/
Автор: Иванов Б.С.
Теги: общая радиотехника электроника радиотехника электротехника осциллограф приложение к журналу радио
ISBN: 5-7030-0602-3
Год: 1991
Текст
ПРИЛОЖЕНИЕ К ЖУРНАЛУ «РАДИО»
Выпуск 3
Б. С. ИВАНОВ
ОСЦИЛЛОГРАФ-
ВАШ ПОМОЩНИК
приставки к осциллографу
Москва
Издательство «Патриот»,
МП «Символ-P» и редакция журнала «Радио»
1991
ББК 32.841
И20
Редактор А. В. Гороховский
Иванов Б. С.
И20 Осциллограф — ваш помощник —М.: Патриот,
МП «Символ-Р», 1991.— 144 с., ил.
3 р. 40 к.
230 202 0500—061 ББК 32.844
И 072(02)—91---- Бе3 °6ЪЯВЛ- 6Ф2
ISBN 5—7030—0602—3
© Б. С. Иванов, 1991
Технический редактор А. С. Журавлев
Корректор Т. А. Васильева
Подписана в печать 29/11-91 г. Формат 84Х1081/32 Изд. № 2/Г-592
Бумага офс. № 2 Гарнитура литер. Печать высокая
Усл. печ. л. 4,62 Уч.-изд. л. 5,6 Тираж 80 000 экз.
Цена 3 р. 40 к. Заказ 8099
Издательство «Патриот»,
129110, Москва, Олимпийский пр., 22
Малое предприятие «Символ-Р» 103045, Москва, Селиверстов пер.» 10
Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ
140010, Люберцы, 10, Московской обл., Октябрьский просп., 403
ОТ АВТОРА
Продолжая рассказ о применении осциллографа серии ОМЛ в
радиолюбительской практике, начатый в предыдущем выпуске бро-
шюры «Осциллограф — ваш помощник» (как работать с осцилло-
графом), предлагаем вниманию читателей описания электронных
приставок к осциллографу. С помощью одной из приставок можно
контролировать работоспособность резисторов, конденсаторов, тран-
зисторов, диодов, стабилитронов, с помощью другой «просматри-
вать» характеристики биполярных транзисторов разной структуры.
Третья приставка «нарисует» на экране две или три линии разверт-
ки, и на каждой нз них можно будет наблюдать «свой» сигнал
контролируемого или налаживаемого электронного устройства.
Другие описываемые в брошюре приставки позволят либо ана-
лизировать амплитудно-частотную характеристику, скажем, усили-
теля 34, либо визуально определять частоту генератора электриче-
ских колебаний.
Кроме того, приведены практические советы по доработке и со-
вершенствованию не только осциллографа серии ОМЛ, ио и неко-
торых других промышленных осциллографов, выпускаемых специ-
ально для радиолюбителей, а также даны описания схем некото-
рых специфических приставок.
3
«ЗДОРОВЬЕ» ДЕТАЛЕЙ-
НА ЭКРАНЕ ОСЦИЛЛОГРАФА
Как вы, наверное, догадались по прочтении заголовка, разговор
пойдет о проверке радиодеталей с помощью осциллографа. Хотя
существует немало способов проверки диодов, транзисторов, рези-
сторов, конденсаторов и других радиокомпонентов приборами со
стрелочными индикаторами, вряд ли оии заменят визуальный конт-
роль, при котором бывают заметны дефекты, почти не обнаружи-
ваемые другими приборами.
Итак, поговорим о «просмотре» параметров радиодеталей на
экране нашего осциллографа. Нетрудно догадаться, что просто
подключить выводы какой-то детали к входным щупам и наблю-
дать изображение на экране осциллографа бесполезно. Нужна при-
ставка, способная обеспечить рабочий режим для проверки де-
талей. Такую приставку придется изготовить самим.
Схема приставки приведена на рис. 1. В ней использован гото-
вый трансформатор питания Т1—унифицированный трансформатор
Рис. 1
кадровой развертки телевизоров ТВК-ИОЛМ, который нетрудно
приобрести в магазинах радиотоваров или заказать через базу
Роспосылторга. У этого трансформатора вторичная обмотка выпол-
нена с отводом почти от середины. Часть напряжения, снимаемого
с нижней, по схеме, половины обмотки (между выводами 3 и 4—5),
будем использовать чаще, чем все напряжение обмотки. Поэтому и
поставлен переключатель SA1, с помощью которого на измеритель-
4
ную часть приставки подается переменное напряжение либо 14 В,
либо 27 В.
Совсем не обязательно использовать указанный трансформатор со
сравнительно высоким напряжением на вторичной обмотке. Вполне
подойдет трансформатор с напряжением 6... 8 В, чтобы не пере-
гружать некоторые проверяемые полупроводниковые приборы
(в частности, транзисторы, у которых допустимое напряжение
между коллектором и эмиттером или базой и эмиттером не пре-
вышает десятка вольт), а вот дополнительная обмотка может быть
рассчитана даже на большее напряжение — она используется при
проверке «высоковольтных» стабилитронов и тринисторов.
С подвижного контакта переключателя SA1 сигнал поступает на
гнездо XS1, а с него — на входной щуп осциллографа. «Земляной»
щуп осциллографа, подключаемый к гнезду XS2, оказывается со-
единенным с входным щупом через резистор R3. Поскольку ниж-
ний, по схеме, вывод этого резистора не подключен к цепи ниж-
него вывода вторичной обмотки трансформатора, падения напря-
жения иа резисторе не будет, а значит, не будет и сигнала на входе
Y осциллографа.
Другое дело с входом X — его проводник, соединенный с гнез-
дом XS6, оказывается подключенным к выводу 3 вторичной обмот-
ки трансформатора через переменный резистор R2. Поскольку «зем-
ляной» щуп осциллографа соединен (через резистор R3) с другим
выводом (4—5 или 6) обмотки, на входе X осциллографа будет
переменное напряжение, амплитуду которого можно изменять пере-
менным резистором R2 (он образует с входным сопротивлением
усилителя канала X делитель напряжения). Поэтому на экране
осциллографа, работающего в режиме внешней развертки (кнопка
«АВТ.—ЖДУЩ.» — в положении «АВТ.», а «РАЗВ.» — ВХ.Х» —
в положении «ВХ. X»), появится горизонтальная линия. Вход осцил-
лографа может быть как открытый, так и закрытый, но лучший
вариант — режим открытого входа.
К гнездам XS3—XS5 подключают выводы проверяемых радиоде-
талей (в основном к гнездам XS3 и XS4). Резистор R1 и кнопка
SB1 необходимы для проверки и установки калибровки осцилло-
графа по входам Y и X. Резистором R4 устанавливают ток через
управляющий электрод при проверке тринисторов.
Постоянные резисторы в приставке могут быть МЛТ-0,25, пере-
менные— СП-I или аналогичные. Кнопка и переключатель — лю-
бой конструкции, сетевой выключатель Q1—тоже любой конст-
рукции, но рассчитанный на работу при данном сетевом напряже-
нии. Гнезда — любые, но лучше использовать гнезда-зажимы (клем-
мы), чтобы можно было крепить выводы деталей.
Детали приставки смонтируйте в корпусе произвольной конст-
рукции, например, показанной на рис. 2. Гнезда-зажимы и органы
управления устанавливают на лицевой панели, держатель предо-
хранителя с предохранителем — на задней стенке. Через отверстие
в задней стенке выводят шнур питания с сетевой вилкой ХР1
на конце.
Как только приставка будет включена в сеть, а осциллограф
подключен к ней, на экране появится горизонтальная линия раз-
вертки. Но не спешите регулировать ее длину переменным рези-
стором R2. Сначала установите переключатель SA1 в положение «I»
н замкните между собой гнезда XS3 и XS4. На экране осцилло-
5
графа появится вертикальная полоса (ведь вход X замкнут на
«земляной» щуп, а напряжение со вторичной обмотки подведено
к резистору R3, а значит, к входу Y), ее наибольший наблюдаемый
размах устанавливают входным аттенюатором — в данном примере
на рис. 3,а четыре деления масштабной сетки при установке атте-
нюатора— в положение «10 В/дел.».
Вот теперь, сняв перемычку между гнездами XS3 и XS4, можно
установить переменным резистором R2 линию развертки длиной
тоже четыре деления масштабной сетки (рис. 3,6). Чтобы убедиться
в правильности калибровки, нажмите кнопку SB1. На экране долж-
на появиться линия (рис. 3, в), расположенная относительно гори-
зонтали и вертикали точно под углом 45°. В случае необходимости
более точно наклон можно установить тем же переменным рези-
стором. Теперь все готово к проверке деталей.
Начнем с постоянного резистора. Его выводы подключают к
гнездам XS3 и XS4. Поскольку при замыкании этих гнезд на
экране появляется вертикальная полоса, а при размыкании — го-
ризонтальная (соответственно нулевое сопротивление и бесконеч-
ное), то при проверке резисторов линия будет занимать эти и
промежуточные положения в зависимости от сопротивления рези-
стора. Так, с резистором сопротивлением 20 кОм линия отклонится
от горизонтали на 20° (рис. 4, а), ас резистором сопротивлением
1,5 кОм—иа 60° (рис. 4,6). Научившись отсчитывать по экрану
Рис. 4
угол наклона (здесь поможет транспортир), можете составить
график, по которому будете определять значение сопротивления.
График выглядит так, как показано на рис. 5.
6
Проверяя переменный резистор, подключают к гнездам XS3 и XS4
один из крайних выводов и средний (движок). Перемещая движок
из одного крайнего положения в другое, будете наблюдать на
экране изменение угла наклона линии. Если линия все время
остается непрерывной, резистор исправен. Появление помех, скачки
линии от наклонной до горизонтальной свидетельствуют о плохом
контакте движка резистора с графитовым слоем. Такой резистор
использовать в радиоаппаратуре нежелательно.
Интересна проверка с помощью приставки фоторезистора. При
его подключении и затемнении светочувствительного слоя на экране
осциллографа должно быть изображение горизонтальной или с не-
большим наклоном прямой линии, что свидетельствует о большом
темновом сопротивлении фоторезистора. При освещении же чувст-
вительного слоя наклон линии изменится — она будет стремиться
к вертикали. Чем больше угол наклона, тем меньшим сопротивле-
нием обладает фоторезистор, а значит, тем больше его освещен-
ность. Как и для резистора, по углу наклона линии можно опреде-
лить сопротивление фоторезистора, пользуясь графиком.
Следующая радиодеталь — конденсатор. При подключении его
выводов к приставке на экране будет наблюдаться либо прежняя
горизонтальная линия, либо эллипс, либо вертикальная линия — все
зависит от емкости или качества конденсатора. Так, конденсаторы
емкостью до 0,01 мкФ «оставляют» горизонтальную линию на экра-
не, появление вертикальной линии укажет на короткое замыкание
обкладок. Если емкость конденсатора 0,02 мкФ и более (до
10 мкФ), на экране наблюдается эллипс или круг в зависимости
от емкости. Скажем, емкости 0,3 мкФ будет соответствовать гори-'
зонтально расположенный эллипс (рис. 6, а) с отношением гори-
Рис. 6
зонтальной оси к вертикальной равным 4. Когда подключите кон-
денсатор емкостью примерно 1 мкФ, на экране появится круг
(рис. 6, б), а с увеличением емкости круг начнет сжиматься в
эллипс с меньшей горизонтальной осью. По отношению осей
эллипса можно определить емкость испытываемого конденса-
тора, воспользовавшись графиком на рис. 7.
7
Приставка пригодна для проверки обмоток трансформаторов,
дросселей и других деталей сравнительно большой индуктивности.
На экране в этом случае появляется эллипс (рис. 8), наклон
которого зависит от значения индуктивности. К примеру, при ин-
дуктивности до 5 Гн большая ось эллипса оказывается наклонен-
ной ближе к вертикали (рис. 8, а). С индуктивностью 5 Ги по-
явится круг (как и при проверке конденсатора емкостью около
1 мкФ), а при большей индуктивности ось эллипса начнет прибли-
жаться к горизонтальной линии (рис. 8,6). Сравнивая между собой
изображения заведомо исправной обмотки и испытуемой, нетрудно
сделать вывод о наличии или отсутствии короткозамкнутых витков
в обмотке. Ширина эллипса в этом случае уменьшается, а иногда
он превращается в прямую линию, характерную для резисторов
определенного сопротивления.
а
Рис. 8
Рис. 9
Подключив к приставке германиевый или кремниевый диод, уви-
дите картину, показанную на рис. 9, а. Часть горизонтальной линии
развертки (точно половина ее) «переломится» вверх под углом 90° —
это прямая ветвь характеристики диода, когда он пропускает ток.
Горизонтальная часть изображения — обратная ветвь, соответствую-
щая закрытому диоду (когда на него подается обратное напря-
жение).
Изменив полярность подключения диода, увидите, что прямая
ветвь окажется внизу (рис. 9,6). В дальнейшем по положению
этой ветви вы сможете определять выводы любого диода, если
на его корпусе отсутствует маркировка. Когда прямая ветвь вверху,
к гнезду XS3 подключен анод диода, а к гнезду XS4 — катод.
Вы, наверное, заметили уже, что по сравнению с характеристика-
ми диодов в справочной литературе наше изображение зеркально.
Это результат фазового сдвига (на 180°) между напряжениями,
поступающими на вертикальный и горизонтальный входы осцилло-
графа. Чтобы получить «правильное» изображение характеристики,
нужно поменять местами проводники от горизонтальных пластин
осциллографа. На некоторых осциллографах для этой цели уста-
навливают на задней стенке переключатель. Такой переключатель
можно поставить и в осциллографе ОМЛ-2М. Но проще всего
установить сбоку от экрана зеркало (под прямым углом) и наблю-
дать изображение через него — характеристика полупроводниковых
приборов будет «рисоваться» в реальном виде.
Стабилитрон подключают к приставке в той же полярности, что
и диод, — анодом к гнезду XS3. На экране появится изображение
обеих ветвей характеристики, правда, как уже было сказано, в
8
зеркальном виде (рис. 9, в). Расстояние между вертикальными
линиями ветвей равно напряжению стабилизации проверяемого
элемента. Поскольку калибровка масштабной сетки по вертикали
и горизонтали одинакова (10 В/дел.), можно считать, что у под-
ключенного в данном случае стабилитрона Д810 оно соответст-
вует 10 В.
Чтобы измерить это напряжение более точно, поменяйте местам»
шупы входов осциллографа и установите входным аттенюатором
чувствительность 2 В/дел. — получите картину, показанную на
рис. 9, г (придется, конечно, сместить линию одной из ветвей на
нижнее деление масштабной сетки). Теперь удобно будет не только
более точно фиксировать напряжение стабилизации, но и сравни-
вать стабилитроны между собой, а также отбирать нужный из них
для собираемой конструкции.
При проверке стабилитронов с большим напряжением стабили-
зации нужно устанавливать переключатель SA1 в положение «II»,
т. е. увеличивать подаваемое на входные гнезда прибора напря-
жение. В этом случае проверяют калибровку и корректируют ее
известным способом.
Тринистор подключают анодом и катодом к гнездам XS3 и XS4
в указанной полярности, а управляющий электрод соединяют с
гнездом XS5. Движок переменного резистора R4 устанавливают
вначале в нижнее по схеме положение, т. е. полностью вводят
сопротивление резистора. На экране осциллографа должна быть
пока горизонтальная линия. Затем по мере перемещения движка
резистора вверх по схеме, т. е. по мере увеличения тока через
управляющий электрод, можно наблюдать изменение наклона линии,
как и при проверке переменного резистора. Но вскоре тринистор
включится (откроется) и на экране увидите его ветви — прямую
и обратную (рис. 10, а).
Такое случится при испытании низковольтного маломощного три-
нистора, открывающегося при небольших токах через управляющий
электрод. Для высоковольтного тринистора следует увеличить пи-
тающее напряжение, переставив переключатель SA1 в положение
«II».
Но возможен вариант, что даже при большом напряжении и
полностью выведенном сопротивлении резистора R4 тринистор
вообще ие включится (недостаточен ток в цепи управляющего
электрода) и на экране осциллографа будет наблюдаться лишь
плавный поворот линии от горизонтального к вертикальному поло-
жению (рис. 10, б) при перемещении движка переменного резистора.
Как же тогда убедиться в исправности тринистора? Очень
просто — собрать простую установку из батареи 3336, лампы на
3,5 В и ток 0,26 А и двух кнопочных выключателей (рис. 11).
Кратковременное нажатие кнопки SB1 должно вызывать открыва-
ние тринистора и зажигание лампы, а нажатие (тоже кратковре-
9
менное) кнопки SB2 — выключение тринистора и гашение лампы.
Если же тринистор «не подчиняется» управляющим сигналам от
кнопок, значит он неисправен.
Проверяя транзисторы структуры р-п-р малой и средней мощно-
сти, подключают к зажимам приставки лишь выводы коллектора
и эмиттера (рис. 12). Если транзистор исправен, на экране будет
прямая или слегка изогнутая линия развертки.
Затем поочередно соединяют вывод базы с коллектором
(вариант 1) или эмиттером (вариант 2). На экране должна появ-
ляться картина, изображенная соответственно на рис. 12, а или
12, б. Для транзистора структуры п-р-п картина изменится на
обратную (рис. 12, в или 12, г). В данном случае проверяют пере-
ходы транзистора, которые «работают» как диоды.
Рис. 12
Появление искаженного изображения свидетельствует о неустой-
чивости параметров транзистора. А отклонение сторон угла от
горизонтали или вертикали указывает на плохое качество перехода.
Если вывод базы соединять с выводом коллектора или эмиттера
через переменный резистор сопротивлением 470 кОм или 1 МОм,
можно наблюдать плавный изгиб прямой ветви «диода», свидетель-
ствующий о способности транзистора управляться подаваемым на
базу напряжением.
ХАРАКТЕРИОГРАФ ДЛЯ ТРАНЗИСТОРОВ
С помощью предыдущей приставки можно лишь проверить рабо-
тоспособность транзисторов. Но порою подобных сведений бывает
недостаточно для решения об использовании того или иного тран-
зистора в конструируемом устройстве. Ведь нередко бывает необ-
ходимо подобрать транзисторы, скажем, для выходного каскада
радиоприемника, с одинаковыми или возможно близкими парамет-
рами. Наиболее приемлемый практический путь здесь — измерение
статического коэффициента передачи тока. Но лучшие результаты
дает сравнение выходных характеристик транзисторов и отбор по
ним приборов с одинаковыми данными.
О приставке к осциллографу для просмотра выходных характе-
ристик транзисторов обеих структур — характериографе и пойдет
рассказ. Но прежде чем начать его, следует сказать несколько
слов о самих выходных характеристиках и ответить на вопрос,
почему именно они выбраны для контроля характериографом.
Выходные характеристики транзистора — это зависимости кол-
лекторного тока от напряжения между коллектором и эмиттером
при различных токах базы. Снимают подобные характеристики
обычно при включении транзистора по схеме с общим эмиттером
10
(ОЭ). Вот, к примеру, как это делается для транзистора МГГ42Б
(рис. 13, а). С помощью переменного резистора R1, подключенного
к гальваническому элементу G1, изменяют ток базы транзистора,
а напряжение на коллекторе устанавливают переменным резистором
R2, подключенным к батарее GB1 (например, составленной из
восьми элементов напряжением 1,5 В). Базовый ток контролируют
микроамперметром РА1, коллекторный — миллиамперметром РА2,
Установив ток базы, скажем, равным 20 мкА, подают на коллек-
тор напряжение 1 В, 2 В, 3 В и т. д. Для каждого значения на-
пряжения определяют значение коллекторного тока транзистора.
Затем задают другие значения тока базы (40, 60, 80 мкА и т. д.)
и вновь определяют коллекторный ток при разных напряжениях на
коллекторе. А затем по полученным данным вычерчивают график
Йис. 13, б) семейства выходных характеристик данного транзистора.
эдобные графики вы встретите в справочниках по транзисторам.
О чем свидетельствуют выходные характеристики? Во-первых,
выходной ток, т. е. ток коллектора, почти не зависит от напряже-
ния на коллекторе, а определяется лишь заданным базовым током.
Во-вторых, прн имеющемся источнике питания каскада задаваемый
коллекторный ток может быть обеспечен при вполне определенном
токе базы. Скажем, если нужен коллекторный ток 4,5 мА при
напряжении источника питания 4,5 В, ток базы должен быть
40 мА. А для коллекторного тока 8 мА при том же питании при-
дется увеличить базовый ток до 80 мкА. Вот так по выходным
характеристикам вы можете определять нужный начальный ток
базы, а уже по нему рассчитывать сопротивление базового рези-
стора.
Кроме того, по выходным характеристикам нетрудно определить
выходное сопротивление транзистора для постоянного или пере-
менного тока — параметры, которые необходимо зиать для расчета
усилительных каскадов и правильного согласования их. Например,
сопротивление по постоянному току в рабочей точке А составит:
R_ = Uk/Ik,
11
где R=—сопротивление транзистора, Ом; UK — напряжение на
коллекторе транзистора, В; 1к — ток коллектора, А. В нашем при-
мере сопротивление составит 1000 Ом. В точке Б сопротивление
будет ниже.
Для переменного тока сопротивление в той же точке А можно
определить по формуле:
R~=AUK/AIK,
где R~—сопротивление транзистора, кОм; AUK—приращение на-
пряжения на коллекторе, В; Л1к — соответствующее ему прираще-
ние коллекторного тока, мА.
Для показанных на графике рис. 13,6 приращений нетрудно под-
считать, что сопротивление транзистора составит примерно 15 кОм.
