/
Автор: Македонски Д.В. Джуров К.Д.
Теги: радиотехника електротехника инженерство електроника радиоелектроника
Год: 1987
Текст
Електрониката
в прегледите
наТНТМ.кн.8
К,ДЖуро6
Д, Македонски
Техника
Доц. к.т.н. инж. КИРИЛ Д. ДЖУРОВ
Доц. к.т.н. инж. ДИМИТЪР В. МАКЕДОНСКИ
Електрониката
6 прегледите
наТНТМ,кн.8
Сканиране: Петко Пешков, обработка: LZ2WSG
20 юни 2009 година, KN34PC
ДЪРЖАВНО ИЗДАТЕЛСТВО „ТЕХНИКА*
СОФИЯ, 1987
УДК 621.3
В книгата са описаны устройства и уреди, участвувал»
в окръжни и национални изложби н прегледи на ТНТМ»
Известна част от уредите и устройствата имат оригинал ни
схемни и конструктивны решения и са наградени на прегледе-
те на ТНТМ.
Книгата е предназначена за широк кръг радиолюбители.
Тя е особено полезна за младежи, органиэирани в клубовете
иа ТНТМ.
фКярял Димитров Джу ров
Димитър Владимиров Македонски. Т9>7
с/о Jusautor, Sofia
621.3
ПРЕДГОБОР
Движение™ за ТНТМ решава основни прсблеми на елекгрони-
зацията във все повече области на народного стопанство, б;:та и
научните изследвания. Тематиката вече нерядко включва разра-
ботки от национално значение.
Големият интерес, предизвикан от поредицата „Електрониката
в прегледите на ТНТМ“, доведе до написването на книжка 8. Ни-
кои от конструкциите са с повишена сложност или с възможност за
пр смени, водещи до вариантност на приложение™ им. Предлага-
ните устройства са проверени в практиката. Ние смятаме, че тях-
ната реализация винаги трябва да бъде творчески процес, а не
просто копиране. По-голяма част от устройствата навярно ще бъдат
изработени при променена елементна база и условия, различии от
нашите. Не бива да се забравя и това, че между първоначалната
наработка на устройствата и отпечатването на книгата минава про-
должителен период. Порасналата компетентност на нашите читате-
ли ни дава основание да съкратим излишните подробности при
описание™ на схемите.
Изказваме сърдечна благодарност на студентските колективи
от ВМЕИ — Варна, без чиято активна помощ не би било възмож-
но подготвянето на предлагания материал. Нашето и тяхното
желание е да бъдем полезни на младежките колективи и на всички,
конто обичат електрониката, в ползотворната им дейност при
електронизацията на нашето народно стбпанетво.
Авторите
3
1.ЛЮБИТЕЛСКИ ЕЛЕКТРОННИ ОСЦИЛОСКОПИ
1.1. ОБЩИ СВЕДЕНИЯ
Електроннолъчевите осцилоскопи са сложны устройства и тях-
ното конструиране е свързано с редица трудности. С описаните тук
любителски разработки се цели да се покажат някои особености
на блоковите и принципните схемы на осцилоскопите и практиче-
ского им изпълнение. Тези особености са продиктувани от стреме-
жа да се дадат на радиолюбителите лесни за изпълнение конструк-
ции при достатъчно добри характеристики. Осцилоскопите са из-
градени от елементи, конто лесно могат да се набавят. Единстве-
ната трудност е снабдяването с електроннолъчева тръба, тъй като
в магазините на „Млад техник" тръби не се доставят. Обикновено
радиолюбителят започва конструирането на осцилоскопа със слу-
чайно попаднала му електроннолъчева тръба. Това в някои слу-
чаи води до промяна на схемного решение. Тъй като въпросът с
избора на типа на електроннолъчевата тръба (ЕЛТ) е изключител-
но важен, той ще бъде разгледан по-подробно.
Всяка електроннолъчева тръба в зависимост от конструкцията
си и стойността на ускоряващото напрежение има определена чув-
ствителност и коефициент на отклонение. При изменение на уско-
ряващото напрежение тези два параметъра се изменят. Например
тръбата 8Л029И при ускоряващо напрежение на втория анод
t/a2=1500V има чувствителност £^=0,23 mm/V и коефициент
на отклонение Л4д,=4,3 V/mm. При работа с понижено ускорява-
що напрежение, например t/o2=800V, се получават £^,=0,43
mm/V и Му=2,3 V/mm. За да се получи пълно отклонение на
електронния лъч върху екрана (примерно 60 mm), в двата случая
ще са необходимы различии отклоняващи напрежения. В първия
случай напрежението, подадено на отклонителните плочи, тряб-
ва да бъде около 260 V, а във втория случай — около 150 V. По-
големите стойкости на отклониващото напрежение са свързани с
използването на транзисторы с высоки пробивни напрежения в
крайните стъпала за вертикално и хоризонтално отклонение.
При радиолюбителските осцилоскопи се препоръчва да се ра-
5
боти с по-ниски ускоряващи напрежения. Прекомерното понижа-
ване на ускоряващото напрежение обаче причинява иамалявэяе
на яркостта на електронния лъч. Това в някоа случаи воли дэ на-
рушаване на фокусировката или затрудненна в очертаванэто на
фронтовете на изследваните импулси.
Друг критерий за подбора на електроннолъчевата тръба е гор-
ната гранична честота на изследваните сигнали. Този въпрос обик-
новено се сзързва от радиолюбителите с капацитета на огклонител-
ните плочи. В дейстзителност капацитетът оказва влияние на гор-
ната гранична честота, но главният фактор е чувствителността на
тръбата. Например електроннолъчевата тръба B7S1 има капаци-
тет между вертикално отклонителните плочи 1,1 pF и капацитет
между тях и останалите електроди 6,5 pF. За тръба B7S3 тези стой-
кости са съответно 1,5 pF и 6,2 pF. Разликата е незначителна.
Чувствителността на първата тръба е 0,1 mm/V, а на втората —
1,2 mm/V. С тръбата B7S1 не може да се осигури горна гранична
честота, по-висока от няколко мегахерца. Това е така, защото при
нея са необходими в крайните стъпала за вертикално отклонение
транзистори с високи пробивни напрежения и голяма разсейвана
мощност, а трудно се съчетават тези качества с добри честотни
свойства. С тръбата B7S3 може да се създаде осцияоскОп с горна
гранична честота нйколк* десетки мегахерца. Както се вижда, при
втората тръба чувствителността е около 10 пъти по-голяма, което
позволява да се използват транзистори с ниски пробивни напре-
жения. Това обстоятелство улесиява техння подбор по отноше-
ние на честотните им свойства.
1.2. ЕДНЭЛЪЧЕВ ОСЦИЛОСКОП ЗА ЧЕСТОТИ ДЭ 500 kHz
Технически характеристики на осцилоскопа
Честотен обхват — 0--50Q kHz
В ходка чувствителност на Y-канала — 10 mV
Входсн импеданс — /?вк>1 MQ; Свх<40 pF
Електроннолъчева тръба DH7-11 с основни характеристики:
— коефициент на отклонение на плочите за вертикално откло-
нение /И ,,=0,4 V/mm;
— коефициент на отклонение на плочите за хоризонтално от-
клонение М1,2 V/mm;
— захоанвщци напрежения:
С/я=25-:-8б V,
t/gJ= ЮО-^300 V,
(7 .<=200 V;
— ускорявшие напрежение 1/^= 1200 V;
— максимален ток на катода /*= 1 mA.
Блоковата схема на осцилоскопа е показана на фиг. 1.1. Тя
включва следните основни блокове: блок за вертикално отклоне-
Фиг. 1.1
ние (Y -канал); блок за хоризонтално отклонение; електроннолъче-
ва тръб а и токозахранващ блок.
1.2.1. БЛОК ЗА ВЕРТИКАЛНО ОТКЛОНЕНИЕ (У-жажал)
Принципната схема на блока за вертикално отклонение може да
се види на пълната принципна схема на осцилоскопа (фиг. 1.2).
Той се състои от следните стъпала: входен делител със сорсов по-
втор ител; предусилвател и краен усилвател. През входния делител
сигналът се подава към сорсовия повторител. Чрез точковите дио-
ди Д1 и Д2 (Д5606) се осигурява защита на сорсовия повторител
от претоварване. Работната точка на полевия транзистор Т1
(КП302В) се определи от пада върху резистора R11, който е вклю-
чен във веригата на сорса. Чрез резистора R10 (1МЙ) се подава
преднапрежение на гейта. Входният делител е с пет положения
(1:1, 1:10, 1:100; 1:1000; 1:10 000). Максималната входна чув-
ствителност на канала (при положение на делителя 1:1) е 10 mV.
Кондензаторите С2, СЗ, С4, С5 и С6 осъществяват частична че-
стотна компенсация.
Предварителното усилване на иэследвания сигнал се осыце-
ствява с операционния усилвател К1УТ401А (аналог на опера-
ционния усилвател МА702). Усилването му се регулира чрез по-
тгенциометъра R 22, включен в отрицателната обратна връзка на
7
усилвателя. Оста на потенциометъра завършва с шлиц и регули-
рането се извършва еднократно при настрой ката на усилвателя.
Балансирането на операционния усилвател става чрез донастрой-
ващия резистор R13 и транзистора Т2 (КТ315Б). Използването на
Т2 осигурява по-плавно регулиране на балансиращото напреже-
ние на усилвателя. Интегралната схема работа с две захранващи
напрежения +9 V и — 9 V, конто се подават към нея през ценеро-
вите диоди ДЗ и Д4 (КС168А). От изхода на операционния усил-
вател сигналът постъпва към крайния усилвател. Той представля-
ва фазоинвертор с емитерна връзка. Състои се от съгласуващи еми-
терни повторители ТЗ и Т4 (КТ315Б) и крайне стъпало, реализи-
рано с транзистор ите Т5, Тб с високи пробивни напрежения
(КТ602В). Усиленият сигнал от колекторите на транзисторите Т5
нТб се подава симетрично на плочите за вертикално отклонение
на лъча. Лъчът се премества във вертикална посока чрез промяна
на напрежението на базата на транзистора ТЗ посредством потен-
циометъра R24. Чрез R34 и R35 се фиксира отрицателната обратна
връзка.
При избрано ускоряващо напрежение— 1200 V чувствител-
ността на тръбата е 1,2 V/mm. За да се получи пълно отклонение
Фиг. 1.3
на електронния лъч върху екрана, размахът на изходното напре-
жение на усилвателя трябва да бъде 80 V.
Блокът за вертикално отклонение (без входния делител) е мон-
тиран върху печатна платка с размери 200x90 mm. Тя е израбог
8
Фиг, 1,4
тена от еднсстранно фолиран стьклотекстолит. Графичният ориги-
нал на печатната платка е показан на фиг. 1.3. Монтажната схема
откъм страна спойки е дадена на фиг. 1.4.
1.2.2. БЛОК ЗА ХОРИЗОНТАЛНО ОТКЛОНЕНИЕ (Х-кавал)
Принципната схема на блока за хоризонтално отклонение е
показана на общата схема (фиг. 1.2). Този блок се състои от зада-
вай! генератор на линейноизменящосе(трионообразно) напрежение
(ГЛИН) и крайно стъпало. Задаващият генератор работи в авто-
генераторен режим. Той представлява мултивибратор, реализиран
с транзисторите Т7, Т8 и T9. Мултивибраторът управлява зареж-
дането и разреждането на времезадаващите кондензатори С21 -т- С29.
Стъпалното изменение на честотата на генератора става чрез пре-
Фиг. 1.5
включвателя S4. С него се задават следните честоти: 200 Hz;
500 Hz; 1000 Hz; 2 kHz; 5 kHz; 10 kHz; 20 kHz; 50 kHz; 100 kHz.
Кондснзаторите се зареждат през транзистора T8, когато той е
OTi ушен, а се разреждат през транзистора T9. Този транзистор
работи като стабилизатор на ток и осигурява линеен режим на
работа на генератора. С потенциометьра R50 се регулира плавно
честотата. Крайното стъпало за хоризонтално отклонение е ана-
80
Фиг, 1,6
логично на крайното стъпало за вертикално отклонение. То е из-
градено с транзисторите Til, Т12, Т13 н Т14. Транзисторът Т10
е свързан като емитерен повторител. Той играе ролята на съгла-
суващо стъпало между генератора за трионообразно напрежение
и крайняя усилвател. С помощта на превключвателя S 3(1, 2) се
задават следните режими на работа: вътрешна синхронизация;
външна синхронизация и вход X на блока за хоризонтално откло-
нение.
Блокът за хоризонтално отклонение е монтиран върху печатна
платка с размери 180x90 mm, изработена от едностранно фолиран
стъклотекстолит. Графичният оригинал е даден на фиг. 1.5. На
фиг. 1.6 е показано разположението на елементите, погледнато от-
към страна спойки.
1.2.3. ТОКОЗАХРАНВАЩ БЛОК
Принципната схема на токозахранващия блок (ТЗБ) на осци-
лоскопа е дадена на фиг. 1.2. На същата фигура е показано и за-
хранването на ЕЛТ. Напреженията към електродите на електрон-
нолъчевата тръба се подават посредством делители R86, R87, R88,
R89 и R90. Яркостта на електронния лъч се регулира с потенцио-
метъра R86. Чрез R89 електронният лъч се фокусира. С потенцио-
метрите R92 и R93 се регулира „астигматизмът" на електронно-
лъчевата тръба.
Основните напрежения, конто се получават от ТЗБ, са: 500 V;
90 V, 9 V и —9 V. С превключвателя S5 стъпалносе измени уско-
ряващото напрежение на втория анод на ЕЛТ (800 V, 1000 V,
1200 V), като по този начин се изменя чувствцтелността на тръба-
та. Токоизправителят е монтиран върху печатна платка, чийто гра-
фичен оригинал е показан на фиг. 1.7. Разположението на елемен-
Таблица 1.1
Намотки W, w3 W;
Брой на навивките 920 28 2270 460 174 174
Диаметър на проводника ПЕЛ, mm 1 0,28 0,28 0,1 0,17 0,3 0,3
12
тите върху платката е дадено на фиг. 1.8. За получаване на уско-
ряващото напрежение се използват селенови токоизправители от
типа TV 18—03. Токбзахранващият блок съдържа два трансфор-
матора. Трансформаторът Тр1 е изготвен от магнитопровод с „Ш“-
Фиг. 1,7
13
образна форма на ламелите (Ш32Х32) Наборът на пластините е
32 mm, при което се получава сечение на магнитопровода Q=
= 10 cm2. Данните за намотките на трансформатора са дадени в
табл. 1.1.
Фиг. 1.8
14
Вторият трансформатор Тр2 (за високото напрежение) е също
с магнитопровод Ш32Х32. Данните за намотайте на трансформа-
тора са дадени в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Намотки «Ч Vf
Брой на навивките ' 920 3720 900 900
Диаметър на провод- ника ПЕЛ, шт 0,28 0,1 0,1 0,1
От вторичната намотка на трансформатора се получават напре-
жения 800, 1000 и 1200 V.
