ИЗ «СПИДОЛЫ» — ЛАБОРАТОРИЯ!

Измерительные приборы на базе радиоприемника. Определение частоты немодулированного источника внешнего сигнала. С помощью измерительного ГС можно настраивать любые радиопередающие и радиоизлучающие устройства в диапазоне частот 150 — 12 000 кГц, как в режиме НГ, так и в режиме АМ или ИМ. В отсутствие модуляции сигнала внешнего источника РЧ (режим НГ) его частота может быть определена методом нулевых биений с частотой ГС. Блок-схема реализации метода нулевых биений показана на рисунке.

Измерительный ГС включается вилкой (левый нижний отсек) и работает также в режиме НГ. Выход ГС соединяется двухполюсной закороченной вилкой с выходом I УРЧ, сигнал исследуемого ГС подается на его вход. Выход II УРЧ прямым проводом соединяется с гнездами «Зв». Таким образом, сигнал нулевых биений, возникающий на резисторе 27 кОм, подается на вход УЗЧ, усиливается и прослушивается через громкоговоритель.

Амплитуду внешнего сигнала необходимо установить в пределах 1 мВ, ручку регулятора измерительного ГС поставить в среднее положение. Диапазон и частоту измерительного ГС установить в районе ожидаемой частоты внешнего ГС. Очень медленно перемещая визир шкалы в обе стороны от ожидаемого значения частоты внешнего ГС, попытайтесь обнаружить биения. Если частота измерительного ГС изменяется довольно быстро, то момент возникновения биений будет воспринят в виде очень короткого звукового щелчка низкой интенсивности или вообще пропущен, если его длительность составит лишь несколько миллисекунд. Обнаружив биения, настройтесь точно на частоту внешнего ГС. Для этого вблизи ожидаемой частоты внешнего ГС очень медленно перемещайте визир сперва в одну, затем в другую сторону. При разнице частот несущих измеритепьного ГС и внешнего генератора меньше полосы пропускания УЗЧ возникнет звук высокого тона, который при приближении значений частот несущих постепенно сменяется все более низкочастотным, а когда частоты обоих генераторов сравняются, звук исчезнет — это и есть момент нулевых биений.

Продолжая так же медленно перемещать визир (в ту же сторону), вновь зафиксируйте отдельные биения — по мере удаления визира от точки их возникновения их частота будет увеличиваться, пока они не сольются в нарастающий по высоте тон. При перемещении визира в обратном направлении картинка звуков повторяется в обратном порядке.

Блок-схема устройства для реализации метода нулевых биений

Блок-схема устройства несущей частоты внешнего АМ, ИМ ГС

Блок-схема устройства для определения частоты несущей смодулированного внешнего ГС

Обнаружив нулевые биения и записав значения частоты внешнего генератора по шкале ГС, уменьшите амплитуды выходных сигналов обоих генераторов и поищите биения на частотах, в два раза меньших и в два раза больших отмеченной. Первые обнаруженные биения могли возникнуть на гармониках сигнала внешнего генератора. Поэтому при меньших уровнях сигналов ищут новые биения. Если они будут обнаружены при уменьшении частоты измерительного ГС, причем с увеличенной амплитудой, надо еще в два раза снизить частоту измерительного генератора и снова попытаться обнаружить биения.

Эти манипуляции необходимо проделать несколько раз, пока обнаруженные биения не будут прослушиваться после очередного двукратного понижения частоты измеритепьного генератора. Если при этом амппитуда биения постепенно нарастает, то можно быть уверенным, что частота, на которой зарегистрированы последний раз биения, — самая нижняя, причем с наибопьшей амплитудой, и соответствует частоте внешнего сигнала. Снизив амплитуды сигналов в обоих генераторах, повторите поиск биений, повышая частоту измеритепьного генератора. Еспи биения на частотах, в 2, 4 и более раз превышающих значение частоты, на которой были зарегистрированы биения в последний раз, еле прослушиваются или не обнаруживаются вовсе, значит, найденное значение частоты соответствует истинному значению частоты внешнего генератора. Если внешний генератор перестраиваемый, то каждая частотная точка шкалы этого генератора определяется так же.