И еще. По выходным характеристикам можно определить стати-
ческий коэффициент передачи тока базы в данной рабочей точке.
Для этого нужно разделить значение коллекторного тока на ток
базы. Скажем, для точки А коэффициент передачи составит 105, в
точке Б он уменьшится до 100. Видите, сколько полезных сведений
удалось получить по выходным характеристикам транзистора? Вот
почему, сравнивая между собой различные выходные характерис-
тики, можно точнее подобрать одинаковые по параметрам тран-
зисторы.
А теперь о нашем приборе-приставке. Его задача — подавать
на проверяемый транзистор изменяющееся коллекторное напряже-
ние и ступенчато изменяющееся базовое напряжение, определяю-
щее базовый ток. «Ступеньки» тока должны быть одинаковы.
Тогда на экране осциллографа, подключенного к коллекторной
цепи транзистора, можно будет «увидеть» выходные характе-
ристики.
Схема практической приставки-характериографа, разработанной
курским радиолюбителем Игорем Александровичем Нечаевым, при-
Рис. 14
12
ведена на рис. 14. Питается приставка от сети переменного тока,
напряжение которой подается выключателем Q1 на понижающий
трансформатор Т1. Со вторичной обмотки напряжение подается на
два выпрямителя. Первый выполнен на диоде VD1, сглаживающем
фильтре C1R1C2 и стабилитроне VD3. Он используется для пита-
ния микросхем приставки.
Второй выпрямитель — на диоде VD2 обеспечивает пульсирующее
напряжение, необходимое для питания коллекторной цепи проверя-
емого транзистора и получения горизонтальной линии развертки
осциллографа.
На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор прямоугольных
импульсов, следующих со сравнительно большой частотой — около
100 кГц. Оии поступают на инвертор DD1.3 и делитель частоты
на 2, выполненный на триггере DD2. К выходам инвертора и триг-
гера подключен так называемый цифроаналоговый преобразователь,
составленный из резисторов R5—R8. В точке А преобразователя
образуется ступенчатое напряжение, показанное на рнс. 15, а.
Когда к гнездам «Э», «Б», «К» разъема XS1 подключают прове-
ряемый транзистор структуры п-р-п, а переключатели SB1 и SB2
оказываются установленными в показанное на схеме положение,
на коллектор транзистора поступает пульсирующее напряжение,
изменяющееся по амплитуде от нуля до 20 В. Одновременно на
базу транзистора подается ступенчатое напряжение с цифроанало-
гового преобразователя, но через цепочку из последовательно со-
единенных резисторов R9 и R10. Переменным резистором R10 мож-
но изменять это напряжение, а значит, ток в цепи базы. Причем
при перемещении движка резистора пропорционально изменяется
базовый ток от каждой «ступеньки» напряжения.
Протекающий при этом ток (он тоже «ступенчатый») через
транзистор создает «ступенчатое» падение напряжения на резисто-
ре R11, включенном в эмиттерную цепь транзистора. Снимаемое с
резистора напряжение подается через вилку ХРЗ на вертикальный
вход осциллографа. «Земляной» щуп осциллографа соединяют с
вилкой ХР4, а сигнал с вилки ХР2 подают на горизонтальный вход
осциллографа. Поскольку частота изменения «ступенек» тока на
базе транзистора значительно (в 2000 раз) выше частоты разверт-
ки, на экране появляются практически непрерывные (хотя на самом
деле они из отдельных точек) изображения выходных характерис-
тик транзистора (рис. 15,6).
Следует сразу уточнить, что в данном случае наблюдается не
коллекторный, а эмиттерный ток, который практически совпадает
13
с коллекторным (разница может составить десятки микроампер,
что несущественно для наших измерений).
Гнезда разъема XS2 служат для подключения к приставке вто-
рого транзистора аналогичной структуры. Нажимая и отпуская
кнопку SB1, можно наблюдать на экране осциллографа выходные
характеристики либо первого, либо второго транзистора и сравни-
вать их между собой.
Когда же нужно проверить транзисторы структуры p-ti-p и срав-
нить их между собой, используют гнезда разъемов XS3 и XS4. Но
в этом случае ступенчатое напряжение на базу транзистора пода-
ется через так называемое «зеркало тока», составленное из тран-
зисторов VT1 и VT2. Оно обеспечивает такую же полярность
сигнала на базе транзистора структуры р-п-р по отношению к
эмиттеру, что и в случае проверки транзистора другой структуры.
В результате картина выходных характеристик на экране неизменна
при проверке транзисторов любой структуры.
Прнставка-характериограф позволяет наблюдать на экране вы-
ходные характеристики для четырех значений тока базы (один из
токов — нулевой). Конечно, возможно и большее число градаций
базового тока, но, к сожалению, на малогабаритном экране ОМЛ-
2М (ОМЛ-ЗМ) они будут плохо различимы. Да к тому же услож-
нится и конструкция приставки.
В приставке могут быть использованы, кроме указанных на схе-
ме, микросхемы К176ЛЕ5, К561ЛЕ5, К561ЛА7 (DD1), К561ТМ2
(DD2); транзисторы КТ315А—КТ315И с возможно близкими пара-
метрами; диоды КДЮ2Б, КД103А, КД 1056—КД 105 Г, Д226Б; ста-
билитрон D08. Постоянные резисторы могут быть типов МЛТ, ВС,
переменный R10—СПО-0,5, СПЗ-12. Конденсаторы Cl, С2 — К50-3,
К50-6, К50-12; СЗ—МБМ, БМ, КЛС; С4 —КД, КТ, КЛС. Выклю-
чатель Q1—П2К с фиксацией положения, переключатель SB2 —
также П2К с фиксацией положения, a SB1—аналогичный, но без
фиксации положения. В качестве разъемов для подключения выво-
дов транзисторов использованы панельки от микросхем серии К155,
но подойдут и другие малогабаритные разъемы с гнездами.
Трансформатор питания Т1—готовый, от радиоприемника «Аль-
пинист-417». Можно использовать любой другой маломощный и
малогабаритный трансформатор с напряжением на вторичной об-
мотке 12... 15 В при токе нагрузки до 100 мА.
Часть деталей приставки смонтирована на печатной плате (рис.
16), а часть установлена иа лицевой панели — крышке металличес-
кого корпуса (рис. 17). Плата укреплена на боковой стенке
корпуса.
Проверять и налаживать приставку будете с помощью осцилло-
графа, работающего в автоматическом режиме, с открытым входом
и установленной чувствительностью 10 В/дел. Сначала входные
щупы осциллографа подключите к выводам вторичной обмотки
трансформатора и убедитесь в наличии переменного напряжения —
размах колебаний здесь будет около 40 В (рис. 18, а). Затем под-
соедините «земляной» щуп осциллографа к вилке ХР4, а входной —
к вилке ХР2. Теперь на экране появятся одиополупериодные коле-
бания амплитудой около 20 В (рис. 18,6).
Далее подключите входной щуп к плюсовому выводу конденса-
тора С1 —вы увидите извилистую линию, отстоящую от линии
развертки примерно на два деления (рис. 18, в). Это выпрямлеи-
14
115
Рис. 16
Рис. 17
т
Рис. 18.
15
ное напряжение с пульсациями. Уровень пульсаций нетрудно изме-
рить, переключив осциллограф в режим закрытого входа и уста-
новив чувствительность 1 В/дел., — он составит почти 3 В.
Переставив входной шуп осциллографа (он вновь работает в ре-
жиме с открытым входом) на вывод катода стабилитрона, увидите
практически прямую линию (рис. 18,г), приподнятую иад линией
развертки почти на деление. Это питающее напряжение микросхем,
стабилизированное стабилитроном. Уровень пульсации его не пре-
вышает 0,05 В, что вполне допустимо для наших целей.
Переходим к проверке генераторной части приставки. Здесь также
удобно пользоваться осциллографом в режиме открытого входа.
Развертка пока находится в автоматическом режиме с внутренней
синхронизацией. Входным щупом осциллографа коснитесь вывода
10 элемента DD1.3. На экране появятся две параллельные линии.
Нужно подобрать длительность развертки, например, равной
5 мкс/дел., и после этого включить ждущий режим на осциллогра-
фе с запуском от плюсового сигнала. На экране появятся импульсы
генератора (рис. 19,а). Вершины импульсов—это уровни логиче-
ской 1, а нлыцадки у основания — уровни логического 0. Передние
фронты импульсов отстоят друг от друга иа 10 мкс, значит, частота
следования их равна 100 кГц.
Перенесите входной щуп осциллографа на вывод 1 триггера
DD2— здесь импульсы более широкие (рис. 19,6) и следуют с вдвое
меньшей частотой.
Результат суммирования обоих сигналов (с выходов элемента
DD1.3 и триггера), иначе говоря, результат работы аналого-цифро-
вого преобразователя, увидите в точке А соединения выводов рези-
сторов R6, R8, R9 (рис. 19,в). Чтобы лучше рассмотреть изображе-
ние, увеличьте чувствительность осциллографа до 2 В/дел. и смести-
те линию развертки, например, на нижнее деление масштабной сет-
ки (рис. 19,г).
Не правда ли, наблюдается ступенчатое нарастание сигнала? Но
«ступеньки» смотрятся сглаженными, едва похожими на показан-
ные на рис. 15,а. «Виноват» осциллограф. Ведь его входная емкость
сравнительно велика (40 пФ), а наблюдение весьма короткого (дли-
тельностью 5 мкс для каждой «ступеньки») импульсного сигнала
ведется на делителе со сравнительно большим сопротивлением рези-
сторов. Происходит интегрирование сигнала, и передние фронты им-
пульсов «заваливаются».
Как избавиться от этого «дефекта»? Нужно уменьшить входную
емкость измерительной цепи, подключив входной щуп осциллографа
к указанной точке через конденсатор небольшой емкости —
10... 5 пФ. На экране увидите четкие «ступеньки», правда, для их
16
наблюдения придется увеличить чувствительность осциллографа.
А чтобы изображение не было искажено находками, придется либо
подпаять щуп (проводник от него) к проверяемой точке, либо до-
тронуться второй рукой до «земляного» щупа, если входной дер-
жите в руке.
После этого можно подключить входной щуп осциллографа к
вилке ХРЗ (или вставить вилку непосредственно во входное гнез-
до осциллографа), а вилку ХР2 соединить с гнездом «Вх.Х
(СИНХР.)» осциллографа через переменный резистор сопротивле-
нием 100 кОм. Осциллограф теперь должен работать в режиме
внешней развертки (кнопка «РАЗВ.—ВХ.Х» нажата) с открытым
(можно и с закрытым) входом.
Дополнительным переменным резистором установите длину линии
развертки равной восьми делениям, а саму линию сместите на
нижнее деление масштабной сетки (рис. 20,а). Поскольку амплиту-
да поступающего с вилки ХР2 напряжения равна 20 В, цена деле-
ния линии будет соответствовать 2,5 В.
Переключатели приставки установите в показанное на схеме
положение, а движок переменного резистора R10— примерно в
среднее положение. Вставьте в гнезда разъема XS1 транзистор,
скажем, КТ315Б. На экране осциллографа должна появиться кар-
тина выходных характеристик, которую можно установить удобной
для наблюдения (рис. 20,6) изменением чувствительности осцилло-
графа (например, установив чувствительность 0,2 В/дел.). При пере-
мещении движка переменного резистора R10 будет изменяться рас-
стояние между ветвями характеристик — изображение будет либо
сжиматься, либо растягиваться. Но сказать что-либо конкретное о
параметрах транзистора, например о его коэффициенте передачи,
нельзя, поскольку еще не отградуированы шкала переменного рези-
стора и значение базового тока, а также его приращения еще не
известны.
Займемся градуировкой шкалы переменного резистора. Резистор
R3 временно отсоедините от общего провода и освободившийся вы-
вод соедините с гнездом «Б» разъема XS3. Параллельно резистору
R3 подключите входные щупы осциллографа («земляной» щуп—к
верхнему по схеме выводу рзистора), работающго в автоматиче-
ском режиме, с внутренней разверткой. Длительность развертки
установите 5 мкс/дел., а чувствительность 0,05 В/дел.
Переключатель SB2 переведите в положение «р-п-р» и включите
приставку. На экране осциллографа появится сигнал, размах ко-
торого зависит от чувствительности. Если он достаточный (3 ...
...4 деления), можете переключить осциллограф в ждущий режим
и засинхронизнровать изображение. Это будут зеркальные (по
2-8099 9 1 7
сравнению с показанными на рис. 15 и 19) «ступеньки» (рис. 20 Д'),
Перемещением движка переменного резистора R10 можете изменять
амплитуду «ступенек», т. е. изменять ток, протекающий через ре-
зистор R3, а значит, через будущую базовую цепь проверяемый
транзисторов.
Установив сначала движок резистора в положение максималь-
ного сопротивления (т. е. минимального базового тока), измерьте
амплитуду любой из «ступенек» (они должны быть одинаковые), а
затем подсчитайте приращение базового тока по формуле:
Д1в= 10б- Uc/R3,
где Д1в — приращение базового тока, мкА; Ue — амплитуда «сту-
пеньки», В; R3 — сопротивление резистора R3, Ом. Полученное
значение проставляют на шкале резистора.
Аналогично определяют и отмечают на шкале значения прира-
щений тока в промежуточных и другом крайнем положениях движ-
ка резистора. Вообще достаточно нанести на шкалу 4—5 значений,
скажем, 30, 40, 50, 75, 100 мкА.
Вот теперь можно восстановить подключение резистора R3 к
общему проводу и вернуться к наблюдению выходных характери-
стик. А уже по ним определить коэффициент передачи (рнс. 20,в)
по формуле:
h2lg = 106AU/AIe-Rll,
где h2ig—коэффициент передачи транзистора; AU — амплитуда
«ступеньки», В; Лк—значение приращения тока базы, установлен-
ное переменным резистором R10, мкА; R11— сопротивление рези-
стора Rl 1, Ом.
В показанном на рис. 20,в примере движок переменного резисто-
ра R10 находился в положении «50 мкА», а чувствительность осцил-
лографа установлена равной 0,2 В/дел. Поэтому коэффициент пе-
редачи транзистора составил 80. Подключая другие транзисторы,
попробуйте определить их коэффициент передачи. Вставив же д
гнезда XS1 и XS2 пару транзисторов структуры п-р-п, а в гнезда
XS3 и XS4 пару транзисторов структуры р-п-р, сможете сравни-
вать их друг с другом по наблюдаемым характеристикам.
При работе с приставкой следует помнить, что она рассчитана на
проверку маломощных транзисторов. Кроме того, большая частота
изменения «ступенек» базового тока затрудняет испытания низко-
частотных транзисторов (например, МП26Б). Если все же вы по-
желаете использовать приставку и для таких транзисторов, реко-
мендуется изменить (уменьшить) частоту генератора увеличение»
сопротивления резистора R4 вплоть до 3 МОм.
Может случиться, что с установленными транзисторами VTI В
VT2 «зеркало тока» будет работать ненадежно. Тогда придется
несколько изменить его схему — в эмиттерные цепи транзисторов
включить резисторы сопротивлением по 20 кОм, а резистор R9 пе-
реставить в цепь верхнего, по схеме, контакта секции SB2.1 пере-
ключателя структуры.
На приставке-характериографе можно проверять, как и на пре-
дыдущей приставке, полупроводниковые диоды и стабилитроны —
их выводы подключают к гнездам «К» и «Э» разъемов XS1 и XS2.
И последнее. Приставка-характериограф пригодна, кроме
ОМЛ-2М (ОМЛ-ЗМ), для других осциллографов, снабженных
18
гнездом внешней развертки (вход усилителя горизонтального от-
клонения). В зависимости от чувствительности этого входа подби-
рают сопротивление внешнего добавочного резистора в цепи
вилки ХР2, чтобы получить нужную длину линии развертки.
Если этот характериограф позволяет наблюдать четыре зависи-
мости тока коллектора от напряжения коллектор—эмиттер при фик-
сированных токах базы, то с помощью приставок, разработанных
брянским радиолюбителем В. Иноземцевым, на экране осциллогра-
фа появляются восемь таких характеристик.
На рис. 21 приведена схема первого варианта приставки-харак-
териографа, предназначенной для проверки маломощных транзисто-
ров обеих структур. Причем выводы транзисторов структуры
п-р-п включают в гнезда XS1—XS3, а транзисторов структуры
р-п-р — в гнезда XS4—XS6.
Рис. 21
Фиксированные токи базы исследуемых транзисторов получают
благодаря включению в цепь базы «весовых» (т. е. кратных како-
му-то значению — «весу») резисторов R13 (R), R12 (2R), Rll (4R)
с помощью электронных ключей VT5, VT4 и VT3 соответственно.
В свою очередь, электронные ключи управляются сигналами с вы-
ходов счетчика DD1, поэтому в зависимости от состояний счет-
чика получаются восемь значений тока базы: 0, 1с, 21е, ...71б.
Счетчик переключается импульсами, следующими с частотой
100 Гц,—они поступают на вход С2 счетчика с коллектора тран-
зистора VT2. Сигнал на базу этого транзистора в виде пульсирую-
щего напряжения частотой 100 Гц подается с диода VD5.
На диодах VD1—VD5 собран выпрямитель для питания базо-
вой цепи исследуемого транзистора и микросхемы DD1. Напряже-
ние на микросхему подается с параметрического стабилизатора, вы-
полненного на резисторе R1 и стабилитроне VD7 и подключенного
к выпрямителю. Еще один параметрический стабилизатор, выполнен-
ный на резисторе R2 и стабилитроне VD6, применен для получения
напряжения, питающего базовую цепь проверяемого транзистора,
иначе говоря, напряжения, определяющего токи через резисторы
R11—R13. Чтобы эти токи можно было изменять в зависимости от
2*
9
19
20
£
21
Рис. 22
коэффициента передачи исследуемого транзистора, в стабилизатор
введен регулирующий транзистор VT1, на базу которого напря-
жение с параметрического стабилизатора поступает через перемен-
ный резистор R3. При изменении положения движка этого рези-
стора изменяется напряжение на резисторе нагрузки R5, а значит,
изменяются «порции» тока в базовой цепи исследуемого транзи-
стора при открывании ключей на транзисторах VT3—VT5. Для
ограничения тока в базовых цепях транзисторов ключей установле-
ны резисторы R8—R10.
На диодах VD8—VD11 собран еще один выпрямитель, но без
конденсатора фильтра на выходе. Поэтому с него снимается пуль-
сирующее напряжение частотой 100 Гц, используемое для питания
цепи коллектор—эмиттер исследуемого транзистора. Напряжение
с резистора R14, пропорциональное току коллектора транзистора
структуры р-п-р или току эмиттера транзистора структуры п-р-п,
подается на вертикальный .вход осциллографа. Поскольку в схеме
включения транзистора ОЭ (общий эмнттер) ток коллектора не--
значительно отличается от тока эмиттера, оказалось возможным
включить резистор R14 в цепь эмиттера исследуемого транзистора
структуры n-p-п. При таком построении измерительной цепи сме-
щение луча осциллографа от нулевого положения происходит
вправо и вверх, т. е. характеристики получаются удобными для
наблюдения.
Направление тока в цепи базы в зависимости от структуры ис-
следуемого транзистора изменяют переключателем SA1.
Переменные напряжения на выпрямители можно подавать толь-
ко с разных обмоток трансформатора. Причем обмотка, с которой
снимается напряжение на диоды VD1—VD4, должна иметь воз-
можно малую емкостную связь с сетевой обмоткой, иначе могут
появиться наводки на изображении с частотой сети. Наиболее
просто уменьшить эту свизь применением П-образного магнитопро-
вода для трансформатора и размещением обмоток на разных сер-
дечниках магнитопровода. Помехи более высоких частот, способные
проникнуть из сети, фильтруются конденсатором С2.
Большая часть указанных на схеме деталей может быть смонти-
рована на печатной плате (рис. 22) из стеклотекстолита толщиной
1,5 мм. Поскольку оксидный конденсатор G1 использован сравни-
тельно большой емкости, его допустимо составить из нескольких
конденсаторов меньшей емкости (например, 1000 мкФ), соединен-
Рис. 23
22
ных параллельно. Для этого на плате предусмотрено место и до-
полнительные отверстия под конденсаторы К.50-6.
Если предполагается проверять только транзисторы структуры
п-p-n, можно собрать более простую приставку-характериограф по
схеме, приведенной на рис. 23. В этом случае к трансформатору,
с которого снимается переменное напряжение 10 В, каких-либо
особых требований не предъявляется.
«Весовые» резисторы (R11—R13 на рис. 21 и R4—R6 на рис. 23)
выбирают в зависимости от требуемых токов базы. Для исследова-
ния транзисторов малой мощности выбран «вес», равный 20 кОм.
При исследовании более мощных транзисторов он может быть
иным. Но в любом варианте соотношение сопротивлений резисторов
R13, R12 и Rll (R6, R5 и R4 для рис. 23) должно оставаться
равным 1:2:4.
ЭЛЕКТРОННЫЙ КОММУТАТОР
Можно ли на экране осциллографа наблюдать одновременно два
сигнала, скажем, подаваемый на вход усилителя звуковой частоты
и поступающий на динамическую головку? Нетрудно догадаться,
что осуществить подобное на одном луче невозможно. Но ведь
такое бывает необходимо в практике радиолюбителя!
Вывод напрашивается сам: нужно превратить наш однолучевой
осциллограф в двухлучевой—тогда на каждом луче можно на-
блюдать свой сигнал. Устройства, позволяющие осуществить подоб-
ное желание, называют электронным коммутатором. С некоторыми
вариантами электронного коммутатора мы и познакомимся.
