Генератор качающейся частоты

Если в распоряжении радиолюбителя есть осциллограф, то пользуясь им совместное ГКЧ, можно легко проверить и настроить кварцевые, электромеханические и LC-фильтры, радиочастотный и ПЧ тракты приемника или передатчика. Схема несложного ГКЧ приведена на рис.1. Он состоит из двух генераторов, один из которых вырабатывает ВЧ напряжение, а другой - пилообразное напряжение частотой около 0,3 Гц.
   ВЧ-генератор выполнен на полевом транзисторе VT2, включенном по схеме "емкостной трехточки". В описываемом варианте этот генератор предназначен дня проверки наиболее распространенных фильтров - электромеханических с резонансной частотой 500 кГц и кварцевых на частоты 5500,8815 и 9000 кГц. С генератора на однопереходном транзисторе VT1 пилообразное напряжение подается на варикапы VD1-VD3, которые входят в колебательные контуры генератора радиочастоты. При совместной работе с осциллографом пилообразное напряжение может использоваться для его синхронизации.
   Полосу "качания" ГКЧ от 1 до 50 кГц устанавливают переменным резистором R6. Поскольку при этом несколько смещается и средняя частота прибора, то при изменении этого параметра сдвиг компенсируют конденсатором переменной емкости С16.
   В режиме ручного управления (переключатель SA1 в положении "Ручн.") генератор радиочастоты также можно перестраивать в небольших пределах, подавая на варикапы управляющее напряжение с переменного резистора R2. Такой режим используют при определении частот последовательного и параллельного резонансов кварцевых резонаторов, необходимых для расчета самодельных фильтров.
   Сигнал генератора радиочастоты поступает на вход широкополосного усилителя, выполненного на транзисторе VT3.
   Напряжение питания обоих генераторов стабилизировано стабилитроном VD4.
   На передней стенке устройства размещены переключатель SA1 (переход из автоматического в ручной режим управления), переключатель SA2 ("Диапазон"), выключатель питания SA3, регуляторы полосы "качания" (R6), ручной установки частот (R2), конденсатор С16 точной установки частоты и коаксиальный разъем X1 (СР-50-73ФВ) выхода генератора радиочастоты.
   Разъем Х2 (СГ-3) выхода пилообразного напряжения для синхронизации осциллографа находятся на задней стенке шасси.
   Конденсатор С16 - подстроечный с воздушным диэлектриком (типа КПВ-125), у которого удалена половина пластин. Ось конденсатора удлинена - к ротору припаяна латунная трубка диаметром 6 и длиной 30 мм. Постоянные резисторы - ОМЛТ или МТ, переменные - СП3-4аМ; конденсаторы С2, С4, С5, С7, С9 и С20 - КД ипи КТК, С1 и С18 - оксидные К53-1, остальные - КМ-5. Для повышения стабильности частоты генератора в его колебательных контурах желательно использовать конденсаторы КСО или СГМ. Переключатели SA1 и SA3 - малогабаритные ПГ8-1В; SA2 -любой керамический на три положения.
   Дроссель L4 - ДМ-0,1. Можно установить самодельный дроссель - 30...40 витков провода ПЭВ-2 0,2, намотанных на двух склеенных вместе кольцах типоразмера К7х4х2 из феррита 600НН или 1000НН.
   Катушки L1 и L2 намотаны на керамических каркасах диаметром 12 и высотой 30 мм с подстроечниками СЦР-6. Катушка L1 содержит 13 витков провода ПЭВ-2 0,51, L2 - 18 витков такого же провода. Катушка L3, содержащая 60 витков провода ПЭВ-2 0,12 и пропитанная клеем БФ-2, помещена в броневой магнитопровод СБ-12А.
   Контурные катушки размещены в непосредственной близости от соответствующих им галет переключателя SA2. Варикапы и контурные конденсаторы припаяны непосредственно к выводам катушек. Выводы всех деталей колебательных контуров должны быть по возможности короткими. Монтаж деталей контуров выполняют медным посеребренным проводом.
   Полевой транзистор КП303Б (VT2) можно заменить биполярным серии КТ316 или КТ306 с любым буквенным индексом, но тогда резистор R12должен иметь сопротивление 24 кОм и такой же резистор необходимо дополнительно включить между базой и коллектором. Потребуется также несколько увеличить (примерно в два раза) емкость конденсаторов С2, С6, С10 и уменьшил. на 10 % число витков контурных катушек L1-L3. Транзистор КТ606А (VT3) заменим на КТ610А, KT911A, КТ904А.