Определение частоты амплитудно-модулированного источника внешнего сигнала

С помощью измерительного ГС можно определять частоту несущей АМ или ИМ сигнала внешнего (испытываемого) генератора. Входной контур соответствующего диапазона частот (в пределах которого работает испытываемый генератор) подключают вилкой на верхней панели к входу I УРЧ. С выхода II УРЧ сигнал подается на ВЧ-пробник. Для этого входная вилка ВЧ-пробника вставпяется в гнездо № 4 (левый средний отсек).

Кабель РЧ-пробника подключается к гнездам «Зв» штатной панели. После включения комплекса ручкой настройки ведется поиск частоты внешнего генератора по максимальной громкости звукового сигнала АМ, выделенного РЧ-пробником из внешнего сигнала. Обнаружив сигнал, попробуйте поискать его на частотах в два раза выше и ниже найденной. Если внешний сигнал заведомо богат гармониками, диапазон частот поиска необходимо расширить пропорционально количеству ожидаемых гармоник. Истинному значению частоты внешнего источника будет соответствовать частотная отметка на шкале комплекса, при которой амплитуда звукового сигнала максимальна. Внешний сигнал подается в антенное гнездо, расположенное сбоку на корпусе радиоприемника (ДВ и СВ диапазоны), или на штатную штыревую антенну, или штатное антенное гнездо (КВ диапазоны).

Настройка контуров ПЧ и определение полосы пропускания

Для работы с контурами ПЧ и ФСС используется ГПЧ, работающий на частоте 465 кГц. ГПЧ включается вилкой (панелька в левом нижнем отсеке). Из штатных гнезд «Зв» убираются вилки. Вилкой в ламповой панели (верхний правый отсек) устанавливается нужная частота звуковых колебаний, в панель в среднем правом отсеке вставляется кабель, вилки которого закорачиваются. Тумблер «модуляция» (расположен слева) ставится в левое положение. Этим самым на вход ГПЧ подается переменный сигнал звуковой частоты для амплитудной модуляции ГПЧ. К выходному гнезду ГПЧ (слева) подключается делитель, сигнал с одного из выводов которого подается на исследуемый контур. Штатный громкоговоритель выключается ножевой вилкой, вставляемой в разъем подключения громкоговорителя.

По максимальной громкости звукового сигнала исследуемого радиоприемника настраиваются контуры усилителя ПЧ. Меняя частоту ГЗЧ в полосе частот УЗЧ исследуемого радиоприемника, на слух оценивается уровень сигнала на его выходе. Если по субъективной оценке сила звука на крайних частотах, соответствующих границам УЗЧ исследуемого радиоприемника, меняется очень слабо, значит, полоса пропускания ПЧ контуров соответствует полосе частот, воспроизводимых УЗЧ радиоприемника. Когда же окажется, что на краях частотного диапазона УЗЧ радиоприемника амплитуда звуковых колебаний существенно ниже (в 2 — 3 и более раз), необходимо настроить контуры УПЧ радиоприемника, используя известные методы. Если в исследуемом радиоустройстве отсутствуют усилительные каскады, можно использовать ГПЧ в режиме НГ, а с помощью индикатора производить сравнительную оценку уровня сигнала с частотой 465 кГц при прохождении его через исследуемые каскады. При этом ГЗЧ отключается, сигнал ПЧ в режиме НГ подается на вход проверяемого каскада (каскадов), а выход каскада через РЧ-пробник подключается к УПТ приставки. Настройку каскада ведут по максимальной силе свечения светодиода.

Определение частоты немодулированного сигнала внешнего источника

С помощью резонансного измерительного усилителя также можно определить частоту колебаний внешнего немодулированного источника с применением индикатора. С помощью пятиштырькового разъема и вилки устанавливается нужный диапазон частот, барабан ПД поворачивается в необходимое положение. Тем самым к входу УРЧ подключается входной контур ДВ, СВ или КВ диапазона. К выходу УРЧ подключается РЧ-пробник, универсальная приставка — к комплексу, провод индикатора— к выходу РЧ-пробника. Внешний сигнал подается на соответствующий антенный вход. Вращением ручки настройки, по максимальному свечению светодиода настраивают входной контур на частоту исследуемого внешнего источника. Если сигнал внешнего источника велик и светодиод светится очень сильно, подключите РЧ-пробник к выходу I УРЧ.

