|
||||||
"Динамика"- прибор для измерения двухсигнальной избирательности КВ приемников.
В. Скрыпник UY5DJ
Прибор предназначен для измерения двухсигнальной избирательности (динамического диапазона) коротковолновых приемников, а также для испытания каскадов передатчиков двухтоновым методом.
Он содержит два генератора сигналов с аттенюаторами, устройство сложения сигналов (смеситель) и измеритель выхода приемника. Выходные частоты приборов 14 112 и 14 127 кГц (разнос частот 15 кГц), при этом продукты интермодуляции третьего порядка вида fп1=2f1—f2 и fп2=2f2—f1 расположены на частотах 14097 и 14142 кГц. Уровень сигнала этих частот на нагрузке 50 Ом составляет 0,64 В. Максимальное затухание, которое может обеспечить аттенюатор, не превышает 143 дБ. Прибор содержит индикатор выхода, с помощью которого контролируют соотношение сигнал/шум на выходе приемника с пределами измерения 1, 3, 6 и 10 дБ [1].
Принципиальная схема прибора “Динамика” приведена на рис. 1. Оба генератора имеют одинаковые схемы, поэтому показана только одна из них. Задающий каскад генератора собран на транзисторе VT1, его частота стабилизирована кварцевым резонатором ZQ/. Напряжение первой гармоники выделяется в колебательном контуре LIC2, включенном в цепь стока транзистора VT1. На транзисторах VT2 и V.T3 собран буферный усилитель с глубокой отрицательной обратной связью. Усилитель имеет высокое входное и низкое выходное сопротивления, его коэффициент усиления равен двум. Сигнал с буферного усилителя (резистор R7) по ступает на вход резонансного усилителя высоко частоты, собранного на транзисторе VT4. В коллекторную цепь этого транзистора включен резонансный контур L3C8. Выход резонансного усилится и вход смесителя имеют индуктивную связь с помощью катушки связи L4. При необходимости с помощью контактов реле в эту цепь подключают первичный аттенюатор затуханием 20 дБ, собранный на резисторах R13 — R17. Смеситель сигналов генераторов выполнен на резисторах R20, R19, R18, образующих резистивный мост, четвертым плечом которого являются резисторы последующих звеньев аттенюатора. В одну диагональ моста на резисторы R19 и R20 подается напряжение частотой 14112 кГц, а на вторую диагональ моста на средние точки включения резисторов R19, R20 и R18 поступает напряжение частотой 14 127 кГц. Так как ни одна из эти точек соединения с общим проводом не имеет, то для подачи сигнала применен симметрирующий широкополосный трансформатор Т1.
Двухчастотный сигнал смесителя поступает в выходной разъем прибора через последовательную цепь звеньев аттенюатора. Три звена аттенюатор собраны по Т-образной схеме на резисторах R21-R25, R26 — R30, R31 — R35. Каждое из этих звеньев вносит затухание до 20 дБ. Остальные шесть звеньев собраны по П-образной схеме на резисторах R36-R40, R41 — R43, R44 — R49, R50 — R52. R53 – R56, R57 — R62. Они обеспечивают затухание на 32, 16, 8, 4, 2 и 1 дБ соответственно. Подключение звеньев аттенюатора производят переключателем с независимыми кнопками SB1 — SB10 с помощью электромагнитных реле К.1—К20. Одновременно можно включить любое количество звеньев и ввести затухание от 0 (все кнопки выключены) до 143 дБ (все кнопки включены) с дискретностью 1 дБ.
Измеритель выхода низкочастотного напряжения приемника собран на транзисторах VT6 и VT7-это двухкаскадный усилитель низкой частоты. Между его каскадами включен делитель, собранный на резисторах R72 — R76. Включают его одной из кнопок SB12 — SB15, уменьшая сигнал от максимального значения на 1, 3, 6 или 10 дБ соответствено. Уровень сигнала на входе измерителя регулируют переменным резистором R67. К выходу УНЧ измерителя подключен детектор, собранный на диодах VD6, VD7, постоянную составляющую тока детектора регистрирует микроамперметр РА1.
