Korkeataajuinen virtageneraattori. Signaaligeneraattori: DIY-toimintogeneraattori

Ehdotettu korkeataajuinen signaaligeneraattori on houkutteleva suunnittelunsa yksinkertaisuuden vuoksi ja tarjoaa lähtöjännitteen stabiloinnin laajalla taajuuskaistalla.

Laajakaistasignaaligeneraattorin vaatimukset ovat hyvin tunnettuja. Ensinnäkin tämä on riittävän pieni lähtöresistanssin arvo, jonka avulla on mahdollista sovittaa sen lähtö koaksiaalikaapelin ominaisimpedanssiin (yleensä 50 ohmia) ja lähtöjännitteen amplitudin automaattisen säädön läsnäoloon, mikä säilyttää tasonsa lähes vakiona lähtösignaalin taajuuden muutoksista huolimatta. Mikroaaltoalueella (yli 30 MHz) yksinkertainen ja luotettava alueiden vaihto sekä generaattorin järkevä suunnittelu ovat erittäin tärkeitä.

Suurtaajuinen signaali generaattorilta kondensaattorin C4 kautta syötetään kenttätransistorin VT3 hilaan. Tämä takaa lähes täydellisen kuorman ja generaattorin eristyksen. Transistorien VT3 ja VT4 biasjännitteen asettamiseen käytetään vastuksia R7, R8, ja kaskadin virtatila määritetään vastuksilla R12 - R 14. Eristysasteen lisäämiseksi ulostulon suurtaajuusjännite poistetaan kollektoripiiri VT4.

Tason stabiloimiseksi RF-signaali syötetään kondensaattorin C9 kautta tasasuuntaajalle kaksinkertaistaen elementtien VD1, VD2, C10, C11, R15 jännitteen. Suhteutettuna lähtösignaalin amplitudiin tasasuunnattua jännitettä vahvistetaan edelleen ohjauspiirissä VT5:ssä ja VT6:ssa. RF-signaalin puuttuessa transistori VT6 on täysin auki; tässä tapauksessa suurin syöttöjännite syötetään isäntäoskillaattoriin. Tämän seurauksena generaattorin itseherätyksen olosuhteet helpottuvat ja alkuhetkellä sen värähtelyjen suuri amplitudi muodostuu. Mutta tämä RF-jännite avaa VT5:n tasasuuntaajan kautta, kun taas jännite VT6:n pohjassa kasvaa, mikä johtaa generaattorin syöttöjännitteen laskuun ja lopulta sen värähtelyjen amplitudin stabiloitumiseen. Tasapainotila syntyy, kun RF-signaalin amplitudi VT4-kollektorissa on hieman yli 400 mV.

Muuttuva vastus R17 (esitetty potentiometrinä) on itse asiassa RF-vaimennin ja kun sen lähdössä ei ole kuormaa, maksimijännite saavuttaa neljänneksen sisääntulosta, ts. 100 mV. Kun koaksiaalikaapeli on kuormitettu 50 ohmin resistanssilla (mikä on tarpeen sen sovittamiseksi taajuusalueella 50-160 MHz ja enemmän), generaattorin lähtöön muodostuu noin 50 mV:n RF-jännite, jota voidaan vähentää. halutulle tasolle säätämällä vaimenninta.

Generaattoripiirissä säätimenä R17 käytettiin Prechin 50 ohmin vaimenninta. Jos tietyt sovellukset eivät vaadi lähtöjännitetason säätöä, vaimennin R17 voidaan korvata kiinteällä 50 ohmin vastuksella.