Определение наличия радиочастотного сигнала внешнего источника в режимах НГ и АМ

При высоком уровне РЧ сигнала внешнего источника колебания подаются непосредственно на вход РЧ-пробника и далее на вход индикатора. По силе свечения светодиода индикатора можно судить об уровне принимаемого сигнала. При слабом сигнале колебания подводятся к входу УРЧ, РЧ-пробник соединяется с выходом I или II УРЧ, в зависимости от силы свечения светодиода. С помощью этих блок-схем можно проводить независимые исследования любых каскадов радиоприемников при поиске неисправностей и ремонте.

Работа с генератором звуковых частот

Диапазон генерируемых фиксированных частот 100 Гц —10 кГц позволяет использовать ГЗЧ для настройки и контроля самых различных трактов и каскадов звуковой частоты бытовой радиоаппаратуры — магнитофонов, радиоприемников, телевизоров и т.п. Оценку уровня выходного сигнала радиоустройства при этом можно вести с помощью индикатора.

С помощью тумблера SA2 приставка отключается от цепи ПОС, вход и выход которой при этом замыкают напрямую. Входной провод УПТ подсоединяется к выходу проверяемого устройства. По силе свечения светодиода можно судить об уровне выходного сигнала. Таким образом, индикатор может использоваться для контроля наличия и оценки уровня сигнала не только радио, но и звуковой частоты.

Определение целостности и полярности диодов

С помощью универсальной приставки можно проверять импульсные, высокочастотные и выпрямительные диоды с максимально допустимым прямым током до 10 А. Проверяемый диод вставляется выводами в панель на лицевой стороне приставки — анод в гнездо «Э», катод — в гнездо «Б». Ручку потенциометра (1,5 кОм) при всех манипуляциях ставят в крайнее нижнее положение в соответствии со схемой универсальной приставки.

Включают комплекс, к нему подключают приставку (тумблер SA2 в положение «Вкл»). В положении тумблера SA1 «p-n-p» ГЗЧ начинает генерировать колебания с частотой 100 Гц при исправном диоде. Тумблер SA1 переводят в положение «n-p-n» — колебания должны изчезнуть. Если при обоих положениях тумблера SA1 колебания присутствуют, значит, диод пробит, если их нет ни при одном из положений тумблера SA1 — в диоде обрыв. При проверке мощных диодов последние заворачиваются резьбовой частью в резьбовое гнездо. Второй вывод диода с помощью проводника с вилкой и зажимом «крокодил» подсоединяется к гнезду «Б». Полярность целого диода определяется при положении тумблера SA1 в положении «р-п-р». При подключении диода и наличии генерации к гнезду «Э» обращен анод диода. Если генерация возникает при положении тумблера SA1 «n-p-n», значит, к гнезду «Э» обращен катод диода.

Определение целостности и напряжения стабилизации стабилитронов

Целостность стабилитрона проверяется при подключении анода к гнезду «Э», катода — к гнезду «Б». Ручка потенциометра 10 кОм — в произвольном положении. Генерация ГЗЧ появляется на частоте 100 Гц при исправном стабилитроне и положении тумблера SA1 «p-n-p». При переводе тумблера SA1 в положение «n-p-n» колебания должны сорваться. Целостность симметричных стабилитронов, таким образом, можно проверить только на наличие пробоя: если пробой есть, ГЗЧ возбудится.

При определении напряжения стабилизации стабилитрон подключается анодом к гнезду «Э», катодом — к «Б», устанавливается частота генерации 100 Гц. Потенциометр 10 кОм поворачивается в крайнее левое положение. При подключенном стабилитроне нажимают кнопку SB1 и при напичии генерации медленно вращают ручку потенциометра 10 кОм до полного срыва колебаний. Значение Uct считывают со шкалы.