Итак, электронный коммутатор. Он подключается к входному
щупу осциллографа, а исследуемые сигналы поступают на входы
(их два) коммутатора. С помощью электроники коммутатора сиг-
налы с каждого входа поочередно подаются на осциллограф. Но
линия развертки осциллографа для каждого сигнала смещается:
дли одного сигнала, скажем, первого канала, — вверх; для другого
(второго канала) — вниз. Иначе говоря, коммутатор «рисует» на
экране две линии развертки, на каждой из которых виден свой
сигнал. В итоге появляется возможность визуально сравнивать
сигналы по форме и амплитуде, что позволяет проводить самые
разнообразные испытании аппаратуры, выявлять каскады, внося-
щие искажения.
Правда, линии разверток теперь не сплошные, как у однолуче-
вого осциллографа, а прерывистые, составленные из черточек,
подаваемых импульсами на вход осциллографа с электронного ком-
мутатора. Но частота следования импульсов сравнительно боль-
шая— 100 кГц, поэтому разрывов в линиях развертки глаз не за-
мечает, и они смотрятся, как непрерывные.
Вот теперь, когда вы получили некоторое представление о прин-
ципе работы электронного коммутатора, пора познакомиться с
первым вариантом его схемы — она приведена на рис. 24. Иссле-
дуемые сигналы подают на зажимы ХТ1, ХТ2 (это первый канал)
и ХТ5, ХТ6 (второй канал). Параллельно каждой паре зажимов
подсоединены переменные резисторы R1 и R10 — регуляторы уров-
ня сигнала, поступающего в итоге на вход осциллографа.
С движка каждого резистора сигнал подается через развязыва-
23
ющий (по постоянному току) оксндный конденсатор на усилитель-
ный каскад, выполненный на транзисторе VT1 для первого канала
н VT2 для второго. Нагрузка обоих каскадов общая — резистор R6.
С него сигнал поступает (через зажимы ХТЗ и ХТ4) на вход
осциллографа.
Усилительные каскады коммутатора работают поочередно — когда
открыт транзистор первого канала, транзистор второго закрыт, и
наоборот. Поэтому на нагрузке появляется поочередно сигнал либо
источника, подключенного к зажимам первого канала, либо источ-
ника, подключенного к зажимам второго канала.
Рис. 24
Поочередное включение каскадов осуществляет мультивибратор,
выполненный на транзисторах VT3 и VT4, к коллекторам которых
подключены эмиттерные цепи транзисторов усилительных каскадов.
Как вы знаете, во время работы мультивибратора его транзисто-
ры поочередно открываются и закрываются. Поэтому, когда открыт
транзистор VT3, через его участок коллектор^эмиттер оказывается
соединенным с общим проводом (плюс источника питания) рези-
стор R4, а значит, подано питание на транзистор VT1 первого
канала. При открывании же транзистора VT4 питание подается на
транзистор VT2 второго канала. Переключаются каналы с доста-
точно большой частотой — около 80 кГц. Она зависит от номиналов
деталей времязадающнх цепей мультивибратора — C3R12 и C4R13.
Но даже поочередное включение усилительных каскадов еще
не обеспечивает две линии развертки, и оба сигнала будут видны
на одной линии, правда, .в таком хаотическом виде, что различить
их практически не удастся. Нужно задать каждому каскаду свой
режим работы по постоянному току. Для этого и введен перемен-
ный резистор R5 («Сдвиг»), с помощью которого можно изменять
ток базовой цепи транзистора. К примеру, при перемещении движ-
24
ка резистора в сторону левого, по схеме, вывода ток базы транзи-
стора VT1 будет возрастать, a VT2 падать. Соответственно будет
возрастать и ток коллектора транзистора VT1, а значит, падение
напряжения на общей коллекторной нагрузке (резисторе R6), когда
открыт транзистор. Иными словами, на резисторе R6 при открытом
транзисторе VT1 будет одно напряжение, а пря открытом транзи-
сторе VT2 — другое. Поэтому на вход осциллографа будет посту-
пать импульсный сигнал (рнс. 25, а), верхняя площадка которого
будет принадлежать, скажем, первому каналу (т. е. соответство-
вать открытому состоянию транзистора VT1), а нижияя площад-
ка — второму.
Длительность фронта и спада сигнала весьма коротка по сравне-
нию с длительностью самого сигнала, поэтому при той развертке,
на которой будете рассматривать сигналы 34, на экране осцилло-
графа выделятся две четкие линии развертки (рис. 25, б), которые
можно сдвигать или раздвигать относительно друг друга перемен-
ным резистором R5.
Достаточно теперь подать на вход первого канала сигнал 34 —
и верхняя линия развертки отразит его форму (рис. 25, в). А при
подаче такого же сигнала (кратного по частоте) на вход второго
канала нарушится «спокойствие» второй линии (рнс. 25, г). Размах
изображения того илн иного сигнала можно регулировать соответ-
ствующим переменным резистором (R1—для первого канала н
R10—для второго).
Все транзисторы коммутатора могут быть П416Б, МП42Б илн
другие аналогичной структуры, рассчитанные на работу в импульс-
ных режимах и обладающие возможно большим коэффициентом пе-
редачи тока. Переменные резисторы — СП-I, постоянные — МПТ-0,25
или МЛТ-0,125, конденсаторы — К50-6 (Cl, С2) и КЛС, МБМ (СЗ,
С4). Источник питания — батарея 3336, выключатель питания SA1
и зажимы ХТ1—ХТ6 — любой конструкции.
4асть деталей коммутатора размещена на плате (рис. 26) из
фольгированного стеклотекстолита, а часть — на стенках и лицевой
панели корпуса (рис. 27).
Настало время проверить коммутатор. Поможет здесь, конечно,
наш осциллограф. Его земляной щуп подключите к общему проводу
(зажим ХТ4), а входной — к коллектору любого транзистора муль-
тивибратора (VT3 илн VT4). Режим работы осциллографа ждущий,
длительность развертки —5 мкс/дел., вход — закрытый. Надеемся,
что эти указания уже понятны вам и позволят нажать на осцилло-
графе нужные кнопки.
Включите питание коммутатора. Сразу же иа экране появятся им-
пульсы мультивибратора (рис. 28, а) амплитудой около 4,5 В,
25
Рис. 26
следующие с частотой приблизительно 80 кГц (длительность иерно-
да—примерно 12,5 мкс). Такой же сигнал должен быть и на кол-
лекторе второго транзистора мультивибратора.
После этого переключите входной щуп осциллографа на выход
коммутатора (зажим ХТЗ), установите движки переменных резис-
торов R1 и R10 в нижнее по схеме положение, а резистора R5 —
в любое крайнее. Чувствительность осциллографа придется устано-
вить равной 0,1 В/дел., чтобы на экране появился импульсный сиг-
нал (рис. 28, б), напоминающий сигнал мультивибратора. Это
результат поочередного открывания транзисторов VT1 и VT2 при
разных напряжениях смещения на их базах.
Медленно перемещайте движок переменного резистора R5 в дру-
гое крайнее положение. Верхние н нижние площадки импульсов
26
Рис. 27
начнут сближаться, и вскоре на экране появится изображение
(рис. 28, в), свидетельствующее о равенстве режимов транзисторов.
Образуется как бы один луч осциллографа, составленный из площа-
док-длительностей открытого состояния транзисторов («всплески»
между ними — результат переходных процессов при открывании и
закрывании транзисторов). При дальнейшем перемещении движка
резистора площадки импульсов начнут расходиться. Правда, по
сравнению с первоначальным положением, верхние площадки будут
«принадлежать» другому каналу.
Теперь отпустите кнопку «МС—МКС» осциллографа, установив
тем самым примерно в тысячу раз большую длительность разверт-
ки. На экране появятся две линии (рис. 28, г) —два луча. Верхний
луч должен «принадлежать» первому каналу, нижний — второму.
Корректируют такое положение переменным резистором R5.
Начала лучей могут немного подергиваться из-за неустойчивости
синхронизации. Чтобы исключить это явление, нужно либо устано-
вить ручку «СИНХР.» в среднее положение, соответствующее
нулевому сигналу синхронизации, либо переключить осциллограф
в режим внешнего запуска (нажав кнопку «ВНУТР.—ВНЕШН.»).
Далее установите движок переменного резистора R1 в верхнее
по схеме положение и подайте на зажимы ХТ1, ХТ2 сигнал с
генератора 34 (скажем, частотой 1000 Гц). Амплитуда сигнала
должна быть не меиее 0,5 В. Сразу же «размоется» верхний луч
27
(рис. 29, а). Если же окажется «размытым» нижний луч, поменяйте
лучи местами переменным резистором R5. Перемещением движка
резистора R1 подберите размах «дорожки» равным 2...3 деления.
Переключателями длительности развертки осциллографа и ручкой
длины развертки постарайтесь добиться на экране устойчивого
изображения нескольких синусоидальных колебании (рис. 29,6).
Сделать это не так просто, поскольку синхронизации практически
нет н ее трудно осуществить — ведь на вход осциллографа поступа-
ет несколько сигналов (импульсный и синусоидальный) и развертка
не в состоянии выбрать какой-нибудь из них.
Но тем не менее способы получения устойчивого изображения
есть. Во-первых, добившись предварительно в автоматическом
режиме появления изображения колебаний, переводят развертку в
ждущий режим с внутренней синхронизацией (кнопка
«ВНЕШН. — ВНУТР.» отпущена) и более точным подбором уровня
синхронизации сигнала ручкой «СИНХР.» (обычно ее приходится
устанавливать вблизи среднего положения) добиваются устойчиво-
го изображения.
Второй способ заключается в том, что развертку синхронизируют
внешним сигналом амплитудой не менее 1 В от генератора 34, с
которым предполагается проверять аппаратуру. О подобном спосо-
бе синхронизации мы уже рассказывали, надеемся, что вы сможете
правильно нажать нужные кнопки и подать сигнал на гнездо
«ВХОД X».
Если же на второй канал тоже подать сигнал 34, например,
соединив перемычкой зажимы ХТ1 и ХТ5, «заработают» оба луча
осциллографа (рис. 29, в). Попробуйте теперь изменять амплитуду
сигнала переменными резисторами R1 и R10, смещать линии раз-
вертки переменным резистором R5. Вы убедитесь, что этими регу-
лировками можно не только устанавливать желаемый размах
изображений, но н подводить изображения друг к другу настоль-
ко, что станет удобно сравнивать их форму (рис. 29, г).
, И еще один совет. 4тобы можно было рассматривать сигналы
небольшой амплитуды, нужно переменным резистором R5 макси-
мально сблизить лучи и перейти на более чувствительный диапазон
—0,05 В/дел. или даже 0,02 В/дел. Правда, при этом могут
несколько «размыться» линии развертки из-за шумов транзисторов
и различных наводок.
Не менее интересен второй вариант коммутатора, в котором
линии разверток сплошные, а не составленные из площадок импуль-
сов. Достигается это тем, что коммутатор как бы отклоняет линию
развертки то вверх, то вниз, предоставляя ее для просмотра сигна-
ла то первого канала, то второго. Поскольку частота этих отклоне-
28
ний сравнительно большая, глаз не успевает замечать нх н
создается впечатление, что на экране два независимых друг от
друга луча.
Какова идея этого варианта? На задней стенке осциллографа
есть гнездо, на которое выведено пилообразное напряжение гене-
ратора развертки. Вот оно и будет управлять коммутатором: на
время одного хода «пилы» откроется транзистор усилительного
каскада первого канала, на время другого хода—транзистор
второго канала и т. д. Удобство такого способа коммутации,
прежде всего, в том, что он позволяет рассматривать колебания
значительно более широкой полосы частот по сравнению с преды-
дущим вариантом. В сказанном нетрудно убедиться, собрав,
опробовав и сравнив в работе оба коммутатора.
К сожалению, коммутатор второго варианта несколько сложнее,
поскольку в него добавляется преобразователь пилообразного
напряжения в импульсное, выполненный на трех транзисторах. Да
и мультивибратор заменяется другим переключающим устройст-
вом— триггером, содержащим большее число радиоэлементов.
Схема изменяемой части коммутатора приведена на рис. 30.
На транзисторах VT3 и VT4 собран триггер, который обладает
Рис. 30
двумя устойчивыми состояниями. В зависимости от состояния, в
котором в данный момент находится триггер, к общему проводу
коммутатора оказывается подключенным либо резистор R4, либо
R7, а значит, открыт входной транзистор либо первого, либо
второго канала — как н в предыдущем варианте коммутатора.
Для перевода триггера из одного состояния в другое на его вход
(точка соединения конденсаторов СЗ, С4) должен поступать корот-
29
кнй нмпульс положительной полярности. Такой импульс снимается
е триггера Шмитта, выполненного на транзисторах VT6 и VT7.
В свою очередь, триггер Шмнтта подключен к усилителю-ограничи-
телю, собранному на транзисторе VT5 — на его вход (зажим ХТ7)
и подается пилообразное напряжение с осциллографа. Причем для
нормальной работы всего формирователя импульсов на зажим ХТ7
можно подавать сигнал амплитудой от 0,5 до 20 В. «Излишки»
сигнала ограничиваются резистором R17, поэтому ток эмнттерного
перехода транзистора VT5 не превышает допустимого во всем
диапазоне указанных амплитуд сигнала.
Все транзисторы дополнительного устройства .могут быть такие
же, что и в предыдущем коммутаторе, диоды — любые из серии
Д9, конденсаторы — КЛС (СЗ, С4), КМ, МБМ (С6), резисторы —
МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125.
Чертеж печатной платы для этого варианта коммутатора приве-
ден на рис. 31. Конструктивное оформление коммутатора остается
прежним, за исключением того, что на задней стенке корпуса
устанавливают дополнительный зажим ХТ7, который соединяют
проводником с гнездом на задней стенке осциллографа.
Проверку этого коммутатора начинают с контроля пилообразного-
напряжения на зажиме ХТ7. Для этого «земляной» щуп осцилло-
графа подключают, как и прежде, к зажиму ХТ4, а входным
касаются зажима ХТ7 (осциллограф работает в автоматическом
режиме с открытым входом, начало развертки устанавливают в
начале нижнего левого деления шкалы). При чувствительности
1 В/дел. и крайнем правом положении ручки регулировки длины
развертки на экране появится изображение одного пилообразного
колебания в виде наклонной прямой линии (рис. 32, а). Такое
изображение будет сохраняться при установке любой длительности
развертки.
Когда же будете перемещать ручку регулировки длины разверт-
ки в другое крайнее положение, длина наклонной линии станет
уменьшаться и достигнет минимального значения (рис. 32,6).
По масштабной сетке вы сможете определить амплитуду пилооб-
разного напряжения при крайних положениях ручки указанной
регулировки'—3,5 В и 1 В.
Затем переключите входной щуп осциллографа на вывод кол-
лектора транзистора VT7 (или на точку соединения конденсаторов
СЗ н С4), а сам осциллограф переключите в режим закрытого
входа и переместите линию развертки на середину масштабной
сетки. На экране должен появиться положительный нмпульс
(рис. 32, в), изображение которого в делениях масштабной сетки
будет оставаться стабильным при изменении длительности в широ-
ких пределах, а также длины ее линии. Если же при изменении
длины развертки, а значит, амплитуды входного сигнала на зажи-
ме ХТ7, нмпульс будет пропадать, следует подобрать точнее резис-
тор R18.
При больших длительностях развертки (10, 20 и 50 мс/дел.}
будет наблюдаться искажение сигнала (рис. 32, г), свидетельствую-
щее о дифференцировании импульса во входных цепях осциллогра-
фа нз-за недостаточной емкости разделительного конденсатора.
Выход здесь простой — переключить осциллограф в режим откры-
того входа, а входной щуп подключить к исследуемой цепи через
бумажный конденсатор емкостью 1 ... 2 мкФ.
.ЧП
KsstH'
Рис. 31
Рис. 32
После этого точно так же щуп с конденсатором подключают
К выходному зажиму ХТЗ н наблюдают на экране две линии раз-
вертки, как и с предыдущим коммутатором. Чувствительность
осциллографа устанавливают равной 0,1 В/дел. Дальнейшая работа
с коммутатором не отличается от ранее описанной.
Возможно, вы захотите удостовериться в поочередном переключе-
нии линий развертки. Тогда установите кнопками осциллографа
самую большую длительность — 50 мс/дел. и поверните ручку
длины развертки в крайнее правое положение. Вы увидите медлен-
но перемещающуюся точку то по траектории верхней лннин раз-
вертки, то по траектории ннжней лннни.
Не меныцнй интерес представляют коммутаторы на микросхемах.
На рнс. 33, например, приведена схема простейшего коммутатора
на одной микросхеме, разработанного курским радиолюбителем
И. Нечаевым. Правда, коммутатор обладает сравнительно низким
Рис. 33
входным сопротивлением, что ограничивает возможности его
применения. Тем не менее он заслуживает внимания своей просто-
той н интересным принципом действия.
На элементах DD1.1 н DD1.2 микросхемы собран генератор
прямоугольных импульсов, следующих с частотой около 200 кГц.
Элементы DD1.3 н DD1.4 работают инверторами и позволяют
согласовать выходное сопротивление генератора с сопротивлением
электронных ключей, управляющих прохождением сигналов через
on
каналы коммутатора, а также обеспечить соответствующую развяз-
ку между каналами.
С выходов инверторов импульсы (онн протнвофазны) генератора
поступают через резисторы R4—R7 на ключи, выполненные на
диодах VD1—VD4 для первого канала и на диодах VD5—VD8 —
для второго. Если, к примеру, на выходе элемента DD1.3 будет
уровень логической 1, а в это время на выходе элемента DD1.4—
уровень логического 0, через резисторы R5, R7 и диоды VD5—VD8
потечет ток. Ключ на этих диодах окажется открытым, сигнал с
гнезд разъема XS2 попадет на гнезда разъема XS3, к которым
подключаются щупы входа X осциллографа. В то же время ключ
на диодах VD1—VD4 будет закрыт, сигнал с входных гнезд
разъема XS1 на осциллограф не попадет.
Когда логические уровни на выходах элементов DD1.3 и DD1.4
изменятся, к осциллографу попадет сигнал, поступающий на разъ-
ем XS1. Амплитуду сигнала, поступающего с входных разъемов
XS1 н XS2 на осциллограф, можно регулировать переменными
резисторами R1 и R2. Расстояние между «линиями развертки»,
создаваемыми коммутатором, регулируют переменным резистором
R9. При перемещении движка резистора вверх по схеме эти линии
расходятся, н наобопот.
Чтобы максимально подавить помехи от генератора импульсов,
проникающие на входные и выходные цепи коммутатора, параллель-
но источнику питания (конечно, при замкнутых контактах выключа-
теля SB1) включена цепочка из оксидных конденсаторов С2, СЗ н
подстроечного резистора R10 — она создает искусственную сред-
нюю точку.
Все диоды могут быть, кроме указанных на схеме, Д2Б—Д2Ж,
Д9Б—Д9Ж, Д310, Д311, Д312. Резисторы Rl, R2, R9, R10—типа
СПО, остальные — МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25. Конденсатор С1—БМ,
ПМ, КЛС или КТ, оксидные конденсаторы С2, СЗ—К50-3, К50-6,
К50-12. Кнопочный выключатель — П2К с фиксацией положения.
Разъемы — любой конструкции, например, используемые в телеви-
зорах в качестве антенных. Источник питания — батарея 3336 либо
три последовательно соединенных элемента 316, 332, 343.
Часть деталей смонтирована на печатной плате (рис. 34), при-
крепленной к крышке пластмассового корпуса (рис. 35) размерацд
примерно 40X70X95 мм, источник питания размещен на дне корпу-
са, а разъемы — на боковых стенках.
Налаживают коммутатор так. Движкн резисторов Rl, R2 и R9
устанавливают вначале в нижнее по схеме положение и подклю-
чают к разъему XS3 входные щупы осциллографа. Включив комму-
татор, перемещением движка резистора R10 добиваются минималь-
ного уровня помех на экране осциллографа (его чувствительность
желательно при этом установить возможно большую). После этого
можно подавать на разъемы XS1 и XS2 контролируемые сигналы,
регулировать их размах на экране осциллографа переменными ре-
зисторами Rl, R2 и «раздвигать» их относительно друг друга пере-
менным резистором R9.
При работе с этим коммутатором следует помнить, что входное
сопротивление каналов при верхних по схеме положениях движков
резисторов Rl, R2 может падать до 1 кОм. Поэтому желательно
работать при такой чувствительности осциллографа, чтобы движ-
ки этих резисторов удавалось устанавливать возможно ближе к
Я—R0Q9
8
33
Рис. 34
Рис. 35
нижним по схеме выводам. Тогда входное сопротивление каналов
составит 5 ... 10 кОм.
Другая разработка И. Нечаева — трехканальный коммутатор, по-
зволяющий исследовать одновременно три сигнала. Особенно такой
коммутатор удобен при проверке и налаживании различных уст-
ройств с цифровыми микросхемами.
Схема трехканального коммутатора приведена на рис. 36.
В нем три микросхемы и четыре транзистора. На транзисторе VT1
и элементах DD1.3, DD1.4 выполнен генератор импульсов. Частота
следования импульсов зависит от номиналов деталей Gl, С7 и в
данном случае составляет 100 ... 200 кГц.
С генератором соединен делитель частоты на триггере DD3.
