ИЗ «СПИДОЛЫ» — ЛАБОРАТОРИЯ!

Измерительные приборы на базе радиоприемника. Технический прогресс неумолим — он заставляет нас покупать все новые электронные приборы, а старые, но еще пригодные приемники, магнитолы, проигрыватели и магнитофоны перекочевывают в кладовки и на чердаки, а затем и на свалку. Правда, энтузиасты-радиолюбители более рачительно относятся к старой технике, находя ей иное применение. Так, старый, уже никому не нужный радиоприемник супергетеродинной схемы наверняка отыщется чуть ли не у любого радиолюбителя.

А между тем на базе такого приемника может быть создан целый измерительный комплекс радиоприборов. При этом переделка приемника производится с использованием штатных электронных элементов. Рассмотрим сначала возможности радиоприемника прямого усиления.

Генераторы звуковой частоты (ЗЧ)

Используя усилитель звуковой частоты (УЗЧ) и регулятор громкости радиоприемника 13 и введя положительную обратную связь (ПОС) с помощью конденсатора С (рис.1), получаем при определенных соотношениях величин В и С генерацию электрических колебаний импульсной или синусоидальной формы.

Генерация колебаний в УЗЧ с введенной частотно-избирательной ПОС при наличии в УЗЧ нелинейности возможна не на всех частотах. Однако начинающему радиолюбителю вполне достаточно иметь ряд дискретных частот, определяемых в основном величиной емкости С, а форма колебаний подбирается регулятором громкости Р.

В связи с малым объемом корпуса радиоприемника и с целью экономии средств коммутирование частот можно осуществить с помощью самодельного переключателя на базе семиштырьковой ламповой панели, устанавливаемой на корпусе радиоприемника, и двух вилочек из медной проволоки, соединенных отрезком гибкого многожильного провода. К седьмой ножке припаян выходной провод УЗЧ. Конденсаторы могут быть напаяны непосредственно на ножки панельки 1 — 6.

Для упрощения задачи можно вообще отказаться от переключателя и удовлетвориться небольшим диапазоном плавного изменения частоты или иметь одну дискретную частоту.

Практически во всех радиоприемниках имеется гнездо для подключения внешнего громкоговорителя или наушников Это гнездо будет использоваться как выходное для вывода генерируемых колебаний ЗЧ. Если к нему подключить провод с вилкой, то генератор можно использовать в качестве звукового щупа — с его помощью колебания ЗЧ можно подавать в любую точку настраиваемой аппаратуры и проверять прохождение сигнала по различным цепям.

На корпусе необходимо также установить гнездо для подачи внешнего звукового сигнала на УЗЧ. В этом случае УЗЧ можно использовать в качестве контрольного при настройке различной аппаратуры.

Генератор может быть превращен в звуковой пробник — для этого достаточно разомкнуть цепь ПОС в удобном месте и концы вывести наружу. Это можно сделать, используя уже установленную ламповую панельку. Один провод необходимо с помощью вилки ввести в одно из гнезд № 1 — 6, второй — в гнездо № 7. При замыкании вилок УЗЧ будет генерировать колебания ЗЧ, при размыкании колебания будут срываться. Таким образом при помощи этих щупов можно проверить целостность многих радиодеталей — резисторов, катушек индуктивности, трансформаторов, проводов, кабелей, мест паек и т.д. Если исследуемая деталь или цепь исправны, генератор будет работать и в динамике будет слышен звук. Отсутствие звука — свидетельство обрыва или неисправности во внешней цепи.

Рис. 1. Общая схема построения генератора низкой частоты

При отсутствии места для размещения панели и конденсаторов задачу можно предельно упростить. Входное гнездо УЗЧ необходимо расположить от выходного (штатного) на таком расстоянии, чтобы выводы конденсаторов можно было непосредственно вводить в гнезда снаружи. С эксплуатационной точки зрения, такой метод коммутации частот более выгоден, так как позволяет получать любую сетку частот без проведения каких-либо работ со схемой.

Если при настройке какого-либо устройства амплитуда сигнала, снимаемого с выхода УЗЧ, окажется большой, ее можно снизить до необходимой величины, включив последовательно резистор.

Генераторы радиочастоты (РЧ)

Генератор сигналов (ГС). В приемниках прямого усиления всегда имеется усилитель радиочастоты (УРЧ) для усиления сигнала принимаемых радиостанций, работающих в диапазонах длинных и средних волн (ДВ и СВ), то есть в полосе частот 150 — 1600 кГц. Введя в УРЧ ПОС, можно получить генератор частот в этой полосе с плавной перестройкой по всему диапазону, используя штатный конденсатор переменной емкости.