Схема диодного смесителя

Схема устройства для проверки работы кварцев и последовательных LC-контуров

Принципиальная электрическая схема каскада с частотной коррекцией

При определении Uст симметричных стабилитронов подключение его выводов в гнезда «Э» и «Б» произвольно. При подключенном стабилитроне нажимают кнопку SB1, после возбуждения ГЗЧ медленно начинают вращать ручку потенциометра 1 кОм до срыва генерации. Величину Uct считывают со шкалы. Если знак полярности не прочитывается, полярность стабилитрона определяется по положению тумблера SA1. Если он находится в положении «p-n-p» и колебания звуковой частоты присутствуют, значит, с гнездом «Э» соединен анод стабилитрона. Если ГЗЧ возбуждается при положении тумблера «n-p-n», то анод стабилитрона подключен к гнезду «Б» панели.

Определение целостности варикапов

Целостность варикапов проверяется при подключении анода к гнезду «Э», катода — к гнезду «Б». Положение тумблера SA1 — «p-n-p». При исправном варикапе генерация звуковых колебаний наличествует, а при переключении в попожении «n-p-n» тумбпера SA1 звукдолжен исчезнуть.

Симметричный варикап подключается к гнезду «Э» одним из боковых выводов (поочередно), средний вывод — к гнезду «Б».

Определение целостности тринисторов

Тринистор подключается к панепи, при этом анод вворачивается в резьбовое гнездо, а катод с помощью проводника с вилкой и зажимом «крокодил» подсоединяется к гнезду «Б». При подключенной приставке и целом тринисторе звук должен отсутствовать при обоих положениях тумблера SA1. Положение ручки потенциометра 10 кОм — произвольное, частота генерации устанавливается равной 100 Гц. При соединении управляющего электрода с анодом тринистора колебания ГЗЧ должны присутствовать, при соединении с катодом — отсутствовать. И в первом, и во втором случае картинка не должна меняться при изменении полярности питания.

Определение полярности и целостности светодиодов

Светодиод подключается последовательно в измерительную цепь непосредственно к источнику питания «-» 9 В. Ручка потенциометра 10 кОм должна обязательно находиться в крайнем левом положении. В противном случае при неправильном подключении светодиода («+» к источнику питания «-» 9 В) он может выйти из строя. Сперва определяется полярность светодиода. Светодиод подключается к гнездам «К» и «Э» панельки. Если светодиод включен правильно (минусовый вывод в гнезде «К», плюсовой — в гнезде «Э»), то при положении тумблера SA1 «p-n-p» он должен начать очень слабо светиться. Если этого не происходит, нужно перевести тумблер SA1 в положение «n-p-n». Если светодиод слабо зажегся, значит, в гнезде «Э» минусовый вывод, в гнезде «К» — плюсовой. Определив правильное включение светодиода, постепенно начните вращать ручку потенциометра 10 кОм по часовой стрелке. Свечение светодиода должно усиливаться. В крайнем правом положении потенциометра 10 кОм ток через светодиод равен 6 мА.

Описанными ниже методами с помощью универсальной приставки можно определить целостность и параметры биполярных транзисторов низкой, средней и высокой частот малой, средней и большой мощности «p-n-p» и «n-p-n» структур.

Определение целостности транзисторов

Если известны цоколевка и структура транзистора, то выводы транзистора вводятся в соответствующие гнезда панели. Тумблер SA1 ставится в положение, соответствующее структуре транзистора. Ручка потенциометра 1,5 кОм ставится в крайнее нижнее по схеме положение, ручка потенциометра 10 кОм — в крайнее правое. Частота звуковых колебаний — 100 Гц. Если транзистор цеп — тон низкий, чистый. Если звука нет или он высокого тона — значит, параметры транзистора далеки от паспортных или транзистор плохого качества. В этом случае необходимо перейти на частоту 1000 Гц и снова проверить транзистор. Если при этом звука вообще не будет — значит, транзистор полностью негоден.