С выходов генератора и делителя импульсы поступают на де-
шифратор, в котором работают элементы DD1.1, DD1.2 и DD2.1. Де-
шифратор управляет усилительными каскадами, собранными на
транзисторах VT2—VT4. На вход каждого каскада поступает свой
исследуемый сигнал, который будет виден в дальнейшем на той или
иной линии развертки осциллографа. В коллекторных цепях транзи-
сторов стоят инверторы (DD2.2—DD2.4), выходы которых подклю-
чены через резисторы (R8—R10) к гнезду XS4 — его соединяют с
входным шупом осциллографа, работающего в режиме открытого
входа.
Работает коммутатор так. В начальный момент на одном из вхо-
дов элементов дешифратора будет уровень логического О, а значит,
на их выходах, т. е. на эмиттерах транзисторов усилительных кас-
кадов,— уровень логической 1. Если при этом на входные разъемы
XS1—XS3 не будет подан сигнал (т. е. на входах коммутатора
будет уровень логического 0), транзисторы окажутся закрытыми.
Поскольку отсутствие входного тока элементы ТТЛ логики воспри-
нимают как наличие на входных выводах уровня логической -1, на
выходах всех инверторов будет уровень логического 0.
Если же при проверке режимов работы цифрового устройства
на входы коммутатора будут поданы уровни логической 1
(3... 4В —для ТТЛ и 6... 15 В —для КМОП логики), транзисто-
3*
5
35
ВВЗ
ВВ1, ИВ2 К155ЛАЗ
ВВЗ М55ТМ2
ЮТ W/47/7
—Н—£33—'
VB1, VBZA96
ШЗк
К Sb/S. п
ВВ1-ВВЗ
VJHKX188
+
5В
К Вы В. 7
ВВ1-ВВЗ
Рис. 36
ры откроются, но на входы инверторов по-прежнему будут посту-
пать уровни логической 1 н на выходах их сигнал не изменится.
Такое возможно лишь в первоначальный момент, пока генератор
не включился в работу. Когда же генератор начнет работать, на
входах дешифраторов будут появляться различные комбинации ло-
гических уровней. Как только, скажем, на входах элемента DD1.1,
управляющего усилительным каскадом первого канала, появится
уровень логической 1, на его выходе установится уровень логиче-
ского 0 и эмиттер транзистора VT2 практически окажется подклю-
ченным к общему проводу коммутатора (минус источника питания).
Кроме того, уровень логической 1 с выхода элемента DD2.1 посту-
пит через делитель R12R13 на вход осциллографа н сформирует
линию развертки, соответствующую «нулевому» уровню (около 1 В)
первого канала коммутатора.
Если в это время на разьеме XS1 окажется уровень логического
О, линия останется на месте. При подаче же на разъем уровня ло-
гической 1 линия отклонится.
36
Как только уровни логической 1 окажутся на входах элемента
DD1.2, вступит в действие второй канал коммутатора. В этом
случае с общим проводом окажется соединенным эмиттер транзи-
стора VT3, в результате чего параллельно резистору R13 будет
подключен резистор R11 н постоянное напряжение на разъеме XS4
упадет. Сформируется «нулевая» линия развертки (около 0,5 В)
второго канала.
Далее уровни логической 1 окажутся на входах элемента DD2.1,
в результате чего с общим проводом окажется соединенным только
эмиттер транзистора VT4. На экране осциллографа появится «нуле-
вая» (0 В) лнння третьего канала коммутатора.
«Расстояние» между линиями каналов определяется номиналами
резисторов R11 и R13, а входное сопротивление каналов — номина-
лами резисторов R1—R3.
Хотя максимальная частота переключения каналов составляет
200 кГц, а частота исследуемого сигнала не превышает 10 кГц,
вместе с контролируемым сигналом на экране осциллографа могут
быть видны н моменты переключения каналов в виде светлого фо-
на. Чтобы этот фон был слабее, нужно максимально уменьшить
длину соединительного провода между коммутатором и осциллогра-
фом, а также уменьшить яркость изображения. Помогает и умень-
шение частоты генератора увеличением вдвое-втрое емкости кон-
денсатора С1.
В коммутаторе можно использовать транзисторы КТ315А—
КТ315Б, КТ301Д-КТ301Ж, КТ312А, КТ312Б, а также транзисторы
старых выпусков МП37 и МП38. Диоды — Д9Б—Д9Ж, Д2Б—Д2Е.
Конденсатор С1—КТ, КД или БМ; С2—К50-3 или К50-12 емкостью
10. ..50 мкФ на номинальное напряжение 5... 15 В Резисторы —
МЛТ-0,125.
+5В
/А A A A A А А?
го
50
го
, OJ о? 03
от "от кот
Во Во Во
Тда Тго
-и-
ж |
/А А А А А А А?
----е
——«-ш
Д Т ? ?? Т TU
| ж |А
+_/ААААААА/
оК
Jo jo vrf
Т ? ? У Т ? *1*
1го
Рис. 37
37
Большинство деталей монтируют на печатной плате (рис. 37, 38),
которую затем укрепляют внутри подходящего корпуса. На лицевой
стейке корпуса устанавливают входные разъемы XS1—XS3 и вы-
ходные гнезда XS4, XS5. Через отверстие в задней стенке корпуса
выводят двухпроводный шнур питания, который подключают во
время работы коммутатора к выпрямителю илн батарее напряже-
нием 5 В .
Рис. 38
Налаживания правильно смонтированный коммутатор не требует.
При желании повысить чувствительность коммутатора к уровню
логической 1, подаваемого на вход, достаточно уменьшить сопро-
тивление резисторов R1—R3. Правда, при этом упадет входное со-
противление коммутатора.
ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ
Чтобы иметь представление о полосе пропускаемых усилителем
34 частот, глубине регулировок тембра нли других частотных свой-
ствах звуковоспроизводящего устройства, приходится снимать ам-
плитудно-частотную характеристику (АЧХ). Методика известная —
вооружившись генератором 34 н вольтметром переменного тока
или измерителем выхода, контролируют уровень выходного сигнала
устройства при изменении частоты входного. А затем по получен-
ным данным строят кривую, по которой определяют и полосу про-
пускаемых частот, и неравномерность частотной характеристики, н
ослабление сигнала на определенной частоте н другие нужные па-
раметры.
Стоит внести какие-то доработки в тот илн иной каскад усилите-
ля, изменить номиналы деталей цепи обратной связи —и снова все
сначала.
Процедура таких испытаний, конечно, утомительна. Вот почему
радиолюбители давно ищут способы визуального наблюдения АЧХ.
Одни из них — применение генератора качающейся частоты, позво-
ляющего «нарисовать» на экране осциллографа огибающую АЧХ.
В простейшем понимании генератор качающейся частоты (ГКЧ)
представляет собой генератор 34 с устройством, позволяющим
плавно изменять («качать») частоту выходных синусоидальных ко-
38
лебаний в заданном диапазоне частот. Подача таких колебаний на
вход контролируемого усилителя будет равноценна ручной пере-
стройке частоты генератора. Поэтому амплитуда выходного сигнала
34 будет изменяться в зависимости от частоты входного в данный
момент. А значит, на экране осциллографа, подключенного к на-
грузке выходного каскада, можно наблюдать огибающую АЧХ, со-
ставленную из вершин синусоидальных колебании разной частоты.
«Качать» частоту генератора 34 в широком диапазоне не так
просто, поэтому ГКЧ на базе генератора 34 обрастает множеством
каскадов и становится весьма сложным устройством для начинаю-
щего радиолюбителя.
Как показывает практика, несколько проще получается приставка-
ГКЧ, в которой колебания 34 образуются в результате биений сиг-
налов двух генераторов, работающих на частотах в сотни килогерц.
Причем один из генераторов в этом случае перестраиваемый, ска-
жем, пилообразным напряжением генератора развертки осциллогра-
фа, а другой работает на фиксированной частоте.
По такому пути и пошел курский радиолюбитель И. Нечаев, раз-
работавший предлагаемый ГК4. Генератор получился комбиниро-
ванный, поскольку помимо усилителей 34 позволяет исследовать н
усилители П4 супергетеродинных радиоприемников.
Рис. 39
Схема генератора качающейся частоты приведена на рис. 39. Ос-
новные узлы его, как вы, наверное, догадались, — неперестраивае-
мый и перестраиваемый генераторы. Первый из них выполнен на
транзисторе VT4 по схеме емкостной трехточки. 4acio:a колебаний
(около 470 кГц) зависит от индуктивности катушки L3 и емкости
конденсатора СП. Колебания возникают из-за положительной об-
ратной связи между эмиттерной и базовой цепями транзистора.
Глубина обратной связи зависит от емкости конденсаторов СИ и
39
Cl2, образующих делитель напряжения, н подобрана такой, чтобы
форма колебаний была максимально приближена к синусоидальной.
Колебания этого генератора, снимаемые с эмиттерного резистора
R18, поступают на развязывающий каскад, выполненный на транзи-
сторе VT5, а с его коллекторной нагрузки (резистор R15)—на
смеситель, собранный на транзисторе VT3.
Аналогично поступают на смеситель и колебания другого генера-
тора— перестраиваемого, выполненного на транзисторе VT1 также
по схеме емкостной трехточки. Частота колебаний этого генератора
зависит от индуктивности катушки L1 и емкости цепочки, включен-
ной между выводами коллектора и эмиттера транзистора. А она, в
свою очередь, составлена из параллельно включенных конденсатора
СЗ, варикапов VD1, VD2 и последовательно включенного с этими
деталями конденсатора С4. Чтобы частоту генератора можно было
изменять, на аноды варикапов подают постоянное напряжение по-
ложительной полярности. Когда, к примеру, устанавливают режим
«Ген.» (просто генерирование частоты) и нажимают кнопку пе-
реключателя SB1, то резистор R5, соединенный с варикапами, под-
ключается через контакты секции SB 1.1 к движку переменного
резистора R2, а на верхний по схеме вывод переменного резистора
подается через секцию SB1.2 напряжение питания. Перемещением
движка переменного резистора теперь можно изменять частоту ко-
лебаний генератора примерно от 455 до 475 кГц (средняя частота
465 кГц — это промежуточная частота супергетеродинных приемни-
ков).
С катушки связи L2 колебания такой частоты поступают на де-
литель напряжения R9R14.1, а с движка переменного резистора
R14.1—на выходной разъем XS2. С этого разъема сигнал подают
на вход усилителя ПЧ (или его каскадов) радиоприемника.
На нагрузке же смесителя (резисторы R13, R14.2) выделяются
колебания разностной частоты в пределах примерно 500 Гц...
20 кГц в зависимости от частоты перестраиваемого генератора.
Получить сигнал частотой менее 500 Гц не удается из-за явления
синхронизации частоты обоих генераторов при небольших расхож-
дениях в настройке. Детали С6, R13, С8 — это фильтр нижних ча-
стот, ослабляющий прошедшие через смеситель колебания генера-
торов. С движка переменного резистора R14.2 сигнал 34 подается
на разъем XS3, который при работе приставки подключают ко вхо-
ду проверяемого усилителя 34.
Чтобы обеспечить изменение частоты перестраиваемого генератора
в указанных пределах, нужно подавать с движка переменного
резистора R2 постоянное напряжение от 0 до 9 В. При меньшем
диапазоне изменения напряжения будет соответственно уменьшен и
диапазон частот сигнала, снимаемого с разъемов XS2 и XS3.
Для получения качающейся частоты колебаний 34 нажимают
кнопку SB3 «ГКЧ 34» (при этом кнопка SB1 опускается и секция
SB1.2 соединяет через резистор R1 верхний по схеме вывод резисто-
ра R2 с разъемом XS1 —на него подают пилообразное напряжение
развертки с осциллографа). Резистор R1 ограничивает амплитуду
этого напряжения на резисторе R2 до 9 В, чтобы максимальные
изменения частоты перестраиваемого генератора составили 20 кГц
(как н при перестройке генератора постоянным напряжением). Ди-
апазон качания частоты, т. е. пределы ее изменения будут зависеть
40
от положения движка переменного резистора R2— чем он выше по
схеме, тем больше диапазон изменения частоты.
При проверке же трактов ПЧ приемников нажимают кнопку SB2
«ГКЧ ПЧ». В этом случае на варикапы поступает фиксированное
постоянное напряжение, снимаемое с делителя R3R4, а также пи-
лообразное, подаваемое через конденсатор С1 с двнжка переменно-
го резистора R2. Фиксированное напряжение устанавливает частоту
генератора равной 465 кГц, а пилообразное изменяет ее в обе сто-
роны максимум на 10 кГц (прн установке двнжка переменного
резистора в верхнее по схеме положение).
Как уже было сказано, при работе перестраиваемого генератора
в режиме качания частоты необходимо подать на резистор R2 пило-
образное напряжение амплитудой 9 В. Причем напряжение должно
быть возрастающее, чтобы АЧХ соответствовала общепринятому
начертанию — нижнне частоты слева, а средние и высшие—спра-
ва. Владельцы осциллографов, в которых на специальное гнездо
выведено именно такое напряжение развертки, полностью повторя-
ют приставку по приведенной схеме и подбирают нужную амплиту-
ду пилы на выводах резистора R2 изменением номинала резисто-
ра R1.
Владельцам осциллографов с пилообразным напряжением доста-
точной амплитуды, но спадающим, можно рекомендовать замену
транзисторов на аналогичные по мощности, но противоположной,
по сравнению с указанной на схеме, структуры, изменение полярно-
сти включения варикапов и оксидного конденсатора СЮ, а также
полярности питающего напряжения.
Владельцы же осциллографа 0МЛ-2М (ОМЛ-ЗМ) уже знают,
что пилообразное напряжение, выведенное на гнездо на задней стен-
ке осциллографа, достигает максимальной амплитуды 3,5 В, что
меньше требуемого. Поэтому возможны два варианта. При первом
можно вообще изъять резистор R1 и подавать пилу на разъем
XS1, соединенный с верхним по схеме выводом переменного рези-
стора R2. В этом случае максимальная частота в режиме качания
уменьшится с 20 до 15 кГц, что вполне приемлемо для проверки и
налаживания многих моно- и стереофонических усилителей невысо-
кого класса.
В случае же необходимости исследовать более качественные уси-
лители с полосой пропускаемых частот до 20 кГц придется допол-
нить приставку двухкаскадным усилителем на транзисторах VT6,
VT7 и включить его вместо ограничительного резистора R1. Ампли-
туда пилы на резисторе R2 возрастет до 8... 8,5 В.
Возможно, у вас возникнет вопрос о целесообразности использо-
вания двух каскадов для получения всего лишь менее чем тройного
усиления (с 3,5 до 8,5 В). Действительно, для подобного усиления
достаточно было бы и одного каскада. Но на выходе его получится
спадающее пилообразное напряжение. Чтобы добиться не только
нужного коэффициента усиления, но и заданной полярности сигна-
ла, усилитель пришлось выполнить на двух транзисторах.
Перейдем к рассказу о деталях приставки-ГКЧ. Транзисторы VT3
и VT7 могут быть, кроме указанных на схеме, КТ361Д, ГТ309А—
ГТ309Г, КТ326А, КТ326Б, П401—П403, П416, остальные транзисто-
ры — КТ315А—КТ315И, КТ301Г—КТ301Ж, КТ312А—КТ312В. Ваои-
капы VD1, VD2 —КВ109А—КВ109Г. Конденсаторы С1, С2, С.7,
41
С9 —БМ, МБМ, КЛС; CIO—К50-12; остальные — КТ, КД, ПМ,
КЛС,
Переменный резистор R2 может быть СПО-0,5, СПЗ-9а, СПЗ-12,
сдвоенный резистор R14—СПЗ-4аМ, но его можно заменить и оди-
нарными (R14.1 и R14.2) такого же типа, что н R2. Постоянные
резисторы—МЛТ-0,125. Переключатели — П2К с зависимой фикса-
цией, при нажатнн одной из клавиш остальные находятся в отжа-
том положении.
Катушки индуктивности можно намотать на каркасах ПЧ от ра-
диоприемника «Альпннист-405» или других подобных каркасах с
СВ
| 5B1-SB3
СЮ
R15
, По пкй т
V74 ° ? г т I ? 03
о/Т © о, од o^
б ° П Р10 3 П о/Г
о Lr® ми ф
Rti
R20
/RZ
I ей
1 Мт®
L11 |. ОСЭ-®
4
R7
9 "СВ
К RW.Z I О \
„ С5 4''"Z
сг
i^°=F
ГКО Ф
бо Ц.
vrg fl fl VTt <и
4 4 A’jU
>С9 11
' VB1 Ф^Ф
R9 KR19.1
9В
К 5В1 -Ж
Рис. 40
42
подстроечииком из феррита. Катушки L1 и L2 наматывают на од-
ном таком каркасе, a L3 — на другом. Данные катушек такие:
L1 —500 витков, a L2 (она размещена поверх L1) — 50 витков про-
вода ПЭВ-2 0,09; L3 — 170 витков провода ПЭВ-2 0,1... 0,12.
Разъемы — высокочастотные, от телевизионных приемников. Ис-
точник питания должен быть со стабилизированным напряжением
(от этого зависит стабильность частоты генераторов) н рассчитан на
ток нагрузки не менее 10 мА.
Часть деталей приставки смонтирована с одной стороны платы
(рис. 40) из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Вы-
воды деталей припаяны непосредственно к проводникам — полоскам
фольги. Плата служит одновременно лицевой стенкой корпуса
Рис. 41
(рис. 41), на ней укреплены переключатели и переменные резисторы
(резистор R2 снабжен шкалой).
На одной боковой стенке корпуса установлен входной разъем
XS1, на другой—выходные XS2 и XS3. Между выводами переклю-
чателей, переменных резисторов и разъемов смонтированы детали,
не показанные на чертеже печатной платы. Через отверстия в боко-
вой стенке выведены проводники питания с внлкамн на концах —
их вставляют в гнезда блока питания (или подключают к выводам
источника, например, составленного из двух последовательно соеди-
ненных батарей 3336). Нижняя крышка корпуса—съемная.
Если приставка смонтирована без ошибок и в ней использованы
исправные детали, оба генератора начнут работать сразу. Чтобы
убедиться в этом, нужно нажать кнопку SB1, подать иа приставку
питание, установить двнжки переменных резисторов в верхнее по
схеме положение и подключить к разъему XS2 входные щупы осцил-
лографа — он должен работать в автоматическом режиме с внутрен-
43
ней синхронизацией н закрытым (можно и открытым) входом.
Подобрав входным аттенюатором осциллографа такую чувствитель-
ность, чтобы размах изображения на экране составлял не менее
двух делений, можно включить на осциллографе ждущий режим и
«остановить» изображение соответствующими ручками. Форма коле-
баний должна быть близка к синусоидальной, а частота — в днапа-
зюне 400... 600 кГц.
Далее можно проверить работу второго генератора, подключив
осциллограф к выводу эмиттера транзистора VT4 (вход осциллогра-
фа — закрытый). Здесь также должны быть колебания синусоидаль-
ной формы с частотой в указанных для первого генератора пре-
делах.
Вот теперь можно приступить к настройке генераторов и градуи-
ровке шкал (их две — для колебаний ПЧ и 34) переменного рези-
стора R2. Понадобится частотомер, который подключают к разъему
XS2. Движок переменного резистора R14.1 оставляют в положении
максимального выходного сигнала, а движок резистора R2 переме-
щают в нижнее по схеме, т. е. на варикапы не подают постоянное
напряжение.
Контролируя частоту генератора, устанавливают ее равной
475 кГц подстроечником катушек LI, L2. Затем перемещают движок
резистора R2 в верхнее по схеме положение и измеряют частоту
генератора—она должна быть равной 455... 450 кГц. Если она
больше, подбирают конденсатор СЗ меньшей емкости или вообще
исключают его. При меньшей частоте подбирают конденсатор боль-
шей емкости, после чего вновь настраивают генератор на частоту
475 кГц при нижнем положении движка резистора R2.
Оставив движок резистора в таком положении, переключают час-
тотомер к разъему XS3 и измеряют разностную частоту. Уменьшают
ее подстроечником катушки L3 до минимально возможной, стараясь
получить «нулевые биения». Подстроечники катушек можно после
этого законтрить нитрокраской или каплей клея.
Подключив к разъему XS3 осциллограф и установив движок пе-
ременного резистора R2, например, в среднее положение, контро-
лируют форму колебаний. При необходимости улучшить ее подби-
рают резистор R15.
Вновь подключают частотомер к разъему XS2 и, плавно переме-
щая движок переменного резистора R2 от нижнего положения до
верхнего, измеряют частоту генератора в различных точках. На
шкале резистора проставляют значения частоты.
Аналогично градуируют вторую шкалу, подключив частотомер
к разъему XS3.
Следующий этап — проверка и налаживание двухкаскадного уси-
лителя пилообразного напряжения (если вы решили его собрать).
Вначале подают на разъем XS1 сигнал с гнезда на задней стенке
осциллографа ОМЛ-2М (ОМЛ-ЗМ), а входной щуп подключают к
нижнему по схеме выводу резистора R21 (т. е. практически контро-
лируют входной сигнал). Чувствительность осциллографа устанавли-
вают равной 1 В/дел., а начало линии развертки смещают в нижний
левый угол шкалы. Осциллограф работает в автоматическом режи-
ме с закрытым входом, длительность развертки 5 мс/дел.
На экране увидите нарастающее пилообразное напряжение, вер-
шина пилы может уходить за пределы крайней вертикальной линии
шкалы. Ручкой регулировки длины развертки установите такое
44
пилообразное напряжение, чтобы оио уместилось точно между край-
ними вертикальными линиими шкалы (рнс. 42, а), и измерьте ам-
плитуду пилы — она может быть около 3 В.