Питается прибор от выпрямителя сетевого напряжения с параметрическим стабилизатором, собранным на транзисторе VT5. Выпрямитель VD4, C25 служит для питания обмоток реле К1 — К20.
Прибор размещен в коробке размером 228Х225Х90 мм со съемной верхней П-образной крышкой. Для обеспечения надежной экранировки между функциональными каскадами применены фрезерованные блоки из алюминиевого сплава Д16Т в отсеки которых укрепляют печатные платы, выполненные из фольгированного стеклотекстолита.
На рис. 3 показана конструкция такого блока для платы генератора и первого звена аттенюатора, их должно быть два.
На рис. 4 показан блок, в который помещают изолированные со всех сторон прокладками фрезерованные блоки с генераторами (большие отсеки), плату смесителя и три платыс последующими звеньями аттенюатора, собранными по Т-образной схеме.
Остальные звенья аттенюатора (6 плат) помещают в блок, конструкция которого показана на рис. 5. Первое звено этого блока соединяют с предыдущим звеном, находящимся в другом блоке, при помощи отрезка тонкого коаксиального кабеля, который пропускают в чулок от экранированного провода. Его центральную шину и оплетку припаивают непосредственно к плате, а чулок — к корпусам блоков, где предусмотрено крепление луженого лепестка. Напряжение питания подводится к платам и реле через проходные конденсаторы, для которых в боковых стенках блоков предусмотрены отверстия с резьбой. Блоки закрывают крышками из алюминия толщиной 1 мм. Края крышек на 5...7 мм отогнуты на боковые стенки блока. В этих местах крышки крепят по месту винтами М2 через 15...20 мм. Кроме того, крышку большого блока прижимают в центре тремя винтами, для которых предусмотрены отверстия с резьбой М2,5. Для крепления крышки блока с шестью секциями аттенюатора сделаны 14 отверстий М2 по периметру корпуса.
Если нет возможности изготовить фрезерованные блоки, то их можно спаять из заготовок листовой латуни, а лучше из фольгированного стеклотекстолита. При этом необходимо придерживаться размеров, указанных в рис. 3—5.
Печатные платы прибора выполнены из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Их размеры приведены на соответствующих рисунках. По рис. 6 изготавливают две платы генераторов, по рис. 7 — платы Т-образных секций аттенюатора. Платы П-образных секций (6 шт.) изготавливают по рис. 8.
На рис. 9 показана плата смесителя генераторов, а на рис. 10 — плата блока питания.
В экранированные отсеки блоков, предназначенных для секций аттенюатора, сначала укладывают реле, обмотки которых соединяют с проходными конденсаторами, затем реле прижимают платой, которую укрепляют двумя винтами токонесущими дорожками вверх. После этого (со стороны дорожек) припаивают резисторы секций. Плату смесителя устанавливают таким же образом.
В приборе в основном использованы резисторы МЛТ-0,125. Полевой транзистор VT1 может быть КП302 или КП303 с любым буквенным индексом. Транзисторы К.Т312Б можно заменить на любой транзистор КТ315, а КТ801 — на КТ626, KТ807, КТ972. Диоды можно заменить на Д7 или КД105. Вместо стабилитрона Д814А можно использовать Д808, КС182Ж, а вместо Д814Д—Д813 или КС213Ж.
Конденсаторы С2 и С8 — КТ4-23, С25. С26 — К50-6, проходные конденсаторы С10 — С24 — КТП, остальные КМ, КЛС, К10-7. Дроссели L5 — L7 — ДМ-0,1. Все реле — РЭС-49, К1—К16 имеют паспорт 423, а К17 — К20 (с меньшим переходным сопротивлением контактов) — паспорта 428. Вместо указанных типов реле можно использовать РЭС-60 с напряжением срабатывания 27 В. Обе контактные группы целесообразно соединить параллельно.
