneller anzupassen. Allerdings ist es nicht immer möglich, ein solches Industriegerät zu erwerben, und es ist auch nicht billig. In der Zwischenzeit können Sie ohne besondere Kosten ein Gerät mit ähnlicher Funktionalität in Form eines Zubehörs für ein Oszilloskop herstellen. Ein solches Präfix sollte einen Wobbelfrequenzgenerator (GCh), einen Spannungsgenerator zum Wobbeln des Oszilloskops und einen entfernten Detektorkopf enthalten. Das Schema eines solchen Präfixes ist in Abb. eines.
Bei der Entwicklung der Konsole war das Ziel, ein einfaches, kleinformatiges und leicht zu replizierendes Design zu schaffen. Es stimmt, dass es aufgrund seiner schieren Einfachheit natürlich nicht ohne Mängel ist, aber es sollte nur als grundlegendes Design betrachtet werden. Wenn weitere Knoten hinzugefügt werden, wird es möglich sein, die Funktionalität und den Servicekomfort des Geräts zu erweitern. Das vorgeschlagene Präfix ist zum Abstimmen verschiedener elektronischer Geräte im Frequenzbereich von 48 ... 230 MHz vorgesehen, d.h. in der MV-Fernsehband. Mit diesem Design können Sie jedoch den Bereich seiner Betriebsfrequenzen ändern und können dann im UHF-Bereich (300 ... 900 MHz), der ersten Zwischenfrequenz des Satellitenfernsehens (800 ... 1950 MHz), arbeiten ) oder auf Amateurfunk-KB-Bändern. Der Hauptvorteil einer solchen Set-Top-Box besteht darin, dass der gesamte Frequenzbereich mit einem GKCh abgedeckt wird (dies ist praktisch, wenn Breitbandgeräte wie Antennenverstärker, TV-Kanalwähler usw. eingerichtet werden). obere und untere Frequenz des Swing-Bereichs unabhängig voneinander mit zwei Reglern. So stellen Sie schnell den gewünschten Ausschnitt des Arbeitsbereichs ein. Zu den Nachteilen des Geräts gehören die nichtlineare Abhängigkeit der Wobbelspannung und die Änderung ihrer Amplitude bei Änderung des Betriebsfrequenzbereichs. Das Präfix besteht aus einem GKCh, der auf den Transistoren VT2 VT3 montiert ist, einem Pufferverstärker auf einem Transistor VT4. Auf den Elementen DA1, DA2, DA4,001 ist ein dreieckiger Spannungsgenerator montiert, auf einem DA5-Chip und einem Transistor VT1, einem Stromstabilisator um den GKCh mit Strom zu versorgen, und auf einem DA3-Chip eine Verstärkerspannung für den Sweep des Oszilloskops. Der HF-Generator ist nach dem Schema eines Multivibrators mit induktiver Last aufgebaut. Eine solche Schaltungslösung ermöglichte die Abdeckung des gesamten Bereichs (Frequenzüberlappungsfaktor von ca. 5) ohne Umschalten der frequenzeinstellenden Elemente. Dies wird erreicht, indem der Strom durch die Transistoren geändert wird, während die Parameter ihrer Leitfähigkeit und Diffusionskapazitäten geändert werden, was es ermöglicht, die Frequenz eines solchen Generators über einen weiten Bereich zu variieren. Wenn sich also der Strom von 50 auf 1,5 mA ändert, ändert sich die Frequenz von 48 auf 230 MHz. Um jedoch die Frequenzstabilität und die Fähigkeit zur Steuerung des HF-Generators zu erhöhen, sollte er von einem Stromstabilisator gespeist werden. Die Steuerspannung für den Stromstabilisator wird am Kondensator C3 gebildet, der durch die DA5-Mikroschaltung verstärkt wird, und sein Ausgangssignal steuert den Strom, der durch den Transistor VT1 (und die Transistoren des HF-Generators) fließt. Die Elemente DA1, DA2, DM und DD1 sorgen für eine periodische Wiederaufladung des Kondensators. Der Ladezyklus hängt von den Positionen ab Schieberegler der Widerstände R2 und R4. Die den Widerständen zugeführte Spannung wird durch den parametrischen Stabilisator R1 VD1 stabilisiert. Die Gleichstromverstärker DA1 und DA2 wirken als Spannungskomparatoren – die Abfallspannung über dem Widerstand R14 wird als Referenz verwendet, und die Schaltspannungen werden durch die Positionen der Widerstände R2 und R4 bestimmt. Im Ausgangszustand ist der Kondensator C3 entladen, sodass der Widerstand R14 und die Anschlüsse der Komparatoren 3 DA1 und 2 DA2 eine Spannung nahe Null haben. In diesem Fall hat der Eingang R des Triggers DD1 einen hohen Logikpegel und der Ausgang S einen niedrigen Logikpegel. Der direkte Ausgang des Triggers ist niedrig und der umgekehrte Ausgang ist hoch. In diesem Zustand beträgt der Ausgang der Mikroschaltung DA4 10 ... 