І. СВОБОДА (ЧССР)

Структурна схема приладу для налагодження УКХ ЧМ приймачів наведена на рис. 1. Прилад складається з п’яти генераторів (i-5), амплитудного модулятора 6, вихідного аттенюатора 7 і високочастотного мілівольтметра 8. Високочастотний генератор 1 перекриває ділянку 65 … 108 МГц і призначений для перевірки радіочастотного тракту приймача Високочастотний генератор 2 виробляє сигнали на фіксованих частотах 10,7; 6,5 або 5,5 МГц. З його допомогою налагоджують тракт проміжної частоти. Високочастотний генератор 5 являє собою кварцовий калібратор. Його використовують для остаточної градуювання Шкапа приймача. Генератори 1 і 2 можна модулювати як за частотою, так і за амплітудою. Оскільки частотна модуляція здійснюється безпосередньо в генераторів

\

Рис. 1

pax, а КПЯ амплітудної модуляції є окремий пристрій, прилад дозволяє використовувати обидва види модуляції одночасно. Модулюючий сигнал подають або від вбудованих генераторів звукових частот 3 і 4 (їх робочі частоти відповідно 400 Гц і 2 кГц), або від зовнішнього джерела через роз’єм XI. На нього, зокрема, можна подати пилкоподібна напруга від генератора розгортки осцилографа, що дозволяє спостерігати амплітудно-частотні характеристики трактів заради проміжної частоти. Зовнішнє джерело модулюючого сигналу повинен забезпечувати напругу 1 В на навантаженні 10 кОм. При цьому глибина модуляції AM сигналу буде 80%, а девіація ЧМ сигналу не менше 250 кГц на найнижчій робочій частоті (5,5 МГц).

Вихідна напруга генераторів можна регулювати плавно (змінним резистором R3) і стрибками по 20 дБ (аттенюатором 7) в межах від 10 мкВ до 100 мВ. Воно контролюється високочастотним милливольтметром (8) з верхньою межею вимірювання 100 мВ. Його основна похибка не перевищує 5%. Вихідний опір генератора 75 Ом. Налагоджується апаратуру підключають до гнізда Х2.

Кварцовий калібратор 5 забезпечує сітку частот від 1 до 108 МГц при амплітуді сигналу не менше 10 мкВ на навантаженні 75 Ом. Цей генератор має окремий вихід на роз’єм ХЗ.

Вибір джерела модулюючого сигналу здійснюють перемикачем S1, а вибір ВЧ генератора (1 або 2) – перемикачем S2. Тут слід зауважити, що саме застосування двох незалежних генераторов’позволіло отримати відносно високу стабільність частоти – 0,1% після 20 хв прогріву. Це дозволило відмовитися від ВЧ перемикача діапазонів, хоча і дещо збільшив число використовуваних в приладі елементів. Дістати такий перемикач необхідної якості (наприклад, карусельного типу) важко, а виготовити його в аматорських умовах практично неможливо.

Для живлення приладу необхідні два джерела стабілізованої напруги (+12 і + 5 В).

Два високочастотних генератора зібрані за схемою [1] з електронним зв’язком (рис. 2). До її достоїнств відносяться стійка робота в широкому діапазоні відносин L / C, відсутність відводу у котушки і можливість підключити до загального проводу як один з її висновків, так і один з висновків змінного конденсатора.

Рис. 2

Ще одна перевага цього генератора – відносно високе сталість амплітуди вихідного сигналу при різних впливах.

Це обумовлено обмеженням ВЧ напруги на переходах база-колектор транзисторів генератора. Якщо ці транзистори кремнієві, то воно буде приблизно 800 мВ. Для зменшення амплітуди гармонійних складових у вихідному сигналі генератора між ним і навантаженням необхідно вводити розв’язують каскади (наприклад, повторювачі). Недоліком генератора, виконаного за схемою рис. 2, є помітний вплив напруги джерела живлення на частоту генерується сигналу особливо при роботі на УКХ, коли загальна ємність коливального контуру зазвичай становить кілька десятків пікофарад. Іншими словами, він вимагає застосування добре стабілізованого джерела живлення.

