В. Скрипник UY5DJ

Прилад призначений для вимірювання двухсігнальной вибірковості (динамічного діапазону) короткохвильових приймачів, а також для випробування каскадів передавачів двухтоновий методом.

Він містить два генератора сигналів з аттенюаторами, пристрій складання сигналів (змішувач) і вимірювач виходу приймача. Вихідні частоти приладів 14112 і 14127 кГц (рознос частот 15 кГц), при цьому продукти інтермодуляції третього порядку виду /п | = 2 / | – / г і fn2 = 2/2-ft розташовані на частотах 14097 і 14142 кГц. Рівень сигналу цих частот на навантаженні 50 Ом становить 0,64 В. Максимальне загасання, яке може забезпечити атенюатор, не перевищує 143 дБ. Прилад містить індикатор виходу, за допомогою якого контролюють співвідношення сигнал / шум на виході приймача з межами виміру 1, 3, 6 і 10 дБ (1].

Принципова схема приладу «Динаміка» наведена на рис. 1. Обидва генератора мають однакові схеми, тому показана тільки одна з них. Задає каскад генератора зібраний на транзисторі I / 77, його частота стабілізована кварцовим резонатором ZQ1. Напруга першої гармоніки виділяється в коливальному контурі L1C2, включеному в ланцюг стоку транзистора VT1. На транзисторах VT2 і VT3 зібраний буферний підсилювач з глибоким негативним зворотним зв’язком. Підсилювач має високий вхідний і низький вихідний опору, його коефіцієнт посилення дорівнює двом. Сигнал з буферного підсилювача (резистор R7) надходить на вхід резонансного підсилювача високої частоти, зібраного на транзисторі VT4. У колекторних ланцюг цього транзистора включений резонансний контур L3C8. Вихід резонансного підсилювача і вхід змішувача мають індуктивну зв’язок за допомогою котушки зв’язку L4. При необхідності за допомогою контактів реле в цей ланцюг підключають первинний атенюатор загасанням 20 дБ, зібраний на резисторах R13 – R17. Змішувач сигналів генераторів виконаний на резисторах R20, R19, RI8, що утворюють резистивний міст, четвертим плечем якого є резистори наступних ланок атенюатора. В одну діагональ моста на резистори RI9 і R20 подається напруга частотою 14112 кГц, а на другому діагональ моста на середні точки включення резисторів R19, R20 і R18 надходить напругу частотою 14 127 кГц. Так як жодна з цих точок з’єднання із загальним проводом не має, то для подачі сигналу застосований сімметрірующій широкосмуговий трансформатор TI.

Двочастотний сигнал змішувача надходить на вихідний роз’єм приладу через послідовний ланцюг ланок атенюатора. Три ланки атенюатора зібрані по Т-подібної схеми на резисторах R2I – R25, R26 – R30, R3I – R35. Кожне з цих ланок вносить загасання до 20 дБ. Решта шість ланок зібрані по П-подібній схемі на резисторах R36 – R40, R41 – R43, R44 – R49, R50 – R52, R53 – R56, R57 – R62. Вони забезпечують затухання на 32, 16, 8, 4, 2 і 1 дБ відповідно. Підключення ланок атенюатора виробляють перемикачем з незалежними кнопками SB1 – SB10 за допомогою електромагнітних реле К1 – К20. Одночасно можна включити будь-яку кількість ланок і ввести загасання від 0 (всі кнопки вимкнені) до 143 дБ (всі кнопки включені) з дискретністю 1 дБ.

Вимірювач виходу низькочастотної напруги приймача зібраний на транзисторах VT6 і VT7 – це двохкаскадний підсилювач низької частоти. Між його каскадами включений дільник, зібраний на резисторах R72 – R76. Включають його однією з кнопок SB12 – SB15, зменшуючи сигнал від максимального значення на 1, 3, 6 або 10 дБ відповідно. Рівень сигналу на вході вимірювача регулюють змінним резистором R67. До виходу УНЧ вимірювача підключений детектор, зібраний на діодах VD6, VD7, постійну складову струму детектора реєструє мікроамперметр РА1.

Харчується прилад від випрямляча напруги з параметричним стабілізатором, зібраним на транзисторі VT5. Випрямляч VD4, С25 служить для живлення обмоток реле К1 – К20.