Затем переключите входной щуп осциллографа на вывод коллек-
тора транзистора VT6, а чувствительность осциллографа установите
равной 0,5 В/дел. На экране увидите изображение спадающей
пилы. Подведите начало линии развертки к средней линия шкалы
и измерьте амплитуду сигнала — она должна быть около 0,8 В
(рнс. 42, б). Если характер пилы будет сильно искажен (появится
«ступенька» в конце ее), придется подобрать резистор R21.
Установите на осциллографе чувствительность 2 В/дел. и подклю-
чите его входной щуп к выводу коллектора транзистора VT7, а на
приставке нажмите кнопку SB1, чтобы резистор R2 оказался под-
ключенным к R24. На экране осциллографа может появиться изо-
бражение, показанное на рис. 42, в, — искаженная пила. Избавиться
от искажения можно более точным подбором резистора R23, а ино-
гда еще и резистора R21, так, чтобы на экране получилось изобра-
жение, приведенное на рис. 42, г. Небольшая нелинейность пилы в
начале появляется из-за некоторого «запаздывания» открывания
транзистора VT6 по мере нарастания пилообразного напряжения.
На работе ГКЧ эта нелинейность практически не отразится.
Что касается максимальной амплитуды пилы, то она ненамного
отличается от 9 В. Конечно, ее можно увеличить, но в этом случае
придется питать двухкаскадный усилитель несколько большим на-
пряжением — 10.. .12 В.
На время налаживания усилителя вместо резисторов R21 и R23
желательно впаять переменные, сопротивлением 1,5... 2,2 МОм н
1 МОм соответственно.
Как работать с нашим ГКЧ? Вы уже знаете, что в зависимости
от проверяемого устройства (усилитель ПЧ или 34) используется
тот или иной выходной разъем генератора — его соединяют с вхо-
дом устройства. К выходу же проверяемого устройства подклю-
чают входной щуп осциллографа. При включении ГКЧ на экране
осциллографа можно увидеть огибающую амплитудно-частотной ха-
рактеристики устройства.
Более конкретно можно сказать следующее. При проверке усили-
теля ПЧ супергетеродина разъем XS2 соединяют высокочастотным
кабелем (или экранированным проводом) через конденсатор ем-
костью 0,05. ..0,1 мкФ с базой транзистора преобразователя часто-
ты, а входной щуп осциллографа подключают к детектору приемни-
ка. Переменным резистором R14.1 устанавливают такой выходной
сигнал ГКЧ, чтобы наблюдаемое изображение не искажалось (ие
было ограничении характеристики сверху), а переменным резистд-
ром R2 подбирают такую частоту генератора, чтобы П-образная
огибающая характеристики усилителя ПЧ располагалась посредине
экрана осциллографа. Если сигнал с ГКЧ окажется избыточным
даже почти в ннжнем положении двнжка резистора R14.1, умень-
шить его можно включением между ГКЧ и приемником дополни-
тельного делителя напряжения.
А теперь проведем некоторые практические работы по проверке
усилителя 34. Лучше всего ориентироваться на усилитель с регу-
ляторами тембра по низшим н высшнм частотам, подключить к
усилителю вместо динамической головкн эквивалент нагрузки со-
противлением 6.. .8 Ом и соединить вход усилителя с разъемом
РП. «
XS3 нашей приставки (рис. 43) через оксидный конденсатор ем-
костью 1...10 мкФ (поскольку иа выходе приставки его может
ие оказаться и на входе усилителя) разделительного конденса-
тора нет. л
На осциллографе устанавливают длительность развертки 5 мс/дел.,
чувствительность 2 В/дел., вход — закрытый, развертка — автомати-
ческая с внутренней синхронизацией (регулятор синхронизации дол-
жен быть в среднем положении, чтобы исключить подергивания изо-
бражении в начале разнертки), линия развертки — посредине шкалы.
Ручки регулировки тембра усилителя нужно установить пока в
среднее положение, а регулятор усиления — в положение макси-
мальной громкости.
На ГКЧ движкн всех переменных резисторов ставят в среднее
положение и нажимают кнопку SB3 «ГКЧ 34». Подают питание на
ГКЧ и усилитель. На экране осциллографа появится «дорожка»
(рис. 44, а), размах которой нужно установить переменным резисто-
ром R14.2 ГКЧ или регулятором громкости усилителя, ранным 2.. .3
делениям. Затем перемещают движок переменного резистора R2 ге-
нератора в сторону уменьшения частоты. На экране появится изо-
бражение, показанное иа рис. 44, б. Первые несколько колебаний
различимы, поскольку онн небольшой частоты, а последующие ста-
новятся все уже и уже и н итоге сливаются в «дорожку» — это и
есть результат «качания» частоты. Ведь в начале пилообразного на-
пряжения частота на выходе ГКЧ равна приблизительно 500.. .700 Гц,
а по мере его нарастании увеличивается и в конце пилы достигает
несколько килогерц.
Рис. 44
Равномерность ширины дорожки характеризует способность про-
веряемого усилителя 34 пропускать сигнал соответствующих частот.
Иначе говоря, на экране «рисуется» огибающая АЧХ усилителя.
Правда, она двусторонняя, содержит нижнее, зеркальное изобра-
жение. От него желательно избавиться, чтобы удобнее было анали-
зировать кривую АЧХ.
Наиболее просто это сделать, подключвв осциллограф к нагрузке
усилителя через детектор (рнс. 45) на диоде типа Д9 и резисторе
сопротивлением 5. ..10 кОм. Зеркальное изображение АЧХ при этом
пропадет (рис. 44,в). Вот теперь будет видна «нормальная» АЧХ,
правда, не полностью — от нижних частот до средних. Перемещая
движок резистора R2 ГКЧ по часовой стрелке (т. е. вверх по схе-
ме), можно смещать изображение влево и «просматривать» АЧХ
на высших частотах — она будет почти равномерной во всем диа-
пазоне частот ГКЧ.
Далее можете проверить действие регуляторов тембра. Установи-
те ручку регулировки тембра по высшим частотам в положение
наименьшего усиления этих частот (наибольшего их ослабления).
Размах изображения на экране осциллографа уменьшится. Устано-
вите его равным 2... 3 делениям изменением чувствительности
осциллографа н «просмотрите» изображение АЧХ перемещением
двнжка переменного резистора ГКЧ. На экране увидите картину,
показанную на рнс. 44, г.
А теперь в такое же положение поставьте и ручку регулировки
тембра по низшим частотам. Изображение на экране осциллографа
изменится (рис. 44, д). При таком положении регуляторов тембра
полоса пропускаемых усилителем частот минимальная.
Установите движки регуляторов тембра в другое крайнее поло-
жение, чтобы был подъем усиления на низших и высших частотах,
и сохраните размах изображения удобным для наблюдения изме-
нением чувствительности осциллографа. Картина на экране будет
похожа на изображенную на рис. 44, е.
Вот так, поворачивая ручку «Частота» ГКЧ (переменный резис-
тор R2) из одного крайнего положения в другое, можно наблюдать
АЧХ усилителя и ее изменение в зависимости от положения регу-
ляторов тембра.
Но, согласитесь, далеко не всегда достаточно бывает констати-
ровать изменение формы АЧХ, иногда нужно знать, скажем, часто-
ту спада характеристики либо частоту, на которой начинается
действие фильтра или частотозадающей цепочки обратной связи.
Иначе говоря, нужен визуальный контроль частоты любого участ-
ка АЧХ.
Эта задача выполнима, если есть образцовый (или отградуиро-
ванный самодельный) генератор 34. Его сигнал нужно подать на
детектор через резистор сопротивлением 5. ..10 кОм (рнс. 46).
Усилитель
34
Рис. 45
Рис. 46
Амплитуду сигнала устанавливают такой, чтобы на линии развертки
осциллографа появилась «дорожка» небольшой ширины (рис. 47, а) —
это колебания образцового генератора 34. В итоге на нагрузке детек-
тора окажутся два вида колебаний — ГК.Ч и генератора 34. Будь они
одинаковой частоты, появились бы «нулевые биения». Но поскольку
частота колебаний, поступающих на детектор с выхода усилителя 34
«качается», то «нулевые биения» могут появиться только в том месте
АЧХ, где частоты обоих генераторов совпадут, — в этом и состоит
принцип визуального контроля частоты.
Установив на экране изображение АЧХ, скажем, с «завалом» на
высших частотах (рнс. 47,6), изменяют частоту образцового гене-
ратора примерно от 25 кГц в сторону уменьшения и наблюдают за
нижней «дорожкой» в конце линии развертки. При определенной
частоте в этом месте появится небольшой участок изображения с
«нулевыми биениями» — это и есть наша частотная метка. По мере
дальнейшего уменьшения частоты образцового генератора метка
1 КО „Средняя частоте
Рис. 48
Рис. 47
будет перемещаться влево по линии развертки. Подведя ее под
начало спада АЧХ, нетрудно по образцовому генератору определить
частоту этой точки характеристики. Разумеется, большой точности
измерения от этого метода ожидать не следует, но помощь от него
несомненна.
Проведенная работа — всего лишь пример использования ГКЧ
для сравнительной оценки АЧХ усилителя 34, поскольку позволяет
с предложенной приставкой «видеть» не всю характеристику, а
лишь наиболее характерную ее часть — от 500 Гц и выше. Возмож-
но, вам понравится этот способ испытания усилителей и вы захо-
тите построить более совершенную приставку. Тогда можно реко-
мендовать изготовление конструкции, о которой рассказывалось в
статье С. Пермякова «Низкочастотный измеритель АЧХ» в «Радио»,
1988, № 7, с. 56—58. Она позволяет контролировать АЧХ в диапа-
зоне частот 40 Гц ... 25 кГц.
Для проверки н настройки только усилителей ПЧ радиовещатель-
ной аппаратуры может быть собран более простой ГКЧ (рис. 48),
разработанный московским радноконструктором Б. Степановым. Он
рассчитан на совместную работу с любым осциллографом, имеющим
выход пилообразного напряжения. Пределы изменения средней ча-
стоты генератора составляют 450. ..510 кГц, максимальная девиа-
ция— 50 кГц, максимальная амплитуда выходного напряжения на
нагрузке 75 Ом—1 В.
На транзисторе VT1 выполнен генератор, рабочая частота которо-
го зависит от индуктивности катушки L1, емкости конденсаторов
С2—С4 и выходной проводимости транзистора VT1, имеющей также
емкостный характер. Среднюю частоту ГКЧ устанавливают конден-
сатором переменной емкости С4.
Чтобы осуществить частотную модуляцию сигнала генератора, на
базу транзистора подается пилообразное напряжение с осциллогра-
фа. Амплитуду его можно изменять переменным резистором R2.
Поскольку емкость коллекторного перехода транзистора зависит от
протекающего через него тока, а он, в свою очередь, определяется
режимом работы транзистора, то при изменении напряжения на ба-
зе транзистора будет соответственно изменяться и емкость перехода,
а значит, частота генератора. Диапазон изменения частоты (девиа-
ция) генератора будет тем больше, чем ближе к верхнему по схе-
ме выводу резистора R2 будет его движок.
С генератора сигнал поступает далее на эмиттерный повторитель,
собранный на транзисторе VT2. Он позволяет исключить влияние
нагрузки на частоту генерируемых колебаний. Напряжение смещения
на базу этого транзистора поступает из эмиттерной цепи транзисто-
ра VT1 через резистор R6 —от его сопротивления зависит макси-
мальная амплитуда выходного сигнала ГКЧ.
На выходной разъем XS2 напряжение генератора подается через
переменный резистор R9, которым можно регулировать амплитуду
выходного сигнала ГКЧ.
Питается прибор от источника GB1 через выключатель SA1.
В ГКЧ можно применить практически любые транзисторы серий
МП39—МП42, но подойдут и другие транзисторы структуры р-п-р.
При подборе транзисторов предпочтение следует отдавать тем из
них, граничная частота генерации которых не более чем в 3.. .5 раз
превышает рабочую частоту ГКЧ. У более высокочастотных транзи-
сторов емкость коллекторного перехода меньше, следовательно, бу-
4—8099
5
49
дет и незначительным ее влияние на рабочую частоту генератора.
С такими транзисторами не удастся получить в ГКЧ значительную
девиацию частоты.
И еще о транзисторах. Если из осциллографа поступает на разъ-
ем XS1 возрастающее пилообразное напряжение (как в случае с
ОМЛ), транзисторы должны быть указанной на схеме структуры.
Только в этом варианте картина на экране осциллографа будет
иметь естественный вид — частота возрастает слева направо. Если
же на осциллографе выведено падающее пилообразное напряжение
(как, например, в С1-19), прибор следует выполнить на транзисто-
рах структуры n-p-п (МП37, МП38), изменив при этом полярность
включения оксидного конденсатора С5 и источника питания.
Постоянные резисторы могут быть МЛТ-0,125 нлн МЛТ-0,25, пере-
менные R2 и R9—СПО-0,5 либо СПЗ-4а. Конденсатор С1—МБМ на
напряжение 160 В; С2, С6 н С7— МБМ или БМ-1; СЗ—КСО-2;
С5 — К50-6. Роль конденсатора переменной емкости С4 выполняет
подстроечный конденсатор с воздушным диэлектриком КПВ-100 с
удлиненной осью. Возможно применение н шнрокораспространенно-
го малогабаритного блока КПЕ с воздушным диэлектриком н мак-
симальной емкостью 240.. .390 пФ. Используют только одну секцию
такого блока, включив последовательно с ней постоянный конден-
сатор емкостью 150...200 пФ.
Катушка индуктивности L1—фильтр-пробка на частоту 465 кГц
от радиоприемника «ВЭФ-12». Вообще же, подойдет любая катушка
индуктивности (самодельная или готовая), обеспечивающая резонан-
сную частоту 465 кГц при емкости контурного конденсатора 200...
300 пФ.
Разъемы XS1 и XS2 могут быть специальные высокочастотные
(СР-50-75Ф) или унифицированные от телевизоров. Выключатель
питания—тумблер любой конструкции.
Для монтажа части детален прибора использована печатная плата
(рис. 49) нз одностороннего фольгированного материала. Она раз-
мещена внутри корпуса (рис. 50) размерами 150ХЮ0Х100 мм, из-
готовленного нз листового дюралюминия. На лицевой панели кор-
пуса укреплены разъемы, выключатель питания (сам источник — две
последовательно соединенные батареи 3336 — внутри корпуса), пе-
ременные резисторы и конденсатор переменной емкости.
Прн налаживании генератора сначала подстроечником катушки L1
устанавливают требуемый диапазон частот, перекрываемый с дан-
ным конденсатором С4. Затем, установив двнжок переменного рези-
стора R9 в верхнее по схеме положение, подбором резистора R6 до-
биваются нужной амплитуды (1 В) выходного сигнала на разъеме
XS2.
Наибольшую девиацию частоты устанавливают подбором резисто-
ра R1 (ротор конденсатора С4 должен быть в среднем, а двнжок
резистора R2— в верхнем по схеме положении). Эту операцию про-
водят, наблюдая на экране осциллографа биения выходного сигна-
ла генератора с сигналом образцового генератора, скажем, ГЧ-1
(ГСС-6) илн ГЧ-18А.
Сопротивление резистора R1 может существенно отличаться от
указанного на схеме — в зависимости от выходного напряжения ге-
нератора развертки осциллографа, с которым используется ГКЧ.
Если оно будет существенно меньше 120 кОм, то для сохранения
50
Рис. 49
нижней границы частоты качания (около 20 Гц) придется увеличить
емкость конденсатора С1.
Несколько советов по работе с ГКЧ. Его выход имеет непосредст-
венную (гальваническую) связь с общим проводом, поэтому сигнал
на исследуемый каскад можно подавать только через разделитель-
ный конденсатор емкостью не менее 2000 пФ. Если возникает необ-
ходимость подать сигнал непосредственно на параллельный колеба-
тельный контур, емкость разделительного конденсатора следует зна-
чительно уменьшить — по крайней мере, раз в 20 она должна быть
меньше, чем емкость конденсатора, входящего в колебательный кон-
тур. Иначе контур окажется зашунтирован малым выходным сопро-
тивлением генератора.
При проведении измерений в усилителях ПЧ важно постоянно
проверять, не перегружено ли исследуемое устройство. Перегрузка
4* 5 51
проявляется в кажущемся «расширении» полосы пропускания уси-
лителя и в «уменьшении» ее неравномерности. Вот почему для по-
лучения реальной картины следует подбирать такой уровень выход-
ного сигнала ГКЧ, чтобы сохранялась линейная связь между ним и
выходным сигналом исследуемого устройства.
Нелишне помнить и об одной особенности осциллографа — его
входная емкость и емкость соединительных проводов в сумме могут
достигать сотни пикофарад. При измерениях в высокоомных цепях
(например, когда необходимо подключить осциллограф непосредст-
венно к колебательному контуру) это может существенно повлиять
на результаты измерений. В подобных случаях осциллограф следует
подключать к исследуемым цепям через конденсатор емкостью 10...
.. .20 пФ. Правда, при этом снижается чувствительность прибора в
3. ..10 раз, но она все же остается достаточной для большинства
измерений.
Рис. 50
Рис. 61
Чтобы сформировать частотную метку на экране осциллографа,
достаточно воспользоваться приемом, описанным для предыдущего
ГКЧ. Сигнал соответствующей частоты подают от кварцевого гене-
ратора нли ГСС через развязывающий резистор сопротивлением не
менее 100 кОм нли конденсатор емкостью 10. ..20 пФ непосредствен-
но на вход осциллографа. Амплитуду сигнала с выхода генератора
устанавливают такой, чтобы метка была четко выражена на изобра-
жении амплитудно-частотной характеристики, но не искажала его
(рнс. 51, а). При внимательном рассмотрении метки можно наблю-
дать одну из осциллограмм, показанных иа рис. 61, б—г. Точка А на
осциллограммах соответствует частоте образцового генератора, сиг-
нал с которого поступает на вход осциллографа.
И еще с одним ГКЧ имеет смысл познакомиться. Он разработан
москвичом И. Егоровым н предназначен для работы с осциллогра-
фами, у которых ие выведен сигнал с генератора пилообразного
напряжения. Среднюю частоту ГКЧ можно изменять от 10 кГц до
50 МГц. Этот диапазон разбит на восемь поддиапазонов. Девиацию
частоты можно плавно регулировать в каждом поддиапазоне в пре-
делах 1.. .100% от установленного среднего значения. Импульсное
выходное напряжение ГКЧ содержит множество гармоник, поэтому
прибором удобно пользоваться прн налаживании н проверке аппа-
ратуры, работающей на частотах до нескольких сотен мегагерц.
52
Схема ГКЧ приведена на рис. 52. Его основные узлы: перестраи-
ваемый генератор импульсов, аттенюатор выходного напряжения,
смеситель, генератор пилообразного напряжения.
Перестраиваемый генератор выполнен на транзисторах VT3, VT4
по схеме мультивибратора с эмиттерной связью. Режим работы тран-
зистора VT3 зависит в основном от номиналов резисторов R8—R11.
Смещение на базу транзистора VT4 подается с коллектора транзис-
тора VT3 — olio зависит от прямого напряжения на диодах VD2,
VD3.
Нужный поддиапазон частот генератора устанавливают переклю-
чателем SA2, плавно частоту сигнала изменяют переменным резисто-
ром R11. Резистор R10 ограничивает пределы перестройки частоты
внутри поддиапазонов. На резисторе R12 в цепи коллектора тран-
зистора VT4 формируются выходные импульсы, которые поступают
далее через конденсатор С15 на делитель, составленный из перемен-
ного резистора R14, постоянных R17—R21 и переключателя SA1.
Через конденсатор С]9 выходной сигнал поступает с делителя на
разъем ХР2, который включают в гнезда вертикального входа ос-
циллографа.
С движком переменного резистора R14 соединен смеситель на дио-
де VD4, предназначенный для калибровки ГКЧ. Через гнездо XS3
на смеситель подают немодулированиые колебания образцовой час-
тоты с генератора стандартных сигналов (ГСС). В результате обра-
зуется сигнал разностной частоты (перестраиваемого генератора и
ГСС), который через фильтр R15C18R16 поступает на гнездо XS4—
к нему подключают осциллограф.
Питающее напряжение на перестраиваемый генератор подается
через развязывающий фильтр из дросселя L1 и конденсатора С16.
Чтобы модулировать («качать») частоту повторения импульсов
генератора, нужно подать иа базу транзистора VT3 пилообразное
напряжение. Если такое напряжение есть у используемого осцилло-
графа, оно должно поступать на точку соединения выводов резисто-
ров R6, R7 (возможно, через дополнительный аттенюатор и, если
нужно, эмиттерный повторитель). И, конечно, в этом случае не по*
надобится вспомогательный генератор пилообразного напряжения,
выполненный на транзисторах VT1, VT2. В противном случае без
такого генератора не обойтись. В нашем ГКЧ генератор выполнен
по схеме мультивибратора и обеспечивает пилообразное напряжение
фиксированной частоты в пределах 40.. .60 Гц.
Во время прямого хода пилообразного напряжения транзистор
VT2 открыт (напряжение смещения подается через резистор R1),
И его коллекторный ток разряжает конденсатор СЗ. Транзистор VT1
закрыт напряжением на конденсаторе, которое через резистор R2
поступает и на базу транзистора VT2. Такая отрицательная обрат-
ная связь обеспечивает хорошую линейность пилообразного напря-
жения.