Рис. 3

Принципова схема генератора високої частоти, перекриває ділянку 65. ..108 МГц, наведена на рис. 3. Власне генератор зібраний на транзисторах

Рис. 5

Рис. 6

VI і V2. Для отримання необхідного перекриття по частоті максимальна ємність конденсатора змінної ємності (С4) повинна бути близько 50 пф. Для частотної модуляції генератора в його коливальний контур через розділовий конденсатор невеликої ємності СЗ включений варікап V4. Робочу точку цього варикапа (початковий зсув на р-п переході) задає дільник на резисторах R2 і R3. Елементи С1 і R1 – фільтр нижчих частот в ланцюзі управління варикапом. Розв’язуючий каскад – істоковий повторювач на транзисторі V3. .високої Повне вхідний опір польового транзистора дозволяє підключити його безпосередньо до коливального контуру генератора.

Режим роботи генератора встановлюють підбором резистора R4 (початкове значення 1,5 кОм). Критерієм є стійка робота генератора у всьому діапазоні частот і мінімальні (не більше 10%) зміни амплітуди ВЧ напруги На виході Генератора при його перебудові в робочій смузі частот.

Принципова схема генератора сигналів проміжної частоти наведена на рис. 4. Вона дуже близька до попередньої і відрізняється в основному лише тим, що в розв’язує каскаді застосований не істоковий, а емітерний повторювач з гальванічною зв’язком з генератором. Робочу частоту вибирають перемикачем 57. При переході з однієї робочої частоти на іншу вихідну ВЧ напруга повинна змінюватися незначно. Цього домагаються підбором резистора R4 (початкове значення 1,5 кОм).

Обидва генератора звукових частот зібрані по одній і тій же схемі (рис. 5) і розрізняються лише номіналами конденсаторів фазосдвигающей ланцюга R1-R3, С1-СЗ. Для частоти 1 кГц вони повинні мати ємність 6800 пФ, а для частоти 400 Гц – 0,015 мкФ. Гідність даної схеми генератора полягає в тому, що для його сталого самозбудження немає необхідності ретельно підбирати частотозадающіх елементи. Мінімальних спотворень вихідного сигналу (при амплітуді приблизно в 1,5 В) домагаються підбором резистора R6.

Для контролю роботи обмежувачів в тракті проміжної частоти УКХ ЧМ приймача необхідно модулювати вихідний сигнал не тільки по частоті, але і по амплітуді. Принципова схема AM модулятора наведена на рис. 6. У даному випадку ніяких особливих вимог до лінійності модулятора не пред’являється, оскільки перевірявся з його допомогою параметр (придушення паразитної AM модуляції ЧМ сигналу) не повинен залежати від форми модулюючого напруги. Це дозволило обмежитися простими схемними рішеннями і промодупіровать розділову ступінь (вона виконана на тразісторе VI) зміною напруги на колекторі. Каскад на транзисторі V2 забезпечує посилення модулюючого сигналу до необхідного рівня. Колектори обох транзисторів по високій частоті з’єднані із загальним проводом через конденсатор С4. Його номінал слід вибрати таким, щоб цей конденсатор разом з модуляційним дроселем L1 не утворювалися коливальний контур, резонуючий в діапазоні звукових частот.

Робочу точку розділової ступені встановлюють підбором резистора R2 (початкове значення 20 ком) за мінімальними спотворень ВЧ вихідного сигналу. Цю операцію можна провести на частоті приблизно 5 МГц, спостерігаючи форму сигналу на екрані осцилографа. Більшість доступних радіоаматорам осцилографів дозволяють зробити це, оскільки мають зазвичай смугу пропускання каналу вертикального відхилення променя не менше 5 МГц. Робочу точку модулюючого каскаду встановлюють підбором резистора R5, домагаючись симетричною модуляції ВЧ сигналу (знову ж по осцилограмами). Може виявитися доцільним підібрати і резистор R4 таким, щоб при вхідній напрузі звукової частоти близько 1 В коефіцієнт модуляції був приблизно 80%. Напруга живлення цього вузла некритично і може бути будь-яким в межах від 5 до 12 В.