Определение коэффициента усиления

Определение β проводится на частоте 100 Гц. Ручка потенциометра 1,5 кОм находится в крайнем нижнем положении, потенциометра 10 кОм — в крайнем правом положении по схеме. Выводы проверяемого транзистора вставляются в гнезда панели, тумблер SA1 — в положение, соответствующее структуре проверяемого транзистора. Если транзистор исправен, генерация возникает сразу. Медленным вращением ручки потенциометра 1,5 кОм влево добиваются срыва генерации и считывают со шкалы значение β.

Определение выводов транзистора и его структуры

Если на корпусе транзистора стерлось его обозначение и неизвестны цоколевка и структура, то с помощью приставки можно определить и то и другое. Цоколевка определяется на гнездах «Б» и «Э» панельки. Комбинации любых двух выводов транзистора вводятся в эти гнезда поочередно на частоте 100 Гц. Нужно найти комбинацию двух выводов транзистора, при введении которых в гнезда «Б» и «Э» звук отсутствует в обоих положениях тумблера SA1. Это выводы коллектора и эмиттера. Переведите тумблер SA1 в положение «p-n-p». В гнездо «Б» введите третий вывод, в гнезда «Э» и «К» — два первых. Если звук появился, то гнездо «Э» будет соответствовать выводу эмиттера транзистора, гнездо «К» — коллектору в том случае, если звук сильный и низкий. Поэтому эти два вывода поменяйте местами. Если звук станет слабым и высоким, значит, предыдущая комбинация была правильной. Поменяйте еще раз местами выводы коллектора и эмиттера и отметьте выводы транзистора цветными метками. Если звук не возник после введения третьего электрода в гнездо «Б», а двух первых — в гнезда «Э» и «К», значит, транзистор «n-p-n» структуры. Переведите тумблер SA1 в это положение и описанным выше методом определите выводы коллектора и эмиттера. Перейдите на частоту 1000 Гц и проверьте целостность транзистора — звук в громкоговорителе должен быть сильным и высокого тона.

Измерение постоянного напряжения

Ручку потенциометра 1,5 кОм поставить в положение «мин. β», ручку потенциометра 10 кОм — в положение «макс.β», тумблер SA2 — в положение «Вкл», тумблер SA1 — в положение «p-n-p». В панель вставьте эталонный транзистор. Щупами с зажимами «крокодил» подсоедините приставку к источнику напряжения, соблюдая полярность. Подключите приставку к комплексу. На ламповой панели с помощью вилок установите частоту 100 Гц. В громкоговорителе должны быть слышны звуковые колебания.

Вращая ручку вольтметра против часовой стрелки, сорвите колебания ГЗЧ. Величину измеряемого напряжения прочтите на шкале.

Определение наличия и уровня выходного сигнала звуковой, промежуточной и высокой частот

При подключенной к комплексу приставке отключите цепи ПОС тумблером SA2. Достаньте вилки из ламповой панельки. Положение ручки «изм.β», «изм.В» и тумблера SA1 — произвольное. В зависимости от вида измерения, индикатор подключите к выходной цепи исследуемого устройства (каскада) через РЧ-пробник (гальванический вход) либо через емкость 10 — 20 тыс. пФ (емкостный вход). Если при измерениях необходимо модулировать проходящий сигнал, вилками ламповой панели установите необходимую частоту колебаний ГЗЧ. Если уровень исследуемого сигнала мал (слабое свечение светодиода) и если свободен УРЧ, подайте на его вход исследуемый сигнал, а индикатор подключите к I или II выходу УРЧ.

Расширение возможностей измерительного комплекса

Путем добавления нескольких несложных узлов к измерительному комплексу можно еще расширить его возможности. Собрав в соответствии со схемой, изображенной на рисунке 26, диодный смеситель, можно определять частоты двух внешних РЧ-генераторов, один из которых будет играть роль опорного. При этом диапазон измеряемых частот может быть расширен до сотен мегагерц.

Включив в цепь коллектора транзистора УПТ (индикатор выхода) универсальной приставки высокочастотный дроссель (400 — 700 витков провода ПЭВ диаметром 0,1 —0,12 мм на основании резистора ВС-0,5), можно получить каскад для проверки работы кварцев и, таким образом, получить генератор калибровочных частот. ВЧ-дроссель следует намотать на высокоомном резисторе — 0,5 или 1,0 МОм. Еще лучше, если с основания полностью снять токопроводящий слой небольшим брусочком. Вместо кварцев можно включать последовательные LC-контуры и проверять их работу.