Kuitenkin myös tässä tapauksessa on edelleen mahdollista säätää RF-jännitetasoa tietyissä rajoissa: tätä tarkoitusta varten kondensaattori C9 ei ole kytketty kollektoriin VT4, vaan sen emitteriin, ja on tarpeen ottaa huomioon pieni muutos. (lasku) signaalitasossa toiminta-alueen korkeammilla taajuuksilla. Sitten VT4:n kuormituksen muodostavat vaimennin R17 ja vastukset R11, R12. Ulostulon suurtaajuisen jännitteen amplitudin lisäys voidaan saavuttaa oikosulkemalla vastus R11 langan hyppyjohtimella, jos on tarpeen vähentää lähtöjännitteen amplitudia, vastus R11 jätetään laitteeseen ja kondensaattorit C7, C8 on juotettu pois. Vielä suurempi vähennys lähtösignaalin tasossa voidaan saavuttaa vähentämällä vastuksen R17 arvoa, mutta tässä tapauksessa koordinointia kaapelin kanssa ei enää tapahdu, ja yli 50 MHz:n taajuuksilla tämä ei ole hyväksyttävää!

Kaikki generaattorin osat sijaitsevat pienellä painetulla piirilevyllä. Generaattorin induktorit L1 - L3 on kääritty kehyksiin, joiden halkaisija on 7,5 mm. Niiden induktanssit on säädetty pienihäviöisillä ferriittisydämillä, jotka on suunniteltu toimimaan VHF-alueella. Kela L3 on 62 kierrosta, L2 - 15 ja L1 - 5 kierrosta PEL 0,2 lankaa (käämittää kaikki kelat yhteen kerrokseen). Induktanssi WL1 on tehty silmukan muodossa, joka on kiinnitetty toiselta puolelta aluekytkimeen ja toiselta puolelta säädettävään kondensaattoriin C1. Kaapelin mitat näkyvät kuvassa. 2. Se on valmistettu hopeoidusta kuparilangasta, jonka halkaisija on 1,5 mm; Sen johtimien välisten etäisyyksien kiinnittämiseksi käytetään kolmea pienihäviöistä eristemateriaalilevyä (esimerkiksi fluoroplastia), joihin porataan kaksi halkaisijaltaan 1,5 mm:n reikää, jotka sijaitsevat vastaavasti 10 ja 2,5 mm:n etäisyydellä (kuva 1). 2).

Koko laite on sijoitettu metallikoteloon, jonka mitat ovat 45x120x75 mm. Jos vaimennin ja RF-liitin asennetaan koteloon painetun piirilevyn vastakkaiselle puolelle, niin laitteen rungon sisällä on vielä riittävästi tilaa tehonsyöttöyksiköille: 1 W tehomuuntaja, jossa on verkkojännitteen alentaminen 15 V:iin, tasasuuntaussilta ja mikropiiri 7812 (kotimainen vastine - KR142EN8B). Koteloon voidaan sijoittaa myös miniatyyri taajuusmittari taajuuden esiskaalaimella. Tässä tapauksessa jakajan tulo tulee kytkeä VT4-kollektoriin, ei lähtöliittimeen, mikä mahdollistaa taajuuden mittaamisen millä tahansa RF-jännitteellä, joka on poistettu vaimentimesta R17.

Laitteen taajuusaluetta on mahdollista muuttaa muuttamalla piirikäämin induktanssia tai kondensaattorin C1 kapasitanssia. Taajuusaluetta laajennettaessa korkeampia taajuuksia kohti tulee virityspiirin häviöitä pienentää (käyttäen kondensaattoria, jossa on ilmadielektrinen ja keraaminen eristys C1:nä, induktorit pienihäviöillä). Lisäksi diodien VD1 ja VD2 on vastattava tätä laajennettua taajuusaluetta, muuten taajuuden kasvaessa generaattorin lähtöjännite kasvaa, mikä selittyy stabilointipiirin tehokkuuden heikkenemisellä.

Virityksen helpottamiseksi kytketään C 1:n rinnalle ylimääräinen pienikapasiteettinen säädettävä kondensaattori (sähköinen nonier) tai virityskondensaattoriin käytetään mekaanista nonia siirtosuhteella 1:3 - 1:10.

