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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK GIR mit LED-Anzeige. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik Ein Heterodyn-Resonanzindikator, der in einem Amateurfunklabor selten zu finden ist, kann zur Beurteilung der Resonanzfrequenz eines Hochfrequenzschwingkreises oder der Parameter seiner Komponenten – Kapazität oder Induktivität – verwendet werden. Das vom Autor vorgeschlagene Design hat kleine Abmessungen und ist im Vergleich zum GIR mit magnetoelektrischem Indikator komfortabler in der Bedienung. Um die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises in einem bestimmten Bereich zu bestimmen oder kleine Induktivitäts- oder Kapazitätswerte zu messen, kann ein einfacher Heterodyn-Resonanzindikator (GIR) mit Lichtanzeige verwendet werden. Sein Schema ist in Abb. dargestellt. 1.
Der HF-Generator ist auf einem Hochfrequenztransistor KT316A mit einem Resonanzkreis nach der kapazitiven Dreipunktschaltung aufgebaut. Der Betriebsfrequenzbereich beträgt 110 ... 170 MHz. Die Generatorfrequenz wird durch Ändern der Spannung am Varicap VD2 mit einem variablen Widerstand R2 eingestellt. Wenn ein unbelasteter Generator in Betrieb ist, schließt die von der VD3-Diode gleichgerichtete Spannung den Feldeffekttransistor VT2, der Strom durch ihn ist gering und die LED leuchtet nicht. Wenn die Spule L1 des Generators in unmittelbarer Nähe der Spule des Schwingkreises platziert wird, erhöhen sich die durch diesen Kreis verursachten Verluste so stark, dass die Schließspannung am Gate ansteigt, wenn der GIR auf Resonanz mit dem externen Schwingkreis abgestimmt ist VT2 nimmt merklich ab. Das Aufleuchten der LED zeigt an, dass die Abstimmfrequenz der zugehörigen Schaltkreise übereinstimmt. Der Frequenzbereich des Generators kann durch entsprechende Wahl der Induktivität der L1-Spule oder durch Verwendung eines anderen Varicaps in gewissen Grenzen verändert werden. Es ist jedoch zu beachten, dass mit zunehmender Windungszahl der Spule auch die Eigenkapazität (zwischen den Windungen) zunimmt, was den Abstimmbereich des Generators einschränkt. Die Stromversorgung des GIR kann über eine Batterie galvanischer Zellen mit einer Spannung von 9 V oder eine andere externe Stromversorgung erfolgen. Ein spezieller Netzschalter ist im Gerät nicht vorhanden.
Um die Empfindlichkeit des GIR zu erhöhen, ist es wünschenswert, einen Feldeffekttransistor VT2 (KP303B) mit einer minimalen Abschaltspannung auszuwählen. Als Gehäuse wurde ein verzinntes Blechgehäuse der Krona-Batterie verwendet. Um einen variablen Widerstand R2 in der Mitte des oberen (gemäß Abb. 2) Teils des Gehäuses zu installieren, wird ein Loch gebohrt und mit einer Schere vom Rand bis zu diesem Loch geschnitten. Nach dem Einbau des Widerstandes wird dieser Schlitz verschlossen. Um die Achse des variablen Widerstands zu drehen, wurde ein geeignetes Kunststoffzahnrad verwendet, auf dem bequem eine digitale Skala für die GIR-Abstimmfrequenz angebracht werden kann. Die HL1-LED ist neben dem Rad angebracht, sodass sie als Risiko für die Zählung der Abstimmfrequenz fungiert. Um die Ablesegenauigkeit zu verbessern, kann das Anzeigegehäuse mit einer Nadelfeile in eine dreieckige Form gedreht werden (wie bei LEDs der Serien KIPM06, KIPM07, die auch in dieser Ausführung