Щоб мати уявлення про смугу пропускаються підсилювачем ЗЧ частот, глибині регулювань тембру або інших частотних властивостях звуковідтворювального пристрої, доводиться знімати амплітудно-частотну характеристику (АЧХ). Методика відома-озброївшись генератором ЗЧ і вольтметром змінного струму або вимірником виходу, контролюють рівень вихідного сигналу пристрою при зміні частоти вхідного. А потім за отриманими даними будують криву, по якій визначають і смугу частот пропускаються, і нерівномірність частотної характеристики, і ослаблення сигналу на певній частоті і інші потрібні параметри.

Варто внести якісь доопрацювання в той чи інший каскад підсилювача, змінити номінали деталей ланцюга зворотного зв'язку – і знову все спочатку.

Процедура таких випробувань, звичайно, втомлює. Ось чому радіоаматори давно шукають способи візуального спостереження АЧХ. Один з них – застосування генератора качающейся частоти, що дозволяє "намалювати" на екрані осцилографа обвідної АЧХ. У найпростішому розумінні генератор качающейся частоти (ГКЧ) являє собою генератор ЗЧ з пристроєм, що дозволяє плавно змінювати ("качати") частоту вихідних синусоїдальних коливань в заданому діапазоні частот. Подача таких коливань на вхід контрольованого підсилювача буде рівноцінна річний перебудові частоти генератора. Тому амплітуда вихідного сигналу ЗЧ буде змінюватися в залежності від частоти вхідного в даний момент. А значить, на екрані осцилографа, підключеного до навантаження вихідного каскаду, можна спостерігати обвідної АЧХ, складену з вершин синусоїдальних коливань різної частоти.

"Качати" частоту генератора ЗЧ в широкому діапазоні не так просто, тому ГКЧ на базі генератора ЗЧ обростає безліччю каскадів і стає дуже складним пристроєм для початківця радіоаматора.

Як показує практика, наскільки простіше виходить приставка-ГКЧ, в якій коливання ЗЧ утворюються в результаті биття сигналів двох генераторів, що працюють на частотах у сотні кілогерц. Причому один з генераторів в цьому випадку перебудовується, скажімо, пилоподібним напругою генератора розгортки осцилографа, а інший працює на фіксованій частоті.

Таким шляхом і пішов курський радіоаматор І. Нечаєв, який розробив спеціально для нашого циклу пропонований ГКЧ. Генератор вийшов комбінований, оскільки крім ЗЧ дозволяє досліджувати та підсилювачі ПЧ супергетеродинних радіоприймачів.

Схема генератора качающейся частоти наведена на рис. 1. Основні вузли його, як ви, напевно, здогадалися, – неперестраіваемий і перебудовується генератори. Перший з них виконаний на транзисторі VT4 за схемою ємнісної трехточкі. Частота коливань (близько 470 кГц) залежить від індуктивності котушки L3 і ємності конденсатора С11. Коливання виникають через позитивного зворотного зв'язку між емітерний та базової ланцюгами транзистора. Глибина зворотного зв'язку залежить від ємності конденсаторів СІ і С12, що утворюють дільник напруги, і підібрана такий, щоб форма коливань була максимально наближена до синусоїдальної.

Схема генератора качающейся частоти

Рис.1. Схема генератора качающейся частоти

Коливання цього генератора, що знімаються з емітерний резистора R18, надходять на розв'язують каскад, виконаний на транзисторі VT5, а з його колекторної навантаження (резистор R15) – на змішувач, зібраний на транзисторі VT3.