Toimittajalta. Tässä mallissa BF199-transistorit voidaan korvata kotimaisilla - KT339 millä tahansa kirjain-indeksillä, ja kun generaattorialuetta laajennetaan korkeampiin taajuuksiin - KT640, KT642, KT643. Kenttätransistorin BFW11 sijasta on sallittua asentaa KP307G tai KP312 ja transistorin BC252S sijasta KT3107 indekseillä Zh, I, K tai L Mikroaaltoilmaisindiodit, esimerkiksi 2A201, 2A20A , voidaan käyttää diodeina. Jos generaattori toimii enintään 100 MHz:n taajuuksilla, voidaan käyttää myös GD507A-tyyppisiä diodeja (vastuksen R11 resistanssin korjauksella). Kytkin SA1 - PGK. Vastuksen teho - 0,125 tai 0,25 W.

Kondensaattorin C1 on oltava ilmadielektrisellä ja siinä on oltava keraaminen tai kvartsieristys sekä staattorilevyistä kotelosta että roottorilevyistä akselilta; On parempi rajoittaa sen maksimikapasiteetti 50 pF:iin. Generaattorissa käytetyn tyyppisiä vaimentimia ei toimialamme valmista. Sen sijaan automaattisessa säätöpiirissä saa käyttää tasaista säädintä ja lähdössä perinteistä askelvaimenninta U- tai T-muotoisilla linkeillä.

Radio Mir 2008 nro 9

Ehdotettu RF-generaattori on yritys korvata tilaa vievä teollinen G4-18A pienemmällä ja luotettavammalla laitteella. Yleensä HF-laitteita korjattaessa ja asetettaessa on tarpeen "asettaa" HF-kaistat LC-piireillä, tarkistaa signaalin kulku RF- ja IF-polkuja pitkin, säätää yksittäisiä piirejä resonanssiin jne. HF-laitteiden herkkyys, selektiivisyys, dynaaminen alue ja muut tärkeät parametrit määräytyvät piirisuunnitteluratkaisuilla, joten kotilaboratoriossa ei tarvitse olla monitoimista ja kallista RF-generaattoria. Jos generaattorilla on melko vakaa taajuus "puhtaalla siniaalolla", se sopii radioamatöörille. Tietysti uskomme, että laboratorion arsenaali sisältää myös taajuusmittarin, RF-volttimittarin ja testerin. Valitettavasti suurin osa kokeilemistani HF HF -generaattoripiireistä tuotti erittäin vääristyneen siniaallon, jota ei voitu parantaa ilman tarpeettoman monimutkaista piiriä. Kuvassa 1 esitetyn piirin mukaan koottu HF-generaattori osoittautui erittäin hyväksi (tuloksena oli lähes puhdas siniaalto koko HF-alueella). Kaavio on otettu pohjaksi. Piirissäni piirien säätämisen sijaan varicapilla käytetään KPI:tä, eikä piirin indikaattoriosaa käytetä.

Kuva 1 RF-generaattoripiiri

Tämä rakenne käyttää säädettävää kondensaattorityyppiä KPV-150 ja pienikokoista PM-alueen kytkintä (11P1N). Tällä KPI:llä (10...150 pF) ja induktoreilla L2...L5 katetaan HF-alue 1,7...30 MHz. Suunnittelutyön edetessä sarjan ylä- ja alaosaan lisättiin kolme muuta piiriä (L1, L6 ja L7). Kokeissa KPI:illä, joiden kapasitanssi oli jopa 250 pF, koko HF-alue katettiin kolmella piirillä. RF-generaattori on koottu piirilevylle, joka on valmistettu kalvopäällystetystä lasikuitulaminaatista, jonka paksuus on 2 mm ja mitat 50x80 mm (kuva 2). Telat ja kiinnityskohdat leikataan pois veitsellä ja leikkurilla. Osien ympärillä olevaa kalvoa ei poisteta, vaan sitä käytetään "hionnan" sijaan. Painetun piirilevyn kuvassa selvyyden vuoksi näitä kalvon osia ei ole esitetty. Tietysti voit tehdä myös kuvan mukaisen piirilevyn.