verwendet werden können). Fast alle Teile sind auf einer kleinen Platine im Inneren des Gehäuses montiert. Die Elemente VD1, VD4, R1, R2 und LED HL1 sind direkt im Gehäuse montiert. Spule L1 besteht aus vier Windungen PEL 0,45-Draht, die auf einen Dorn mit einem Durchmesser von 3 mm gewickelt sind. Diese Spule wird von der Außenseite der Platine (Gehäuse) verlötet, so dass der Abstand zwischen Spule und GIR-Gehäuse etwa 15 mm beträgt. Das Gerät wird in der folgenden Reihenfolge installiert. Im Gehäuse ist eine Batterieanschlussplatine mit angelöteter VD4-Diode verbaut, die durch Löten von Kupferdrahtstücken befestigt wird. Dann wird ein variabler Widerstand installiert, an den die Elemente R1 und VD1 angelötet sind. In das Gehäuse ist eine LED eingeklebt. Nach dem Aufbau wird die Platine montiert und die entsprechenden Anschlüsse angelötet. Beim Einrichten des Geräts wird durch Auswahl des Widerstands R4 im Vorspannungskreis VT1 eine stabile Erzeugung über den gesamten Frequenzbereich erreicht. Darüber hinaus wird in der niedrigsten (gemäß Schema) Position des Motors mit variablem Widerstand durch Auswahl des Widerstands R6 in der Gate-Schaltung des Feldeffekttransistors KPZ0ZB die minimale Helligkeit der LED erreicht. Die Kalibrierung erfolgt am besten mit einem beispielhaften Frequenzmesser oder Schwingkreisen mit bekannter Resonanzfrequenz. Der Frequenzwert wird mit einer Ahle auf das Kunststoffrad eines variablen Widerstands geritzt. Vor der Messung wird eine Batterie oder eine andere Stromquelle mit einer Spannung von 9 V an den GIR-Klemmenblock angeschlossen. Die L1-Spule wird näher an den zu prüfenden Stromkreis gebracht und das Rad gedreht, bis die HL1-Anzeige aufleuchtet, gegenüber der Resonanzfrequenz wird abgelesen. Die Funktionsfähigkeit des GIR kann überprüft werden, indem ein Metallgegenstand in die Spule L1 eingeführt wird. In diesem Fall erhöht sich auch der Energieverbrauch des Stromkreises, was sofort durch das Aufleuchten der HL1-Anzeige angezeigt wird. Um die Induktivität der Spule zu bestimmen, wird parallel dazu ein Kondensator mit bekannter Kapazität angelötet, der eine „Probeschaltung“ bildet. Die Spule des Geräts wird näher an die zu prüfende Spule gebracht und durch Drehen des Rades wird der Stimmanzeiger gezündet, woraufhin die Resonanzfrequenz auf der Skala bestimmt wird. Die Induktivität der getesteten Spule Lx ergibt sich aus den bekannten Werten der Resonanzfrequenz F und der Kapazität des Kondensators C gemäß der Formel Lx \u25330d 2 / (C-FXNUMX), wobei L die Spuleninduktivität in μH ist ; C ist die Kapazität des beispielhaften Kondensators in pF; F – Frequenz in MHz. Die Kapazität eines Kondensators wird auf ähnliche Weise ermittelt. Aus der Prüfkapazität Cx und der beispielhaften Induktivität L wird ein Schwingkreis aufgebaut und mit dem Gerät dessen Resonanzfrequenz F ermittelt. Die Kapazität errechnet sich nach der Formel Cx = 25330 / (LF2). GIR lässt sich besonders effektiv zur Bestimmung der Induktivität von Spulen in Bruchteilen eines Mikrohenry einsetzen. Beispielsweise hat eine Spule aus acht Windungen aus 0,45 mm dickem PEL-Kupferdraht, die auf den Gewindeteil einer M3-Schraube gewickelt ist, die als Dorn dient, eine Induktivität von 0,1 μH. Autor: V. Gorbatykh, Ulan-Ude
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