Аналогічно надходять на змішувач і коливання іншого генератора – перебудовується, виконаного на транзисторі VT1 також за схемою ємнісної трехточкі. Частота коливань цього генератора залежить від індуктивності котушки L1 і ємності ланцюжка, включеної між висновками колектора і емітера транзистора. А вона, у свою чергу, складена з паралельно включених конденсатора С3, варикапів VD1, VD2 і послідовно включеного з цими деталями конденсатора С4. Щоб частоту генератора можна було змінювати, на аноди варикапів подають постійна напруга позитивної полярності. Коли, приміром, встановлюють режим "Ген." (Просто генерування частоти) і натискають кнопку перемикача SA1, то резистор R5, сполучений з варикапів, підключається через контакти секції SA1.1 до механізму змінного резистора R2, а на верхній за схемою висновок змінного резистора подається через секцію SA1.2 напруга живлення. Переміщенням движку змінного резистора тепер можна змінювати частоту коливань генератора приблизно від 455 до 475 кГц (середня частота 465 кГц – це проміжна частота супергетеродинних приймачів).

З котушки зв'язку L2 коливання такої частоти надходять на дільник напруги R9R14.1, а з движка змінного резистора R14.1 – на вихідний роз'єм XS2. З цього роз'єму сигнал подають на вхід підсилювача ПЧ (або його каскадів) радіо.

На навантаженні ж змішувача (резистори R13, R14.2) виділяються коливання різницевої частоти в межах приблизно 500 Гц … 20 кГц залежно від частоти перебудовується генератора. Отримати сигнал частотою менше 500 Гц не вдається через явища синхронізації частоти обох генераторів при невеликих розбіжностях у налаштуванні. Деталі С6, R13, С8 – це фільтр нижніх частот, що послабляє пройшли через змішувач коливання генераторів. З движка змінного резистора R14.2 сигнал ЗЧ подається на роз'єм XS3, який при роботі приставки підключають до входу перевіряється підсилювача ЗЧ.

Щоб забезпечити зміну частоти перебудовується генератора в зазначених межах, потрібно подавати з движка змінного резистора R2 постійна напруга від 0 до 9 В. При меншій діапазоні зміни напруги буде відповідно зменшений і діапазон частот сигналу, що знімається з роз'ємів XS2 і XS3.

Для отримання качающейся частоти коливань ЗЧ натискають кнопку SA3 "ГКЧ ЗЧ" (при цьому кнопка SA1 відпускається і секція SA1.2 з'єднує через резистор R1 верхній за схемою висновок резистора R2 з роз'ємом XS1 – на нього подають Пікоподібне напруга розгортки з осцилографа. Резистор R1 обмежує амплітуду цієї напруги на резисторі R2 до 9 В, щоб максимальні зміни частоти перебудовується генератора склали 20 кГц (як і при перебудові генератора постійним напруженням). Діапазон хитання частоти, тобто межі її зміни будуть залежати від положення движка змінного резистора R2 – Чим він вищий за схемою, тим більше діапазон зміни частоти.

При перевірці ж трактів ПЧ приймачів натискають кнопку SA2 "ГКЧ ПЧ". У цьому випадку на варикапів надходить фіксоване постійна напруга, знімається з дільника R3R4, а також Пікоподібне, подається через конденсатор С1 з движка змінного резистора R2. Фіксована напруга встановлює частоту генератора рівний 465 кГц, а Пікоподібне змінює її в обидві сторони максимум на 10 кГц (При установці движка змінного резистора у верхнє за схемою положення).

Як вже було сказано, при роботі перебудовується генератора в режимі хитання частоти необхідно подати на резистор R2 Пікоподібне напруга амплітудою 9 В. Причому напруга повинна бути зростаюче, щоб АЧХ відповідала загальноприйнятому креслення – нижні частоти ліворуч, а середні і вищі – праворуч. Власники осцилографів, в яких на спеціальне гніздо виведено саме таку напругу розгортки, повністю повторюють приставку за наведеною схемою і підбирають потрібну амплітуду пили на висновках резистора R2 зміною номіналу резистора R1.

Власникам осцилографів з пилоподібним напругою достатньої амплітуди, але спадаючим, можна рекомендувати заміну транзисторів на аналогічні по потужності, але протилежної, в порівнянні з вказаною на схемі, структури, зміна полярності включення варикапів і оксидного конденсатора С10, а також полярності напруги живлення.