Когда напряжение на конденсаторе достигает некоторого уровня
(близкого к нулю), ток через резисторы R1 и R2 открывает тран-
зистор VT1. Прн этом начинает закрываться транзистор VT2. От-
рицательный перепад напряжения на его коллекторе через конден-
сатор попадает на базу транзистора VT1 н насыщает его. Транзис-
тор VT2 закрывается полностью, начинается обратный ход пило-
образного напряжения, т. е. зарядка конденсатора СЗ через резис-
тор R3.
53
о
VT1 ГТ10Ы
|Т Ml
/ipsn.xo6
Разе."
/г .
010,1м
viz
J'
,J"
I
m miss
m ГП08Г
on
6,6k
\№
WO
mo
w
Я m
'A 22k
| 531.1
I 10
„Г
„Ж
,100’
,300”»
VD1
Д9Л
0,015""
мк
06 ,7 VIZ
=4=0,1мк 1-А2230
\AR1Z 015
m И 41 01MK
W3 613156 T —
Д9В Iv^X 11
,a?”!
4 on
1 2.2м
010,1м =
СЗО.ОЗбмк
090,01mk
0103600
0111000
012160
01351
014 22
9131К
3
4
j
Рис. 52
По мере роста напряжения на конденсаторе СЗ ток зарядки па-
дает, и когда он уменьшается настолько, что транзистор VT1 выхо-
дит из насыщения, транзистор VT2 открывается и снова начинается
прямой ход пилообразного напряжения.
Возможен случай, когда при большом коэффициенте передачи то-
ка транзистора VT1 он останется в насыщении даже при малом то-
ке зарядки конденсатора СЗ и обратный ход пилообразного напря-
жения затянется. Для предупреждения подобного установлен диод
VD1.
С коллектора транзистора VT2 пилообразное напряжение посту-
пает на разъем ХР1 (его включают в гнезда внешней развертки ос-
циллографа) и через переменный резистор R6 установки девиации
частоты на перестраиваемый генератор. Фильтры R4C4, R5C5, R7C6
подавляют помехи от перестраиваемого генератора в цепях разверт-
ки.
Питается ГКЧ от аккумуляторной батареи GB1. Для ее периоди-
ческой подзарядки предусмотрены гнезда XS1 и XS2, к которым
подключают внешний источник постоянного тока.
Кроме указанных на схеме, для ГКЧ подойдут транзисторы серий
МП39—МП42 (VT1); МП41А, МП42Б (VT2); КТ315В, КТ315Г или
любые из серий КТ316, КТ325 (VT3, VT4). Диоды VD1 н VD4—
любые из серии Д9; VD3 — любой другой германиевый с прямым
напряжением около 1 В при токе 20 мА; в качестве VD2 можно
использовать любой маломощный стабилитрон (Д814, КС168А н
т. п.).
Дроссель L1 намотан на кольце К10Х6Х2 из феррита 400НН и
содержит 10... 20 витков любого монтажного провода в изоляции.
54
К1Ч
16
калибровка
СП
_\iooo
Т оёу
1000
<fj3_
т R15 Як ЦП'
ДО в qj
„SbfKOS"
КН 1
К1010
мот
KV1K
R16 |
ЮОк I
10'
яр
.10*"
ружный экран образуют кожух из
—
п
Переменные резисторы — лю-
бой конструкции (например,
СП-I) с функциональной ха-
рактеристикой Б (R6, R11) и
В (R14), постоянные резисто-
ры— МЛТ-0,125 пли МЛТ-0,25.
Оксидные конденсаторы могут
быть К50-6. остальные — лю-
бые малогабаритные. Переклю-
чатели SAI, SA2— галетные.
Батарея GB1—7Д-0.115.
Большинство деталей пере-
страиваемого генератора смон-
тировано на одной плате
(рис. 53) из одностороннего
фольгированного стеклотексто-
лита, а генератора пилообраз-
ного напряжения и смесителя
— на другой (рис. 54). Платы
укреплены внутри корпуса при-
бора (рис. 55, а), на лицевой
панели которого расположены
переменные резисторы, пере-
ключатели и гнезда.
Для ослабления паразитных
излучений в приборе примене-
но двойное экранирование. На-
стали толщиной 1 мм и перед-
няя панель 6 (рис. 55, б) из дюралюминия толщиной 3 мм. Изоли-
рованный от них внутренний экран 1 из стали толщиной 1 мм от-
деляет перестраиваемый генератор от остальных узлов устройства.
Основание 2 (сталь толщиной 1 мм) изолировано от передней па-
нели гетинаксовой прокладкой 5 и притянуто к панели резьбовыми
втулками переменного резистора R11 н переключателя SA2 (втулки
изолированы от основания и электрически соединены с панелью).
Если крышка резистора R11 изолирована от узла крепления, то ее
соединяют с основанием.
Плата перестраиваемого генератора прикреплена к уголкам 3,
(одни из них соединяют в общим проводом), другая плата — к
уголкам 4. Конденсаторы С12 — С14, С19 и резисторы R17 — R21
припаивают непосредственно к контактам переключателей, а дрос-
сель закрепляют на одном из винтов крепления платы перестраивае-
мого генератора.
При сборке в основание вставляют экран, а между ним и кожу-
хом прокладывают полоску поролона. Рядом с экраном размещают
аккумуляторную батарею. Перед установкой на место переключате-
ля SA1 на его резьбовую втулку надевают лепесток 7, который за-
тем соединяют с общим проводом. Кожух надевают так, чтобы
его прорези попали на три выступа лицевой панели (сначала встав-
ляют два выступа в прорези со стороны внутреннего экрана, а за-
тем, оттянув стенку кожуха со стороны батареи, надевают его
полностью).
Снаружи на лицевой панели корпуса наносят необходимые над-
писи и вычерчивают две шкалы. Для поддиапазонов частот от
KSAZ
10 кГц до 30 МГц пользуются общей шкалой с оцифровкой от 1
до 3 н от 3 до 10, для восьмого поддиапазона сделана отдельная
шкала.
Налаживание прибора сводится к градуировке шкал. Вначале
переключатель поддиапазонов SA2 устанавливают в положение «3»
(1...3 МГц), а движки переменных резисторов R11 н R6 — соот-
ветственно в среднее и левое по схеме. Соединяют ГКЧ с осцилло-
графом и образцовым ГСС в соответствии с рнс. 56. Пилообразное
напряжение с выходного гнезда XS2 используют для развертки по
горизонтали или внешней синхронизации осциллографа.
В первом варианте линия развертки должна занимать всю длину
экрана (если она больше, придется подавать напряжение через
гасящий резистор). Тогда перекройкой ГСС устанавливают метку
нулевых биений в середине линии развертки. Затем увеличивают де-
виацию частоты до максимальной и измеряют расстояние, на кото-
рое сдвинулась метка. Если оно превышает 10% длины линии раз-
вертки, подбирают резистор R9.
5R
57
ГСС
Осциллограф
Рис. 5в
При втором варианте использования пилообразного напряжения
его подают, кроме входа «Синхр.», и на вход Y осциллографа. По-
лучив изображение пилообразного напряжения, отмечают па экране
интервал прямого хода. Сняв напряжение развертки с входа Y,
проводят те же операции по градуировке, что и в предыдущем слу-
чае, устанавливая метку нулевых биений в середину помеченного
интервала.
Далее, настраивая ГСС на различные частоты поддиапазона, руч-
кой переменного резистора R11 устанавливают каждый раз метку
нулевых биений на прежнее место (в середину линии развертки) и
отмечают положения ручки. Так же градуируют и две другие шка-
лы. Для совпадения шкал на разных поддиапазонах подбирают
конденсаторы С7—СЮ, С12—С14.
При проверке и налаживании устройств на частотах до 10 МГц
выходное напряжение ГКЧ можно устанавливать меньше 1 мкВ.
На более высоких частотах для настройки чувствительных
устройств совсем не обязательно соединять нх вход с выходом ГКЧ,
достаточно поднести его выходной кабель к входу устройства.
Используя этот ГКЧ, легко проверить работу радиоприемника в
широком диапазоне частот, оценить неравномерность его чувстви-
тельности из-за неточного сопряжения контуров и т. д. Паразитная
генерация в его цепях РЧ проявляется в виде «лишних» всплесков
на осциллограмме, которые перемещаются, если поднести руку к
самовозбуждающемуся каскаду. Пример подключения ГКЧ и ос-
циллографа к приемнику, а также возможная частотная характери-
стика на экране осциллографа показаны на рис. 56.
активный щуп
Такой щуп необходим для значительного уменьшения входной
емкости осциллографа (а точнее, входного щупа при осциллографи-
ческих измерениях) и повышения его входного сопротивления. Ак-
тивным же щупом он называется потому, что собран на активных
элементах — транзисторах.
Предлагаемый активный щуп (рис. 57), разработанный курским
радиолюбителем И. Нечаевым, рассчитан иа работу в диапазоне
частот 0. ..15 МГц и обладает входным сопротивлением 6 МОм при
входной емкости около 10 пФ. Если же к шупу подключают насад-
ку-делитель 1 : 10, входная емкость уменьшается до 2 пФ. Амплиту-
да входного сигнала, контролируемого с помощью активного щупа,
ие должна превышать 2 В, а с насадкой-делителем — 20 В. Если
же щупом контролировать сигнал частотой ниже 5 МГц, предель-
58
Рис. 57
Рис. 58
ная амплитуда может быть больше — до 8 В (с насадкой-делите-
лем — до 80 В).
На транзисторах VT1, VT2 собран несколько усложненный нсто-
ковый повторитель, необходимый для обеспечения большого вход-
ного сопротивления щупа, а на транзисторе VT3 — эмиттерный
повторитель, служащий для согласования щупа с входом осциллог-
рафа (или его входным кабелем).
Питается активный щуп от двуполярного источника напряжением
по 12 В и потребляет 15 мА. Питание подается через разъем ХРЗ.
Благодаря такому питанию выходное напряжение щупа при отсут-
ствии входного сигнала равно нулю. Такое состояние устанавливают
точнее во время настройки щупа подстроечным резистором R2.
А нужный коэффициент передачи щупа (он должен быть равен
точно 1) устанавливают подбором резистора R4.
Входная вилка ХР1 используется для подключения насадок (их
две), а ХР2 представляет собой зажнм «крокодил», соединяемый с
щупом гибким монтажным проводом,—его подключают во время
измерений к общему проводу конструкции.
Одна из насадок (1:1)—самый обыкновенный переходник
(рис. 58), соединяемый с помощью гнезда XS2 с вилкой ХР1 щупа.
Вилкой же ХР5 касаются контролируемых точек конструкции. Вто-
рая насадка (1:10)—компенсированный делитель входного сигна-
ла. При работе с ней гнездо XS3 соединяют с вилкой ХР1 щупа,
вилку ХР7 — с общим проводом, а вилкой ХР6 касаются исследуе-
мых цепей.
В блоке питания диоды могут быть любые выпрямительные с
обратным напряжением не менее 35 В; транзисторы — любые дру-
гие маломощные соответствующей структуры; оксидные конденса-
торы— любые малогабаритные, на номинальное напряжение не ни-
же указанного на схеме. Вместо стабилитронов Д814Д подойдут
Д813.
В щупе можно использовать, кроме ука чанных на схеме, тран-
зисторы КПЗОЗА (VT1), КТ361А—КТ361Д (VT2), КТ315А—КТ315И,
КТ312А—КТ312В (VT3). Конденсаторы — КД, КЛС, КМ; постоян-
ные резисторы—МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, подстроечный R2—СПб-
16 или другой малогабаритный.
59
Детали щупа, кроме выключателя SA1 и конденсатора С1, монти-
руют на печатной плате (рнс. 59) нз двустороннего фольгирован-
ного стеклотекстолита. Затем плату (1 — на рис. 60) устанавливают
Рис. 60
в металлическом цилиндрическом корпусе 2 подходящих размеров,
например, в стаканчике из-под валидола. В Т-образный вырез пла-
ты впаивают латунный винт 3 (М2, М2,5). В дне стаканчика
сверлят отверстие и выводят через него жгут 4 нз проводников пи-
тания и экранированного провода выхода щупа. Длина жгута —
1...1.5 и. Сбоку па стаканчике крепят малогабаритный выключатель,
к контактам которого припаивают конденсатор С1. Общий провод
соединяют со стаканчиком, а через отверстие в боковой стенке
стаканчика выводят гибкий монтажный провод и припаивают его
к зажиму «крокодил».
Первая насадка (1:1) выполнена на базе пластмассовой крыш-
ки 5 от флакона. В крышку вставляют стальную иглу 6 (это вилка
60
ХР5), к которой припаивают втулку 7 (гнездо XS2) с такой же
резьбой, что и на винте 3. Иглу с втулкой фиксируют в крышке
эпоксидным клеем или шпаклевкой 8.
Аналогично выполнена и вторая насадка (1 : 10), только на краю
крышки 5 наклеивают фольгу 9, которая имитирует вилку ХР7 и
при ввинчивании насадки в щуп касается его металлического ста-
канчика, т. е. общего провода устройства. Но, конечно, монтируют
насадку и заливают ее клеем (илн шпаклевкой) только после под-
бора помеченных на схеме деталей прн налаживании щупа. Правда,
после заливки емкость монтажа несколько изменится, но ошибка
в коэффициенте деления будет незначительная.
Питать активный щуп можно как от двух батарей (правда, это
менее удобно), так и от небольшого блока, собранного, например,
по приведенной на рнс. 61 схеме. Он состоит из понижающего
трансформатора с переменным напряжением на вторичной обмотке
10...11 В и двух однополупериодиых выпрямителей со стабилизато-
рами напряжения. Одни выпрямитель рассчитан на получение плю-
сового напряжения (на дноде VD1), другой — минусового (на диоде
61
VD2). Через розетку XS4 питание поступает на разъем ХРЗ щупа.
Детали блока питания размещают в подходящем пластмассовом
корпусе (рис. 62), на верхней крышке которого крепят разъем XS4,
а через отверстие в боковой стенке выводят сетевой шпур с вил-
кой ХР8 на конце. Под разъем XS4 подбирают ответную часть —
разъем ХРЗ и подпаивают к его выводам проводники питания щупа.
Оплетку экранированного провода соединяют с вилкой ХР4, а жилу
провода — с гнездом XS1. При работе с активным щупом в гнездо
вставляют входной щуп осциллографа, а с вилкой соединяют «зем-
ляной» щуп. Можно вообще отказаться от входного кабеля осцил-
лографа и вставлять вилку ХР4 в гнездо заземления осциллографа,
а гнездо XS1 соединять с гнездом «Вход Y». В этом случае вместо
гнезда к выходному проводу активного щупа удобнее припаять
вилку.
Рис. 63
Налаживание активного щупа начинают с того, что к его
выходу подключают милливольтметр постоянного тока илн осцил-
лограф, работающий в режиме открытого входа. Подав на щуп
питание, добиваются перемещением двнжка подстроечного резисто-
ра кулевого напряжения на выходе.
Затем на вход щупа подают (при замкнутых контактах выклю-
чателя SA1, соответствующих режиму открытого входа) постоянное
напряжение 2...3 В. Подбором резистора R4 добиваются такого же
напряжения и на выходе щупа, что будет соответствовать единич-
ному коэффициенту передачи устройства. Нелишне будет после это-
го проверить сохранность нулевого уровня выходного напряжения
и при необходимости скорректировать его подстроечным резистором.
Далее к щупу подключают насадку-делитель н подают на ее вход
(конечно, относительно зажима ХР2) постоянное напряжение
20...30 В либо сигнал частотой 50 Гц с генератора импульсов, опи-
санного в первой брошюре. Контролируя выходное напряжение
щупа, подбирают резистор R7 такого сопротивления, чтобы коэф-
фициент деления насадки был равен ровно 10.
После этого на вход насадки подают переменное напряжение
частотой 0,1.. .1 МГц либо сигнал частотой 2 кГц с генератора
импульсов, и подбором конденсатора С5 добиваются десятикратно-
го деления такого сигнала. Вот теперь делитель станет компенси-
рованным, и его детали можно закреплять эпоксидным клеем (илн
шпаклевкой) в крышке.
Активный щуп готов к работе. Но предварительно вы, конечно,
захотите убедиться в его высоких параметрах, о которых было
62
сказано выше. Это несложно сделать даже г помощью лишь одного
осциллографа — ведь у него есть выход пилообразного напряжения,
которое вы уже научились использовать в качестве контрольного.
Вот и подключите к гнезду на задней стенке осциллографа пере-
менный резистор (рис. 63, а), а к нему — входной щуп. Установите
чувствительность осциллографа 1 В/дел., а длительность развертки,
скажем, 1 мс/дел. Выведите сопротивление переменного резистора,
т. е. установите его движок в нижнее по схеме положение. Ручками
длины и смещения развертки установите начало развертки в ниж-
нем левом углу масштабной сетки, а ширину развертки — равной
длине масштабной сетки. Измерьте высоту изображения (рис.
64, а)—предположим, она будет равна четырем делениям.
Плавно вводите сопротивление резистора, перемещая движок
вверх по схеме. Установите высоту изображения вдвое меньшей
(рис. 64, б). Теперь можно сказать, что входное сопротивление ос-
циллографа равно введенному сопротивлению переменного рези-
стора.
Рис. 64
Рис. 65
Не изменяя положения движка резистора, введите в действие
активный щуп (рис. 63, б) с первой насадкой (1 : 1). Вы убедитесь,
что высота изображения осталась почти равной прежним четырем
делениям, как это было с выведенным сопротивлением переменного
резистора. Такой результат свидетельствует о высоком входном со-
противлении активного щупа. Если захотите точно измерить его,
включите последовательно с переменным резистором постоянный,
сопротивлением 4.. .5 МОм и добейтесь уменьшения высоты изо-
бражения вдвое, а затем измерьте получившееся сопротивление —
оно и будет равно входному сопротивлению активного щупа.
Входную емкость щупа тоже несложно определить. Для этого
нужно заменить переменный резистор конденсатором переменной
емкости или подстроечным, с максимальной емкостью 20.. .50 пФ
и проделать такую же операцию, что и в предыдущем случае —
подбором емкости конденсатора добиться уменьшения высоты изо-
бражения вдвое, а затем измерить получившуюся емкость. Но в
этом варианте следует значительно уменьшить длительность раз-
вертки, установив ее равной, например, 1 мкс/дел.
Для сравнения измерьте .входную емкость активного щупа со
второй насадкой (1 : 10) —она будет значительно ниже.
Активный щуп можно собрать и по более простой схеме
(рис. 65), предложенной столичным радиолюбителем А. Гришиным.
63
В щупе используется всего один полевой транзистор, включенный
по классической схеме «стокового повторителя. Входная емкость
щупа не превышает 4 пФ, а входное сопротивление достигает
3 МОм.
Щуп рассчитан на исследование цепей постоянного, переменного
и импульсного сигналов в диапазоне частот 0... 5 МГц. При этом
начальное постоянное напряжение на выходе щупа составляет 2,5 В.
Диапазон входных напряжений в области отрицательных значений
(до отсечки) равен 7 В, в области положительных значений (до
начала ограничения) — 13 В при питающем напряжении 9 В и 26 В
в случае питания щупа напряжением 15 В. Коэффициент передачи
щупа в указанном диапазоне частот неизменен — 0,4.
Резисторы R1 и R2 и конденсатор С1 составляют входной ча-
стотно-компенсированный делитель напряжения.
Параметры щупа измерены для транзистора с напряжением от-
сечки 4,2 В. Поскольку разброс параметров конкретных экземпля-
ров транзисторов КП305И значителен, могут отличаться и характе-
ристики конструкций щупов — в основном по напряжению отсечкн
н коэффициенту передачи. Для получения максимального рабочего
диапазона в области отрицательных значений входных напряжений
необходимо подобрать транзистор с максимальным (по абсолютной
величине) напряжением отсечки. При необходимости напряжение
отсечки щупа может быть увеличено уменьшением коэффициента
передачи входного делителя, окажем, увеличением сопротивления
резистора R1. Хотя для большинства измерений, где требуется на-
стройка по максимуму или минимуму напряжения, значение напря-
жения отсечкн щупа не является существенным — ведь настройку
можно проводить по положительной полуволне сигнала.
Резисторы щупа—МЛТ-0,125. Конденсатор—самодельный. Его
выполняют проводом ПЭВ-1 0,15... 0,35. Конец отрезка провода
подпаивают к левому по схеме выводу резистора R1 и наматыва-
ют 12 витков на правый вывод. Емкость конденсатора при
настройке входного делителя подбирают изменением числа витков.
По окончании настройки на получившейся «катушке» конденсатора
зачищают мелкозернистой наждачной бумагой узкую дорожку,
залуживают н пропаивают ее (конечно, осторожно, чтобы дорожка
не оказалась замкнутой с выводом резистора) с целью устранения
паразитной индуктивности.
Щуп собран в корпусе от фломастера. Монтаж объемный, выводы
деталей соединены непосредственно между собой в соответствии со
схемой. Во время монтажа следует принимать меры по предупреж-
дению пробоя полевого транзистора статическим электричеством и
наводками от сети. Щуп подключают к осциллографу экранирован-
ным кабелем длиной не более 30 см.
Настройка щупа сводится не только к подбору емкости конденса-
тора, но н к калибровке для получения требуемого коэффициента
передачи. Для этого -понадобятся регулируемый источник постоян-
ного тока н вольтметр. Подбором резистора R1 устанавливают ко-
эффициент передачи 0,4 или 0,5, учитывая при этом начальное
напряжение смещения на выходе щупа.