Декадний атенюатор вихідної високочастотного сигналу зібраний з П-звертаючи ланок [2]. Характеристичне опір подільника 75 Ом. Його схема наведена на рис. 7. Кожна ланка забезпечує ослаблення сигналу на 20 дБ (т. е. в 10 разів). Всі чотири ланки ідентичні один одному і включаються кнопками з незалежною фіксацією. Це дозволяє натисканням на відповідні кнопки встановити загасання 0, 20, 40, 60 або 80 дБ. Бажано, щоб резистори атенюатора мали б опору, що відрізняються від зазначених на схемі не більше ніж на ± 2%. Їх можна підібрати з наявних у розпорядженні радіоаматора безиндукціонность

резисторів, вимірюючи їх опір цифровим омметром або на прецизійному мосту. Точну “підгонку” опорів при необхідності здійснюють, стираючи твердої гумкою або микронной шкіркою шар у резистора, що має опір дещо менше необхідного. Після завершення цієї операції оброблену поверхню резистора необхідно покрити захисним шаром лаку.

У кварцовому калібраторі (рис. 8) застосоване стандартне схемне рішення [3]. Точне значення генерованої частоти встановлюють підлаштування конденсатором С1. Власне генератор зібраний на транзисторі VI, а на транзисторах V2 і V3 виконаний формувач імпульсів, в якому для збільшення крутизни їх фронту і спаду введена позитивний зворотний зв’язок через конденсатор С4. Його підбирають при налагодженні приладу. Якщо ємність цього конденсатора вибрати досить великий, то формувач почне виконувати функції регенеративного подільника частоти (на два, три і т. Д.).

Точну установку частоти кварцового калібратора здійснюють або по цифровому частотоміри, або в порівнянні сигналу калібратора з зразковими частотами, переданими спеціальними радіостанціями (у СРСР це радіостанції Державної служби часу і частоти). Зауважимо, що формувач в режимі розподілу частоти на два (коли вихідний сигнал буде кратний 0,5 МГц) дозволяє повіряти калибратор за сигналами станції, що працює на частоті 2,5 МГц.

Напруга на вході декадного атенюатора вимірюють ВЧ милливольтметром, схема якого показана на рис. 9. Він утворений милливольтметром постійного струму на транзисторах VI.1 і VI.2 і випрямлячем високочастотного напруги на діод V2. Застосування інтегральної збірки транзисторів дозволяє звести до мінімуму розбаланс підсилювача постійного струму мілівольтметри через зміну навколишньої температури. В якості V2 доцільно використовувати кремнієвий діод, призначений для змішування сигналів або їх детектування в діапазоні дециметрових хвиль. Можна тут застосувати і деякі з імпульсних діодів, призначених для комутаторів з високою швидкодією. Температурну компенсацію режиму роботи діода V2 забезпечує кремнієвий діод V3, зміщений в прямому напрямку.

Робочу точку діода випрямляча V2 встановлюють підлаштування резистором R9 за максимальною його чутливості. Балансування мілівольтметра (за відсутності ВЧ напруги на вході) виробляють підлаштування резистором R 7. І, нарешті, калібрують прилад, використовуючи підлаштування резистор R8.

Шкала мілівольтметра нелінійна і її виготовляють індивідуально для кожного екземпляра приладу.

Рис. 9

Рис. 10

Рис. 11

Рис. 12

Зауважимо, що в цьому вузлі замість інтегральної пари транзисторів можна використовувати і окремі транзистори.