Власники ж осцилографа ОМЛ-2М (ОМЛ-3М) вже знають, що Пікоподібне напруга, виведене на гніздо на задній стінці осцилографа, досягає максимальної амплітуди 3,5 В, що менше запланованого. Тому можливі два варіанти. При першому можна взагалі вилучити резистор R1 і подавати пилку на роз'єм XS1, сполучений з верхнім за схемою висновком змінного резистора R2. У цьому випадку максимальна частота в режимі гойдання зменшиться з 20 до 15 кГц, що цілком прийнятно для перевірки і налагодження багатьох моно-і стереофонічних підсилювачів невисокого класі.

У разі ж необхідності досліджувати більш якісні підсилювачі з смугою пропускаються частот до 20 кГц доведеться доповнити приставку Двохкаскадний підсилювачем на транзисторах VT6, VT7 і включити його замість обмежувального резистора R1. Амплітуда пили на резисторі R2 зросте до 8 … 8,5 В.

Можливо, у вас виникне питання про доцільність використання двох каскадів для отримання всього лише менше ніж потрійного посилення (з 3,5 до 8,5 В). Дійсно, для подібного посилення досить було б і одного каскаду. Але на виході його вийде спадаючі Пікоподібне напруга. Щоб домогтися не тільки потрібного коефіцієнта посилення, але і заданої полярності сигналу, підсилювач довелося виконати на двох транзисторах.

Перейдемо до розповіді про деталі приставки-ГКЧ. Транзистори VT3 і VT7 можуть бути, крім зазначених на схемі, КТ361Д, ГТ309А – ГТ309Г, КТ326А, КТ326Б, П401 – П403, П416, решта транзистори – КТ315А – КТ315І, КТ301Г – КТ301Ж, КТ312А – КТ312В. Варикапів VD1, VD2 – КВ109А – КВ109Г. Конденсатори С1, С2, С7, С9 – БМ, МБМ, КЛС; С10 – К50-12; решта – КТ, КД, КМ, КЛС.

Змінний резистор R2 може бути СПО-0, 5, СПЗ-9а, СПЗ-12, здвоєний резистор R14 – СПЗ-4аМ, але його можна замінити і одинарними (R14.1 і R14.2) такого ж типу, що і R2. Постійні резистори – МЛТ-0, 125. Перемикачі – П2К з залежною фіксацією, при натисканні однієї з клавіш інші знаходяться в витиснута положенні.

Котушки індуктивності можна намотати на каркасах ПЧ від радіоприймача "Альпініст-405" або інших подібних каркасах з підлаштування-кого з фериту. Котушки L1 і L2 намотують на одному такому каркасі, a L3 – на іншому. Дані котушок такі:

L1 – 500 витків, а L2 (вона розміщена поверх L1) – 50 витків дроту ПЕВ-2 0,09;
L3 – 170 витків дроту ПЕВ-2 0,1 … 0,12.

Роз'єми – високочастотні, від телевізійних приймачів. Джерело живлення повинно бути зі стабілізованою напругою (від цього залежить стабільність частоти генераторів) і розрахований на струм навантаження не менше 10 мА.

Друкована плата

Рис.2. Друкована плата

Частина деталей приставки змонтована з однієї сторони плати (рис.2) з двостороннього фольгованого склотекстоліти. Висновки деталей припаяні безпосередньо до провідникам – смужках фольги. Плата служить одночасно лицьовій стінкою корпусу (мал.3), на ній укріплені перемикачі та змінні резистори (резистор R2 забезпечений шкалою).

 

Зовнішній вигляд приладу

Рис.3. Зовнішній вигляд приладу

На одній бічній стінці корпуса встановлений вхідний роз'єм XS1, на іншій – вихідні XS2 і XS3. Тим висновками перемикачів, змінних резисторів і роз'ємів змонтовані деталі, не показані на кресленні друкованої плати. Через отвори в бічній стінці виведені провідники живлення з виделками на кінцях – їх вставляють у гнізда блоку живлення (або підключають до висновків джерела, наприклад, складеного з двох послідовно з'єднаних батарей 3336). Нижня кришка корпусу – знімна.