Для того чтобы УРЧ работал в качестве генератора, число усилительных каскадов должно быть четным. Сигнал ПОС при этом снимается с коллекторной нагрузки транзистора последнего каскада и подается в цепь базы транзистора первого каскада. Если число каскадов УРЧ нечетное, то сигнал ПОС необходимо снимать с эмиттерной нагрузки последнего каскада. Как вариант, сигнал ПОС можно снимать с коллекторной нагрузки второго каскада, а третий каскад УРЧ использовать в качестве усилителя мощности генерируемых колебаний. В качестве контурной системы используется штатная ферритовая антенна. Сигнал РЧ можно снимать также с ферритовой антенны, намотав на нее дополнительную обмотку связи (несколько витков).

Сигнал РЧ выводится на гнездо для подключения внешней антенны. Если такое гнездо не предусмотрено в данной конкретной конструкции, необходимо установить на корпусе любой высокочастотный коаксиальный разъем. Высокочастотный кабель — типа РК-50.

Если настраиваемые устройства, с которыми радиолюбитель будет иметь дело, заведомо обладают высокой чувствительностью, то никаких гнезд и кабелей не потребуется. Поскольку торцы ферритовой антенны не замкнуты, то вся система представляет собой открытый, сильно излучающий контур. Поэтому достаточно будет просто поднести генератор РЧ к устройству. Поскольку в колебательную систему УРЧ никаких изменений не вводится, шкала в приемниках прямого усиления служит одновременно и шкалой генерируемых частот.

Генератор стандартных сигналов (ГСС)

Для полного контроля параметров выходного сигнала генератора РЧ необходимо знать амплитуду сйгнала, подаваемого на испытуемое устройство.

Регулировку уровня выходного сигнала можно осуществить ступенчатым выносным делителем (рис.2) с изменением его в десять раз (1:10; 1:100; 1:1000). Он подключается к выходным вилкам кабеля или непосредственно к коаксиальному разъему одновременно с ВЧ-кабелем. Корпус делителя выполняется из тонкой меди или латуни, каждая ступень монтируется в отдельном отсеке, через отверстия в которых проходят резисторы ступеней деления.

Делитель настраивают, плотно прижав к корпусу крышку. По окончании настройки, то есть по достижении деления сигнала в десять раз на очередной ступени, крышку припаивают к корпусу по всему периметру.

Избирательный измерительный радиоприемник

Снизив чувствительность радиоприемника в штатном исполнении примерно на порядок и подавая на антенный вход сигнал АМ от внешнего источника, можно использовать его в качестве избирательного измерительного прибора для определения частоты несущей внешнего источника РЧ. При этом сигнал ЗЧ, выделенный детектором и усиленный УЗЧ, прослушивается через громкоговоритель. Настройка на сигнал РЧ внешнего источника определяется по максимуму звучания.

Если же внешний сигнал непромодулирован, то определить его частоту можно методом нулевых биений. Суть метода заключается в сравнении частот двух источников РЧ на смесительном элементе, в качестве которого могут быть использованы резисторы, диоды, транзисторы. Генераторы РЧ — один опорный с перестройкой частоты, второй — испытываемый, частоту которого предстоит определить. При близких значениях частот обоих генераторов на смесительном элементе возникают биения — низкочастотные колебания, которые исчезают при полном равенстве частот. Сигнал биений после усиления в УЗЧ прослушивается через громкоговоритель.

Используя сконструированный генератор, штатный детектор и штатный УЗЧ, можно реализовать этот метод определения частоты несущей внешнего источника, если его сигнал также подать на детектор. Чтобы повысить чувствительность метода нулевых биений, сигнал внешнего источника необходимо подавать через второй детектор, имеющий общую нагрузку со штатным. Для ввода внешнего сигнала необходимо установить разъем или гнездо или использовать антенный вход. Реализовать метод нулевых биений можно и другим путем. Если на ферритовой антенне установлена дополнительная обмотка для вывода колебаний РЧ генератора на разъем, то, подавая сигнал внешнего источника на этот разъем, можно получить смешение сигналов на ферритовой антенне и выделить смешанный сигнал на штатном детекторе — второй детектор в этом случае не нужен.

Апериодический измерительный усилитель

Он может быть полезен при настройке различных усилительных устройств и каскадов, например, гетеродинов или усилителей промежуточной частоты (УПЧ) в радиоприемниках, в различных самоделках и устройствах.

Настройка ведется по максимальной громкости сигнала ЗЧ через штатный громкоговоритель. При этом внешний сигнал должен быть амплитудно модулированным. Чтобы реализовать апериодический измерительный усилитель, достаточно отключить конденсатор переменной емкости от катушки индуктивности контура и на антенный вход подать сигнал внешнего источника. ПОС при этом необходимо отключать. Если в приемнике нет антенного входа, внешний сигнал можно подавать на дополнительную обмотку, расположенную на ферритовой антенне, либо просто поднести к ферритовой антенне излучатель внешнего сигнала — открытый контур или провод.