1.3. ДВУ КАНАЛ ЕН ОСЦИЛОСКОП
Технически характеристики на осцилоскопа
Вертикално отклонение:
Честотен обхват: 0-г-10 MHz (6 dB) за директен вход
3Hz-r-10MHz (6 dB) за вход през конден-
затор
Чувствителност: от 5 mV на деление до 20 V на деление
Входен импеданс: 1 MQ/40 pF
Хоризонтално отклонение:
Развивка: от 30 p.s до 30 ms в дванадесет обхвата
Честотен обхват: 3 Hz -т- 1 MHz (6 dB)
Чувствителност: 200 mV 4- 600 mV на деление, регулирано с
потенциометър
Входен импеданс: 1 МЙ/40 pF
Захранване: 220V=tl0%, 50 Hz
Консумирана мощност: около 15VA
Описваният двуканален осцилоскоп има отделни каналн за
вертикално отклонение — входни делители и предусилватели, кон-
то са идентични. Отклонителната система е обща. Блокът за хо-
ризонтално отклонение също е един. На фиг. 1.9 е показана обща-
та структурна схема на двуканалния осцилоскоп. На нея са пока-
зани и елементите за настройка, както и връзките между отделяи-
15
Фиг. 1.9
те платки. Дадени са и компонентите, конто се монтират извън
платайте.
1.3.1. БЛОК ЗА ВЕРТИКАЛНО ОТКЛОНЕНИЕ
Входен делител. Неговата принципна схема е показана на
фиг. 1.10. Графичният оригинал на платката е дадена на фиг. 1.11,
а монтажната схема — на фиг. 1.12. Той е изграден с полеви тран-
вистори, като с това се намалява входният капацитет и се снижава
нивото на евентуални смущаващи напрежения. За постигане на
добра температурна стабилност стъпалотоесиметрично (77, Т2).
16
mnava в яреглесяте ва ТНТМ, га.
R11
зГ
Фиг. 1,10
С донастройващия кондензатор С14 се регулира входният ка-
пацитет на двата превключвателя (около 40 pF). С донастройващите
кондензатори СП, С13, СЮ, С12 и С2, С5, С8, С1, С4, С7 се ком*
пенсират паразитните капацитети на резисторите и монтажните про*
Фиг. 1.11
Фиг. 1.12
водници и се регулира вхОдният капацитет на делителите да бъде
от 5 pF до 35 pF. Необходимо е да се внимава при измерване на ка-
пацитета да не се подава на входа напрежение над 500 V.
Резисторите и донастройващите кондензатори, използвани всхе-
мата, са широко разпространени в практиката. Превключвателят
е двустъпален. Транзисторите са BF 245С или еквивалентни. Важ*
ното е да се използват транзистори с прагово напрежение около
4 V. С това отпада необходимостта от захранващо напрежение ми-
нус 12 V.
Усилвател за вертикално отклонение. Схемата на усилвателя
е показана на фиг. 1.13, а печатната платка — на фиг. 1.14 и 1.15.
Транзисторите Т2, ТЗ (Т7, Т8) заедно с полевите транзистори от
входния делител образуват сложни сорсови повторители. В изхо*
18
о
>—221
От Входная
делител,. А*
От пре-
Включ— >—
Ъател А-В
Om npe-
Ьключ-
бател A-B
От вход-
ная >“*
делител „В
>—
llQj
3
01X021 +
47rX J2°.°
I ZV E-
104.
102
D
16
i'rT
4,7k |
T2
|R310°£
!б; к
JPKSY71
^Т1 R6
П 3.3 к
RP1 [12,2k
R16
220
R33
220
T3
R8
T4
R9
RP2
[22'
R12]
2021
203U
201^
|R10 в./
IVk gK
^Ю=Т24 JOO
,R11.1
“YTX500|
JI
!1OO '
[4,6V/p
J W3
[4,7k
14,8V
C201
13,8V X47n
life
R24I
4,7k
T7
R26|
BC179 ,
RP4
T8
C3T IC7 1^'
47nJ +Т20.0 p25
41 KA206,2 3V ig
47nX I50’0
3,9 V
) KF124 R15
11.6V /12^,
I 100
ll,2k 14,4V
100
рзе{1
Ъ2к
KF 124
R40
100
113
KF1
24
T14
16.6VJ
R42 [
T15
\KSY71
' R44
1э.з^00
R43
C12 i _ ♦4=с13 '
l47n 1500,0
__4?iT17
4VBC178
R46^ ±47П
RP5
R47|
l3-3kR45-
27,5V
25,6VJ
G
IR50*/поджа-
ра се/
UTyC22
KA20W
»ч
R37
R37
R41
A,7k
н_
R51
ШРЭДу!
100
100
>T16
KSY71
/Т18
BC178
H
14,5V
R54AR56lci6tlC17
^100I7nI20,0
-t£)T20
BC178 10V
R57jl,5,1k
О R5* +?18
pOOkl
T12J
R2Ll,2kR^J
—-------------
АЗ KA205
C91C91+
47nJ t5GX)
R3T100
JKF124 '
T9 Г
]R28 J
Ъоо 5
>00
5™. T2
47n]~
Tcii]
jThflO
R53ry
T33kil,5k
ЦС1-±_-7Г ИС2
q-ll
KSY
|R!
-Ac
I|R29”""
। (¥820
/УХКР124
3 \Ъ/ R32100
j T10f----—tz>
*4 7k R30 1,2k
,14.8V KSY171
МЗ--------
Д4 КА206
MH 840^3
R60 ----
-CZD—^Q
1?KR51
R62P
G
ft
-6Я к
?68k
27
Фиг, 1,13
22 Ц0
С19цЭ9Г"
ИС2 R6?
> 4 ПП^-
hjqyr-—01
Rosjz^1. 1-1
J__Fie1
31
30
-Ba
днте.на повторителите са включени фазоинвертиращите сгъпала
Т4,Т5(Т9, Т10). Към емитерите на тези стъпала са свързани до-
настройващите резистори RP2 (RP4) за калибровка на усилва-
нето, а извън платката е свързан потенциометър за вертикално
Фиг. 1.14
придвижване на лъча — RP6 (RP7). Превключването на кана-
лите се осъществява чрез диодите Д1, Д2 (ДЗ, Д4), управлявани от
транзисторите Т11 (772). Общият усилвател е изграден с транзи-
сторите Т13, Т14, буферного стъпало Т15, Т16 и крайните тран-
зистор и Т17, Т18. С донастройващия резистор RP5 се регулира
напрежението на отклонителните плочи (80 до 90 V). С резисторите
R49, R50 и кондензаторите С20, С21, С22 се коригира честотната
характеристика.
Синхронизиращият сигнал постъпва чрез транзистора Т1 (Тб),
включен след входния делител, към усилвателя, изграден с тран-
зисторите Т19 и Т20, а от изход„С“се подава към платката за вход
X. Последният възел на платката на усилвателя У е превключва-
телят на каналите. Моновибраторът е реализиран с ИС1 и RC2.
Системата е опростена поради използването на CMOS схеми,
20
3 6 9 12 16 19 21 23 25 2728293031
F E 0 C A
ЬО
Фиг, 1.15
конто са съвместими с другите вериги на осцилоскопа, без да е
необходим захранващ източник за 5 V.
Превключвателят е реализиран с четири взаимноизключващи
се бутони, конто са на лицевата плоча.
При включване на бутона Л_се нулира тригерът ИС1. Нивата
на изходпте му ще бъдат Q=L, Q=H, Сигналът otQ отпушва тран-
зистора Т11, през конто протича емитерният ток на транзисторите
Т4, Т5. Напрежението на техните колектори се понижаза. Отпуш-
ват се диодите Д1, Д2. Диодите ДЗ и Д4 са запушени, което се
определи от режима на T9 и Т10 (транзисторът Т12 е запушен).
При включване на бутона В тригерът се преобръща (Q=H, Q=
= L), с което се сменят двата канала.
Платката на усилвателя за вертикално отклонение е разпо-
ложена в горпата част на осцилоскопа. В задната част са разпо-
ложени захоанващите изводи за кабелажа (А до И), в предната
част е регулиращият съединител (1 до 31, целият не евапълнен).
Входните превключватели са свързани посредством контактнте
101 до 104 и 201 до 204.
1.3.2. БЛОК ЗА ХОРИЗОНТАЛНО ОТКЛОНЕНИЕ
Блокът за хоризонтално отклонение е разположея на две пе-
чатни платки (без крайното стъпало).
Входно стъпало на блока за хоризонтално отклонение. Схе-
мата е показана на фиг. 1.16, графичният оригинал — на фиг. 1.17,
а монтажната схема — на фиг. 1.18. Входного стъпало съдържа
входен преобразувател за импеданса, диференцпален усилвател
за регулиранс нивото на сигнала с помощни резистс^ри за потен-
циометъра на предната плоча.
Вътрешният синхронизиращ сигнал се подава към извод 6 и
оттам посредством бутона (X, ЕХ, ±) на диференциалния усилва-
тел. Нивото на ограничение може да се регулира с потенциометъ-
ра RP6.
Паралелно на изходния резистор R15 се свързва кондензаторът
С8. Така (времеконстантата е т=0,1 jxs) се отделят синхроимпу'лси-
те от пълния телевизионен сигнал, което дава възможност за
синхронизация. Външните синхронизиращи импулси преминават
ирез преобразувателя на импеданса, съставен оттранзисторите Т1
и Т2. По същия начин се подава и сигналът X на фазовия инвертор
Т5. В неговия емитер е потенциометърът RP1 за регулиране пола-
22
3
Краб i-о етъпало
Фиг* 1*16
Фиг. 1.17
1 2
14 13 12 И 10
Фиг. 1.1»
24
жението на точката в средата на екрана. Изходният сигнал от ко
лектора през бутона X е изведен на извод 4.
Хоризонтална развивка. Схемата е показана на фиг. 1.19, а
печатната платка — на фиг. 1.20 и 1.21.
Синхронизиращият сигнал, постъпващ на извод 14, се формн-
ра от тригера на Шмит. Напрежението на правоъгълния сигнал
се регулира на необходимого ниво с ниско захранващо наиреже-
ние (от стабилизатора Т1).
Амплитудата на сигнала в колектора на ТЗ (от връх до връхУ
е около 2 V. С потенциометъра RP1 се регулира симетричността на
този сигнал при синусоиден сигнал на входа. През кондензатора
С6 импулсите от колектора на ТЗ отпушват транзистора Тб и за-
пушват Т7 и ТЗ. Диодите ДЗ и Д4 са сыцо така запушени. С пре-
включвателя се избнра определят интервала кондензатор (С13,
С14, С15) и един от резисторите R35 до R44. Стойяостите на съ-
противленията са дадени на общата структурна схема на осци-
лоскопа (фиг. 1.9). Те са изчислени съгласно с израза R=t/C, къ-
дето т има стойностите, показани на фиг. 1.9. При настройка съ-
противленията се коригират, ако е необходимо.
Свързаният в емитера кондензатор С18 при завършването на
всеки ход на лъча се зарежда през Д5. По време на хода този кон-
дензатор представлява източник на стабилизирано напрежение,
което осигурява постоянен ток за зареждане на кондензатОрите
С13—С15. Когато пмпулсното напрежение достигне определена
стойност, регул Ирана с потенциометъра RP4, посредством диода Д4'
се задействува мултивибратор и се отпушва разрядният транзис-
тор ТЗ.
Нового задействуване на мултивибратора със синхронизира-
щите импулси е възможно след разреждане на кондензатора CIO
(С16) през резистора R18 до входного напрежение. Ако липсва
синхронизиращ сигнал, а е включен бутОнът А, генераторът на
развивката генерира непрекъснаго. Тогева транзисторът Т4 оста-
ва запушен н работната точка на командния мултивибратор се из-
мества в обхвата на генератора (регулира се с потенциометъра RP2).
След подаване на синхронизиращия сигнал Т4 се включва и гене-
раторът на развивката работа по описания вече начин.
Гасенето на обратния ход на лъча на екрана става чрез отпу
шевия разряден транзистор ТЗ. От неговия колектор през R25 и
С12 импулсите за обратния ход отпушват транзистора T9, който
ги усилва. Усилените импулси се подават в захранващата верига
на регулиращата мрежа на екрана.
Изводите 1 и 12 са свързани извън платката (вж. фиг. 1.9).
Крайно стълало. Схемата на крайните стълала на блока за
Ж
15 JABmo
о
Фиг. 1.20
2Г
Фиг. 1.21
28
Фиг. 1.22
.29
Фиг. 1.23
Фиг. 1.24
30
хоризонтално и вертикалио отклонение е показана на фиг. 1.227
а печатната платка — на фиг. 1.23 и 1.24. Платката е разположена
в задната част на осцилоскопа, защото тогава проводниците, съе-
диняващи колекторите на крайните транзистори с екрана, са къси.
Температурно екранът е отделен от входните вериги, с което се по-
добрява температурната стабилност на осцилоскопа. На платката
е разположен и транзисторът ТЗ, конто служи като генератор на
ток за крайните транзистори на усилвателя X. В неговата база с
потенциометъра RP1 се регулира симетричното отклонение на ль-
на. С потенциометъра RP2 се регулира астигматизмът. При изклю-
чена развивка точката се разфокусира в средата на екрана и с по-
тенциометъра се регулира крылата следа.
1.3.3, ЗАХРАНВАЩ БЛОК
Схемата на захранващия блок е показана на фиг. 1.22. Пе-
чатната платка е показана на фиг. 1.25 и 1.26. Получаваните
эахранващи напрежения са следните:
U2 (т. Зит.4)—напрежениетоеизправеноеднопътно.След фил-
триране съставлява плавного захранващо напрежение на екрана
31
(—550 V). На платката е и отделящият кондензатор С4 за гасене
на обратния ход на лъча.
U3 (т. 5 и т. 6) — напрежението е двупътно изправено. След
филтриране захранва крайното стъпало на осцилоскопа (160 V).
U4 (т. 8, т. 7, т. 9) —плавно захранване на осцилоскопа.
Подава две нестабилизирани напрежения 27,5 V и едно стабилизи-
рано 14,8 V.
U5 (т. 1 и т. 2) — 6,3 V за отопление на тръбата.
По отношение на „оживяването“ на осцилоскопа е необходимо
да се спомене, че е подходящо платките да бъдат самостоятелно
„оживявани". Най-напред се измерва мрежовият трансформатор,
а след това се включва платката на захранващия блок. Последова-
телността на настройка след това е: веригите на екрана, развив-
ката, усилвателят за вертикалното отклонение и крайното стъпало.
При настройката се изхожда от схемата на свързването (фиг.
1.9), в която е дадена регулировката на отделяйте вериги. Важно е
захранващото напрежение да бъде в границите 14,5 до 15 V, за*
щото това напрежение е максимално допустимо за използванит»
елементи. Затова е необходимо напрежението на ценеровия диод
ДЮ да бъде контролирано в границите 15,1 до 16,6 V.