О возбуждении РЧ-колебаний судят по степени свечения светодиода. В отсутствие кварца (LC-контура) свечение сильное. Если при подключении кварца (LC-контура) колебания РЧ возбудились, свечение светодиода становится слабее. Если к коллектору транзистора подсоединить небольшую антенну, то его можно будет использовать в качестве радиопередатчика (маяка) в радиусе нескольких десятков метров.

Определить резонансную частоту LC-контура или кварца (если на корпусе отсутствует значение резонансной частоты) можно одним из описанных выше способов, например, с помощью РИУ. Возможно, понадобится включение емкости С между коллектором и эмиттером для улучшения условий возбуждения РЧ-колебаний. Для этой же цели может понадобиться включение резистора Rогр.

Введя изменения в схему УРЧ, можно существенно увеличить Ку на КВ-диапазонах и тем самым повысить чувствительность радиоприемника прямого усиления. Это позволит отказаться от громоздких антенн, а в отдепьных случаях и от заземления.

Для повышения Ку УРЧ на высоких частотах в коллекторные цепи транзисторов необходимо ввести высокочастотные дроссели, а транзистор ПЧ23 заменить на КТ361 (Б, Г, Е). Индуктивность дросселей составляет порядка 2 мкГн.

Для намотки дросселей используются резисторы МЛТ-0,5. Номинал его может быть любым. С резистора удаляется защитное покрытие и с помощью наждачного камня убирается токопроводящий слой (до фарфора). Намотка ведется сплошная, проводом ПЭВ-2(1) диаметром 0,25 — 0,3 мм. Концы провода напаиваются на выводы резистора у самого основания. Штатные дорожки на плате (в месте расположения УРЧ) удаляются, и убираются все детали прежнего УРЧ. Из луженой медной проволоки диаметром 0,8— 1,0 мм прокладываются шины питания. Монтаж УРЧ необходимо вести деталями с минимальной длиной выводов, чтобы максимально снизить паразитные емкости и индуктивности. Входы и выходы каскадов УРЧ припаиваются в соответствии со схемой, показанной на рисунке 10. Включите приемник и проверьте работу на всех диапазонах. Если УРЧ будет возбуждаться, уберите отрезки соединительных кабелей и впаяйте куски монтажного провода. Если и это не поможет, в коллекторные цепи транзистора введите фильтрующие ячейки RC. А возбуждение УРЧ проявляется в виде звуков различной амплитуды и частоты — свиста, щелчков, гудений и т.д. При отсутствии полезного сигнала в антенне, то есть если приемник не настроен на какую-либо станцию, в громкоговорителе должен прослушиваться слабый фон 50 Гц или шипение (шум транзисторов).

Введя в схему еще один низкочастотный транзистор и используя штатный контур L35, L36, конденсаторы 240 пФ, 0,01 мкФ, 0,05 мкФ и резистор 2,4 кОм, соберите еще один каскад ПЧ (идентичный схеме на транзисторе VT5). Конденсатор 390 пФ замените на 360 пФ, параллельно ему установите подстроенный конденсатор с воздушным диэлектриком емкостью 20 — 30 пФ. Ручку конденсатора выведите на лицевую панель и снабдите шкалой. Подключите каскад к шине питания. Подстроенный конденсатор установите в положение максимальной емкости. Корректируя величину конденсатора 360 пФ и используя уже имеющийся ГПЧ, методом нулевых биений добейтесь исчезновения звука и на шкале поставьте отметку «0 Гц».

Уменьшая емкость подстроенного конденсатора, доведите значение разностной частоты до 20 кГц и сделайте отметку на шкале «20 кГц». Контролируя качество звука в динамике и значение разностной частоты, нанесите на шкалу значения частот во всем диапазоне 0 — 20 кГц. Получается генератор звуковых частот синусоидальной формы, который поможет снимать АЧХ усилителей ЗЧ, строить кривые полос пропускания различных радиотехнических устройств и т.д.

Р. ТИГРАНЯН