Виктор Борисов - Юный радиолюбитель [7-изд]
Следующий отрицательный полупериод снова открывает транзистор V3 и закрывает транзистор V4, а положительный полупериод переключает их в исходное состояние. И так при каждом периоде измеряемого переменного напряжения. При этом транзистор V4, закрываясь и открываясь, по отношению к образцовому конденсатору выполняет функцию электронного переключателя. В результате через микроамперметр течет средний ток зарядки образцового конденсатора, пропорциональный частоте измеряемого переменного напряжения.
Подстроечным резистором R6 устанавливают верхнюю границу частоты поддиапазона.
Какова роль диодов V1 и V2, шунтирующих резистор R3 и эмиттерный переход транзистора V3? Они ограничивают напряжение, подаваемое на эмиттерный переход транзистора V3, и тем самым предотвращают его тепловой пробой. Эти диоды кремниевые. А кремниевые диоды, как тебе известно, открываются при прямом напряжении 0,6–0,7 В. Пока входной сигнал не превышает это напряжение, диоды закрыты и практически никакого влияния на работу транзистора не оказывают. Когда же входное напряжение становится больше 0,6–0,7 В, диоды открываются (V1 — при положительных, a V2 — при отрицательных полупериодах) и поддерживают на базе транзистора напряжение, не превышающее 0,7–0,8 В.
Резистор R1 на входе частотомера предотвращает протекание через диоды V1 и V2 опасных для них больших токов.
Питать частотомер можно от двух батарей 3336Л или, что лучше, стабилизированным напряжением сетевого блока питания.
Транзисторы должны быть со статическим коэффициентом передачи тока h21Э не менее 60–80 и с возможно малым обратным током коллекторного перехода IКБО. Если среди имеющихся низкочастотных не окажется транзисторов с такими параметрами, то используй для частотомера маломощные высокочастотные р-n-р транзисторы, например, серий ГТ308, П401, П416. Диоды V1 и V2 должны быть кремниевыми, например серий Д101, Д102, Д104 (кроме Д220), а диоды V5 и V6 — любые из серии Д9 или Д2. Электролитические конденсаторы С1 и С5 типа К50-3, К50-6 или К52-1. Подстроечный резистор R6 может быть любого типа. Микроамперметр на ток полного отклонения стрелки 50 или 100 мкА. Переключатель S1 — одноплатный галетного типа, S2 — тумблер или П2К.
Шкала измерителя частотомера линейная, общая для всех трех поддиапазонов. Поэтому емкости образцовых конденсаторов С2-С4 должны быть возможно более точными — от этого зависит точность производимых измерений. Отобрать необходимые конденсаторы можно с помощью измерителя RCL.
Предварительно частотомер смонтируй и испытай на макетной панели. Из образцовых конденсаторов включи пока без переключателя S1 только конденсатор С2. Проверь полярность включения всех электролитических конденсаторов, диодов и микроамперметра. Затем движок подстроечного резистора R6 установи в крайнее нижнее (по схеме) положение, а резистор R1 временно замени цепочкой из последовательно соединенных переменного резистора сопротивлением 30–40 кОм и постоянного сопротивлением 4–5 кОм. Включи питание и на вход частотомера подай переменное напряжение электроосветительной сети, пониженное трансформатором до нескольких вольт. Можно, например, как показано на ряс. 289, а, использовать вторичную обмотку сетевого трансформатора блока питания, подключив к ней потенциометром регулировочный переменный резистор Rр и с его помощью регулировать напряжение, подаваемое на вход частотомера.
Рис. 289. Схема проверки и градуировки шкалы частотомера
Подбором сопротивления временной цепочки резисторов нужно добиться устойчивого отклонения стрелки микроамперметра при минимальном напряжении (0,3 В) на входе частотомера.
После этого на вход частотомера подай от того же регулировочного резистора переменное напряжение, выпрямленное двухполупериодным выпрямител ем (рис. 289, б). В этом случае частота пульсаций напряжения на входе частотомера будет 100 Гц, т. е. соответствует удвоенной частоте переменного напряжения сети. Теперь стрелка микроамперметра должна отклониться на больший угол, чем при частоте напряжения 50 Гц. Движок подстроечного резистора R5 установи в такое положение, при котором стрелка микроамперметра окажется немного левее середины шкалы. Отметка, сделанная на шкале, будет соответствовать частоте 100 Гц, а вся шкала — частоте 200 Гц.