12
Преди да започне настройката на осцилоскопа, се нагласяват
контрасты и фокусировката на точката. Останалите потенциометрн
са в средно положение. За улеснение е приложен списък на на-
стройващите елементи в отделяйте платки.
Развивка
RP1 — работна точка на веригата за синхронизация
RP2 — свободен ход на развивката
RP3 — честота на развивката
RP4 — амплитуда на генератора за развивката
Вход X
RP1 — хоризонтално изместване на лъча
Y-усилвател
RP1 — вертикално изместване на лъча (грубо) в канала А
RP2 — калибриране на усилването на канала А
RP3 — вертикално изместване на лъча (грубо) в канала В
RP4 — калибриране на усилването на канала А
RP5 — регулиране напрежението на вертикално отклонителните
пл очи
Крайня стъпало
RP1 — регулиране напрежението на хоризонтално отклонителни-
те плочи
RP2 — астигматизъм
Последни се настройват входните делители.
1.4. ЕДНОКАНАЛЕН ССЦИЛССКОП ЗА ЧЕСТОТИ ДО 5 MHz
Технически характеристики на осцилоскопа
вертикално отклонение:
Честотен обхват Он-5 MHz (3 dB) за директен вход
2 Hz-s-5 MHz (3 dB) за вход през кондензатор
Чувствителност 20 mV-т-10 Уна деление
Входен импеданс 1 МЙ/35 pF
Хоризонтално отклонение:
Развивка 0,5pS-b0,2S на деление
Честотен обхват 20 Hz -т-0,5 MHz (3 dB)
Чувствителност 0,1 V на деление при увилване х 10 до IV
ва деление при усилване X1
Захранване 220Vztl0%, 50 Hz,
Консумирана мощност около 24 VA.
Цялостното решение на осцилоскопа се вижда от структурна-
3 Електрвниката в лрерледите на ТНТМ, кн. 8
33
логг,
фиг. L 27
U1
Фиг, 1.28
та схема, дадена на фиг. 1.27. Сигналы от вхоцния коректор пре-
минава през превключвателя на връзката АС—GND—DC, през
входния делител, конто е така настроен, че осцилоскопът да има
на всички обхвати един и същ входен импеданнс. Следва усилва-
Фиг. 1.29
телят за вертикално отклонение, на едчния вход на който постъп-
ва изследваният сигнал, а на другия вход — променливо напреже-
ние чрез потенциометъра за вертикално преместване на лъча.
Симетричният изходен сигнал от усилвателя се подава направо към
отклонителните плочи на тръбата.
За калибриране на усилвателя за вертикалното отклонение ос-
цилоскопът е снабден с амплитуден калибратор, генериращ пра-
воъгълен сигнал с честота 1 kHz при максимално напрежение 1 V.
Схемата на амплитудния калибратор е показана на фиг. 1.28.
36
Калибраторът есъставен отрелаксационен генератор ИС1.2-ИС1.4
и схема за блокировка. Схемата за блокировка ((ИС1.1) служи
като входен усилвател. С делителя R2, R3 се регулира амплитуда-
та на напрежението.
Фиг. 1.31
За хоризонтално отклонение на лъча може да се използва вът-
решното развиващо напрежение или външно напрежение. Гене-
раторът на линейноизменящо се (трионообразно) напрежение
(ГЛИН) се пуска в действие от импулсен генератор. Импулсният
генератор се състои от компаратор, тригер на Шмит и схема за
автоматично пускане на генератора за трионообразно напрежение.
Компараторът ограничава синхронизиращия сигнал. Чрез потен-
циометъра за ниво напрежението може плавно да се измени от
—5 V до +5 V. Следва диференциращата верига С5, R11, конто
формира тесен пусков импулс. На изхода на логическата схема
ИЛИ в режим „Авто" при наличието на синхронизиращ сигнал се
получава кратък пускащ импулс с ниво „Н“, а при липса на син-
37
хронизиращ сигнал в автономен режим има постоянно ниво „Н“.
В режим „Норм" изходът на схемата ИЛИ е в състОяние ,,L“.
Стръмността на трионообразното напрежение се определи от
кондензатора Ct и резистора Rt. През диода Д7 се зарежда по-
Фиг. 1.32
мощният кондензатор СА и когато се достигне зададената амплиту-
да на „триона", тригерът на Шмит се преобрыца и RS-тригерът се
нулира. Докато напрежението на С( не се понижи до необходи-
мого ниво, състоянието на тригера на Шмит и RS-тригера не се
променя.
Интервалът от време от края на „триона" до нулирането на
тригера е достатъчен за пълното разреждане на кондензатора Ct.
При нарастващата част на развиващия импулс екранът се осве.
тява. В покой е угасен от сигнала от изхода Q на .RS-тригера,
усилен от „затъмняващия" усилвател Z. Импулсите от изхода на
усилвателя Z през кондензатора С10+С11 постъпват на първата
решетка на ЕЛТ (gj и към диода Д4, съединен с потенциометъра
/NT.
-38
CJ
-i;v
Q23
150k
R113R1K
-----joINT
£105 L-----
±£
3220н
Cf5
-F
—,2200г
22,0
19.
\ИД100
20
R6
♦12V
C3
f]R1
Ul,3k
СЦ.100П
.C2
J R4
R2 100k
R3 KC507
T2
100,0
i,7k
-12V
2,0
KSY62B
3,9 k
KSY62B
3,9k R7
T3
160
R23 470
R24
680
R110 37,5k
R1lfZ^Jl5k
R112
4
PC 8
0ц;
rWLT
на *uLJ
Нери* .A&rtiO*-
R12
560k
'“0»OC.*Jj ИС3.1
R11I47O
ИС J. 2
>H< M*
ИС4.1-гИС4.3
♦5V KA206
L 4L.1----------------
|R17 r^J KF50V12V
r330Ria X-JT12 —JkC507
kb? R21
TeMzzH
R20 220
22k R22|
4,7k*
>V
U * R < ? ।
R36|]4,7k 22k|
T ЕГ528
R37H ТУрГ
470.X-----QU
R38 470aR39
^-12V IR4O 470^
♦12V
KC507
100k
♦12V—r
C9-L
J20.0X
'cioT
io,oj
Ж
-12V
R16
C13 0,012n
ИС44 R26
♦12V
10k ^5k
Д73?
5R1
___ 9,3
0.2k R14
R15
220
KC507
T7
5V *—
R45
10k
KS462
KA206
R35
22k
10k
a V-k
•12V C_8
R30
6,8k
R27 R29
56k
R44
10k
R43
’Ok
T9
R^JR34
10k 15k
9
X2
22k
R32
33k
Фи г, 1.33
7
X1
,,uw
| S103
X1 R115
’2k
R116
10k
12V
Фиг. 1.34
40
Фиг. 1.35
4»
2207. 50 Н2
Фиг. 1.36
42
Ако осцилоскопът се използва като екран X—Y, генераторы
яа трионообразно напрежение се изключва. Усилвателят X работа
като предусилвател на външното променливо напрежение, пода-
дено на входната букса X (положение X—Y на S106).
Фиг. 1.37
Сигналът с трионообразна форма може да се използва и като
външен, тъй като изходното напрежение от генератора през раз-
редителното стъпало е изведено на специална букса.
Схемата за свързване на входния делител е дадена на фиг. 1.28.
Делителят е двустъпален. Чрез различии комбинации на превключ-
ване може да се достигне делителна способност от 1:1 до 1:1500.
Печатната платка на входния делител е дадена на фиг. 1.29 и
1.30.
43
Схемата на усилвателя за вертикално отклонение е дадена на
фиг. 1.28, а печатната платка — на фиг. 1.31 и 1.32.
Схемата на развивката и усилвателя на хоризонталното откло-
нение е показана на фиг. 1.33, а печатната платка — на фиг. 1.34
и 1.35.
Фиг. 1.38
Схемата на свързване на ЕЛТ и захранващия блок е показана
на фиг. 1.36, а печатните платки и монтажните схеми — на фиг.
1.37, 1.38, 1.39 и 1.40. На първата платка е монтиран източникът
на ниски напрежения, а на втората — източникът на високо на-
прежение.
Източникът на ниски напрежения осигурява стабилизирано
напрежение +12 V, +5 V, —12 V и нестабилизирано напрежение
+200 V. Ценеровите диоди трябва да са подбрани така, че откло-
44
ненията в стабилизираното напрежение да не надвншават ±5%.
Източникът на напрежението 4-200 V е с двойно филтриране. От
него чрез донастройващия резистор R11 се подава напрежение за
втория анод на ЕЛТ. Източникът на високо напрежение —1200 V
•съдържа диоден умножител с еднопътен изправител.
Фиг. 1.3°
45
Фиг. 1.40
2. АНАЛИЗАТОРИ НА ЧЕСТОТНИ СПЕКТРИ
2.1. ОСНСВНИ СВЕДЕНИЯ. МЕТОД И ЗА АНАЛИЗ НА СПЕКТРИ
Анализы на честотни спектри се използва при изследването
на различии физични явления от областта на механиката, радио-
електрониката, акустпката, физиката, медицината и др.
Методы се основава на представянето на сигнала от изслед-
вания във времето пронес във вид на сума от хармоници. Така на-
пример чрез анализа на Фурие може да се докаже, че за получава-
*6
не на сигнал с правоъгълна форма са необходим» само нечетнн
хармоници. Това се илюстрира от фиг. 2.1. Доказва се, че амилин
чудата на всекн хармоник се променя в съотношенне 1, 1/3, 1/5, - _
1/п, където п е номерът на хармоника.
Фиг. 2.1
На фиг. 2.2 е показано формирането на напрежение с трио «O'-
образна форма от четки и нечетни хармоници. От ф!1гурата се виж-
да, че най-голяма линейност на напрежението се получава, когато'
в сигнала се съдържат всички хармоници (от първи до седми вклю-
чнтелно). Линейността е много важна при конструирането на гене-
ратори за линейноизменящи се напрежения. Например при теле-
визионните приемници се вземат специални мерки за повдигане на
нечетните хармоници — трети, лети и т. н. — в генераторите за
хоризонтално отклонение.
При амплитудната модуляция при предавателите в зависимост
от честотите на нискочестотния сигнал се получава спектър от
честоти на модулирання сигнал. Този спектър от честоти се включ-
ва в долната и горната странична лента. В някои случаи се из-
лъчва само едната странична лента с носещата честота (при теле-
47
оизионните предаватели), а в други случаи и даете странични лен-
ти (при предавателите за радиоразпръскване).
Разгледаните случаи показват, че анализирането на спектьра
дна сигнала е от голяма важност.
Фиг. 2.?
48
Анализаторите на спектри могат да се класифицират: според
метода на анализ — с последователен, с паралелен или комбини-
ран анализ; според типа на индикатора — осцилоскопни или със
самопишещи уреди; според честотния обхват — нискочестотни, ви-
сокочестдтни и свръхвисокочестот-
ни.
Последователният анализ се из-
вършва с помощта на теснолентов
филтър, който има възможност да се
пренастройва в необходимия често-
тен обхват (фиг. 2.3а). Този метод
не е така бърз като паралелния ана-
лиз (фиг. 2.36), при който изследва-
нето се извършва за вснчки хармо-
ници едновременно.
Последователният анализ е илюст-
риран и на фиг. 2.4. В зависимост
от развиващото напрежение за хо-
ризонталната развивка на осцило-
скопа се пренастройва резонйнсната
честота на пропускащия филтър.
На практика системите за последователен анализ не се реализи-
рат по този начин, тъй като той има два основни недостатька.
Първият недостатък е, че броят на звената за пренастройване на
филтрите е много голям, и вторият — че по този начин не могат
Фиг. 2.4
Електрсниката в прегледите на ТНТМ, кн. 8
49
Да се жзследват сигнала с виаоки честоти. За отстраняване на тезв
жедостатъци последователинаг анализ се прилага с изаолзванет»
на еуперхетеродинння жржнцип. Блоковата схема на такъв анали-
затор е показана на фжг. 2.5. От смесването на входния сигнал с
Фиг. 2.5
честота fx и сигнала от генератор с линейно изменяща се честота
fr се получава сигнал с междинна честота fM=fx—fT- Този сигнал
се усилва от междинночестотния усилвател, който има много тае-
на лента на пропускане. С диаграмите от фиг. 2.6 е илюстриран
начинът за получаване на картината на напрежението в изхода на
видеоусилвателя. Генераторът за развивка управлява движението
на лъча на електроннолъчевата тръба в хоризонтална посока по
линеен закон. Едновременно този генератор предизвиква измене-
ние на честотите на генератора по аналогичен начин.
Ако в сигнала има много хармоници, то в зависимост от изме-
нението на честотата на генератора те ще се покажат с различна
амплитуда върху екрана на електроннолъчевата тръба. Тези ампли-
туды се получават в моментите tlt t2, . . . и tt, показани на фигу-
рата.
Комбинираният анализ се използва за създаване на устройства,
в конто паралелният анализ се прилага за подобхватите, на конто
е разделен целият честотен обхват, а вътре във всеки подобхват
се прилага последователният анализ.
За анализ на честотния спектър в последно време широко се
нзползва магнитният запис на сигналите, който дава възможност
по-пълно да се анализира спектърът на сигнала.
В радиолюбителската практика най-често се използват аналн-
ватори на спектрн с последователен анализ от суперхетеродннею
тип (фиг. 2.5). Сигналът, който ще се изеледва, постъпва. на входа
на предусилвател. Във
веригата на предусилва-
тел я може да се включи
филтър за потискане на
честоти извън нзследвания
спектър. По принцип оба-
че предусилвателят няма
селективни свойства спря-
мо нзследвания сигнал. На
входа на предусилвателя
обикновено се включват
диоди за защита на уре-
да от претоварване. Пре-
дн предусилвателя се
включва входея делител.
Този входен делител при
прецизно изпълнение
трябва да бъде честотно
компенсиран. След пред-
варителното усилване си-
гналът се подава на сме-
сителя. На втория вход на
смесителя се подава сиг-
нал от хетеродина. Често-
тата на хетеродина (както
вече бе споменато) се изме-
ни от линейноизменящото
се напрежение на управ-
ляващия генератор (гене-
ратор за линейноизменя-
що се напрежение). В ни-
кои елеътроанализаториче-
стотата на генератора се
управлива от напрежение
еъс стъпалноизменяща се
ферма.
Междинночестет н и я т
усилвател е с много тясна
честотна лента. Разреша-
ващата способност на
анализатора с последова-
телно действие (при зада-
дено време ва анализ) се
11
определи главно от селективните свойства на междинночестот-
ния усилвател.
Често пъти, за да се получи по-голяма разрешаваща способ-
ное?, се използва двййно преобразуване на честотата. При тоза
преобразуване втората междинна честота се избира по-ниска от
първата. Разглежданият елехтроанализатор работи с едно пре-
образуване на честотата (с една междинна честота).