Испытатель транзисторов

Очень часто радиолюбителю бывает необходимо проверить целостность транзисторов и статический коэффициент передачи тока.

Обе задачи довольно просто решаются с помощью УЗЧ, переведенного в режим генератора ЗЧ. Для проверки целостности транзистора достаточно в одном из первых каскадов У34 штатный транзистор заменить на испытываемый. Причем, если схема УЗЧ построена на транзисторах с различной проводимостью, то, заменяя тот или иной штатный транзистор на испытываемый, можно отбраковывать транзисторы как с p-n-p, так и с n-p-n структурами.

Соответственно, необходимо будет вывести две панельки от штатных транзисторов на одну из панелей корпуса или, если транзисторы впаяны непосредственно в печатную плату, отпаять их и снаружи смонтировать планку с контактами или два трех- или пятиштырьковых разъема от магнитофона — теперь транзисторы можно вставить выводами в гнезда разъемов или контактной планки.

Рис. 2. Выносном делитель

Для определения коэффициента усиления необходимо в каскад УPЗЧ, в котором проверяются транзисторы, ввести орган, позволяющий менять коэффициент усиления каскада в целом. Таким органом может быть регулятор громкости УЗЧ — переменный резистор, дополнительно введенный в цепь базы или эмиттера транзистора. Понятно, что генерация в УЗЧ с ПОС будет возможна лишь при определенных значениях коэффициента усиления транзистора и переменного резистора. Если подобрать несколько транзисторов с различными известными значениями, то по ним можно построить шкалу при различных положениях движка потенциометра в моменты возникновения генерации.

Этот же каскад может быть использован для построения простейшего вольтметра. При наличии генерации ее можно подавить, подавая запирающее напряжение на базу или эмиттер транзистора измерительного каскада через переменный резистор. Чем больше величина измеряемого напряжения, тем меньше должен быть введен резистор. Шкалу непосредственно в вольтах можно откалибровать по показаниям любого вольтметра.

Рассмотренные методы и подходы в еще большей степени применимы при переделке супергетеродинного радиоприемника. Наличие гетеродина, представляющего собой, по сути, генератор сигналов (ГС), существенно снижает объем работ при доработке штатных каскадов. Причем если радиоприемник работает и на КВ диапазонах, то полоса частот генератора сигналов будет существенно шире. Правда, при этом контуры гетеродина необходимо перестроить, так как частоты на всех диапазонах выше указанных на шкале на величину промежуточной частоты (ПЧ) — 465 кГц. Это позволит, во-первых, пользоваться штатной шкалой и по ней устанавливать частоту ГС и, во-вторых, что самое главное, перестроенный таким образом ГС позволит настраивать контуры радиоприемников, работающих в стандартных ДВ, СВ и КВ диапазонах.

Вынесенный и оформленный в виде отдельного узла ВЧ-пробник, выполненный на базе деталей амплитудного детектора, существенно расширяет спектр проводимых работ. Введение в одном из каскадов усиления РЧ ПОС позволяет получить автономный генератор П4 (ГПЧ) с точной установкой частоты. Больший объем супергетеродинной конструкции и большее число каскадов дают возможность установить дополнительные коммутационные изделия и дополнительные функциональные каскады. Так, переведя один из каскадов П4 или УЗЧ в схему амплитудного модулятора и установив соответствующие переключатели и гнезда, можно получить дополнительные режимы ГС и ГПЧ — амплитудно модулированные колебания, что также существенно расширяет диапазон проводимых исследований. Кроме этого, наличие в супергетеродине большего по сравнению с приемником прямого усиления числа каскадов позволяет получить путем соответствующего соединения еще и приемник прямого усиления с высокой чувствительностью.

Громадные возможности по созданию высококлассных измерительных приборов открываются перед радиолюбителем при переделке ставшего сейчас антикварной редкостью лампового супергетеродинного радиоприемника. Так, например, используя ламповый диод (половина лампы амплитудного детектора, например 6Х2П или 6Х6С) и первый каскад УЗЧ, можно получить ламповый вольтметр с входным сопротивлением в десятки мегом и применить его при измерениях в схемах, содержащих полевые транзисторы и КМОП-микросхемы.

Транзисторный генератор высокой частоты, собранный на смесительной лампе, по сравнению с генераторами на триодах, дает возможность осуществлять более широкую перестройку частоты по диапазону при более высокой стабильности. Наличие строенного блока конденсаторов переменной емкости позволяет создать генератор звуковых частот с плавной перестройкой частоты и синусоидальной формой сигнала — по сути, еще один прибор высокого класса.

Р. ТИГРАНЯН

(Продолжение следует)