Якщо приставка змонтована без помилок і в ній використані справні деталі, обидва генератора почнуть працювати відразу. Щоб переконатися в цьому, потрібно натиснути кнопку SA1, подати на приставку харчування, встановити движки змінних резисторів у верхнє за схемою положення і підключити до гнізда XS2 вхідні щупи осцилографа – він повинен працювати в автоматичному режимі з внутрішньої синхронізацією і закритим (можна і відкритим) входом. Підібравши вхідним атенюаторів осцилографа таку чутливість, щоб розмах зображення на екрані становив не менше двох поділів, можна включити на осцилографі режим очікування і "зупинити" зображення відповідними ручками. Форма коливань повинна бути близька до синусоїдальної, а частота – у діапазоні 400 … 600 кГц.

Далі можна перевірити роботу другого генератора, підключивши осцилограф до висновку емітера транзистора VT4 (вхід осцилографа – закритий). Тут також повинні бути коливання синусоїдальної форми з частотою у вказаних для першого генератора межах.

От тепер можна приступити до налаштування генераторів і градуюванні шкал (їх дві – для коливань ПЧ і ЗЧ) змінного резистора R2. Знадобиться частотомір, який підключають до гнізда XS2. Движок змінного резистора R14.1 залишають в положенні максимального вихідного сигналу, а движок резистора R2 переміщують у нижнє за схемою, тобто на варикапів не подають постійна напруга.

Контролюючи частоту генератора, встановлюють її рівною 475 кГц подстроечніком котушок L1, L2. Потім переміщують движок резистора R2 у верхнє за схемою положення і вимірюють частоту генератора – вона повинна бути рівною 455 … 450 кГц. Якщо вона більша, підбирають конденсатор С3 меншої ємності або взагалі виключають його. При меншій частоті підбирають конденсатор більшої ємності, після чого знову налаштовують генератор на частоту 475 кГц при нижньому положенні движка резистора R2.

Залишивши движок резистора в такому положенні, перемикають частотомір до гнізда XS3 і вимірюють різницеву частоту. Зменшують її подстроечніком котушки L3 до мінімально можливої, намагаючись отримати "нульові биття ". Подстроечнікі котушок можна після цього законтріть нітрофарбою або краплею клею.

Підключивши до гнізда XS3 осцилограф і встановивши движок змінного резистора R2, наприклад, в середнє положення, контролюють форму коливань. При необхідності поліпшити її підбирають резистор R15.

Знову підключають частотомір до гнізда XS2 і, плавно переміщаючи движок змінного резистора R2 від нижнього положення до верхнього, вимірюють частоту генератора в різних точках. На шкалі резистора проставляють значення частоти.

Аналогічно градуіруют другу шкалу, підключивши частотомір до гнізда XS3.

Наступний етап – перевірка та налагодження двокаскадного підсилювача пилоподібного напруги (якщо ви вирішили його зібрати). Спочатку подають на роз'єм XS1 сигнал з гнізда на задній стінці осцилографа ОМЛ-2М (ОМЛ-3М), а вхідний щуп підключають до нижнього за схемою висновку резистора R21 (тобто практично контролюють вхідний сигнал). Чутливість осцилографа встановлюють рівною 1 В / справ., А початок лінії розгортки зміщують в нижній лівий кут шкали. Осцилограф працює в автоматичному режимі з закритим входом, тривалість розгортки 5 мс / справ.

На екрані побачите наростаюче Пікоподібне напруга, вершина пили може йти за межі крайньої вертикальної лінії шкали. Ручкою регулювання довжини розгортки встановіть таке Пікоподібне напруга, щоб воно вмістилося точно між крайніми вертикальними лініями шкали (мал.4, а), і виміряйте амплітуду пили – вона може бути близько 3 В.

 

izm-3894.gif

Рис.4.

Потім переведіть вхідний щуп осцилографа на виведення колектора транзистора VT6, а чутливість осцилографа встановити рівний 0,5 В / справ. На екрані побачите зображення спадаючої пили. Підведіть початок лінії розгортки до середньої лінії шкали і виміряйте амплітуду сигналу – вона повинна бути близько 0,8 В (рис.4, б). Якщо характер пили буде сильно спотворений (з'явиться "сходинка" наприкінці її), доведеться підібрати резистор R21.