Рис. 1

   Для наблюдения на экране осциллографа изображения амплитудно-частотной характеристики исследуемого фильтра потребуется еще высокочастотный пробник. Его схема показана на рис.2, конструкция на рис.3. Он представляет собой детектор, диоды VD1 и VD2 которого включены по схеме умножения напряжения.
   Корпусом пробника служит медная (или латунная) трубка 3 диаметрам 15 и длиной 70 мм. С одной стороны в нее вставлена бобышка 6, выточенная из капрона (или фторопласта), с впрессованным в нее остроконечным стержнем - щупом 7. С внутренней стороны к щупу припаян конденсатор С3. С другой стороны в трубку вставлена латунная втулка 2, через отверстие в которой пропущен отрезок коаксиального кабеля 1 типа РК-20 длиной 750 мм с штыревой частью разъема, стыкующейся с входным гнездом осциллографа. Бобышка и втулка зафиксированы в корпусе пробника винтами М2. К лепестку 4 на корпусе припаян общий провод 5 с зажимом типа "крокодил" на конце.
   Детали пробника, смонтированные навесным способом, удерживаются в корпусе на монтажных лепестках 8.
   Налаживание ГКЧ сводится в основном к настройке генератора радиочастоты. Для этого к разъему X1 через коаксиальный тройник СР-50-95 подключают осциллограф и частотомер. Частотомер может заменить приемник с точной шкалой настройки. Подключив к прибору источник питания, переключатель SA1 переводят в положение "Ручное управление", a SA2 - на диапазон "8800...9000кГц". Ротор конденсатора С16 и движок переменного резистора R2 должны быть в среднем положении. Контролируя выходной сигнал прибора по осциллографу и частотомеру, подстросчником катушки L1 устанавливают частоту 8900 кГц. Изменяя емкость конденсатора С16 от максимальной к минимальной, убеждаются в перестройке частоты генератора от 8700 до 9100 кГц.
   Затем настраивают контуры диапазонов 5500 и 500 кГц. На этих диапазонах генератор радиочастота перестраивается всего лишь на несколько килогерц, но этого вполне достаточно для проверки фильтров. Если выходной сигнал искажен, что свидетельствует о наличии гармоник, необходимо уменьшить до нескольких пикофарад емкость конденсатора С19 или удалить его совсем. Можно также подобрать конденсатор С20.
   Проконтролировав осциллографом пилообразное напряжение на гнездах разъема Х2 (его амплитуда должна быть около 8 В), переключатель SA1 переводят в положение автоматической работы и наблюдают на экране осциллографа характерное изображение "качающегося" сигнала с изменяющимся периодом. Вращая ручку движка переменного резистора R6, убеждаются, что пределы "качания" частоты изменяются. На этом настройку прибора можно считать законченной.
   Работа с ГКЧ ничем не отличается от работы с обычным серийным прибором дня исследования амплитудно-частотных характеристик.
   Наблюдение за изображением характеристики исследуемого фильтра ведут по изображению на экране осциллографа, например, С1-94 или C1-65. На его вход внешней синхронизации подают пилообразное напряжение ГКЧ, а на вход усилителя осциллографа - сигнал с высокочастотного пробника. Переключатель входа осциллографа переводят в режим измерения постоянного тока.
   При исследовании фильтров генератор подключают к ним через согласующий резистор. Сопротивление этого резистора должно быть приблизительно равно входному сопротивлению фильтра.

 

Рис. 3