Проводя щупом измерения с отсчетом постоянной составляющей,
осциллограф необходимо вначале скорректировать по уровню от-
счета. Для этого достаточно замкнуть вход щупа и установить ли-
нию развертки осциллографа на нулевую отметку.
64
ЧАСТОТА—НА ЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ
РАЗВЕРТКЕ
Измеряя частоту по фигурам Лиссажу (об этом рассказывалось
в первой брошюре «Осциллограф — ваш помощник»), нетрудно
убедиться не только в достоинстве этого метода, но и в одном его
недостатке. Дело в том, что прн соотношении частот образцового и
исследуемого источника более чем в четыре раза на экране осцил-
лографа появляется столь сложная фигура, что определить по ней
частоту исследуемого сигнала становится трудно. Как быть?
На помощь приходит другой метод подобного измерения часто-
ты— с помощью эллиптической (иногда круговой) развертки. Суть
его в том, что на экране с помощью специального генератора фор-
мируется не прямолинейная развертка, а в виде эллипса (или кру-
га). Достигается это одновременной подачей на входы усилителей
вертикального н горизонтального отклонений осциллографа сину-
соидальных сигналов одинаковой частоты, но сдвинутых по фазе на
90°. Если теперь подать на вход вертикального отклонения еще и
синусоидальный (илн другой формы) сигнал неизвестной частоты,
линия развертки окажется размытой, а при кратном соотношении
частот сигнала н развертки на экране сформируется фигура, по
которой нетрудно определить частоту сигнала, даже если она зна-
чительно отличается от образцовой.
Подобный метод измерений может широко использоваться в ра-
диолюбительской практике, особенно при исследовании сигналов
с частотой, значительно большей граничной частоты развертки
осциллографа. Для этого, конечно, понадобится н соответствующий
Рис. 6в
5- 8099
65
генератор эллиптической развертки. Но для большинства радиолю-
бительских измерений вполне пригоден генератор, разработанный
курским радиолюбителем Игорем Александровичем Нечаевым. При-
чем, кроме основного назначения, эта приставка к осциллографу
может служить и как обычный генератор 34 для проверки и нала-
живания усилителей.
Схема генератора приведена на рис. 66. Он выполнен на трех
операционных усилителях (ОУ) и трех транзисторах. Рабочий ди-
апазон частот 24 Гц. ..24 кГц разбит на трн поддиапазона: 24...
240 Гц, 240 ... 2400 Гц, 2,4 ... 24 кГц. В пределах каждого под-
диапазона частоту можно плавно изменять сдвоенным переменным
резистором R1, а выходной сигнал (на гнездах XS5 и XS6) —пере-
менным резистором R14. Максимальный выходной сигнал может
достигать нескольких вольт, что необходимо для подачи его на
вход «X» осциллографа.
Основой генератора являются два одинаковых фазосдвигающнх
каскада на ОУ DA1 и DA2. Третий ОУ н транзисторы VT2, VT3
выполняют роль усилителя-инвертора, необходимого для получения
требуемого выходного сигнала. Амплитуда выходного сигнала ста-
бильна благодаря применению лампы накаливания HL1 в цепи об-
ратной связи, эта же лампа служит индикатором подачи питания
на генератор от двуполярного источника.
Показанное на схеме положение выключателей SA1 и SA2 соот-
ветствует поддиапазону 2,4... 24 кГц. При замкнутых контактах
выключателя SA1 в частотозадающне цепи включаются конденсато-
105
66
ры С2, С5 и частота генератора снижается в 10 раз. Когда же
будут замкнуты контакты выключателя SA2, частота генератора
снизится в 100 раз.
На транзисторе VT1 собран сумматор сигнала генератора, посту-
пающего через гнездо XS3 на вход «У» осциллографа (и сдвинутого
на 90° по фазе относительно сигнала на гнезде XS5) с исследуемым
сигналом, подаваемым на гнезда XS1 н XS2. Уровень подаваемого
на сумматор исследуемого сигнала регулируют переменным резисто-
ром R4. Амплитуда сигнала генератора на гнездах XS3 н XS4
достигает нескольких сотен милливольт.
В генераторе можно использовать, кроме указанных иа схеме,
операционные усилители К140УД7, К140УД8 и другие общего на-
значения; транзистор VT1—КПЮЗК — КП103М; VT2 —КТ315А—
КТЭ15И, КТ312А—КТ312В, МП35—МП38; VT3—КТ361А—КТ361Е,
МП39—МП42. Конденсаторы Cl—С6—МБМ; С7, С8—К50-6, К50-12,
К50-20. Постоянные резисторы — МЛТ-0,125; переменный R1— СП2-
12, СП-IV или аналогичный сдвоенный, с характеристикой A; R4,
R14—СПО, СП2-4; подстроечный R11—СПЗ-1, СП5-1, СП5-2. Вы-
ключатели— типа тумблер или П2К с зависимой фиксацией н дву-
мя группами контактов. Лампа накаливания — СМИ 6,3-20, но при
5*
67
Рис. 68
Часть деталей генератора смонтирована на печатной плате
(рис. 67), а остальные размещены на лицевой панели (рис. 68)
прибора — она скреплена с платой двумя металлическими уголками.
Плату с панелью крепят к кожуху н пропускают через отверстие
в задней стенке кожуха проводники питания с вилками ХР1—ХРЗ
на концах. На вилках необходимо пометить полярность питания,
чтобы избежать ошибок при подключении генератора к источнику
с двуполярным напряжением 12. ..15 В для каждого канала прн
токе нагрузки до ЗЭ мА. г
Настало время проверить генератор в действии и настроить его
Подключив к гнездам XS5 и XS6 осциллограф или частотомер,
установите движок переменного резистора R14 в верхнее по схе-
ме положение. Контакты всех выключателей должны быть разомк-
нутыми, что соответствует самому высокочастотному поддиапазо-
ну генератора. Подстроечным резистором R11 установите амплиту-
ду выходного напряжения равной 3,5.. .5 В, после чего отградуи-
руйте шкалу прибора, плавно перемещая движок переменного
резистора R1 из одного крайнего положения в другое и измеряя
в различных точках частоту генератора.
Далее установите выключатель SA1 в положение замкнутых
контактов и проверьте работу генератора на поддиапазоне 240...
2400 Гц («:10»). Подбором конденсаторов С2 и С5 добейтесь
точно десятикратного деления частоты по всей ранее отградуиро-
ванной шкале. Аналогично поступите и на другом поддиапазоне
(«ЧОО»), включив его выключателем SA2 и подобрав конденсато-
ры СЗ и С6.
Вот теперь можно считать, что генератор эллиптической разверт-
ки готов и можно переходить к практическим работам. Понадо-
бится вспомогательный генератор 34, например, описанный в пре-
дыдущей брошюре. Выходное напряжение генератора может быть
0,2. . 1 В. Сигнал этого генератора подают на гнезда XS1 и XS2
генератора эллиптической развертки, «земляной» щуп осциллогра-
фа -подключают к гнезду XS4, а входной — к гнезду XS3. Гнездо
XS5 соединяют проводником с гнездом «ВХОД X (СИНХР.)»
осциллографа. Сам осциллограф должен работать в режиме внеш-
68
ней развертки, как и при измерении частоты с помощью фигур
Лиссажу (кнопку «РАЗВ.—ВХ X» нажимают, остальные кнопки
развертки осциллографа могут быть в любом положении)
Чувствительность осциллографа вначале устанавливают мини-
мальную (50 В/дел.) и добиваются переменным резистором R14
генератора длины линии развертки примерно 5.. .6 делении. Затем
устанавливают движок переменного резистора R4 в нижнее по
схеме положение и увеличивают чувствительность осциллографа
настолько, чтобы на экране появился эллипс (рис. 69, а) шириной
3.. .5 делений.
Рис. 69
Плавно перемещая движок резистора R4 вверх, подают на вход
смесителя такой сигнал с вспомогательного генератора, чтобы
эллипс стал размытым (рис. 69, б). Это будет свидетельствовать о
смещении сигналов генератора эллиптической развертки и вспомо-
гательного генератора, в данном случае источника сигнала, часто-
ту которого надлежит определить.
Изменяя частоту генератора эллиптической развертки (выключа-
телями и переменным резистором), добиваются появления отчетли-
во видимого изображения —либо множества эллипсов (рнс. 69, в),
либо синусоидальных колебаний (рис. 69, г) по линнн эллипса.
Первая картина будет свидетельствовать о том, что исследуемая
частота ниже частоты генератора развертки, а вторая — выше.
Плавно уменьшая частоту генератора для первого случая, можно
добиться на экране изображения, скажем, двух эллипсов (рис.
69, д). Значит, определяемая частота вдвое меньше установленной
частоты генератора. Если и дальше уменьшать частоту генератора,
на экране останется один эллипс, свидетельствующий о равенстве
частот обоих источников.
Во втором случае частоту генератора увеличивают до получения,
например, изображения шести синусоид (рис. 69, е). Помножив на
эту цифру значение установленной на генераторе частоты, полу-
чите частоту исследуемого сигнала. Если соотношение частот не
кратно целому числу, получается вдвое больше синусоид (рис.
69, ж), «сплетенных» в цепочку. Подсчитав число «звеньев» це-
почки, уменьшают полученный результат вдвое и делят на него
частоту генератора. Частное от деления будет соответствовать ча-
стоте исследуемого сигнала.
69
Можно дальше увеличивать частоту нашего генератора, напри-
мер, до получения изображения двух синусоид (рис. 69, з), сви-
детельствующего о вдвое большей частоте исследуемого сигнала
либо получить изображение исходного эллипса при одинаковых
частотах сигналов обоих источников.
Проведя подобные эксперименты, вы сможете убедиться, что
методом эллиптической развертки нетрудно измерить частоту сиг-
нала, отличающуюся от частоты генератора в 7.. .10 раз в мень-
шую сторону и в 20.. .30 раз в большую. Причем совсем не обя-
зательно подавать на вход смесителя сигнал синусоидальной фор-
мы, пригоден н импульсный сигнал и треугольный. Важно, чтобы
его амплитуда была достаточна для получения необходимой для
измерений «размьггостиэ эллипса.
ДОРАБОТКА ОСЦИЛЛОГРАФА
Работая с тем или иным осциллографом, радиолюбители порою
совершенствуют его, стараясь сделать его более удобным в обра-
щении либо расширить возможности. Надеясь, что подобный опыт
может пригодиться другим владельцам осциллографов, познако-
мимся с некоторыми предложениями.
Осциллограф серии ОМЛ. Несмотря на надежность в работе,
у него есть недостаток — неудобство в пользовании переключате-
лем длительности развертки. Поэтому Г. Тимофеев из пос. Меще-
рнно Московской обл. доработал осциллограф — поставил взамен
кнопочных переключателей П2К галетный ПГ2-7-12ПЗНТ (рис. 70).
Резисторы делителя остаются прежние, поэтому никакого налажи-
вания после доработки не потребуется.
Рис. 70
70
Для установки галетного переключателя нужно удалить пять
верхних секций переключателя длительностей и укоротить верхнюю
часть планки переключателя, а конец оставшейся ннжней части
планкн закрепить небольшой металлической перемычкой. Кроме
того, необходимо обрезать по диагонали высоту передней панели
около переменного резистора «СИНХР.», чтобы расширить место
под переключатель.
В передней панели растачивают отверстие клавиши «5—0,5—50»
под диаметр резьбового фланца галетного переключателя, а остав-
шиеся отверстия закрывают декоративной пластиной с надписями
положений переключателя. К выводам контактов переключателя
подпаивают резисторы делителя в соответствии со схемой, приве-
денной на рис. 71.
Помимо указанной доработки, можно установить на передней
панели между регулировками яркости, фокусировки и смещения
луча светодиод, подключив его через ограничительный резистор
(его сопротивление зависит от используемого светодиода) к источ-
нику постоянного напряжения +10 В. И теперь светодиод будет
сигнализировать о включении осциллографа.
71
Галетный переключатель может быть н с одной секцией (рис.
72) — такую доработку провел В, Лазарев из г. Каменка-Днепров-
ская Запорожской обл. Все резисторы—прежние, их позиционные
обозначения соответствуют приведенным на принципиальной схе-
ме осциллографа ОМЛ.
Барнаульский радиолюбитель В. Ростовский предложил для ос-
циллографа ОМЛ-ЗМ изготовить приставку (рис. 73), позволяю-
щую более плавно изменять частоту развертки. Работать с такой
приставкой менее хлопотно, чем с кнопочным переключателем ос-
циллографа.
Приставка содержит галетный переключатель SAI, с помощью
которого устанавливают нужный диапазон частот развертки, набор
конденсаторов С1—С8 и цепочку плавного изменения частоты из
последовательно соединенных резисторов R1 и R2. В положении
«1» переключателя переменным резистором R1 можно изменять
частоту развертки от 30 до 100 Гц, в положении «2» — от 100 до
300 Гц, в положении «3»— от 300 Гц до 1кГц, в положении «4» —
от 1 до 3 кГц, в положении «5»—от 3 до 10 кГц, в положении
«6» — от 10 до 30 кГц, в положении «7» —от 30 до 100 кГц, в
положении «8» — от 100 до 3000 кГц, в положении «9» (в этом
случае «работает» конденсатор С5 осциллографа емкостью
1000 пФ) — от 300 кГц до 1 МГц.
Конденсаторы должны быть бумажные, слюдяные или керами-
ческие. От точности их подбора зависит точность «воспроизведе-
ния» указанных частот. Переменный резистор — СП0-1 или СПЗ-
4аМ. Детали приставки монтируют в подходящем по габаритам
корпусе, на лицевой панели которого укрепляют переключатель и
переменный резистор, а через отверстие в боковой стенке выводят
четырехпроводный шнур (нли просто четыре монтажных провод-
ника. в изоляции) и подпаивают концы проводников к штырькам
малогабаритного разъема ХТ1. Гнездовую часть разъема укрепля-
ют на пластмассовой скобе, расположенной на задней стенке ос-
циллографа. Проводники от гнездовой части пропускают через
одно из отверстий в задней стенке н соединяют их с соответствую-
щими контактами платы генератора развертки (для‘доступа к этой
плате придется снять верхнюю пр-ловину корпуса осциллографа).
72
При работе приставки кнопка «МС—МКС» осциллографа долж-
на быть нажата, а остальные кнопки установки длительности раз-
вертки отпущены.
Если нужно установить более точно указанные границы частот в
каждом положении переключателя (кроме «9») приставки, следует
подобрать соответствующие конденсаторы.
И еще одно предложение, правка, касающееся не самого осцилло-
графа, а его кабеля со щупами. Упоминавшийся выше Г. Тимофеев
из Подмосковья заметил, что щупы выносного кабеля не только не-
удобны порою, а и небезопасны при проверке цепей с большим на-
пряжением. Поэтому он немного доработал выносной кабель, заме-
нив его входной щуп самодельным (рис. 74).
В качестве корпуса 6 входного щупа использован корпус фло-
мастера. Через отверстие в пробке 7 (внутренний конец пробки
укорочен], пропущен кабель 5, к его металлической оплетке 2 (она
должна возможно ближе подходить к щупу 1, чтобы исключить на-
водки от руки на щуп) припаян многожильный провод 3 с зажимом
«крокодил» 4 на конце — это «земляной» щуп.
Входной щуп 1 — штырек от разъема типа ШР. После подпайки
к штырьку проводника кабеля шгырек в горячем виде запрессовы-
вают в корпус фломастера. Внутреннюю полость корпуса готового
щупа желательно заполнить эпоксидной смолой.
Осциллограф Н313. В нем, как н в некоторых других осциллогра-
фах, отсутствует режим внешней развертки, что значительно су-
жает возможности использования осциллографа и подключения к
нему описываемых приставок. Несложная доработка, предложен-
ная С. Торбиным из г. Челябинска, позволит превратить этот осцил-
лограф в «полноценный» измерительный прибор.
На рис. 75 приведена часть схемы осциллографа Н313, подлежа-
щая доработке. Нужно разомкнуть лишь цепь соединения резисто-
ра R20 с транзисторами VT4 и VT5 и подвести проводники от
разомкнутых участков к кнопочному переключателю SB1, который
соединяют также с гнездом «ВХОД X» осциллографа.
В показанном на схеме положении переключателя усилитель ка-
нала X оказывается подключенным к гнезду «ВХОД X», н на это
гнездо теперь можно подавать внешнее напряжение развертки.
Когда же кнопку нажимают, осциллографом пользуются как и
прежде, до доработки.
6—8099
26
73
Рис. 7в
Практически доработка сводится к перерезанию токопроводящей
дорожки на плате (рис. 76) и подпанке проводников в изоляции от
дорожек и указанного выше гнезда к переключателю (например, ти-
па П2К), установленному на задней стенке осциллографа.
Осциллограф ОР-1. У этого
осциллографа отсутствует вход
канала горизонтального откло-
нения и не выведено пилооб-
разное напряжение. Восполнить
эти недостатки позволит пред-
ложение москвича А. Суворо-
ва — разрезать проводник пе-
чатной платы (рис. 77), идущий
к затвору транзистора VT23, и
соединить получившиеся концы
отрезками экранированных про-
водов с переключателем SB 1 и
гнездом XS1 выхода пилооб-
разного напряжения. Эти эле-
менты, как и гнездо XS2 гори-
зонтального входа, а также регулятор усиления R1 в режиме внеш-
ней развертки, укрепляют на корпусе осциллографа.
Приведенные примеры позволят провести аналогичные доработ-
ки и в других осциллографах.
ТРИ ПРИСТАВКИ К С1-94
Если в вашем распоряжении есть осциллограф С1-94, его возмож-
ности можно значительно расширить с помощью предлагаемых
приставок.
Активный щуп. Входная емкость осциллографа С1-94 с делите-
лем 1 : 1 существенна (150 пФ) для высоких частот, поэтому пол-
ное входное сопротивление осциллографа на таких частотах часто
оказывается слишком низким. Улучшить этот показатель поможет
активный щуп, разработанный И. Нечаевым нз г. Курска.
74
Схема активного щупа приведена на рис. 78. Его входной кас-
кад выполнен на полевом транзисторе (VT1) с изолированным за-
твором. Для защиты транзистора от перегрузок входным напряже-
нием в цепи затвора установлены диоды VD1 и VD2.
nt Л .. т
750кт /ЛКДОЯ
X9f„ Т
75 ^00 |/Г,
П1
99.
№ 9001
4700 и
0,1мк_
tf.
J90K
4700
^С4* |
Я»
Рис. 78
Со стока полевого транзистора исследуемый щупом сигнал по-
ступает на выходной каскад, собранный на биполярном транзисто-
ре VT2. В этом каскаде применена отрицательная обратная связь
по напряжению через резистор R4 и конденсатор С4, благодаря
чему щуп обладает малым выходным сопротивлением, широкой по-
лосой пропускания и хорошо работает на кабель длиной до 1,5 м.
Коэффициент передачи щупа достигает 1, входная емкость —
5 ... 6 пФ, входное сопротивление — 250 кОм, полоса пропускания
(по уровню — 3 дБ) —0,01 ... 10 МГц. На вход щупа можно пода-
вать сигнал амплитудой не более 3 В.
Для щупа подойдут транзисторы КП301Б—КП301Г, КП304 (VT1),
КТ315А—КТ315Г, КТ316, КТ342 с любым буквенным индексом
(VT2). Диоды могут быть любые кремниевые маломощные с мини-
мальными емкостью и обратным током.
Конструкция щупа зависит от используемых деталей. Например,
автор разместил детали на печатной плате размерами 55X15 мм
из стеклотекстолита и поместил плату в алюминиевый стаканчик
из-под валидола. С осциллографом щуп соединяют любым высоко-
частотным экранированным кабелем, желательно небольшого диа-
метра.
При налаживании щупа сначала подбирают (если это понадо-
бится) резистор R1, чтобы обеспечить указанный на схеме режим
работы транзистора VT2. Коэффициент передачи устанавливают
подбором резистора R4, а верхнюю границу полосы пропускания —
подбором конденсатора С4. Нижняя граница полосы пропускания
зависит от емкости конденсатора С1.
Желательно проверить амплитудно-частотную характеристику
щупа. Если на ней будет обнаружен подъем на частотах, соответ-
ствующих верхней границе полосы пропускания, придется включить
последовательно с конденсатором С4 резистор сопротивлением
30... 60 Ом.
Двухканальный электронный коммутатор. Его также разработал
И. Нечаев. Коммутатор (рис. 79) состоит из двух электронных клю-
б*
б
75
XS1 01*0,WMK УП,УПМ103И
R147K
тшг
ПВ1.1
R611K
т K155TMZ
-.1 СЗ''
Я<НОИ
R5Z0K
VT1
С2йО,Ч7мк
XS3
100
ВВ1К155ЛАЧ . .
ut.i
.Поочередно"
,Ихо1^
UJ31.1
CS0.1MK
773 ВВ1.3
KT31SB
Рис.
79
vn
КТ3156
КВЫВ.7
obi,bbz
Коммутатор работает в
менно», устанавливаемых
Двух
1
чей, выполненных на транзисторах VT1, VT2 и устройства управле-
ния, в котором используются транзисторы VT2, VT3 и микросхемы
DD.1, DD2.