Катушки LI — L4 наматывают на полистироловых каркасах диаметром 7 мм с подстроечниками из феррита 100НН диаметром 2,7 мм. Такие каркасы используются в катушках КВ-диапазонов вещательных приемников. Катушки L1 и L3 намотаны проводом ПЭВ-2 0,19, они содержат по 24 витка (отвод от 8-го витка, считая от верхнего по схеме вывода). Катушка связи L2 имеет 3 витка, а L4 — 2 витка провода ПЭЛШО 0,15. Они намотаны со стороны верхнего по схеме вывода соответствующей контурной катушки. Обмотка трансформатора Т1 намотана двумя скрученными проводниками ПЭВ-2 0,19 на кольце из феррита 1000НН размером К7Х4Х2 и содержит 10 витков. Силовой трансформатор Т2 выполнен на сердечнике из пластин Ш16, толщина набора 24 мм. Обмотка / содержит 2400 витков провода ПЭВ-2 0,12, обмотка //—200 витков, а обмотка ///—120 витков провода ПЭВ-2 0,25.
В приборе использованы кварцевые резонаторы в корпусе М2 на основную частоту 14112 и 14127 кГц. Без изменения схемы можно использовать более низкочастотные резонаторы, работающие на третьей или пятой механических гармониках. Прибор можно использовать и на других частотах, перекрывающих любительские диапазоны частот. Например, с кварцами А313 и Б460 от радиостанции РСИУ-3 прибор будет работать на частотах 7000 и 7014 или 21 000и 21 042 кГц. В этом случае необходимо лишь перестроить контуры L1C2 и L3C8.
На передней панели прибора установлены кнопочные переключатели аттенюатора П2К: SB1 — SB4, SB12 — SB15 с зависимым переключением, SB5 — SB10 — с независимым. Сетевой выключатель SB11—ПКн41-1-2 смонтирован вместе с кнопками аттенюаторов. Разъем XS1 — СР50-73Ф можно заменить антенным гнездом от телевизора. В качестве RA1 можно использовать любой малогабаритный микроамперметр на ток 100...300 мА
Перед настройкой прибора, проверяют монтаж, затем, подключив прибор к сети, проверяют работу стабилизатора напряжения. Настройку начинают при включенной кнопке SB4. При этом генераторы и смеситель подключают к нагрузке 50 Ом. Настраивая один генератор, второй обязательно отключают (цепь питания). Работу кварцевого генератора контролируют коротковолновым приемником. Подстройкой сердечника контура L1 добиваются устойчивой генерации. При приближении руки к элементам задающего генератора уход частоты наблюдаться не должен. Переменное напряжение на эмиттере транзистора VT3, измеренное высокочастотным вольтметром, например типа ВК7-9, должно быть в пределах 0,4...0,5 В. Подстройкой контура L3C8 добиваются максимального напряжения на контактах реле К1.1. Оно должно быть примерно 1,3В. Аналогично налаживают и второй генератор. Выходное напряжение обоих генераторов должно быть равным. Незначительное отличие этих напряжений подстраивают сердечниками контуров L3C8. При значительном отличии в одном из генераторов подбирают величину сопротивления резистора R6, учитывая, что при уменьшении номинала этого резистора будет уменьшаться выходное напряжение генератора.
Далее проверяют работу аттенюатора. К его выходу (разъем XS1) подключают резистор 51 Ом, кнопки SB] — SB10 должны быть выключены, диоды VD8 — VD10 временно выпаяны. Затем измеряют напряжение на разъеме XS1, которое будет соответствовать 0 дБ. Измерение продолжают, включая поочередно по одной кнопке аттенюатора. Полученные отношения напряжений переводят в уровни затухания в дБ. При включении любой из кнопок SB1 — SB4 уровень затухания должен быть равен 20 дБ. Включение остальных кнопок SB5 — SB10 аттенюатора должно вносить затухание, соответствующее надписям на схеме. Диоды VD8 — VD10 впаивают на свои места.