Важна особеностприконструиранетона анализаторите на спек-
три е изборът на междинна честота. При изборз на тази честога
се вземат под внимание следните особености:
1. Междинната честота трябва да бъде иззън честотния обхват
за анализ и не трябва да съвпада с честогите на хармониците на
изеледвания сигнал; в противен случай компэнентите в спектъра,
близки до междинната честога, ще внесат из пизявания в спектрэ-
1рамата.
2. Междинната честота не трябва да бъде много ниска, тъй
като при ниски чесготи се явяват редица трудности при реали-
зирането на междинночестотен усилвател с добр и селективни свой-
ства. Обикновено изборът на междинната честога се определи от
неравенството /м>/х-
2.2. АНАЛИЗАТОР НА СПЕКТРИ С ЧЕСТОТЕН ОБХВАТ
ОТ 500 ДО 800 kHz
Технически характеристики на уреда
Честотен обхват: 500-7-800 kHz
Разрешаваща способност: ^400 Hz
Междинна честота: 2 MHz
Време за анализ: от 10 s до 0,1 s
Входна чувствителност на предусилвателя: 1 mV
Обхвати за изеледваното напрежение: 10 mV, 40 mV
100 mV и 400 mV
Принципната схема на уреда е д^дена на фиг. 2.7.
Входен делител и предусилвател. Входният делител опреде-
ли обхвата на измерване. Тъй като честотният обхват не е широк
и честотите, с конто се работи, ci сравнително ниски (до 800 kHz),
делителят не е честотно компенсиран. Експерименталнэ се изби-
рат стойностите на съпротивленията на отделяйте резистори, ка-
то се взема под внимание входного еъпротивление на предусилва-
теля.
Предусилвателят е изпълнен ка?о еми?ерен повторителсъсста-
52
билизация на работната точка. Използван е високочестотният
транзистор КТ315Б (Т1).
Смесител. Смесителите в анализаторите на спектри се пра-
вят обикновено по балансна пли кръгова схема. Кактобалансният,
така и кръговият смесител дават възможност да се потисне напре-
жението на пренастройващия се хетеродин. Освен това при баланс-
ната и при кръговата схема се получават по-малки нелинейни из-
кривявания. Балансният смесител може да бъде в дискретно
или в интегрално изпълнение. В разглеждания уред е използван
двойнобалансннят смесител МС1596. Това е една универсална
интегрална схема, която се използва в различии случаи. При реа-
лизирането на анализатора на спектри балансният смесител
(MCI596) е с еднополярно захранване. При експериментирането
на схемата и нейната настройка се наложиха малки отклонения от
стойностите на елементите, посочени по каталожни данни. Тези
изменения бяха продиктувани от наличната елементна база при
експериментирането. С тези изменения не се почувствува някакво
видимо влошаване на характеристиките на уреда.
Към входа на интегралната схема чрез транзистора Т2 (КТ315Б)
от вход „Калибровка" се подава калибриращо напрежение. Това е
напрежение с еталонна честота в обхвата от 500 kHz до 800 kHz,
подадено от отделен генератор. Чрез подаване на такова напре-
жение с определено ниво на екрана на осцилоскопа може да се
получи подвижен репер. С помощта на този репер се следи точната
стойност на съставните честоти на изследваните сигналы.
Хетеродин. Той е изпълнен по триточкова схема с капацити-
вен делител (схема на Колпиц). Използван е транзистор 2Т3502,
свързан по схема обща база (Т8). Между базата и общия проводник
(„земя“) се свързва кондензатор с капацитет 10 nF (С23). Капаци-
тивният делител се състои откондензаторите С24 и С25. Индуктив-
ността на бобината е £/=14 pH. Изменение™ на честотата на хе-
теродина се извършва с изменение™ на напрежението на варика-
па Д2 (ДО02). Капацитетът на варикапа се изменя от линейноизме-
нящото се напрежение на управляващия генератор. Трябва да се
отбележи, че смяната на обхватите на изследвания уред може да
стане чрез подбиране на други подходящи честоти на хетеродина,
чрез смяна на бобината L1. Стабилната работа на генератора се
определи от стойността на колекторния ток. Това се осигурява
чрез подбиране съпротивленията на резисторите, включены в ба-
зовия делител(/?55 nR56), и резистора в емитерната верига (R57).
Генераторът работы стабилно, когато колекторният ток е в грани-
ците от 2 до 10 mA. При тези стойностп на колекторния ток и не-
линейните изкривявания на генерираните трептения са с много
53
малка стойност. Това е много важно изискване към генер аторите
при конструирането на уреди за изследване на спектри. Чрез коя-
дензатора С27 (68 pF) сигналът от генератора се подава към един
от входовете на смесителя.
Управляващ генератор. Управляващият генератор изработва
напрежение с трионообразна форма. Това напрежение управлява
честотата на пренастройващия се хетеродин и се използва за раз-
гъване на лъча на електроннолъчевата тръба в хоризонтално на -
правление.
Схемата на управляващия генератор е изградена по известния
принцип „интегратор—компаратор—електронен ключ". Реализи-
рана е с два операционни усилвателя от типа рА741 (ИС1 и ИС2)
и нлючовия транзистор ВС357 (77).
Действие™ на схемата е следното. Напрежението на интегра-
тора (ИС1) се измени по закона
Un эх —
R& • Cao
където (/вх е напрежението, снето от потенциометъра RP3.
Когато напрежението на изхода на интегратора достигне Пра-
га на сравнение на компаратора, той се превключва. Транзисторът
Т7 се отиушва. Праговото напрежение на компаратора се подби-
ра чрез подбора на резистбрния делител R47, R48: При отпушен
транзистор Т7 напрежението на изхода на интегратора започва да
се увеличава. При достигане на стойност, близка до нулата, ком-
араторът отново се превключва. Транзисторът Т7 се запушва и
започва нов цпкъл. Пълният период на сигнала от генератора се
определи с израза
тп_ Rl~ Cjo ( п С3ахр г> \ .
ип )
Чрез подбор на елементите, посочени на общата принципна схема
(R42, R47, R48) и регулиране на входного напрежение чрез потен-
цпометъра RP3 в границите от 1 до 10 V, честотата на генератора
се измени от 1,5 до 15 Hz. Тази честота се подбира с цел да се
получи добра картина на нзследвания спектър от честоти.
Чрез линейния усилвател ИСЗ (рА741) напрежението с трионо-
образна форма се подава към варикапа Д2 (Д902). Размахът на това
напрежение се определи от коефициента на усилване на операцион-
ния усилвател. Този коефициент се регулира от потенциометъра
RP1. С делителя на напрежение R49, R50 се определи рабогнага
точка на варикапа.
Чрез операционния усилвател (ИС4) се подава напрежение за
54
развивка на електронния лъч към вход X на осцилоскопа. Тряб-
ва предварително да се отбележи, че усилвателят на Х-канала на
осцилоскопа трябва да има възможност да усилва постоя нната
съставка.
Фиг- 2.8
Фиг. 2.9
Графичните оригинали на печатната платка на анализатора на
честотни спектри са по^сазани на фиг. 2.8 и 2.9. Разположението на
елементите е показано на Фиг. 2.10.
55
сл
Фиг. 2.10
2.3. ПРИЛОЖЕНИЯ НА ИНТЕГРАЛНАТА СХЕМА МС1596
При експериментирането на анализатора на спектри бяха из-
следвани различии приложения на интегралната схема MCI596.
Фиг. 2.11
Тъй като представляват интерес за радиолюбителите, те са описа-
ни в този раздел. Граничната честота на тази интегрална схема?
при ниво на високочестотния сигнал на входа 60 mV е 30 MHz.
По принцип тази интегрална схема може Да се използва в схе-
ми с широколентови и теснолентови смесители. Тези смесители мо-
гат да работят във високочестотния обхват, а при специално свърз-
ване и в по-нискочестотен обхват. За смесители могат да се използ-
ват две схеми на свързване. Едната схема е с двуполярно захран-
ващо напрежение 4-12 V и —8V. Принципната схема на такъв
смесител е показана на фиг. 2.11. Амплитудата на входния сигнал
при това свързване трябва да бъде с точно определена стой ноет —
100 mV.
На фиг. 2.12 е показана схемата на балансен смесител с едно-
полярно захранващо напрежение 12 V. От схемата се вижда, че
входните сигнал и са фиксирани. Сигналът от хетеродина трябва.
да бъде с 60 mV амплитудна стойност. Амплитудата на сигнала,.
•който се подава от входната верига (сигналът, който ще се изслед-
ва), не трябва да превишава стойност 300 mV.
На фиг. 2.13 е показана схемата на включване на интегралната
схема МС1596 като двойнобалансен смесител в схема с широколен-
Фиг. 2.12
Фиг. 2.13
58
тов вход и теснолентов изход. Изходът е с гранична честота 9 MHz.
Настройването на филтъра на отделим честоти се извършва с про-
явил ив и кондензатор и.
Интегралната схема МС1596 може да се използва освен като
смесител още и като модулатор за амплитудна модулзция, детек-
тор и честотен удвоител.
6-8V
Фиг. 2.14
На фиг. 2.14 е показана схемата на включване при използване
на МС1596 като амплитуден модулатор. За да може да се премине
59
от потискане на носещата честота до точното й дозиране в изход-
ния сигнал, е предвиден потенциометърът RP1.
Модулаторът може да бъде модифициран чрез смяна на два
резистора във веригата за нулиране (нулиращият потенциометър*
е RP1).
MCI596 може да се използва с успех като преобразувател и де-
тектор. Като преобразувател тази схема има чувствителност 3,0 pV
(динамичен обхват 90 dB). Използва се за междинни честоти до
9 MHz. Преобразувателят е шнроколентов за целия високочесто-
тен обхват.
При използването на много ниска междинна честота (до 50 kHz^
капацитетът на кондензатора, свързан към входа—краче 8(0,1 pF),
трябва да се увеличи на 1 pF. Изходният филтър на извод 9 тряб-
ва да се настрои за специфичната междинна честота и необходи-
мия входен импеданс на следващото стъпало. При всички прило-
жения на MCI 596 чувствителността и динамичният обхват на схе-
мата се изменят с увеличаване или намаляване на съпротивление-
то на резистора, включен между изводи 2 и <3.
MCI 596 може да се използва като честотен удвоител. На фиг.
2.15 е показан начинът на включване при удвояване на честотата.
3. ЛЮБИТЕЛСКИ ГЕНЕРАТОРИ
3.1. ВИСОКОЧЕСТОТЕН ГЕНЕРАТОР ЗА РАДИОИЗ ME РВАН ИЯ
Технически характеристики на генератора
Честотен обхват 120 kHz 4-16 MHz
Ниво на изходния сигнал 1 V
Захранващо напрежение +12 V
Този тип генератори се използват в радиолюбителската прак-
тика за настройка и техническа диагностика на радиоприемници.
Наричат се още сигналгенератори. Разработеният уред генерира
сигнал и с честоти в пет честотни обхвата и с три фиксиранп че-
стоти.
Тези обхвати са:
I обхват 1204-390 kHz
II обхват 380 kHz 4-1,1 MHz
III обхват 14-2,7MHz
IV обхват 2,44-6,5 MHz
6'3
V обхват 6,4-т-16 MHz
Трите фиксирани честоти са 468 kHz; 6,5 MHz; 10,7 MHz. Сиг-
эдалът с честота 468 kHz е амплитудно модулиран. Честотно моду-
лираните сигналя са с честота 6,5 MHz и 10,7 MHz.
Пълната принципна схема на уреда е показана на фиг. 3.1.
Задаващият генератор на уреДа на всички обхвати е изпълнен с
транзистора Т1 (2Т3604). Смяната на обхватите става чрез прев-
ключвателя S, който има четири секции.
Схемата на задаващия генератор представлява триточкова схе-
ма с капацитивен делител (схема на Колпиц). Чрез секциите S 3
и S 4 на превключвателя се подбират стойностите на конденза-
•торите, включени в капацитивния делител за различните обхвати
и честоти. Включването на дросела в емитерната верига на тран-
зистора е условие за получаване на стабилна амплитуда. Дроселът
има индуктивност 9,2 mH. Препоръчва се тази стойност да се под-
бира опитно с цел да се получи стабилна амплитуда за зсички че-
стоти. За да има минимални нелинейна изкривявания, е необхо-
димо правилно да се подбере работната точка на транзистора.
Това става чрез делителя /?/, 7?2. С превключвателя S5 се опре-
дели режимы на модулатора. В положение 7 се подават сигнали
за1, II, III, IV и V честотен обхват. В положение2 се подава сиг-
нал с честота 468 kHz. За да не влияе модулаторът върху режима
на генератора, е включен емитерният позторител Т2 (2Т3604).
Сигналы към входа на модулатора се подава чрез потенциометъра
RP1. За модулатор е използван диференциалният усилвател от
типа 3005 (ИС1). Всички основни характеристики и схеми на
включване на диференциалния усилвател са дадени в [12J. Освен
като диференциален усилвател МАА3005 може да се свързва като
амплитуден модулатор в каскодна схема. В описвания уред е из-
ползвано такова свързване. Нискочестотният сигнал с ниво 300 mV
чрез кондензатора С19 се подава към извод 3 на интегралната схе-
ма.
След диференциалния усилвател сигналът се регулира чрез
потенциометъра RP2 на ниво 1000 mV. Този сигнал се подава към
емитерния повторител (ТЗ), а след това към затихвателя. Изходно-
то ниво се следи чрез измервателния уред И. Използвана е систе-
ма с чувствителност 50 р.А. Настройването на желаното ниво на
сигнала, подаден към измервателния уред, се извършва с донастрой-
ващия резистор R14.
Честотната модулация на сигналите с честота 6,5 MHz и 10,7
MHz се осъществява чрез варикапа Д1 (Д902). За да се получи рав-
номерно изменение на честотата в зависимост от изменението на
амплитуда та на нискочестотния сигнал, работната точка на вари-
61
10n CM
RP1 470
540 Ik
фчг- 3.i
каиа е избрана в горната част на характериегнката. Чрез делителя
R81, R32 се получава фиксиращо напрежение (около 4 V). Това
иаяреженне се подава към варикапа чрез резистора R33, който не
пввволява капацитетът на кондензатора С26 да ее включи към
трежтящия кръг. Напрежението на нискочестотния сигнал, по-
джден към варикапа, е 1 V.
Генераторът е монтиран на печатна платка от фолиран стък-
лотекстолит с размер» 190x125 mm. Графичният й оригинал е
показан на фиг. 3.2. Всички бобини са монтирани върху печатната
илатка. Кондензаторите от капацитивния делител С10, СИ, С12
и С13 са монтирани на галетния превключвател. Галетният пре-
включвател е с осем положения и с четири секции. Монтирането му
трябва да стане в непосредствена близост до бобините. Връзкнте
между галетния превключвател и печатната платка е осъществено
с тънки гъвкави проводниц» с цел да се намалят паразитните мон-
тажни капацитети. За превключване на сигнала с честота 468 kHz.