Встановіть на осцилографі чутливість 1 В / справ, і підключіть його вхідний щуп до висновку колектора транзистора VT7, а на приставці натисніть кнопку SA1, щоб резистор R2 виявився підключеним до R24. На екрані осцилографа може з'явитися зображення, показане на рис.4, в, – спотворена пила. Позбутися від спотворення можна більш точним підбором резистора R23, а іноді ще й резистора R21, так, щоб на екрані вийшло зображення, наведене на рис.4, м. Невелика нелінійність пили спочатку з'являється з-за деякого "запізнювання" відчинення транзистора VT6 у міру наростання пилоподібного напруги. На роботі ГКЧ ця нелінійність практично не позначиться.

Що стосується максимальної амплітуди пили, то вона набагато відрізняється від 9 В. Звичайно, її можна збільшити, але в цьому випадку доведеться живити Двохкаскадний підсилювач дещо більшим напругою – 10 … 12 В.

На час налагодження підсилювача замість резисторів R21 і R23 бажано впаяти змінні, опором 1,5 … 2,2 МОм і 1 МОм відповідно.

Як працювати з нашим ГКЧ? Ви вже знаєте, що в залежності від перевіряється пристрої (підсилювач ПЧ або ЗЧ) використовується той чи інший вихідний роз'єм генератора – його з'єднують з входом пристрою. До виходу ж перевіряється пристрою підключають вхідний щуп осцилографа. При включенні ГКЧ на екрані осцилографа можна побачити обвідної амплітудно-частотної характеристики пристрою.

Більш конкретно можна сказати наступне. При перевірці підсилювача ПЧ супергетеродина роз'єм XS2 з'єднують високочастотним кабелем (або екранованим проводом) через конденсатор ємністю 0,05 … 0,1 мкФ з базою транзистора перетворювача частоти, а вхідний щуп осцилографа підключають до детектора приймача. Змінним резистором R14.1 встановлюють

такий вихідний сигнал ГКЧ, щоб спостережуване зображення не спотворювалося (не було обмеження характеристики зверху), а змінним резистором R2 підбирають таку частоту генератора, щоб П-подібна обвідна характеристики підсилювача ПЧ розташовувалася посередині екрана осцилографа. Якщо сигнал з ГКЧ втрачає роботу навіть майже в нижньому положенні движка резистора R14.1, зменшити його можна включенням між ГКЧ і приймачем додаткового дільника напруги.

Докладніше про використання ГКЧ для перевірки тракту ПЧ розповімо пізніше, коли торкнемося методики перевірки і налагодження супергетеродинні радіо.

А сьогодні проведемо деякі практичні роботи з перевірки підсилювача ЗЧ. Краще всього орієнтуватися на підсилювач з регуляторами тембру по нижчим і вищим частотам. Для прикладу скористаємося підсилювачем, описаним у статті Б. Іванова "електрофони з ЕПП" в "Радіо", 1984, № 8, с. 49-51. Якщо ви пам'ятаєте, в нашому циклі вже зустрічалася частина цієї конструкції – вузол А2. Тепер до неї потрібно додати вузол А1 із двома регуляторами тембру, підключити до підсилювача замість динамічної голівки еквівалент навантаження опором б … 8 Ом і з'єднати вхід підсилювача з роз'ємом XS3 нашої приставки (Рис.5) через оксидний конденсатор ємністю 1 … 10 мкФ (оскільки ні на виході приставки, ні на вході підсилювача розділового конденсатора немає).

Схема підключення

Мал.5. Схема підключення

На осцилографі встановлюють тривалість розгортки 5 мс / справ., Чутливість 2 В / справ., Вхід – закритий, розгортка – автоматична з внутрішньої синхронізацією (регулятор синхронізації повинен бути в середньому положенні, щоб виключити тремтіння зображення на початку розгортки), лінія розгортки – посередині шкали.

Радіо 3-89, С.64-68