Прилад (рис. 2) розміщений в коробці розміром 228X225X90 мм зі знімною верхньої П-подібної кришкою. Для забезпечення надійної екранування між функціональними каскадами застосовані фрезеровані блоки з алюмінієвого сплаву Д16Т, у відсіки яких зміцнюють друковані плати, виконані з фольгованого склотекстоліти. На рис. 3 показана конструкція такого блоку для плати генератора і першої ланки атенюатора, їх повинно бути два. На рис. 4 показаний блок, в який поміщають ізольовані з усіх боків прокладками фрезеровані блоки з генераторами (великі відсіки), плату змішувача і три плати

Рис. 2. Зовнішній вигляд приладу

Рис. 3. Конструкція фрезерованного блоку для плати генератора

1 з подальшими ланками атенюатора, зібраними по Т-подібної схемою. Інші ланки атенюатора (6 плат) поміщають в блок, конструкція якого показана на рис. 5. Перша ланка цього блоку з’єднують з попереднім ланкою, що перебувають в іншому блоці, за допомогою відрізка тонкого коаксіального кабелю, який пропускають в панчоху від екранованого проводу. Його центральну шину і оплетку припаюють безпосередньо до плати, а панчіх – до корпусів блоків, де передбачено кріплення лудженого пелюстки. Напруга живлення підводиться до плат і реле через прохідні конденсатори, для яких в бокових стінках блоків передбачені отвори з різьбленням. Блоки закривають кришками з алюмінію товщиною 1 мм. Краю кришок на 5 … 7 мм відігнуті на бічні стінки блоку. У цих місцях кришки кріплять за місцем гвинтами М2 через 15 … 20 мм. Крім того, кришку великого блоку притискають в центрі трьома гвинтами, для яких передбачені отвори з різьбленням М2,5. Для кріплення кришки блоку з шістьма секціями атенюатора зроблені 14 отворів М2 по периметру корпусу.

Якщо немає можливості виготовити фрезеровані блоки, то їх можна спаяти із заготовок листової латуні, а краще з фольгованого склотекстоліти. При цьому необхідно дотримуватися розмірів, зазначених в рис. 3-5.

Друковані плати приладу виконані з одностороннього фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5 мм. Їх розміри наведені на відповідних малюнках. За рис. 6 виготовляють дві плати генераторів, по рис. 7 – плати Т-образних секцій атенюатора. Плати П-подібних секцій (6 шт.) Виготовляють за рис. 8. На рис. 9 показана плата змішувача генераторів, а на рис. 10 – плата блоку живлення.

У екрановані відсіки блоків, призначених для секцій атенюатора, спочатку укладають реле, обмотки яких з’єднують з прохідними конденсаторами, потім реле притискають платою, яку зміцнюють двома гвинтами токонесущей доріжками вгору. Після цього (з боку доріжок) припаюють резистори секцій. Плату змішувача встановлюють таким же чином.

У приладі в основному використані резистори МЛ Т-0,125. Польовий транзистор VT1 може бути К.П302 або КПЗОЗ з будь-яким буквеним індексом. Транзистори КТ312Б можна замінити на будь-який транзистор КТ315, а КТ801 – На КТ626, КТ807,

Рис. 4. Конструкція блоку з великими відсіками

Рис. 5. Конструкція блоку для ланок атенюатора

f

1

Рис. 6. Плата генератора:

а – розташування елементів; 6 – малюнок друкованої плати

Рис. 7. Плата Т-образних секцій атенюатора

КТ972. Діоди можна замінити на Д7 або КДЮ5. Замість стабілітрона Д814А можна використовувати Д808, КС182Ж, а замість Д814Д-Д813 або КС213Ж.

Конденсатори С2 і С8 – КТ4-23, С25, С26 – К50-6, прохідні конденсатори СЮ – С24 – КТП, решта КМ, КЛС, КЮ-7. Дроселі L5 – L7 – ДМ-0,1. Всі реле – РЕЗ-49, К1-КЮ мають паспорт 423, а К17 – К20 (з меншим перехідним опором контактів) – паспорти 428. Замість зазначених типів реле можна використовувати РЕЗ-60 з напругою спрацьовування 27 В. Обидві контактні групи доцільно поєднати паралельно.