11 V und der Kondensator C3 beginnt mit dem Laden über den Widerstand R11. Eine Erhöhung der Spannung am Kondensator führt zu einem Anstieg des Stroms durch den HF-Generator und zu einer Verringerung der erzeugten Frequenz. Wenn der Spannungsabfall am Widerstand R14 gleich der Spannung am Motor des Widerstands R4 ist, erscheint am Ausgang des Komparators DA2 ein niedriger Logikpegel, aber der Triggerzustand ändert sich nicht und der Ladevorgang des Kondensators wird fortgesetzt. Wenn die Spannung am Widerstand R14 auf den Spannungspegel am Motor des Widerstands R2 ansteigt, erscheint am Ausgang des Komparators DA1 ein hoher Logikpegel, der Triggerzustand ändert sich in das Gegenteil, also der Ausgang der DM-Mikroschaltung hat eine Spannung von -10 ... -11 V und die Entladung des Kondensators C3 beginnt. In diesem Fall schaltet der Komparator DA1 in einen Zustand mit niedrigem Logikpegel am Ausgang, aber der Trigger wird nicht übertragen und der Kondensator C3 wird sich weiter entladen. Wenn der Kondensator auf die Betriebsspannung des Komparators DA2 entladen ist, erscheint an seinem Ausgang ein hoher Logikpegel, der Trigger schaltet, der Ausgang der Mikroschaltung DA4 hat eine Spannung von 10 ... 11 V - Laden des Kondensator C3 beginnt erneut. Dadurch, dass ich die Spannung an den Motoren der Widerstände R2 und R4 geändert habe, können Sie die Spannungen an den Eingängen der Komparatoren ändern, zwischen denen der Kondensator C3 aufgeladen wird, d. h. der Änderungsbereich des durch den HF-Generator fließenden Stroms und damit der Änderungsbereich seiner Frequenz. Da diese Spannungen unabhängig voneinander eingestellt werden können, ist eine unabhängige Einstellung der oberen und unteren Frequenzen des Generator-Sweep-Bereichs möglich. Am Kondensator C3 entsteht eine Dreiecksspannung und kein Sägezahn, wie es bei solchen Geräten üblich ist. Daher wird die Frequenz des GKCH mit der gleichen Geschwindigkeit aufwärts und abwärts abgestimmt. Dadurch konnte auf die in solchen Fällen notwendige Rückstreueinrichtung verzichtet werden, was natürlich die Konstruktion vereinfacht. Es sollte beachtet werden, dass die Linearität der Dreiecksspannung gering, aber durchaus zufriedenstellend ist. Wenn Linearität wichtig ist, sollte in der Kondensatorladeschaltung anstelle des Widerstands R11 ein Stromstabilisator enthalten sein, der gemäß der in Abb. 2.
Der Pufferverstärker am VT4-Transistor sorgt für die Entkopplung zwischen HF-Generator und Last und bildet auch den erforderlichen Ausgangsspannungspegel: Er beträgt 1 mV am XS100-Ausgang und -2 mV am XS10-Ausgang. Um den Sweep des Oszilloskops zu synchronisieren, wurde der Spannungsabfall am Widerstand R14 verwendet, er ist proportional zur Frequenzänderung (da beide eine Funktion des Stroms durch die Generatortransistoren sind), aber umgekehrt - eine höhere Spannung am Widerstand entspricht einem niedrigeren Frequenzwert. Daher wird es einem invertierenden Verstärker (IC DA3) mit einstellbarem Übersetzungsverhältnis zugeführt. An seinem Ausgang wird eine Spannung erzeugt, um den Sweep des Oszilloskops zu synchronisieren, der einen direkten Zusammenhang zwischen Spannung und Frequenz hat. Die Amplitude dieser Spannung wird durch den Widerstand R10 eingestellt. Alle Funkelemente der Set-Top-Box befinden sich auf die in Abb. 3. Es besteht aus doppelseitigem Folientextolith. Die von Elementen freie Seite wird metallisiert belassen und entlang des Umfangs der Platte mit Folie mit der anderen Seite verbunden. Diese Seite ist auch die Frontplatte des Geräts, und die Teile sind mit einem Gehäuse abgedeckt, vorzugsweise einem Metallgehäuse.