Работу индикатора выхода проверяют следующим образом: на гнезда XS2 подают напряжение 1...2 В от звукового генератора частотой 2...3 кГц. При отключенных кнопках “Сигнал/шум” регулятором “Уровень шума” стрелку прибора РА1 устанавливают на отметку в центре шкалы. Отключив кнопку “/ дБ”, увеличивают напряжение выхода звукового генератора на 1 дБ. Стрелка при этом должна вернуться на ту же отметку в центре шкалы. Аналогично проверяют и другие пределы индикатора выхода. При необходимости подстройки подбирают сопротивление резисторов R73 — R76.
При работе с прибором необходимо соединить его вход XS2 с выходом УНЧ приемника. К выходу прибора XS1 подключают антенный вход приемника, импеданс которого должен быть равен 50 Ом. В случае высокого входного импеданса приемника параллельно его входу подключают резистор 50 0.м.
При отключенных кнопках индикатора выхода SB12 — SB15 устанавливают уровень собственных шумов приемника по прибору РА1 на деление в центре шкалы. Затем включают кнопку индикатора SB15 “10 дБ”. Приемник настраивают на одну из частот прибора, ослабляя сигнал аттенюатором до тех пор, пока стрелка индикатора выхода не установится на прежнее деление в центре шкалы. Показания аттенюатора записывают. Приемник перестраивают на частоту одного из продуктов интермодуляции. Уменьшая ослабление сигнала, т. е. увеличивая уровень двухтонового сигнала на входе приемника, устанавливают стрелку на ту же отметку в центре шкалы. Разница в показаниях значений аттенюатора будет численно равна динамическому диапазону приемника.
Для определения уровня продуктов интермодуляции передатчика на его вход подают сигнал от прибора и устанавливают необходимый уровень напряжения возбуждения. К выходу усилителя с активной нагрузкой подключают анализатор спектра любого типа, например С4-45. Отсчет уровня продуктов интермодуляции ведется по логарифмической шкале на экране анализатора. При отсутствии анализатора спектра можно воспользоваться коротковолновым приемником с S-метром. Ко входу приемника подключают ступенчатый аттенюатор, позволяющий изменить затухание с шагом в 1 дБ [3]. Настраивая приемник попеременно на основную частоту и на частоту продукта интермодуляции, аттенюатором устанавливают такие значения затухания, когда S-метр в обоих случаях покажет одинаковый уровень сигнала. Разница в показаниях аттенюатора и будет характеризовать интенсивность продуктов интермодуляции. Измерение производится при постоянном уровне сигнала возбуждения усилителя. Подбирая величину напряжения возбуждения или меняя режим исследуемого усилителя, можно оптимизировать уровень продуктов интермодуляции в выходном сигнале.
Используя прибор “Динамика”, автор провел измерения динамического диапазона приемников некоторых промышленных и любительских конструкций. Результаты измерений приведены в таблице.
Результаты измерения двухсигнальной избирательности приемников прибором “Динамика”
Наименование конструкции
Двухсигнальная избирательность, дБ
Примечание
Приемник “Катран”
90
Трансивер “Урал-84”
87
Экспонат 32 ВРВ, 1985 г.
Трансивер UY5DJ
82
Экспонат 31 ВРВ, 1983 г.
Трансивер КРС-81
78
Приемник “Крот-М”
73
Трансивер “Волна”
72
Трансивер “Эфир-М”
70
Трансивер UAIFA
65
Трансивер UW3DI
50...64
Несколько экземпляров
Приемник Р-250М
58
Приемник “Калина”
51
Трансивер “KID”
47
Экспонат 32 ВРВ, 1985 г.
Трансивер РТ902ДМ (Япония)
74
Литература
Скрыпник В. Измеритель выхода.—Радио, 1984, № 12, с. 17.
С к р ы п н и к В. Двухчастотный генератор,— Радио, 1985, № 8, с. 22.
С к р ы п н и к В. Ступенчатый аттенюатор.—Радио, 1984, № 5, с. 21.
Статью подготовил Н.Филенко (UA9XBI)
ua9xbi@online.ru