« използван двупозиционен ключ (S5). Този ключ се превключва,
когато галетният превключвател е в положение 6. Потенциомет-
рите RP1, RP2 и RP3 за регулиране нивото на високочестотния
сигнал са монтирани на лицевата плоча на уреда.
Скалата, по която се отчита честотата, представлява алуминиев
диск. Дискът е монтиран направовърху оста на променливия кон-
денаатор (С15). Използван е кондензатор от радиоприемник „Мело-
дия**, като е свързана само едната му секция. Той е монтиран вър-
ху лицевата плоча на уреда. Върху алуминиевия диск са нанесен»
деленията на отделяйте скали за различните обхвати. Градуира-
нето се извършва опитно чрез използването на еталонен генератор.
Нивото на високочестотното напрежение се отчита от скалата
на измервателния уред. Чрез подбиране стойността на донастрой-
ващия резистор R14 и потенциометъра RP2 може да се настрои
определено ниво на сигнала, подаден към изхода. Например то-
ва ниво може да бъде 1 V, като след това през затихвателя се по-
дава към обекта за измерване в съотношение 1 : 1, 1: 10, 1 : 100
1 : 1000. Елементите на двата затихвателя са монтирани на пе-
чатната платка. Изводите са изведени на букси — отделно за AM
«игнали и отделно за ЧМ сигнали.
Бобините за отделяйте обхвати имат следните данни:
1. За обхват 120 4-390 kHz бобината е навита в топкерна —
тжп 400 НН. Броят на навивките е 120. Проводникът е литцен-
драт—7x0,05 mm. Индуктивността на бобината е L/=4 mH.
2. За обхват 380 kHz-ь 1,1 MHz бобината е навита върху тяло
•т полистирол с диаметър d=3 mm. За настройка се използва фе-
рытна сърцевина. Броят на навивките е 290 с проводник литцеж-
драт 7x0,05 mm. Индуктивността на бобината е £2=450 цН.
3. За обхват 1=2,7 MHz бобината е навита върху тяло от по-
листирол с диаметър d=3 mm. За настройка се използва феритна
сърцевина. Броят на навивките е 100. Използван е проводник лит-
цендрат 7x0,05 mm. Индуктивността на бобината е £3=82 pH.
4. За обхват 2,4 = 6,5 MHz бобината е навита върху тяло от
полистирол с диаметър d—8 mm. За постройка се използва ферит-
на сърцевина. Броят на навивките е 50. Използван е проводник
литцендрат 7 х 0,05 mm. Индуктивността на бобината е £4=8,2 pH.
5. За обхват 6,4= 16 MHz бобината е навита върху тяло от по-
листирол с феритна сърцевина. Броят на навивките е 12. За полу-
чаване на по-голям качествен фактор на бобината е използван про-
водник с лакова изолация с по-голям диаметър — d=0,8mm.
Индуктивността на бобината е £5=1,58 pH.
6. За обхват „междинна честота** — 468 kHz — е използвано
тяло от полистирол с диаметър d=3 mm. Проводникът е литцен-
драт 7x0,05 mm. Броят на навивките е 200. Индуктивността на
бобината е £6=280 pH.
7. За обхват „междинна честота" — 6,5 MHz — е използвано
тяло от полистирол с диаметър d—7 mm. Бобината е навита с про-
водник литцендрат 7 x0,05 mm, като броят на навивките е 15.
Индуктивността на бобината £7=3,9 pH. Тя се регулира с маг-
нитна сърцевина.
8. За обхват „междинна честота" — 10,7 MHz — бобината е
навита върху тяло от полистирол с диаметър d—8 mm. Броят на
навивките е 14. Проводникът е с лакова изолация с диаметър d—
=0,8 mm. Индуктивността на бобината £8=7,9 pH.
Променливият кондензатор е въздушен с минимален и макси-
мален капацитет съответно Cmin=14pF и Cmax=500 pF. Ниско-
честотният сигнал за честотната модулация чрез букса и конден-
затора С28 се подава към варикапа.
В разработения уред не е показана схемата на нискочестотния
генератор. По принцип може да се използва генератор от RC или
LC тип. Съществуват различии схеми на такива генератори [10].
Тяхното реализиране не е съпроводено с особени трудности.
Захранването на генератора се осыцествява от стабилизиран
токоизправител за 12 V. Конструкцията и схемата на токоизправи-
теля не са показани. Важното е да се знае, че общата консумация
на уреда е 200 mA. За стабилна работа е необходимо коефициентът
на пулсации да е под 0,1%. За тази цел е необходимо добро фил-
трправе на изправеното напрежение.
Разположението на елементите върху печатната платка е пока-
зано на фиг. 3.3. Погледът е от обратната страна на страна спой-
£> Едвхврожвката в прегледите на ТНТ М, кн. 8
65
8?
RM
Фиг, 3.3
хи. На печатната платка свързването на съответното положение на
дадена секция на галетния превключвател е означено с числа —
например 1—1, I—2 и т. н. Първата цифра означава секцията, а
втората цифра — положението при превключването.
В положение 6 на превключвателя генераторътгенерира сигнал
с честота 468 kHz. За да може този сигнал да се подаде към моду-
латора, се включва ключът 1 в положение 2. С помощта на потен-
циометрите RP1 и RP2 се подава напрежение с ниво 1 V към из-
ходния затихвател (амплитудно модулиран сигнал). Чрез делите-
ля на напрежение се осъществява затихване на сигнала с 0 ci В,
20 dB, 40 dB и 60 dB.
Честотно модулираните сигнали се получават при положение
7 и 8 на галетния превключвател. За честотно модулираните сигна-
ли е предвиден отделен изход — изход II. Този изход може да се
използва и за получаване на сигнали с определена амплитуда, без
да са амплитудно модулирани. Тези сигнали се получават при
положение 1, 2, 3, 4 и 5 на превключвателя.
3.2. ГЕНЕРАТОР НА ЛИНЕЙНОИЗМЕНЯЩО СЕ НАПРЕЖЕНИЕ
С ГОЛЯМ ПЕРИОД
В [1] е описан нреобразувател на капацитет във времеинтервал.
С малки изменения тази схема може да се използва за генератор
на линейноизменящо ее напрежение с голям период. При лаборатор-
ии упражнения, например при изследване на аналогово-цифрови
преобразуватели (АЦП), се налага използването на генератор на
линейноизменящо эе напрежение с период над 1 s. Схемата на такъв
генератор е показана на фиг. 3.4. Тя се състои от интегратор, ком-
паратор и управляваща логика. Интеграторът и компараторът са
реализирани с интегрални схеми ИС1 и ИС2 (р. А741). Генераторът
на линейноизменящо се напрежение се задействува ръчночрез бу-
тона „Старт". При включване на този бутон RS-тригерът (ИСЗ)
променя състоянието си. На изхода Q на тригера се установява лог.
„0“, която се подава чрез диода Д1 на гейта на полевия транзи-
стор Т1. Транзисторът Т1 се отпушва. В същия момент на изхода
Q на тригера се получава лог. „1“. Напрежението, съответствува-
що на логическа „1“, чрез диода Д2 запушва транзистора Т2. От то-
зи момент изходното напрежение на интегратора започва да на-
р тва линейно и се определя по формулата
u"sx ^575 ’
И
където t/0 е входного напрежение, определено от потенциоме
търа /?/;
t — времето на зареждане на кондензатора;
R.2, С са елементи на разрядната верига.
Фиг. 3.5
68
Това нарастване продължава до момента, в който напрежение-
то U изх на интегратора достигне праговата стой ноет на превключ-
ване на компаратора UK0. В момента на превключване компарато-
рът изработва импулс, който през инвертора (ИСЗ) променя съ-
Uujr
+ 5V -15V+16V
Фиг. 3.6
стоянието на тригера. При това транзисторът Т1 се запушва, а
Т2 се отпушва.
Периодът Т на трионообразното напрежение се определи по
формулата
R2CUkq
Разглежданата схема е универсална и може да се използва в
различии устройства, в конто е необходим такъв генератор, на-
пример при преобразувателите на капацитет в съпротивление и
напрежение във времеинтервал. Интересното тук е, че с промяна
на параметрите, определящи периода (R2, С, UKO и (7О), той може
да се измени в широки граници. Използвапето на полеви транзи-
стори като ключове в зарядно-разрядната верига дава възможност
да се включи резистор с голямо съпротивление (А2), с коего се
69
определи голяма времеконстанта. При експеримеитиране на схе-
мата се получи период до 10 s. Схемата може да стане по-универ-
сална, ако стартовият контакт се замени с мултивибратор. Посо-
чената схема може да се използва с успех за конструирането на
универсално реле за време.
Генераторът за линейноизменящо се напрежение е разработен
на платка от едностранно фолиран стъклотекстолит. Графичният
оригинал на платката е показан на фиг. 3.5. Разположението на
елементите върху платката е дадено на фиг. 3.6.
3.3. ГЕНЕРАТОР НА ЛИНЕЙНОИЗМЕНЯЩО СЕ НАПРЕЖЕНИЕ
На фиг. 3.7 е показана схемата на генератор на линейноизме-
нящо се напрежение. Той представлява комбинация от интегра-
тор и тригер на Шмит. Генераторът е реализиран с два операцион-
ки усилвателя от типа рА741. Напрежението от изхода на първия
операционен усилвател ИС1 (тригера на Шмит) се подава на вхо-
да на втор ня (интегратора). От своя страна изходното напреже-
ние на ИС2 служи за входно напрежение на ИС1. Така схемата
работа в автогенераторен режим. На изхода на интегратора се
получава линейноизменящо се напрежение с триъгълна форма.
С помощта на R1 се регулират праговете на „задействуване" и „отпу-
скане“ на тригера на Шмит, а счедователно и амплитудата на из-
ходното триъгълно напрежение. С потенциометъра R4 се избира
времеконстантата на интегратора, от която зависи честотата на
повторение на импулсите.
70
С цел да се намали влиянието на изменението на захранващото
напрежение и на температурата на околната среда в изхода на
тригера на Шмит е включен ограничится на нивото на импулсите
(двата ценерови диода Д1 и Д2).
Фиг. 3.8 Фиг. 3.9
Захранването на схемата е двуполярно с напрежение ztzl5 V.
Графичният оригинал на печатната платка е показан на фиг. 3.8,
а монтажната схема на фиг. 3.9.
3,4. ГЕНЕРАТОР НА СТЪПАЛОВИДНО НАПРЕЖЕНИЕ—
БРОЯЧ НА ИМПУЛСИ
За получаване на необходима честота на импулсите от импулсен
генератор може да се използва описаниятброяч—устройство, което
намалява честотата на входните импулси необходимого число пъ-
ти. Сыцо така това устройство позволява формирането на стъпнио-
видно изменящо се напрежение.
Тъй като честотата на входните импулси може да се измени в
широки граници (от няколко мегахерца до няколко херца), целе-
съобразно е броячното устройство да се изпълни със статични три-
гери. Някои усложнения в устройство™ в този случай се компен-
сират с високата стабилност на коефициента на деление.
При декаден делител на честотата на входните импулси, кой-
то се среща най-често, коефициентът на преброяване на устрой-
ство™ трябва да бъде 10, следователи© то трябва да се състои най-
малко от четири тригера. В опростения вариант е допустимо да се
използват само три тригера, при което устройство™ може да има
модул на броене от 2 до 8. Всички тригери се изпълняват п« една
и съща схема, изборът на която се определи главно от максимал-
71
ната честота на превключване. За получаване на стъпаловидно»
изменящо се напрежение към изходите на тригерите на брояч-
ното устройство е включен образцов делител на напрежение. В
зависимост от състоянието на тригерите на изхода на делителя се
получава стъпаловидно изменящо се напрежение, което се подав*
иа изхода.
Принципната схема на броячно устройство с максимална често-
та на превключване 500 kHz е показана на фиг. 3.10. Диодната
фиксация (ДЗ и Д4) на колекторното напрежение на запушените
транзистори на тригерите осигурява постоянна амплитуда на из-
ходните сигнали. За да се получи произволен коефициент на брое-
не в раиките от 2 до 8, в устройството е въведена верига за обрат-
на връзка, която се превключва с превключвателя S1. На изход
1 на броячното устройство се получават импулси с необходимата
честота.
Стъпаловидното напрежение в устройството се формира от де-
лителя R11—R14, включването на който към изходите на трите-
рите може да се променя с превключвателя S1.
Изменението на състоянията на тригерите довежда до стъпало-
видно изменение на напрежението на изхода на делителя, при кое-
72
фиг. З.Ц
Фиг. 3.12
74
то броят на степените съответствува на коефициента на броене, а
амплитудата им е еднаква.
Равенството на степените на изходното напрежение се опреде-
ли от подбора на резисторите R11—R14. Това са точки резистори
БЛП с допуск 0,5%. При липса на точни резистори могат да се
използват и резистори от типа РПМ. В такъв случай измерването
на тех ните съпротивления трябва да остава с омметър с клас на
точност 0,5.
С цел намаляване дължината на монтажните проводники рези-
стор ите R11—R14ce монтират непосредствен© върху изводите на
превключвателя Slf още повече, че при высокичестоти (над 200 kHz)
-формата на стъпаловидното напрежение се изкривява — ъглите на
стъпалата се закръглят. За формирането им резисторите на делите-
ля могат да се шунтират с кондензатори (както и във входного
устройство на обикновен осцилоскоп). Капацитетът на конденза-
торите се избира експериментално и обикновено не надхвърля ня-
колко десетки пикофарада.
Емитерният повторител, осъществен с транзистора ТЗ, служи за
намаляване на изходното съпротивление. Променливият резистор
R15 регулира амплитудата на стъпаловидното напрежение» полу-
чаващо се на изход 2. Максималната амплитуда на импулсите на
изхода е 5 V.
Установяването на тригерите в изходно състояние се извършва
с натискане на бутона SB. Изходното състояние на тригерите съот-
ветствува на нулевото ниво на изходното напрежение.
Захранващият източник трябва да осигурява стабилизирано
напрежение +6 V и нестабилизирано +12 и —6 V.
Генераторът на стъпаловидно напрежение е основен възел на
так ива уреди като характер иографите, цифровите волтметри и
др. Освен това стъпаловидното напрежение, съдържащо право-
ъгълни и трионообразни импулси, езначително по-удобно от сино-
суидното при оценка на линейността на амплитудната характе-
ристика на усилвателите.
Графичният оригинал на печатната платка и разположенкеге
на елементите са дадени на фиг. 3.11 и 3.12.
3.5. ДВУТОНОВ ГЕНЕРАТОР ЗА ИЗМЕРВАТЕЛНИ ЦЕЛИ
За нуждите на измервания в съобщителната техника и яри
системи за предаване на данни често са необходими генератори на
сигнал и с две честоти.