Затем еще раз подай на вход частотомера переменное напряжение с регулировочного резистора и отметь на дуге шкалы микроамперметра положение ее стрелки. Оно будет соответствовать частоте 50 Гц. Таким образом, у тебя получатся две исходные отметки, не считая нулевой и конечной, по которым можно проградуировать шкалу поддиапазона 20-200 Гц. Она же будет и шкалой двух других поддиапазонов. Надо только при включении образцового конденсатора С3 (0,01 мкФ) результат измерения умножать на 10, а при включении образцового конденсатора С4 (1000 пФ) — на 100. Чтобы знать, на каком поддиапазоне включен частотомер, возле ручки переключателя S1 сделай пометки «х1», «х10» и «х100».
Конструкция частотомера зависит от габаритов и того положения микроамперметра (горизонтального или вертикального), при котором он должен работать, а в принципе может быть такой, как у транзисторного вольтметра постоянного тока. На лицевой панели будут микроамперметр, входные гнезда, переключатель поддиапазонов и выключатель питания. Остальные детали можно смонтировать на плате небольших размеров и укрепить ее на зажимах микроамперметра.
Уточнить градуировку шкалы, особенно верхнюю границу частоты (200 Гц), можно по сигналам генератора колебаний звуковой частоты.
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ СИГНАЛОВ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ
Мультивибратор, который в восьмой беседе я рекомендовал использовать в качестве источника сигналов, генерирует колебания, близкие по форме к прямоугольным, и множество гармоник. Он хорош лишь как пробник и совсем непригоден для налаживания усилителей 3Ч, аппаратуры телеуправления моделями, многих электронных автоматов, для которых выходной сигнал измерительных генераторов должен быть синусоидальным.
Расскажу о двух генераторах: на одну фиксированную частоту 1000 Гц и с плавным изменением частоты выходного сигнала примерно от 200 до 3000 Гц. Первый из них проще, второй сложнее. Но чтобы сигналы генераторов были синусоидальной формы, для настройки их потребуется электронно-лучевой осциллограф.
Схему измерительного генератора на одну фиксированную частоту ты видишь на рис. 290.
Рис. 290. Схема генератора фиксированной частоты
Сам генератор прибора представляет собой обычный однокаскадный усилитель на транзисторе V1, охваченный положительной обратной связью. Напряжение положительной обратной связи с нагрузочного резистора R5 подается на базу транзистора V1 через трехзвенную фазосдвигающую цепочку, состоящую из конденсаторов С1-С3, резисторов R1-R4 и входного сопротивления транзистора. В результате усилитель возбуждается и генерирует электрические колебания, частота которых определяется данными деталей фазосдвигающей цепочки. Такие измерительные генераторы называют генераторами типа RC.
Напряжение смещения, обеспечивающее транзистору режим генерации, подается на его базу с делителя R3, R4. Подбором резистора R3, входящего в этот делитель напряжения, добиваются синусоидальной формы выходного напряжения генератора.
С резистора R5 сигнал генератора поступает на вход второго каскада, транзистор V2 которого включен эмиттерным повторителем, а с движка его нагрузочного резистора R7 — через конденсатор С5 на вход проверяемого или налаживаемого усилителя 3Ч. Переменным резистором R7 напряжение выходного сигнала генератора можно плавно регулировать от нуля до 2,5–3 В.
В принципе второго каскада может не быть. Нагрузочный резистор можно заменить переменным резистором такого же номинала и с его движка снимать сигнал генератора. Но тогда в зависимости от входного сопротивления налаживаемого усилителя, которое будет шунтировать сравнительно высокоомный выход генератора, напряжение и частота сигнала генератора будут несколько изменяться. Эмиттерный повторитель с его низкоомным выходом исключает эти нежелательные изменения.
Конструкция генератора произвольная. Важно лишь, чтобы она была не громоздкой, и удобной в работе. Желательно, чтобы заземленный проводник выхода генератора был с зажимом типа «крокодил». Питать генератор можно от любой батареи с напряжением 9 В или сетевого блока питания. Потребляемый ток не превышает 5 мА.
Если детали предварительно проверены и нет ошибок в монтаже, все налаживание генератора заключается лишь в подборе оптимальных сопротивлений резисторов R3 и R6. Чтобы убедиться в работоспособности генератора, подключи высокоомные головные телефоны параллельно резистору R5. B телефонах услышишь звук средней тональности. После этого телефоны подключи к выходу генератора. Теперь громкость звука в телефонах должна изменяться при вращении ручки переменного резистора R7, а его тональность оставаться неизменной.