Рис. W. Плата блоку живлення:

а – розташування елементів; б – малюнок друкованої плати

Котушки L1 – L4 намотують на полістиролових каркасах діаметром 7 мм з подстроечнікамі з фериту 100НН діаметром 2,7 мм. Такі каркаси використовуються в котушках KB-діапазонів мовних приймачів. Котушки L1 і L3 намотані проводом ПЕВ-2 0,19, вони містять по 24 витка (відвід від 8-го витка, рахуючи від верхнього за схемою виводу). Котушка зв’язку L2 має 3 витка, a L4 – 2 витка проводу ПЕЛШО 0,15. Вони намотані з боку верхнього за схемою виведення відповідної контурної котушки. Обмотка трансформатора Т1 намотаний двома скрученими провідниками ПЕВ-2 0,19 на кільці з фериту 1000НН розміром К7х4х2 і містить 10 витків. Силовий трансформатор Т2 виконаний на сердечнику з пластин Ш16, товщина набору 24 мм. Обмотка / містить 2400 витків дроту ПЕВ-2 0,12, обмотка II – 200 витків, а обмотка III-120 витків дроту ПЕВ-2 0,25.

У приладі використані кварцові резонатори в корпусі М2 на основну частоту 14112 і 14127 кГц. Без зміни схеми можна використовувати більш низькочастотні резонатори, що працюють на третій чи п’ятій механічних гармоніках. Прилад можна використовувати і на інших частотах, що перекривають аматорські діапазони частот. Наприклад, з кварцами А313 і Б460 від радіостанції РСІУ-3 прилад буде працювати на частотах 7000 і 7014 або 21 000 і 21 042 кГц. У цьому випадку необхідно лише перебудувати контури LIC2 і L3C8.

На передній панелі приладу встановлені кнопкові перемикачі атенюатора П2К: SBI – SB4, SB12 – SBI5 із залежним перемиканням, SB5 – SBI0 – з незалежним. Мережевий вимикач SBI1 – ПКн41-1-2 змонтований разом з кнопками аттенюаторів. Роз’єм XSI – СР50-73Ф можна замінити антенним гніздом від телевізора. В якості RA1 можна використовувати будь-який малогабаритний мікроамперметр на струм 100 … 300 мА.

Перед налаштуванням приладу перевіряють монтаж, потім, підключивши прилад до мережі, перевіряють роботу стабілізатора напруги. Налаштування починають при включеній кнопці SB4. При цьому генератори і змішувач підключають до навантаження 50 Ом. Налаштовуючи один генератор, другий обов’язково відключають (ланцюг живлення). Роботу кварцового генератора контролюють короткохвильовим приймачем. Підстроюванням сердечника контура LI домагаються стійкої генерації. При наближенні руки до елементів задає генератора відхід частоти спостерігатися не повинен. Змінна напруга на емітер транзистора VT3, виміряний високочастотним вольтметром, наприклад типу ВК.7-9, має бути в межах 0,4 … 0,5 В. Підстроюванням контуру L3C8 домагаються максимальної напруги на контактах реле KI.I. Воно має бути приблизно 1,3 В. Аналогічно налагоджують і другий генератор. Вихідна напруга обох генераторів має бути рівним. Незначна відмінність цих напруг підлаштовують сердечниками контурів L3C8. При значній відмінності в одному з генераторів підбирають величину опору резистора R6, враховуючи, що при зменшенні номіналу цього резистора буде зменшуватися вихідна напруга генератора.

Далі перевіряють роботу атенюатора. До його виходу (роз’єм XSI) підключають резистор 51 Ом, кнопки SBI – SBI0 повинні бути вимкнені, діоди VD8 – VD10 тимчасово випав. Потім вимірюють напругу на роз’ємі XSI, яке буде відповідати 0 дБ. Вимірювання продовжують, включаючи черзі по одній кнопці атенюатора. Отримані відносини напруг переводять у рівні загасання в дБ. При включенні будь-який з кнопок SB1 – SB4 рівень загасання повинен бути рівний 20 дБ. Включення інших кнопок SB5 – SBI0 атенюатора повинно вносити загасання, відповідне написам на схемі. Діоди VD8 – VD10 впаивают на свої місця.