Двутоновият генератор (фиг. 3.13) се състои от два генератора
75
с обратив връзки чрез двойни Г-мостове и емитерен повторится-
Първият генератор, построен с транзистора Г/, генерира сигнал
с честота 1550 Hz, а вторият — с Т2 — 2150 Hz. Чрез резисторы-
те R1 и R5 сигналите от генератора постъпват към емитерния
повторится (ТЗ). Сумарното изходно напрежение е с амплитуда
Фиг. 3.13
0,1 V, а изходното съпротивление е около 300 Q. Трябва да се има
предвид, че за да се получи добра синусоидна форма на изходния
сигнал, съпротивлението на резисторите R2 (R6) и R4(R7) трябва
.да бъде около 10 пъти по-голямо от съпротивлението на резисто-
рите R3(R8), а капацитетът на конздензаторпте С1(С6) и С4(С8) —
два пъти по-малък от капацитета на кондензатора СЗ(С7).
С променлнвия резистор R5 се изравнява амплитудата на сиг-
налите от двата генератора. Тъй като R5 в известна степен влияе
Фиг. 3.14
върху нивото на сигнала на първия генератор, тази операция ее
иявършва неколкократно, като се следят сигналите от двата гене-
ратора последователно.
Генераторът е монтиран върху печатна платка от стъклотексто-
лит а размери 55/65 mm (фиг. 3.14 и 3.15). Използувани са конден-
77
затор и КМ-5, резистери РПМ 0,125, транзистори КТ 315 с обик-
н овен и буквени индекси. В уреда може да се използват НЧ и ВЧ
транзистори със структура PNP или NPN при съобразяване на
полярността на токозахранването с тях.
Фиг. 3.15
Уредът има отделяй изводи за включване на захранването на
всеки генератор. Това позволява при необходимост към изхода да
се подава еднотонален изпитателен сигнал с честота 1550 Hz или
2150 Hz. В този случай за комутация на веригата, захранваща ге-
нератора на устройството, е необходимо да има превключвател с
четири положения („изключено“, „1550 Hz“, „2150 Hz“, „Двутонов
сигнал"). Може да се използва и превключвател, разделят, точките
78
на превключване на генераторите с два диода. За установяване
нивото на изходния сигнал на изхода на уреда е необходимо да’се
включи потенциометьр със съпротивление 5—15 кй.
3.6. ГЕНЕРАТОР ЗА МРЕЖОВИДНО ПОЛЕ
ЗА ТЕЛЕВИЗИОННИ ПРИЕМНИЦИ
Този генератор е предназначен за настройка на статичната и
динамичната сходимост на лъчите при телевизионни приемници за
цветно изображение. Характерно за предлаганото схемно решение
за формиране на мрежовидно поле е това, че генераторът се син-
хронизира със синхроимпулсите на приеманата телевизионна про-
грама. За целта при настройка на приемника от тип УЛПЦТ-55М1
входът XI на генератора се свързва към извод 8-Ш11 от платката
за динамичната сходимост на лъчите, а входът Х2 — към извод
5-ШИ.
Фяг. 3.16
Принцнпната схема на генератора на мрежовидно поле е пока-
зана на фиг. 3.16. Генераторът е реализиран с две интегрални схе-
ми от типа К136ЛАЗ. На вход XI постъпват редовите импулсн от
телевизора. Елементите ИС2.1 и ИС2.2, веригата С4, R7 и еле-
ментът ИС2.2 образуват мултивибратора за вертикалните линии
на мрежовидното ноле, който се управлява от редовите импулси.
На вход Х2 се подават кадровите импулси, конто синхронизират
79
мултивибратора за хоризонталните линии. Той е реализиран с
елементите ИС2.3 и ИС2.4, време задаващата верига С8, R11 и
элемента ИС2.3.
Импулсите от двата мултивибратора — за вертикалните и хо-
ризонталните линии, формират на изхода на елемента ИС2.4 сиг-
нала на мрежовидното поле, който постъпва в яркостния канал на
Фиг. 3.17
Фиг. 3,18
телевизора. Синхронизацията на генераторите на развивките в те-
левизора от телевизионння сигнал осигурява синхронната работа
на двата мултивибратора.
Желаната дебелина на вертикалните и хоризонталните линии
се получава чрез подбор на кондензаторите С4 и С8 и всъщност до
това се свежда настройката на генератора за мрежовидно поле.
След катосе свържат входовете XI и Х2 на генератора към съот-
ветните изводи на съединителя Ш11, телевизорът се включва на
дадена програма в режим на приемане на черно-бяло изображе-
ние. Изводът ХЗ на генератора се свързва с контролна точка КТ1
в блока за цветност. Изображението на мрежовидното поле се ста-
билизира чрез регулировка на донастройващите резистори R5 и R9.
Графичният оригинал на печатната платка е даден на фиг. 3.17,
а раз положен нето на елементите —на фиг. 3.18.
4. ПРЕОБРАЗУВАТЕЛИ НА НАПРЕЖЕНИЕ
4.1. ПРЕОБРАЗУВАТЕЛ НА ПОСТОЯННО НАПРЕЖЕНИЕ
В ПРОМЕНЛИВО
Место се налага да се използват маломощни уреди, работещи
«с променливо напрежение, което не може да се осигури дори при
наличие на постоянно напрежение. Това е наложило създаването
на схеми, благодарение на конто се получава желаното променли-
во напрежение от постоянно. Едно решение на този проблем е
предлаганата схема. Тя преобразува постоянно напрежение 24 V
в променливо с честота 50 Hz и ефективна стойност ПО V. Съ-
гщата схема след подходящо увеличаване на броя на навивките на
вторичната намотка на изходния трансформатор може да преобра-
зува постоянно напрежение 24 V в 220 V променливо. Изходната
мощност се определи от мощността на изходните транзистори и на
изходния трансформатор. В случая тя е 60 W.
Схемата (фиг. 4.1) действуза по следння начин:
Транзисторът Т1 работи в генераторен режим по триточкова
'Схема. ПОВ се осъществява чрез подходящо включване на първич-
ната намотка на Тр1 и зависи от индуктивността на горната част на
тази намотка и капацитета, който е включен паралелно на нея.
По този начин се образува трептящ кръг с определена резонансна
честота. Честотата на генерирания сигнал зависи и ог предава-
телната характеристика по ток на Т1, т. е. от режима на този тран-
8 Електрониката в прегледите на THTM, кн. 8
зистор. Режимы се под-
бира така, че честотата да
бъде равна на 50 Hz. Фор-
мата на изходното напре-
жение е близка до сину-
соидната. За да не завися
честотата от евентуалня
промени на захранващото
напрежение, в схемата са
включени стабилитронпте
Д1 и Д2 и резисторът R1.
Кондензаторът С1 служи
за изглажДане на пулса-
жиите на стабилизираното
напрежение. Резисторы
R2 ограничава колектор-
ния ток на 77, a R3 огра-
ничава базовия ток на Т1-
Отношение™ между R3 и
R4 определи каква частот
Э напрежепието на ПОВ ще
се подаде към базата на
Т1. Чрез трансфорхматора
Тр1 генерираното напре-
жение се повава към тран-
зисторите Т2 и ТЗ в про-
тивофаза чрез подходящо
включване на вторичната
намотка. Товарът на тран-
зистор ите Т2 и ТЗ е си-
метр ичната първична на-
мотка на Тр2. По този на-
чин се полупротивотактно
стъпало. R5 и R6 ограни-
чават тока в базите на Т2
и ТЗ. СЗ и С4 филтрират
евентуално възникналите
хармоници, с което се по-
добрява синусоидността на
напрежепието. Освен това
те предотвратяват резки
82
Фиг. 4.3
Скокове на напрежението, конто могат да повредят транзисторите
Т2 и ТЗ. Кондензаторите С5 иСб изпълняват същата роля в
следващото противотактно стъпало, изпълнено с транзисторите
Т4 и Т5. R10 и R11 ограничават техния базов ток.
Особеност на тази схема е, че осигурява автоматично регулира-
не на изходното напрежение в зависимост от промяната на товара
или на захранващото напрежение. Това се осигурява чрез ООВ
от изхода на ТрЗ през делителите R9, R7 и R12, R8 към базите на
Тб и Т7. По този начин сигналът от генератора в по-голяма или в
по-малка степей се шунтира в зависимост от това, дали изходното
напрежение нараства или намалява. Правилното действие на схе-
мата за стабилизация зависи от правилния избор на делителите
R7.R9 и R8, Диодът ДЗ, микроамперметърът цА и резисто-
рът R13 служат за индикация на изходното напрежение.
Кондензаторът С7 премахва искренето на изхода, т. е. не поз-
волява напрежението на изхода да се повиши прекомерно при
изключване на товара. Тр2 и ТрЗ са разположени извън платката
поради големите си размери. Транзисторите Т4 и Т5 са изведени
сыцо извън печатната платка и са поставени върху радиатори.
Графичният оригинал на печатната платка е даден на фиг. 4.2,
а разположението на елементите на фиг. 4.3.
4.2. ПРЕОБРАЗУВАТЕЛ НА НАПРЕЖЕНИЕ
ВЪВ ВРЕМЕИНТЕРВАЛ
С една много малка преработка на генератора за линейно изме-
нят© се напрежение, описан в т. 3.2, е възможно превръщането
му в преобразувател „напрежение — времеинтервал“.
Изразът за периода на трионообразното напрежение може да
се представи във вида
Т— и — £ П
ио
От формулата се вижда, че ако Uo остава постоянно, a UKQ се
измени, периодът се променя в зависимост от опорного напреже-
ние на компаратора.
Действието на схемата, показана на фиг. 4.4, е следиото.
При подаване на стартовия импулс интеграторът ИС2 започва да
изработва линейно нараствагцо напрежение. Това напрежение се
подава към единия от входозете на компаратора. При достигане
на стойност, равна на входного (неизвестно) напрежение, компа-
раторът задействува управляващата схема ИС1, която прекратя-
ва нарастването на напрежението на изхода на интегратора. През
84
времето на интегриране на изхода Q на управляващия тригер се
изработва импулс с продължителност Т. В зависимост от големина-
та на входното напрежение тази продължителност се променя.
На фиг. 4.5 е показано как при различии входни напрежения {/Вхь
Фиг. 4.4
7 77 /имодтшнш
zdrinhnnnnnnhnnnriM
Фиг. 4.5
85
фиг. 4.6
фиг. 4.7
86
&нк2, U.x3 и т. н. се получават импулси с различна продължител-
«ост. Максималната продължителност се определи от времекон-
стантата на интегриращата верига. За да може интеграторът пе-
риодично да генерира трионообразнп импулси, е необходимо към
стартовия му вход (вж. фиг. 4.4) да се включи генератор на управ-
ляващи импулси. Такъв генератор може да се реализира с два
моновибратора (ИС4 на фиг. 4.4). Периодът на управляващите
импулси трябва да бъде по-голям от максималната продължител-
ност на из.ходните импулси.
Преобразувателят на напрежение във времеинтервал е монти-
ран на платка от едностранно фолиран стъклотекстолит. Графич-
ният оригинал на платката е даден на фиг. 4.G. На фиг. 4.7 е по-
казано разколожението на елементите върху печатната платка.
Поглсдът е откъм страна елементи.
4.3. ПРЕОБРАЗУВАТЕЛ НА НАПРЕЖЕНИЕ В ЧЕСТОТА
Фиг. 4.8
В тази точка е описана схемата на преобразувател на напреже-
яие в честота, която даде много добри резултати при нейното експе-
риментиране. Блоковата схема на преобразувателя е показана на
фиг. 4.8.
Основните блокове са: линеен
усилвател (ЛУ), зарядно-разряд-
на трупа (С/?); тригер (Т); схема
за управление (СУ); електронен
ключ (E/Q; генератор на ток (ГТ);
източник на опорно напрежение
(ИОН)-, кварцово стабилизиран
генератор (КГ) и делител на чес-
тота (ДЧ).
Принципната схема на преоб-
разувателя е показана на фиг. 4.9.
Действието на схемата се илю-
стрира от времедиаграмите, по-
казани на фиг. 4.10. Напрежение-
то, което ще се преобразува (Uвх),
се подава на входа на линейния
усилвател. Той е изпълнен с опе-
рацчонен усилвател рА741 (ИС2). Максималното напрежение, кое-
то може да се измерва, е 10 V. За да се предпази интегралната схе-
ма от претоварване, на входа й са включени ценеровият диод Д5
<Д811) и резнсторът R1 (10 kQ). Напрежението, което се подава
87
към входа, трябва да бъде с положителна цолярност. Напрежение-
то на изхода на линейния усилвател започва бавно да нараства^
През това време кондензаторът С4 се зарежда през ключови©
транзистор Т2 от източника на опорно напрежение, осыцествен с
Фиг. 4.9
операционния усилвател ИС5. Зареждането се осъществява с ток?
с постоянна стойност. През времето на зареждане на кондензатора
изходът на тригера ИС4.1 е в състояние лог. „0“ и диодът Д1 е от-
пущен. През диода протича ток. Падът върху емитерния резистора
R6 обуславя запушването на транзистора Т1. Това състояние опре-
88
деля и режима на транзистора Т2, който е отпущен. Транзисторы
Т1 и диодът Д1 са елементи на схемата за управление (СУ). На-
прежението на изхода на линейния усилвател нараства, докато
достигне праговата стойност на задействуване на тригераИС4.11
Фиг. 4.10
(^пр„1-)» съответствуващо на нивото на логическата „Iй. Към так-
товия вхед на тригера постъпват тактови импулси от кварцово
стабилизмрания генератор и делителя на честота. Първият нараст-
ващ фронт на тактовия импулс след Достигане на напрежението
на вход/) до лог. „1“ превключва тригера от състояние „0“ в „1“.
Това е в момента t19 показан на времедиаграмата от фиг. 4.10.
Диодът Д1 се запушва, а транзисторът Tt се отпушва. Отпушване-
то на транзистора Т1 създава условия за запушване на транзистора
Т2. От този момент до момента /2 напрежението на изхода на ли-
нейния усилвател (ИС2) започва да спада линейно. Кондензаторът
С4 се разрежда през резистора R2. Постъпващите през това вре-
ме тактови импулси от кварцово стабилизирания генератор не
8&
свлияят на трнгера. Когато напрежението достигне стой ноет £/Пр„о-,
сьответствуваща на логпчсска „0“, при поетъпване на тактов им-
пуле тригерът ИС4.1 отново се превключва от ,.Г‘ в По този
шачин на изхода на схемата се получаза импулс с положптелна по-
лярност. Схемата за управление СУ отново превключва електрон-
ния ключ. Започва зареждането на кондензатора С4. Този про-
цес се повтаря циклично.
От времеднаграмите, показани на фиг. 4.10, се вижда, че при
различии входни напрежения Uх периодът на изходните импулси
се променя. Това се обяснява с факта, че зареждането на конден-
затора С4 става с различна „стръмност“ в зависимост от изходното
напрежение на интегратора, което е пропорционално на входного
напрежение Ux, но винаги до ниво, съответствуващо на нивото на
логическата „1“. От фигурата се вижда, че в зависимост от входно-
го напрежение честотата на изходното напрежение се изменя. До-
казва се 110], че честотата на изходното напрежение се изменя по
закон, определен с израза
където fr е честотата на кварцово стабилизирания генератор;
90
Ux — напрежението, което се измсрва;
Uo — напрежението на опоряия генератор.