Усі вузли (модулі) приладу для налагодження УКХ ЧМ приймачів виконані на друкарських платах. Розташування друкованих провідників та розміщення деталей на цих платах показано на рис. 10-16 (рис. 10 – ВЧ генератор на діапазон 65 – 108 МГц, рис .. 11 – ВЧ генератор для перевірки-трактів ПЧ приймачів, рис. 12 – генератори звукової частоти, рис. 13 – амплітудний модулятор ВЧ сигналу, рис. 14 – декадний атенюатор вихідної напруги, рис. 15 – кварцовий калібратор, рис. 16 – високочастотний мілівольтметр). Плат (рис. 12) слід виготовити дві (одну для генератора на частоту 400 Гц, іншу – для генератора на частоту 1 кГц). Плати ВЧ генераторів поміщають в екрани. Особливо ретельної екранування вимагає вихідний дільник напруги: якщо вона буде недостатньою, то

Рис. 14

Рис. 15

можливе проходження сигналу на вихід приладу, минаючи цей дільник. У цьому випадку не можна буде встановлювати малі рівні вихідної напруги з необхідною точністю. Високочастотні вузли слід з’єднувати між собою коаксіальним кабелем.

Конструкція приладу може бути достатньо довільної. Слід лише звернути особливу увагу на конструкцію конденсатора змінної ємності і його кріплення. Від цього багато в чому буде залежати стабільність частоти відповідного генератора.

Примітка. Характерною особливістю ВЧ генераторів, використаних в приладі для налагодження УКХ ЧМ приймачів, є те, що транзистори періодично входять в насичення. Подібний режим, як відомо, помітно погіршує їх частотні характеристики. Стійку роботу генератора вдається забезпечити лише в тому випадку, якщо застосовані в ньому транзистори мають граничну частоту генерації помітно вище, ніж робоча частота генератора. Ось чому в генераторі на діапазон 65 … 108 МГц слід використовувати транзистори малої потужності діапазону СВЧ (серій КТ337, КТ347, КТ363), а для генератора, призначеного для перевірки тракту ПЧ приймачів, підійдуть звичайні високочастотні транзистори (серій КТ312, КТ315, КТ3102 і т. д.). У всіх інших вузлах можна застосувати транзистори серії КТ315, причому для генераторів звукових частот статичний коефіцієнт передачі струму у них повинен бути не менше 80. Польовий транзистор в генераторі на діапазон 63 … 103 МГц – КПЗОЗ. У ВЧ мілівольтметрі можна застосувати транзисторні збірки К1НТ251 або К1НТ661А (причому один з транзисторів збірки з успіхом виконає роль термостабілізірующей діода), або, як уже зазначалося, підібрати пару транзисторів з серій КТ312, КТ315 і т. Д. (По статичним коефіцієнтам передачі струму при фіксованому значенні струму колектора і за напругою база-емітер при фіксованому значенні струму бази).

Варикапи KB109G в обох генераторах можна замінити на вітчизняні варикапи серій Д901 або КВ102, випрямний діод в високочастотному мілівольтметрі – на КД407А, КД503Б, КД512А, а термокомпенсирующих діод – на будь-який кремнієвий ВЧ або імпульсний діод (КД503, КД521 і т. д.).

Прилад (див. Рис. 1) доцільно доповнити вимикачем, який дозволяв би вимикати амплітудну модуляцію при будь-якому положенні перемикача 57. Його можна ввести між рухомим контактом секції 57.5 і вузлом б. Крім того, слід врахувати, що джерело зовнішнього модулюючого напруги не повинен мати постійної складової (вона змінить режими варикапов по постійному струму) і він повинен мати гальванічну зв’язок із загальним проводом. Уникнути всіх цих складнощів дозволить звичайна розділова 7? С-ланцюг, що складається з конденсатора ємністю 1 мкФ і резистора опором 10 … 15 кОм. Як її підключити, показано на рис. 1 в лівому нижньому кутку.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1.        Peltz G. Zweipolige Oscillatoischaltungen fur Parallel und Serienresonanz. – Funk- schau, 1971, №15.

2.        Soupal Z. Delic vf signalu do 90 dB. – Amat^rske radio (A), 1976, № 11.

3.        Vachula V., Kristan L. Oscilatory a generatory. – Praha: SNTL, 1974.

Джерело: Конструкції радянських і чехословацьких радіоаматорів: Зб. статей. – Кн. 3. – М .: Радио и связь, 1987. – 144 с .: іл. – (Масова радиобиблиотека; Вип. 1113)