Роботу індикатора виходу перевіряють наступним чином: на гнізда XS2 подають напругу

1 .. .2 У від звукового генератора частотою 2 … 3 кГц. При відключених кнопках «Сигнал / шум ·» регулятором «Рівень шуму ·» стрілку приладу РА1 встановлюють на відмітку в центрі шкали. Відключивши кнопку «/ дБ», збільшують напругу виходу звукового генератора на 1 дБ. Стрілка при цьому повинна повернутися на ту ж позначку в центрі шкали. Аналогічно перевіряють і інші межі індикатора виходу. При необхідності підстроювання підбирають опір резисторів R73 – R76.

При роботі з приладом необхідно з’єднати його вхід XS2 з виходом УНЧ приймача. До виходу приладу XSI підключають антенний вхід приймача, імпеданс якого повинен бути рівний 50 Ом. У разі високого вхідного импеданса приймача паралельно його входу підключають резистор 50 Ом.

При відключених кнопках індикатора виходу SBI2 – SBI5 встановлюють рівень власних шумів приймача по приладу PAI на поділ в центрі шкали. Потім включають кнопку індикатора SBI5 «10 дБ». Приймач налаштовують на одну з частот приладу, послаблюючи сигнал аттенюатором до тих пір, поки стрілка індикатора виходу не встановиться на колишнє поділ в центрі шкали. Показання атенюатора записують. Приймач перебудовують на частоту одного з продуктів інтермодуляції. Зменшуючи ослаблення сигналу, т. Е. Збільшуючи рівень двухтоновий сигналу на вході приймача, встановлюють стрілку на ту ж позначку в центрі шкали. Різниця в показаннях значень атенюатора буде чисельно дорівнює динамічному діапазону приймача.

Для визначення рівня продуктів інтермодуляції передавача на його вхід подають сигнал від приладу і встановлюють необхідний рівень напруги збудження. До виходу підсилювача з активним навантаженням підключають аналізатор спектру будь-якого типу, наприклад С4-45. Відлік рівня продуктів інтермодуляції ведеться за логарифмічною шкалою на екрані аналізатора. При відсутності аналізатора спектра можна скористатися короткохвильовим приймачем з 5-метром. До входу приймача підключають ступінчастий аттенюатор, що дозволяє змінити загасання з кроком в 1 дБ [3]. Налаштовуючи приймач поперемінно на основну частоту і на частоту продукту інтермодуляції, аттенюатором встановлюють такі значення загасання, коли S-метр в обох випадках покаже однаковий рівень сигналу. Різниця в показаннях атенюатора і буде характеризувати інтенсивність продуктів інтермодуляції. Вимірювання проводиться при постійному рівні сигналу збудження підсилювача. Підбираючи величину напруги збудження або змінюючи режим досліджуваного підсилювача, можна оптимізувати рівень продуктів інтермодуляції у вихідному сигналі.

Використовуючи прилад «Динаміка», автор провів вимірювання динамічного діапазону приймачів деяких промислових і аматорських конструкцій. Результати вимірювань наведені в таблиці.

Таблиця

Результати вимірювання двухсігнальной вибірковості приймачів приладом «Динаміка»

Найменування конструкції

Двухснгнальная вибірковість, дБ

Примітка

Приймач «Катран»

90

Трансивер «Урал-84»

87

Експонат 32 ВРВ, 1985

Трансивер UY5DJ

82

Експонат 31 ВРВ, 1983

Трансивер КРС-81

78

Приймач «Кріт-М»

73

Трансивер «Хвиля»

72

Трансивер «Ефір-М»

70

Трансивер UA1FA

65

Трансивер UW3DI

50…64

Кілька примірників

Приймач Р-250М

58

Приймач «Калина»

51

Трансивер «КШ»

47

Експонат 32 ВРВ, 1985

Трансивер РТ902ДМ

(Японія)

74

Література

Скрипник В. Вимірювач вихода.- Радіо, 1984, № 12, с. 17.

1. Скрипник В. Двочастотний генератор.- Радіо, 1985, № 8, с. 22.

2. Скрипник В. Ступінчастий аттенюатор.- Радіо, 1984, № 5, с. 21.

Кращі конструкції 31-й і 32-й виставок творчості радіоаматорів / Упоряд. В. М. Бондаренко М .: ДОСААФ, 1989, – 112 с., Іл.