В схемата от фиг. 4.9 е използван кварцоз генератор. Той гене-
рира сигнал с честота 1 MHz. Генераторът е изпълнен с логически
Фиг. 4.12
елемент ИС1. Интегралната схема ЯСЗ(155ИЕ2— десетичен брояч)
дели честотата на 10 и сигналът от нейния изход се подава на
тактовия вход на интегралната схема ЯС4(155ТМ2— два D-три-
гера). Тези тригери се превключват от положителния фронт на
тактовите импулси. Първият D-тригер (ИС4.2) дели на две вход-
ната честота. При положение, че на входа му се подава сигнал с
честота 100 kHz, сигналът на изхода му се получава с еталонна
честота 50 kHz. Този сигнал се използва за тактуване на втория
тригер (ИС4.1). На вход D на тригера се подава напрежението,
поручено на изхода на интегратора. По описания вече начин на
91
изхода на тригера се получава сигнал с честота, конто е пропор-
ционална на входното напрежение на интегратора.
При избраната тактуваща честота 50 kHz и напрежение на
опорния генератор -|-10 V честотата на сигнала, който се получа-
ва на изхода на схемата, се определи от израза
f= Ux = 5. 103 Ur
Фиг. 4.13
Напрежението в горния изргз е във волтове. Вижда се, че за
измервано напрежение 1 V честотата на изхода ще бъде 5 kHz.
Това определи една много добра разрешаваща способност на пре-
образуването. При положение, че на входа се подаде напрежение
92
1 mV, изходната честота ще бъде 5 Hz. От друга страна, както се
•вижда от формулата (сыцото се потвърди при експериментирането
на преобразувателя), се получава много добра линейност на зави-
•симостта на изходната честота от измерваното напрежение. На
фиг. 4.11 е показано изменението на честотата на изхода на триге-
ра при изменение на измерваното напрежение.
©иг. 4.14
Преобразувателят напрежение — честота е монтиран на платка
от едностранно фолиран стьклотекстолит.
Графичният оригинал на платката е показан на фиг. 4.12.
Монтажната схема е показана на фиг. 4.13 — страна елементи.
Описаният преобразувател може да се използва в различии
схеми за измерване. На фиг. 4.14. е показано приложение на пре-
образувателя напрежение — честота в цифров електронен волт-
метър. Преобразувателят на честота и цифровала част на уреда са
дадени в блоков вид.
93
Основните блокове на цифровия волтметър, конто не вклю-
чены в преобразувателя, са: ВУ — входно устройство; ДЧ — де-
лител на честотата;££—електронен ключ; ЕБ — електроненброяч;
П — памет; Д — дешифратор; ЦЕИ — цифрови индикаторни еле-
менти; БА — блок за автоматика и ТЗУ—токозахранващо устрой-
ство.
5. ИЗМЕРВАТЕЛНИ УРЕДИ
5.1. ЛЮБИТЕЛСКИ УРЕДИ ЗА ИЗМЕРВАНЕ
НА НЕЛИНЕЙНИ ИЗКРИВЯВАНИЯ
5.1.1. ОБЩИ СВЕДЕНИЯ
Често пъти в радиолюбителската практика се налага да се из-
мерят нел иней ните изкривяванпя на изследвания сигнал. Радио-
любителите обикновено преценяват дали един сигнал е с нелиней-
ни изкривявания с помощта на осцилоскоп. При изкривявания на
сигнала под 5% те не могат да се забележат на екрана на осцило-
скопа. Измерителите на коефициента на нелинейны изкривявания
определят процентного съдържание на хармониците в спектъра на
несинусоидни сигнали. За оценка на изкривяванията се използват
две определения. Съгласно първото се дефинира коефициент на
хармониците на напрежението (или тока). Той се определи с из-
раза
Този коефициент представлява отношение на общата ефективна
стойност на всички хармоници (без първия) към ефективната стой-
ност на първия хармоник. Поради известии затруднения при из-
мерванията на практика се предпочита да се работи с коефициента
на нелинейни изкривявания (клирфактор). Той се определя с из-
раза
• • • +£/-
+
94
Коефициентът на нелинейни изкривявания се определя от отно-
шение™ на общата ефективна стойност на всички хармоници към:
ефективната стойност на изследвания несинусоиден сигнал.
Измерванёто на нелинейните изкривявания се осъществява»
съгласно блоковата схема, показана нафиг. 5.1. Основнитеелемен-
Фиг. 5.1
ти в блоковата схема са: предварителен усилвател; филтър; пре-
включвател и електронен волтметър. Измерването се извършва вь
следната последователност. Сигналът, който ще се измерва (при?
положение 1 на ключа), се подава директно към електронния волт-
метър. С регулиращ елемент (потенциометър), включен в усилва-
теля, се довеждат показанията му до максимално отклонение на>
стрелката на уреда. Тази операция се нарича калибровка на уреда.
Максималното отклонение на стрелката на уреда отговаря услов-
но на 100%. В положение 2 на превключвателя сигналът се подава,
към електронния волтметър през филтъра. Чрез настройка на
филтъра може да се получи потискане на първия хармоник и
пропускане на всички останали хармоници. Показанията на уре-
да определят стойността на нелинейните изкривявания. При пре-
включване на обхватите на волтметъра се изменят и обхватите на;
измерване на нелинейните изкривявания. Така например, ако npir
калибровката волтметърът е бил на обхват 1 V (което отговаря на*
максимален обхват за нелинейни изкривявания 100%), при пре-
включванена волтметъра на обхват 100 mV максималният обхват'
на уреда ще бъде 10%. Ако се използват по-чуьствителни електрон-
ни волтметри, могат да се получат и по-точни обхвати— например
максимален обхват 1%, 0,1% и т. к.
Трябва да се помни, че е необходимо електронните волтметри-
да бъдат с преобразувател (детектор) за ефективна стойност. Това
е така, защото и при калибровката, и при измерването към елек-
тронния уред се подава сигнал с несинусоидна форма.
При измерване на нелинейни изкривявания до 8% могат да се
използват и електронни волтметри от всякакъв тип. Внесената
грешка при измерването ще бъде миннмална.
95
5.1.2. УРЕД ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА НЕЛИНЕЙНИ ИЭКРИВДВАНИЯ
ЗА ЕДНА ЧЕСТОТА
На фиг. 5.2 е показана принципната схема на уред за измер-
ване на нелинейни изкривявания за сигнал с честота 2 kHz. Сиг-
налът се подава към входа на емитерния повторител, изпълнен с
транзистора 2Т3168. Сигналът от емитера на транзистора се пода-
Фиг. 5.2
Фиг. 5.3
96
ва към ключа S. При положение 1 на S се иэмерва „пълният“
сигнал (всички хармоници). С потенциометьра RP1 се нагласява
максимално показание на волтметъра. Това е положение „калибров*
ка“ на уреда. При положение 2 на ключа сигналът се подава към
електронния волтметър чрез RC филтър (двоен Т-мост). Елемен
тите на този филтър са подбрани така, че да се потиска сигнал с
честота 2 kHz. Това е първпят хармоник на измервания сигнал.
С регулирането на потенциометъра RP2 се търси минимумът на
показанията на уреда. От показанията на уреда се отчита коефи-
циентът на нелинейните изкривявания. На фиг. 5.3 е показан
графичният оригинал на печатната платка. Ключът S и електрон-
ният волтметър са извън печатната платка. На фиг. 5.4 е дадено
разположеннето на елементите върху печатната платка от стра-
на елементи.
5.1.3. УРЕД ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА НЕЛИНЕЙНИ ИЗКРИВЯВАНИЯ
ЗА ДВЕ ЧЕСТОТИ
На фиг. 5.5 е показана схемата на уред за измерване на нели-
нейни изкривявания за две фиксирани честоти. Тези честоти са
400 Hz и 1700 Hz.
7 Влектрониката в прсгледите на ГНПМ, кн. 8
97
о* 12 V
Фиг. 5.5
Фиг. 5,6
?Р2 iP2
Фиг 5.7.
99
За потискане на основните хармоници на тези честоти са из-
ползвани два филтъра. Те се превключват чрез превключвателя
S2. В положение 1 на ключа се използва филтърът за 400 Hz. В
положение 2 се включва филтърът за 1700 Hz.
КлючътЗ/ се използва при калибровка на уреда. В положение /
чрез потенциометъра RP1 се подава целият сигнал към електрон-
ния волтметър. Подаването на сигнал и към електронния волтме-
тър става чрез предварителен усилвател. Той е иэпълнен с тран-
зистора Т2 (2Т3168). Максималното показание на уреда (100%)
се регулира чрез потенциометъра RP1. В положение 2 на S1 се
осъществява измерването. Коефициентът на нелинейни изкривя-
вания се отчита от електронния волтметър, включен към клема
„Изход“ на уреда.
Уредът е разработен на печатна платка от едностранно фолиран
стъклотекстолит. Графичният оригинал на платката е показан на
фиг. 5.6. Разположението на елементите върху печатната платка
е показано на фиг. 5.7.
5.2. ДЕСЕТКАНАЛЕН ДИСПЛЕЙ
За съвременната битова апаратура е характерно наличието на
голям брой разнообразии индикатори. Удобно е тези индикатори
Фиг. 5.8
100
3Vr>-
0,Vo~
О
Hc2
-^Към uab 7hq ИСМОно ИС2
C2 иэЬ.12на'1<СЗи ИС4
Z0,1
_».1\ъм ив В 5 на ИС2,ИСЗ.ИЗД
из514на ИС1
Към ycuABamtAjr
Фиг. 5.9
да се обособят в един общ дисплей, например върху екрана на
електроннолъчева тръба. Предлаганото устройство дэва възмож-
ност да се контролират и покажат на екрана на ЕЛТ до 10 анало-
гови сигнала с напрежение от 0 до 1 V. Контролираните постоян-
Д1
Rl2k ГД507А R282k
С1
2.0x15
Към Вход на
ycmpoiicmbomo
Д219А
Фиг. 5.10
102
нотокови сигнали се изобразяват на екрана във вид на светещк
точки, конто се преместват във вертикална посока при увеличаване
на напрежението, а променливотоковите сигнали — във вид на
точки или линии с дължина, определена от напрежението на сиг-
Фиг. 5.1^
нала в дадения момент. Съществува възможност от логаритмично
отчитане на входния сигнал, като динамичният обхват е 40 dB.
Блоковата схема на десетканалния дисплей е показана на фиг.
5.8. Работата на устройството се управлява от генератора на
правоъгълни импулси с честота 1 kHz, конто постъпват на входа
на десетичния брояч. Изходите на брояча управляват чрез дешиф-
ратора аналоговия мултиплексор и ЦАП. Полученото от ЦАП
стъпаловидно напрежение се подава на входа на усилвателя за
хоризонтално отклонение. Изходът на аналоговия мултиплексор
управлява вертикалното отклонение на лъча.
103
На фиг. 5.9 е дадена принципната електрическа схема на устрвй-
ството за управление на дисплея.
Генераторът на правоъгълни импулси представлява мултивибра-
тор, изграден с интегрална схема от типа 7400. Цифрово-аналого*
Фиг. 5.1^
вият преобразувател е направен с помощта на дешифратор, в из-
водите на който е включена резисторната матрица R1—R11. Вто-
рият дешифратор управлява гейтовете на полевите транзистори
на аналоговия мултиплексор, като при напрежение —5 V съот-
ветният ключ се затваря. Тъй като устройството е с на маса,
в затворено състояние може да се намира само един ключ. Едно-
104
временно с превключването на десетте входни сигнала става
формирането на стъпаловидно напрежение на ЦАП. Височината
на отделните стъпки отговаря на разстоянието между отделяйте
точки на екрана. Ако контролираните напрежения са постоянни,
те се подават направо на входа на устройството. Ако са промен*
ливи, се подават през еднопътен изправител, схемата на който в
показана на фиг. 5.10.
При настройка на устройството е необходимо да се установят
местата на десетте светещи точки (положенията на лъча) върху
екрана. Това става с помощта на донастройващите резистори /?/•*•
<&R10. Паразитного светене (ак© се появи) може да се намали е
намаляване на съпротивлението на резистора R22 до 15—20kQ.
Устройството е монтирано върху двуслойна печатна платка.
Графичните оригинали за двата слоя са показани на фиг. 5.11
5.12, а монтажната схема — на фиг. 5.13.
5.3. КОМУТАТОР ЗА осцилоскоп
Тоаи комутатор дава възможност да се наблюдаватдвеосцило-
грами едновременнос помощта на еднолъчен осцилоскоп. Принци-
път на действие на схемата (фиг. 5.14) се състои в последователното
превключване към входа на осцилоскапа ту на единия вхоДен сиг-
нал, ту на другия, като превключването става с честота, много яо-
висока от честотата на сигнала, който се наблюдава. С помощта на
предлаганата схема могат да се изследват два сигнала с честота
до 20 kHz, като честотата на превключването се мени от 0,04-н0,8
MHz с помощта на потенциометъра R2. Ако трябва да се наблюда-
ват сигнали с по-висока честота, трябва да се пуска Т-тригерът в
схемата от външен генератор, тъй като собственият генератор на
схемата започва да работи нестабилно при честоти, по-високи от
800 kHz. Другият начин осцилограмите да се наблюдават непо-
движно върху екрана на осцилоскопа е да се намали честотата на
превключване от 4 до 6 пъти в сравнение с тази на изследвания
сигнал. И при двата случая трябва генераторът да се синхронизи-
ра с входния сигнал, за да могат да се получат неподвижни осци-
л ограми.
Действието на схемата е следното.
Двата транзистора, конто са поместени в един корпус (А/),
са свързан:! по схема ОЕ към общ товар. Емитернте на двата тран-
гистсра са свгргани към изходите Q и Q на Т-тригера (ИС2). Сле*
дователно, когато единият изход е в състоялие логическа „0“, т. е-
105
на емитера на съответния транзистор се подава потенциал, бли-
зък до този на „масата“, този транзистор е отпущен и сигналът от
неговия вход се подава към входа на осцилоскопа. В същото вре-
ие другият транзистор е запушен и сигналът, който се подава на
RSlOk
Фиг. 5 14
неговия вход, не се подава на входа на осцилоскопа. След през
ключването на Т-тригера ролите се сменят.
За да м-огат двете осцилограми да се наблюдават едновременно,
те трябва да са отместени една спрямо друга във вертикална посо-
ка. Това се постига чрез потенциометъра R5, който измени съотно-
шенията на делителите 7?/ и 7? 7, 7?в, Олределящи режимите на
съответните транзистора (т. е. измества работайте точки на двата
транзистора в противоположна! посоки). Потенциометрите 7?/ и
R9 служат за регулиране на входного ниво на двата сигнала. Чрез
S1 се избира в какъв режим ще работи схемата. Когато е включен
към С/, схемата работи без синхронизация с входния сигнал (но
при честота на сигналите до 20 kHz). При по-високи честоти прев-
ключвателят S2 се превключва към външен запускащ генератор.