Die folgenden Arten von Elementen können im Gerät verwendet werden: OU - K140UD6 oder K140UD7 (mit Buchstabenindizes A und B), digitale Mikroschaltung - K561TM2, 564TV1 oder andere Mikroschaltungen der Serien K561, 564, die ein RS-Flip-Flop enthalten. Darüber hinaus kann der Auslöser auch auf Basis der Logikelemente der Mikroschaltungen K561LA7, K561LE5 usw. aufgebaut werden. Transistor VT1 - KT603 (mit Buchstabenindizes A - G); KT608 (A. B) KT630 (A, B), KT815 (A - D), KT817 (A - D); VT2 und VT3 -KT3123A, KT3123V und mit einer Verringerung des Abstimmbereichs und KT363B bei Verwendung der Transistoren KT3101A.KT3124A. Die Generatorschaltung KT3132A muss gemäß dem Diagramm in Abb. 4 geändert werden. vier; VT4 - KT368 (A, B), KT399A. KT3101A, KT3124A oder ähnlich. Zenerdiode - KS147A, KS156A. Widerstände R2, R4, R10 - SP, SPO, SP4-1, der Rest - MLT. Kondensatoren C1.C3 - K50-6, K53-1, K52-1.S7-KD, KG, der Rest - KM, KLS, KD. Jacks XS1, XS2 alle Hochfrequenz, zum Beispiel Fernsehen. Spulen L1, L2 sind rahmenlos, auf einen Dorn mit 2 mm Durchmesser gewickelt und enthalten 5 Drahtwindungen mit 0,5 mm Durchmesser, Wickellänge 15 mm.
Das Diagramm des entfernten Detektorkopfes ist in Abb. 5 dargestellt. 419. Es können Hochfrequenz-Detektordioden verwendet werden - KD507A, GDXNUMXA oder ähnliches. Alle Elemente werden vom Filzstift in das Gehäuse gelegt und die Verbindungen zwischen ihnen müssen eine Mindestlänge haben. Es ist mit einem abgeschirmten Kabel mit dem Oszilloskop verbunden. Die Einrichtung des Geräts beginnt mit einem HF-Generator. Dazu wird der in der Schaltung niedrigere Ausgang des Widerstands R11 vorübergehend vom DA4-Chip getrennt und mit dem Motor des Widerstands R2 verbunden. An Buchse XS1 wird ein Frequenzmesser angeschlossen, dann wird durch Drehen des Widerstands R2 der Frequenzbereich des Generators gemessen – sein Frequenzüberlappungsverhältnis muss mindestens 5 betragen. Wenn ja, werden die Bereichsgrenzen durch gleichzeitige Änderung der Anzahl eingestellt Windungen der Spulen oder durch Zusammendrücken und Lösen der Windungen. Wenn sich herausstellt, dass das Überlappungsverhältnis geringer ist, können Sie versuchen, es zu erhöhen, indem Sie den Wert der Widerstände R3 und R5 um 20 ... 30 % verringern. Danach werden alle Verbindungen wiederhergestellt und die Funktionsfähigkeit des Dreiecksspannungsgenerators überprüft. Steuern Sie dazu die Spannung am Widerstand R14 während der Drehung der Widerstände R2 und R4. Dann wird die Set-Top-Box mit dem Oszilloskop verbunden und der horizontale Sweep mit dem Widerstand R10 auf den gesamten Bildschirm eingestellt. Danach wird eine Last (1- oder 75-Ohm-Widerstand) und ein Detektorkopf an die Buchse XS50 angeschlossen und deren Ausgang mit dem „Eingang Y“ des Oszilloskops verbunden. In diesem Fall sollte auf dem Bildschirm eine Kurve erscheinen, die die Frequenzabhängigkeit der Ausgangsspannung widerspiegelt. Durch Auswahl der Werte der Elemente C7, C10, R13 und der Stellen, an denen diese mit L2 verbunden sind, wird eine Spannung von etwa 100 mV mit einer Ungleichmäßigkeit von nicht mehr als 30% erreicht. In der Konstruktion des Autors wurde der Kondensator C7 mit der ersten und der Widerstand R13 mit der dritten Windung der Spule L2 verbunden, von unten nach der Ausgangsschaltung gezählt. Abschließend werden die Skalen der Widerstände R2 und R4 kalibriert. Dazu wird ein Signal des Referenzgenerators über einen Widerstand mit einem Widerstandswert von 1 ... 200 Ohm dem Eingang des mit dem XS300-Anschluss verbundenen Detektorkopfs zugeführt. Mit einer Frequenz von beispielsweise 100 MHz, und ändern Sie seine Amplitude, bis eine saubere Markierung und Kurve erhalten wird. Danach wird mit dem "Fn"-Stift der Anfang des Sweeps mit dieser Markierung kombiniert und eine Markierung auf der Skala angebracht. Richten Sie dann mit dem "Fs" -Knopf das Ende des Sweeps mit dieser Markierung aus und markieren Sie auch bereits auf der Skala dieses Widerstands. Kalibrieren Sie die Waage auf ähnliche Weise für andere Frequenzen. Zur Stromversorgung der Set-Top-Box wurde eine bipolar stabilisierte Stromquelle verwendet, die einen Strom von bis zu 100 mA durch die positive Abschirmung und bis zu 10 mA durch die negative Abschirmung lieferte. Autor:I. Netschajew, Kursk; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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