Исследуемые сигналы пода-
ются через конденсаторы С1 и
С2 на переменные резисторы
R1 и R2 регулировки усиления
по каналам. С движков рези-
сторов сигналы поступают
на электронные ключи. Если на
затвор полевого транзистора
подать уровень логической 1
(>4 В), сопротивление его ка-
нала будет большим (>1 МОм)
и входной сигнал не поступит
на выход коммутатора. Если
же на затворе будет напряже-
ние, соответствующее уровню
логического 0, сопротивление
канала не превысит 1 кОМ и
входной сигнал пройдет на вы-
ход коммутатора практически
без ослабления. Управляющие
напряжения на затворы тран-
зисторов ключей подаются с
прямого и инверсного выходов
триггера DD2.1, поэтому на
вход осциллографа будет по-
ступать то один, то другой
исследуемый сигнал.
1мах «Поочередно» и «Одновре-
гелем SA1. Рассмотрим их под-
В режиме «Поочередно», когда контакты переключателя находят-
ся в показанном на схеме положении, частота коммутации опреде-
ляется длительностью развертки осциллографа. Происходит это так.
Пилообразное напряжение с контакта 1 разъема ШЗ (см. схему
осциллографа С1-94) поступает на гнездо XS3 коммутатора и далее
на формирователь импульсов, собранный на транзисторах VT3, VT4 и
логическом элементе DD1.3. Формирователь вырабатывает импуль-
сы положительной полярности, совпадающие по времени и длитель-
ности с импульсами обратного хода развертки. Этн импульсы через
контакты переключателя SA1 подаются на вход триггера DD2.1 и
переводят его (а значит, и ключи) каждый раз в новое состояние.
Таким образом, исследуемые сигналы поступают на выход устрой-
ства поочередно.
Поскольку коммутация происходит во время обратного хода
луча, моменты переключения коммутатора на экране осциллографа
не видны и создается полная иллюзия работы с «двухлучевым» ос-
циллографом. Такой режим наиболее удобен, так как частота ком-
мутации синхронизируется частотой развертки, которая, в свою
очередь, синхронизирована исследуемым сигналом. В этом режиме
коммутатор позволяет наблюдать на экране сигналы частотой до
300 кГц.
76
В режиме «Одновременно» на вход триггера поступают импульсы
с генератора, собранного на элементах DD1.1 н DD1.2. Частота
коммутации при этом вдвое меньше частоты следования импульсов
генератора н равна 40... 50 кГц, исследуемые сигналы наблюдают-
ся иа экране одновременно, и электронный луч в моменты переключе-
ния коммутатора не гасится. Такой режим не очень удобен, поэтому
им целесообразно пользоваться при исследовании сигналов частотой
в несколько десятков герц.
Взаимное положение осциллограмм сигналов устанавливают пере-
менным резистором R7, а амплитуду сигналов — переменными резис-
торами R1 и R2.
В коммутаторе можно применить транзисторы КТ315, КТ301,
КТ316 с любыми буквенными индексами (VT3, VT4), КП103И—
КП103Л с напряжением отсечки тока стока не более 2,5 В (VT1,
VT2). Диод VD1 — любой из серий Д2, Д9. Катушку L1 выполняют
на кольце типоразмера К7Х4Х1.5 из феррита 2000НМ, она содер-
жит 50 ... 60 витков провода ПЭВ-2 0,12. Переключатель SA1 —
МТ-1 или другой малогабаритный.
Налаживание коммутатора сводится в основном к подбору кон-
денсатора С4 для обеспечения устойчивой работы формирователя
импульсов н триггера прн различных длительностях развертки. Ча-
стоту коммутации в режиме «Одновременно» можно изменить под-
бором конденсатора СЗ либо изменением индуктивности катушки L1.
Измеритель емкости. Когда понадобиться измерить емкость кон-
денсатора илн подобрать два одинаковых по емкости конденсатора,
сделать это можно косвенным путем — по длительности зарядки
проверяемого конденсатора через постоянный резистор между дву-
мя высокоточными уровнями напряжения. При таких условиях вре-
мя зарядки строго пропорционально емкости. Развертка осцилло-
графа С1-94, обладающая достаточной линейностью и стабиль-
ностью, позволяет использовать его для измерения временных ин-
тервалов.
Рис. 80
Москвич И. Боровик разработал на основе упомянутого принципа
приставку (рис. 80) для измерения емкости полярных и неполярных
конденсаторов от 500 пФ до 50 000 мкФ с погрешностью ±5 ...7%.
Проверяемый конденсатор находится под напряжением, близким к
±1,3 В, размах переменного напряжения на нем не превышает
77
40 мВ Питание на приставку поступает из блока питания осцнл-
лотрафа, для чего во входной разъем Ш1 в пустующие гнезда 4 и 5
вставляют подходящие контакты н соединяют нх с контактами 8, 9
платы У1. Не исключен, конечно, вариант питания приставки от
автономного источника.
Приставка представляет собой мультивибратор на микросхеме
DA1 с усилителем выходного тока — комплементарным эмиттерным
повторителем на транзисторах VT1, VT2. Подключение проверяемо-
го конденсатора к зажимам ХТ1, ХТ2 вызывает автогенерацию.
Длительность выходного импульса прямо пропорциональна емко-
сти этого конденсатора. Элементы приставки подобраны так, что
длительности импульса 10 мкс соответствует емкость 1 мкФ (или
1000 пФ на другом поддиапазоне, устанавливаемом переключате-
лем SB1). Размах импульса иа выходе приставки — около Ю В.
Осциллограф работает в ждущем режиме с внутренним запуском
фронтом сигнала.
И ДРУГИЕ ПРИСТАВКИ К ОСЦИЛЛОГРАФУ
В радиолюбительской практике, возможно, возникнет необходи-
мость в других приставках к осциллографу, позволяющих прово-
дить интересные наблюдения при разработке и налаживании элект-
ронных устройств. Конечно, обо всех приставках в небольшой бро-
шюре рассказать немыслимо, поэтому ограничимся лишь описанием
схемотехнических решений некоторых из них, заимствованных нз
публикаций журнала «Радио» в разделе зарубежной информации.
Простой калибратор. Такое устройство (рис. 81) предназначено
для проверки точности калибровки канала вертикального отклоне-
ния луча осциллографа, но его можно использовать и для опреде-
ления амплитуды контролируемого осциллографа сигнала.
Рис. 81
В калибраторе работает микросхема К155ЛАЗ, но подойдет н
другая микросхема серии К155, содержащая нужное количество
элементов И-НЕ (црн этом все входы каждого элемента соединяют
вместе). На элементах DD1.1 н DD1.2 собран мультивибратор,
работающий на частоте около 1000 Гц. Подстроечным резистором
R2 частоту генерации можно установить более точно. Элемент
78
DD1.3 и резистор R3 позволяют получить скважность импульсов,
равную 2.
К выходу элемента DDI.3 подключен через резисторы R4 и R5
аттенюатор (делитель напряжения), составленный из резисторов
R6—R16. Указанные на схеме сопротивления резисторов не долж-
ны отличаться более чем на ±2%. Тогда налаживание калибрато-
ра сведется к установке подстроечным резистором R5 амплитуды
сигнала 2 В на гнезде XS12.
Для уменьшения потребляемой мощности от источника питания
входы четвертого элемента микросхемы К155ЛАЗ следует подклю-
чить к общему проводу калибратора.
Двухканальный разделитель. Так можно назвать это согласую-
щее устройство (рис. 82), выполненное на двух транзисторах. Для
чего оно нужно?
Рис. 82
При демонстрации, например, школьникам в радиокружке каких-
либо процессов с помощью двух осциллографов их необходимо
включить параллельно. Поскольку входные сопротивления осцил-
лографов разных марок могут быть недостаточно велики и к тому
же отличаться друг от друга, осциллографы следует подключать
к источнику сигнала через предлагаемый разделитель.
Исследуемый сигнал через конденсатор С1 подается на базу
транзистора VT1. С эмнттерной нагрузки (резистор R3) сигнал по-
ступает через конденсатор СЗ на первый осциллограф. С коллек-
торной же нагрузки (резистор R4) сигнал подается через конден-
сатор С2 на эмнттерный повторитель, выполненный на транзисторе
VT2. С его эмнттерной нагрузки сигнал подается через конденсатор
С4 на второй осциллограф.
В этом устройстве можно использовать кремниевые транзисторы
с коэффициентом передачи не менее 100. Режим работы транзисто-
ров устанавливают точнее (например, по отсутствию искажений
сигнала на выходах) подбором резисторов R1 и R6.
79
Радиочастотный преобразователь. Не всякий осциллограф позво-
ляет наблюдать колебания частотой в несколько десятков мегагерц.
Необходимость же в этом возникает, например, у радиолюбителей-
коротковолновиков при налаживании любительских станций. Выход
нз положения — предлагаемая приставка-преобразователь (рис. 83),
Рис. 83
позволяющая наблюдать на экране сравнительно низкочастотного
осциллографа форму колебаний радиочастоты.
Приставка представляет собой, по существу, приемник прямого
преобразования, который преобразует исходные радиочастотные ко-
лебания в относительно низкую промежуточную частоту — ее значе-
ние лежит в пределах полосы пропускания осциллографа.
На транзисторе VT1 выполнен генератор РЧ, на VT2—усили-
тель, а на VT3 — змиттерный повторитель. Благодаря использова-
нию каскадов на двух последних транзисторах и делителя напря-
жения из резистора R3 и входного сопротивления каскада на
транзисторе VT3 удалось избежать искажения осциллограммы ис-
следуемого сигнала из-за паразитной частотной модуляции частоты
генератора этим сигналом.
К выходу эмиттерного повторителя подключен диодный кольце-
вой смеситель А1, который может быть собран, например, по при-
веденной на рис. 84 схеме. Выходной сигнал смесителя поступает
на разъем XS3 — к нему подключают входные щупы осциллографа.
Рис. 84
80
Приставку включают ’ в разрыв цепи исследуемого сигнала, ска-
жем, между выходом передатчика н антенной. Исследуемый сигнал
через радиочастотный широкополосный (0,5 ... 100 МГц) трансфор-
матор Т1 и через дополнительный делитель напряжения из резисто-
ров RIO, R11 подается на смеситель.
При указанных на схеме номиналах деталей генератора его час-
тота может быть около 25 МГц, что позволяет, например, наблю-
дать на экране осциллографа с полосой пропускания до 5 МГц
форму радиочастотных колебаний сигналов с частотой 20... 30 МГц.
Трансформатор Т1 может быть выполнен на высокочастотном
ферритовом кольце (например, типоразмера К10Х5ХЗ с магнит-
ной проницаемостью 50... 100). Первичная обмотка представляет
собой центральную жилу коаксиального кабеля, пропущенную через
кольцо, а вторичная содержит 31 виток провода ПЭВ-1 0,3. Она
равномерно размещена по периметру кольца.
Такой трансформатор ослабляет исследуемый сигнал примерно
на 30 дБ. Полное же ослабление сигнала (с учетом делителя
напряжения) составляет 50 дБ, что позволяет, например, анализи-
ровать сигнал передатчиков любительских станций мощностью до
50 Вт.
Потерн в смесителе достигают 10 дБ, поэтому максимальный
уровень сигнала, поступающего на осциллограф, будет составлять
(в зависимости от параметров конкретного смесителя) 20 ... 50 мВ.
Соответствующую чувствительность должен иметь и используемый
осциллограф.
Трансформаторы Т2 и ТЗ могут быть выполнены на таких же
магннтопроводах, что и Т1. Обмотки I у Т2 я II у ТЗ содержат по
34 витка провода ПЭВ-2 0,15, а остальные обмотки — по 68 витков
с отводом от середины такого же провода.
Рис. 85
81
При налаживании приставки следует сиять ее амплитудную ха-
рактеристику по входному сигналу и найти тем самым максималь-
ную амплитуду исследуемого сигнала, которую можно подавать на
приставку.
Восьмикаиальиый коммутатор. Несмотря на сравнительную про-
стоту схемы (рис. 85), собранный по ней электронный коммутатор
позволяет наблюдать на экране осциллографа до восьми времен-
ных диаграмм в цепях цифровых устройств.
Исследуемые сигналы подают на входы интегрального комму-
татора DD1 (селектор-мультиплексор на 8 каналов со стробирова-
нием). Номер канала, сигнал которого проходит иа выход комму-
татора (вывод 5), определяется состоянием счетчика DD2— на
его счетный вход поступает пилообразное напряжение развертки
осциллографа.
Получение восьми линий развертки на экране осциллографа обес-
печивается цифроаналоговым преобразователем на резисто-
рах R2—R4. Формируемое им напряжение ступенчатой формы по-
дается через эмнттерный повторитель на транзисторе VT1 на вер-
тикальный вход осциллографа, куда также поступает исследуемый
сигнал с выхода коммутатора DD1.
Поскольку сигналы на выходах счетчика DD2 последовательно
принимают значения, соответствующие числам 0,1,2... 7, последо-
вательно коммутируются н каналы с первого по восьмой. В ре-
зультате на каждый второй цикл развертки луч на экране осцил-
лографа скачкообразно перемещается вверх н вычерчивает времен-
ную диаграмму следующего сигнала.
В показанных на схеме положениях выключателей на экране
осциллографа одновременно наблюдаются два сигнала (т. е. ком-
мутатор становится двухканальным). При замыкании контактов
•выключателя SA1 коммутатор становится четырехканальным, а при
установке в такое же положение н выключателя SA2 — восьмнка-
нальным.
Чтобы линий развертки на экране осциллографа распределялись
равномерно, сопротивления резисторов должны соотноситься, как
1:2:4. Изменяя это соотношение, можно сгруппировать линии
развертки по 2 или по 4. Амплитуду ступенчатого напряжения ре-
гулируют подстроечным резистором R11.
С этим коммутатором желательно использовать широкополосный
осциллограф, имеющий выход пилообразного напряжения разверт-
ки с напряжением, достаточным для запуска счетчика. При отсут-
ствии такого выхода для синхронизации изображения можно ис-
пользовать один из входных сигналов—тот, у которого период
колебаний наибольший.
При работе коммутатор размещают в непосредственной близости
от повторяемого устройства, чтобы соединительные провода вход-
ных цепей были возможно короче.
Питают электронный коммутатор от двуполярного источника
напряжением ±5 В.
ЛИТЕРАТУРА
1. Восьмиканальный коммутатор. — Радио, 1980, № 2, с. 61.
2. ВЧ приставка к осциллографу. — Радио, 1982, № 10, с. 61.
3. Гришин А. Активный щуп для осциллографа. — Радио, 1988,
№ 12, с. 45.
4. Демиденко Д. А., Кругликов Д. А. Радиолюбительские измери-
тельные приборы на транзисторах. — М.: ДОСААФ, 1977.
5. Егоров И. Простой ГКЧ. —Радио, 1987, № 7, с. 31, 32.
6. Иноземцев В. Характериограф для транзисторов. — Радио,
1990, № 12, с. 78, 79.
7. Кузнецов А, С. Портативные любительские осциллографы.—
М.: Энергия, 1975.
8. Лазарев В. Доработка осциллографа 0МЛ-2М.— Радио, 1988,
№ 12, с. 55.
9. Нечаев И. Трехканальный электронный коммутатор. — Радио,
1990, № 9, с. 69, 70.
10. Параллельное включение осциллографов.— Радио, 1975,
№ 3, с. 61.
11. Простой калибратор. — Радио, 1981, № 10, с. 58.
12. Ростовский В. Доработка осциллографа ОМЛ-ЗМ. — Радио,
1990, № 5, с. 70, 71.
13. Снова о С1-94 и приставках к нему. — Радио, 1984, № 5,
с. 41—44.
14. Сонин В. К., Сонин Е. К. Приборы для визуальной настройки
радиолюбительской аппаратуры. — М.: Госэнергонздат, 1963.
15. Степанов Б. Простой ГКЧ. — Радио 1980, № 1, с. 33,34.
16. Степанов Б. Работа с ГКЧ. — Радио, 1980, № 4, с. 51—53.
17. Тимофеев Г. Самодельный щуп для ОМЛ-2М. — Радио, 1988,
№ 5, с. 53.
СОД ЕРЖА н И Е
От автора.........................• . . . . 3
«Здоровье» деталей — на экране осциллографа . 4
Характериограф для транзисторов................ 10
Электронный коммутатор . . . •............ 23
Генератор качающейся частоты................... 38
Активный щуп............................ . 58
Частота—на эллиптической развертке .... 65
Доработка осциллографа..............• . . . 70
Трн приставки к С1-94.......................... 74
И другие приставки к осциллографу.............. 78
Литература..................................... 83
ПРИЛОЖЕНИЯ К ЖУРНАЛУ «РАДИО»
Малое предприятие «Символ-P» совместно с редакци-
ей журнала «Радио» выпускает брошюры и книги в
помощь радиолюбителям и специалистам.
Вышли и готовятся к изданию:
Иванов Б. С. «Осциллограф — ваш помощник. Как
работать с осциллографом». Объем 6 а. л., це-
на 3 р. 40 к.
Подробно рассказывается о приемах работы с осцил-
лографом в различных случаях радиотехнической прак-
тики. Осциллограф — весьма универсальный прибор.
Возможность с его помощью визуально наблюдать
процессы в электрических цепях позволяет существенно
ускорить налаживание различных радиотехнических
устройств и поиск неисправностей.
Иванов Б. С. «Осциллограф — ваш помощник. При-
ставки к осциллографу». Объем 6 а. л., цена 3 р. 40 к.
Это — вторая книжка цикла «Осциллограф — ваш по-
мощник». В ней описываются достаточно простые допол-
нительные устройства, применение которых значительно
расширяет возможности использования осциллографа.
Описываемые приставки вполне доступны для самостоя-
тельного изготовления.
Борисов В. Г. и Партин А. С. Практикум радиолюби-
теля по цифровой технике. Объем 9 а. л., цена 4 р. 20 к.
Цифровая техника — это сегодняшний день радио-
электроники, в том числе и бытовой. Предлагаемая кни-
га оригинальна по форме подачи материала; она позво-
ляет овладеть основами знаний в области цифровой тех-
ники и самостоятельно изготовить ряд цифровых уст-
ройств.
85
СПРАВОЧНАЯ БИБЛИОТЕКА ЖУРНАЛА «РАДИО»
Бирюков С. А. Применение интегральных микросхем
серий ТТЛ. Объем 8 а. л., цена 5 р. 10 к.
Приводятся сведения о функционировании и примене-
нии большинства выпускаемых микросхем серий ТТЛ
К155, К555, КР153, КР531. Приведены данные по вы-
ходным и входным токам, потребляемой мощности,
быстродействию. Рассматриваются схемы соединения
этих активных радиокомпонентов для увеличения раз-
рядности, приводятся фрагменты схем цифровых уст-
ройств с использованием микросхем ТТЛ-серий.
Бельков А. К., Зиньковский А. И., Перельман В. Л.
Новые полевые и биполярные транзисторы. Объем
5 а. л., цена 3 р. 40 к.
Приводятся основные параметры новых полевых и
биполярных транзисторов, не вошедших в справочники
1989 и последующих годов. Даются габаритные чертежи
и указания выводов, условные графические обозначения,
рекомендации по применению вместо зарубежных ана-
логов.
Комаров И. Н., Шелаев В. Ф. и др. Мощные биполяр-
ные транзисторы. Объем 7 а. л., цена 4 р. 80 к.
Приводятся основные электрические параметры мощ-
ных кремниевых биполярных транзисторов, обозначения
их типов, габаритные чертежи корпусов, примеры при-
менения. В справочнике в основном сосредоточены све-
дения о приборах, освоенных отечественной промышлен-
ностью в последние годы.
Мячин Ю. А. 176 типов аналоговых микросхем. Объ-
ем 7 а. л., цена 4 р. 80 к.
Приведены данные об отечественных аналоговых ин-
тегральных схемах (ИС): операционных усилителях
(ОУ), интегральных стабилизаторах напряжения (СН),
усилителях низкой (звуковой) частоты (УНЧ), инте-
гральных компараторах напряжения (КН), интеграль-
ных таймерах, аналого-цифровых преобразователях
(АЦП) и цифроаналоговых преобразователях (ЦАП);
указаны их цоколевка, тип корпуса, функциональное
86
назначение, ближайший зарубежный функциональный
аналог, схемы включения и основные параметры.
Мстиславский А. Л., Фролов В. В. Путеводитель по
журналу «Радио» 1986—1990 гг. Объем 10 а. л., це-
на 5 р. 10 к.
Путеводитель представляет собой библиографический
указатель, в котором журнальные публикации сгруппи-
рованы по тематике и снабжены краткими аннотациями,
дающими представление об их содержании. Путеводи-
тель окажет незаменимую помощь в поисках нужных
материалов среди сотен журнальных статей и заметок.
Предыдущее подобное издание охватывало 1980—
1985 гг.
Выпуски Приложения к журналу «Радио» распростра-
няются через торговую сеть.
Принимаются также заказы на выпуски Приложения,
которые выполняются по мере выхода изданий в свет.
Заказы следует направлять по адресу: 103045 Москва,
Селиверстов пер., 10, редакция журнала «Радио» или
123458 Москва, аб. ящ. 453 МП «Инфор» с пометкой
«Приложение», а также по адресу: 103031 Москва, Пет-
ровка, 15. Магазин № 8 «Техника».
В связи с тем, что тиражи выпусков Приложения к
журналу «Радио» ограничены и они определяются по-
ступающими заявками, просьба своевременно направ-
лять заказы на интересующие вас издания.
Внимание! Название заказываемой книги или бро-
шюры, обратный адрес (обязательно с указанием поч-
тового индекса), фамилию, имя и отчество (полностью)
просьба писать на обратной стороне открытки печат-
ными буквами.
На каждое название книги или брошюры должна
быть выслана отдельная открытка.