Ако липсва такъв, S2 остава включен към вътрешния генератор.
106
Фиг. 5.15
Фиг. 5.16
107
a S/ се включва към C2, при което се получава честота на прев*-
ключване, 4 ч-6 пъти по-малка от входната, но двете честоти тряб-
ва да се синхронизират от изследвания сигнал.
На фиг. 5.15 и 5.16 са показани графичният оригинал на плат*
ката и монтажната схема.
6. ЗАЩИТА НА ВХОДНИТЕ ВЕРИГИ
НА РАДИОЛЮБИТЕЛСКИТЕ УРЕДИ
ОТ ПРЕТОВАРВАНЕ
6.1. ОБЩИ СВЕДЕНИЯ
Често иътн в радиолюбителската практика се налага да се пред-
пази електронният уред от претоварване при превишаване нор-
мираната стойноСт на входния сигнал. В такива случаи в схемата»
на уреда се предвижда „защита". Защитата от претоварване се
осъществява от включени в схемата допълнителни елементи. С
въвеждането на „защитите" се постигат две цели — предпазване на
отделяй елементи от претоварване и повреждане и ограничаване на>
сигнала, подавай към уреда, до определено ыиво. С това се нама-
ляват нел иней ните изкривявания. Обикновено при схемите за за-
щита се използват нелинейни елементи, диоди и транзистори. Те-
зи елементи имат ограничителни участъци от характеристиките си.
Използването на тези участъци не позволява подаванетона напое-
жения и токове с големи стойкости.
6.2. ЗАЩИТА ОТ ПРЕТОВАРВАНЕ С ИЗПОЛЗВАНЕ
НА ТОЧКОВИ ДИОДИ
Една от най-разпространените схеми за защита е показана Ha”
фиг. 6.1. Тази схема позволява да се осъществи защита от двупо-
лярни сигнали. Входного напрежение на интегралната схема не
може да превший стойност 2tt/Orp- Тази стойност при германиеви
и силициеви точкови диоди е различна. При германиеви диоди тя
е 0,2—0,3 V, а при силициеви диоди — 0,4—0,5 V. Използването
на точкови диоди е свързано с капацитета на диода. При включ-
ване на диода в обратната посока капацитетът е с малка стойност..
Обикновено този капацитет е под 8 pF.
108
В никои случаи, за да се увеличи стойността на ограничаващо*-
то напрежение, в схемите се включват няколко последователно свър-
зани диода. На фиг. 6.2 е показан друг начин на двустранно огра-
ничаване. В случая се използват преходите база — еммтер на>
Фиг. 6.1
два транзистора. Крайните изводи 1 и 2 на тази схема се свързват
към входните клеми на устройството. В случая се използват мало-
мощни NPN транзистори. На фиг. 6.3 е показана схема за огра-
ничаване с използването на диод и транзистор. В едната посока
сигналът се ограничава от диода, а в другата посока — от прехо-
да база — емитер на транзистора.
В случая, когато се налага ограничаването на сигнала по>
амплитуда да стане в по-широкн границн, се използва схемата, по-
казана на фиг. 6.4. С тази схема в зависимост от подбирането на на-
109»
шрежението за ограничаване ^{/Огр се получава различен обхват
за ограничаване. Предпазният резистор /?огр намалява до извест-
на степей чувстзителността на схемата. От друга страна, този ре-
Фиг 6 4
зистор заедно с резистора Rg може да се използва като честотно
компенсиран входен делител. За тази цел капацитетът на CG се
избира опитно.
6.3. ЗАЩИТА ОТ ПРЕТОВАРВАНЕ С ИЗПОЛЗВАНЕ
НА ЦЕНЕРОВИ ДИОДИ
В много случаи в радиолюбителската практика във входните
устройства се включват ценерови диоди за защита. Необходимо
е да се спомене, че при използването на ценеровите диоди във вход-
ните вериги трябва да се вземе под внимание капацитетът на диода
(при включването му в посока на стабилизация). В някои случаи
капацитетът има голяма стойност (например ценеровият диод
ZC162A има капацитет690 pF). Тази особеност обуславя използва-
нето на ценеровите диоди при схеми за сравнително ниски често-
ти или при постоянни напрежения.
На фиг. 6.5 е показана защитата на ЛЮБ транзистор с два цене-
рови диода. При поява на преднапрежение сигналът на гейта не
:може да нарасне повече от Uz+Uo, където Uz е напрежението на
.110
стабилизация, a UQ е напрежението на отпушване в права посока
на кой да е от двата диода. За да се намали влиянието на капаците-
та на ценеровия диод при високочестотните измервателни уреди»
Фиг. 6.5
последователно на стабилитрона се включва силициев точкой диод
с малък собствен капацитет.
При двустранно ограничаване може да се използва и диоден
111
мост, схемата на който е показана на фиг. 6.6. В никои случаи в;
радислкбителската практика намира приложение и схемата, пока-
зана на фиг. 6.7. При избиране на подходяща работна точка на.
транзистора схемата меже да се използва като двустранно ограни-
чаваша. За целта напрежението на базата се избира
UB=f),b(yz+Uо)«0,5 Uz.
Фиг. 6.7
и
Фиг. 6.8
112
Тази особеност на избора на работната точка на базата на
транзистора се илюстрира от фиг. 6.8.
Никои радиолюбителем конструкции притежават защита ере»
щу претоварване на системата за индикация. На фиг. 6.9 е пока-
зана такава защита. Ако токът / превиши в определена степен
«оминалния ток на уреда, падът на напрежението между крайннте
точки нараства. Диодите за защита се отпушват. Токът през систе-
ыата се ограничава, с коего тя се предпазва от претоварване.
S Влахтрониката в прегледнте на ТНТМ, кн. 8
113
ЛИТЕРАТУРА
1. Джу ров, К., Д. Македонски. Електрониката в прегледите на ТНТМ, жж. 6^
С., Техника, 1983.
2. Джуров, К., Д. Македонски. Електрониката в прегледите на ТНТМ, жж. 7.
С., Техника, 1984.
3. Джуров, К., Д. Македонски. Електрониката в прегледите на ТНТМ, жж. 5.
С., Техника, 1982.
4. Лучшие конструкции 29й и 30й выставок творчества радиолюбителе!. М.,
Техника, 1984.
5. Нейчев, С. Б. Цонев и др. Електронни устройства с линейни интегралжм
схеми. С. Техника, 1978.
6. Радио, телевизия, електроника, 1983, кн. 8.
7. Радио, 1983, кн. 7, 11.
8. Радио, 1984, кн. 2, 3, 4, 5.
9. Стопский, С., Акустическая спектометрия. М., Энергия, 1972.
10. Степанов Б., Измерительный комплекс радиолюбителя. М., Радио в
связь, 1982.
11. Справочник по нелинейным схемам. М., Мир, 1977.
12, Харт, X. Въведение в измервателната техника. С., Техника, 1982.
114
СЪДЪРЖАНИЕ
П р ед г ов op..................................................... 3*
1. Любителски електронни осцилоскопи........................... 5
1.1. Общи сведения ................................................. 5
1.2. Еднолъчев осцилоскоп за честоти до 500 kHz..................... 6
1.3. Двуканален осцилоскоп..........................................15
1.4. Едноканален осцилоскоп за честоти до 5 MHz ....................33
2. Анализатори на честотни спектри.............................46
2.1. Основни сведения. Методи за анализ иа спектри............•
2.2. Анализатор на спектри с честотен обхват от 500 до 800 kHz .... 52
2.3. Приложения на интегралната схема МС 1596 ..................... 57
3. Любителски генератори.......................................60
3
^.1. Високочестотен генератор за радиоизмервания................ 60
i.2. Генератор на линейноизменящо се напрежение с голям период . . 67
q.3. Генератор на линейноизменящо се напрежение.....................70
q.4. Генератор на стъпаловидно напрежение — брояч на импулси ... 71
5.5. Двутонов генератор за измервателни цели........................75
°.6. Генератор за мрежовндно поле за телевизионни приемницм .... 79
4. Преобразуватели на напэежзнич......................» . . . . 81
4.1. Преобразувател на постоянно напрежение в променливо............81
4.2. Преобразувател на напрежение във времеинтервал.............84
4.3. Преобразувател на напрежение в честота........................87'
5. Измервателни уреди .................................w 94
5.1. Любителски уреди за измерване на нелинейни изкривяваыыя . . 94
5.2. Десетканален дисплей.....................................1о«>
5.3. Комутатор за осцилоскоп..................................105
6. Защита на входните вериги на радиолюбителските уреди от
претоваэзане .............................................. 108
6.1. Общи сведения............................................108
6.2. Защита от претоварване с използване на точкови диоди.....108
6.3. Защита от претоварване с използуването на ценерови диоди . . .110
Литература ........................................................114
115>
ЕЛЕКТРОНИКАТА В ПРЕГЛЕДИТЕ НА ТНТМ, ки. 8
Авторы: доц. к.т.н. инж. Кири* Димитров Джурвв
доц. к.т.н. инж. Димитър Владимиров Македонски
Рецензента: доц.к.т.н. инж. Атзнас Иванов Шашкой
доц.к.т.н. инж. Сшфко Cminee Пъргавелов
Националност българска
Първо издание
Код 03 9533122211
3192 — 12—8 7
Изд. №14985
Научен редактор инж. Любов Алексиев*
Художник Николай Янчев
Художествен редактор Вахра Стоева
Технически редактор Цветана По плеска
Коректор Твдорка Петкова
Дадена за набор на 12. IX. 1986 г.
Подписана за печат м. февруари 1987 г.
Изляала от печат м. февруари 1987 г.
Формат 60 x84/16
Печ. коли 7,70
Изд. коли 7,34
УИК 8.52
Тираж 57004-Ю6
Цена 0,67 лв.
.Държавно издателство „Техника”, бул. Руски 6,-София
Държавна печдтница „Г. Димитров", Ямбол
ПЕЧАТНИ ГРЕШКИ В КНИГАТА
Електрониката в прегледите на ТНТМ — кн. 8
Стр. Ред | Напечатано | Да се чете По вина на
103 104 5 5 фиг. 5.13 фиг. 5.12 фиг. 5.12 фиг. 5.13 нечатннцата
Д1.Д2-2Д606
Д1
R2 910к
С7 200
Т1
R31M
R41M
R13
10к
R12
15к
S1 R1910k S2
R1782
КП 302В
R5IC3IR6
ДЗ.Д4-КС168А
Блок за Бертикално отклонение
Блок за хоризонтално отклонение
R45 Зк
R46
Т8КТ315Б
51к
43к 0.1
С
С
С
29
С
С
R40
47к
R21
360
R39
110k
1R50
J3.3 к
Т7
КТ315Б
тю
КТ315Б
R23 47K
„Усил-
Бане "
С28
27
С?6
25
сЬС8
10,0
15V
С22
21
R47
С17
|Д 3.0/15V
С18И 0,022________
120к
СЗ^-Сб 10т40
S4„4ecmoma’
ez
23
К1УТ401А
R26r*14.7k
С2ф
20
С1
0,1
R42
470к
S3.1
С15
0.022
R41 С16
.Синхронизация*
R44
270
R991k
о,
47
0,0
„X"
R22 22к
ИС1
5
R18 82 w
12
Дею
”Tl50
4
C9_L
180Т
22
КТЗЪЕ
R32I |8,2к
R34
Юк
Т5
КТ602Б
C12j
Т4
R33
КТ315Б
9QV
-9V
R53
R35
Юк
R29I
820|
R37
200
R38
270
R31
_4,7к
R27
1к
R28
120 Т
R36
200'1
200
8.2к
+ SCV
3,6k
КТ315Е
Т6КТ602Б
С14 L31mH
СЗО L4 1тН
Т14 КТ602Б
S5
С13 L2 1тН
~^4W16V
2 ________
"Г 47,0/16V
С31 L5 ImH
R94 R95
1М 1М
♦90 V!
6,3V
R6 /
R69
КТ6Э5Б
R70 360
0.25А
220
R77 300
-9V
90V
R81
юо.о
R82
ЛПтД15 — Д225Б
-500V
Д18-Д19-Д226Б
9CV
-9V
R73
2,4k
R85
1М
[R66
1270
038,
юо.о'
5C0V
ЕЛТ
DH7-11
800V;->1000V;
1209V
TV18-03
АН»------
390
сз?Х
100,0’Г
500V
t=r= С40
J 56/1200V
4=041 56/1200V
Токозахранда’ц с
R86
500к
R91 ЮОк
R87 R88
220к ЮОк
R92 R93
ЮОк
1000.0
25V
Д7
Д8
КТ805Б
б " и з
;° JJA723
12—2______
.-JUC35200
"R79 6.3k
Д5<-Д8-КД20С1/О
-----
I ДЮ ,
—Н
дп
-4Q
2.4к
1000.0
25V
Д12
НН
Т13
КТ602Б
C2CL
20бГ
R63
200
R64
209
R65
Юк
R78 22к
Д9тД12-КД2001
R58J
R62
47J00
22к
S3.2
R55
1к
С19
О.Г
R48
680
R56 5,1 к
R61
8,2к
Дължинз
на разв 1<!315Б
„Чест.
плавно"
КТ315Б
R57
820
1,0 0,22 0,047 0,01 2200
Фиг. 1.2
Д15
дю
£>1
-l- Л18. Д19,
=□----гтёН
lk L г-
С39Й
ЮО.О
500V
Тр2
0.25А
-200V
+12V
о
R18 1k
R17 1k
R11 1k
R27 560
R38 910
KB1
C12 0,1 J-
T3 2T6552
T5 2T6552
*C27 330
017
100n
Тб КТ 315 Б
Д1
SFD104
S1
Вход о-
J_ R19 1k
2
MC 1596 G
R13 1k
R12 1k
R1410k R1547k R1610k
610
C20 0,1
Т1КТ315Б
С5 0.1 —
O + 15V
— a
-15
R45 680
ИСЗ
С21 75
Т7
ВС357
C3
100n
T4 2T 6552
R58 1,6k
Вход
Калибробка" о--
ЮОп
КТ315Б
C6 0,1
R42 5.00k
10l R46 1°k
R49 10k R50 3,3k
-15V
R52 22k
R51 22k
RP1 20k
R53 20k
741
ИС4
+ 12V
330
T8
2T3502
R603,3k R6210k R62 3,3k
-O+15V
R64 22k
R63 22k
RP2 20k
R65 10k
R66 5,6k
741
ИС5
•о Изход към „X" усилбателд
на осцилоскопа
—О
Изход
към „Y**
усил-
Бателя
на осци-
лоскопа
Всички резистора са с мощност0,125#.
Всички кондензатори са с работно
напрежение 16V
ПЕНА 0.67 ЛВ