Kuva 2 Maksaa

Generaattorin koko rakenne yhdessä virtalähteen kanssa (erillinen 9 V jännitteen stabilaattorilla varustettu levy minkä tahansa piirin mukaan) asetetaan alumiinirungolle ja sijoitetaan sopivan kokoiseen metallikoteloon. Käytin vanhan laitteen kasettia, jonka mitat olivat 130x150x90 mm. Etupaneelissa on aluekytkinnuppi, KPI-säätönuppi, pienikokoinen RF-liitin (50 ohmia) ja LED-merkkivalo virran kytkemistä varten. Tarvittaessa voit asentaa lähtötason säätimen (muuttuva vastus, resistanssi 430...510 ohmia) ja vaimennin lisäliittimellä sekä asteikkoasteikon. Piirikelojen kehyksinä käytettiin vanhentuneiden radiovastaanottimien MF- ja DV-alueiden yhtenäisiä poikkileikkauskehyksiä. Kunkin kelan kierrosten määrä riippuu käytetyn KPI:n kapasiteetista ja otetaan aluksi "varalla". Generaattoria asetettaessa ("asettaessa" alueita) jotkin kierrokset kelataan auki. Ohjaus suoritetaan taajuusmittarilla. Induktorissa L7 on ferriittisydän M600-3 (NN) Ш2.8x14. Piirikeloihin ei ole asennettu näyttöjä. Käämien käämitiedot, alialueiden rajat ja RF-generaattorin lähtötasot on esitetty taulukossa.

№№	Kantama, MHz	Kela	Vuorojen määrä	Lanka (halkaisija, mm)	Runko, ydin	Lähtötaso, V
1	80...30	L1	5	PEV-2 (1.0)	Kehyksetön, halkaisija 6 mm. L = 12 mm	0,4...0,6
2	31...16	L2	12	PEV-2 (0,6)	Keraaminen halkaisija 6 mm, L=12 mm	1,1...1,2
3	18...8	L3	3x15	PEL (0,22)	Yhtenäinen 3-osainen	1,5...1,6
4	8,1...3,6	L4	3x35	PEL (0,22)	-=-	1,7...1,9
5	3,8...1,7	L5	3x55	PEL (0,22)	-=-	1,9...2,0
6	1,75...0,75	L6	3x75	PEL (0,22)	-=-	1,8...2,2
7	1,1...0,46	L7	4x90	PEL (0,15)	Yhtenäinen 4-osainen	1,7...2,2

Generaattoripiirissä voit käyttää ilmoitettujen transistoreiden lisäksi kenttäefektejä KP303E(G), KP307 ja bipolaarisia RF-transistoreja BF324, 25S9015, BC557 jne. On suositeltavaa käyttää maahantuotuja pienikokoisia sulkusäiliöitä. Kytkentäkondensaattori C5, kapasiteetti 4,7...6,8 pF - tyyppiä KM, KT, KA pienillä RF-häviöillä. On erittäin toivottavaa käyttää korkealaatuisia (kuulalaakeroituja) KPI:inä, mutta niistä on pulaa. KPV-tyyppiset säätelevät KPI:t, joiden enimmäiskapasiteetti on 80...150 pF, ovat helpommin saavutettavissa, mutta ne rikkoutuvat helposti ja niillä on havaittavissa oleva "hystereesi" pyörittäessä eteenpäin ja taaksepäin. Jäykällä asennuksella, laadukkailla osilla ja lämmittämällä generaattoria 10...15 minuuttia, voit kuitenkin saavuttaa enintään 500 Hz:n taajuuden "pudotuksen" tunnissa 20...30 MHz taajuuksilla. vakaa huonelämpötila). Valmistetun RF-generaattorin signaalin muoto ja lähtötaso tarkistettiin S1-64A-oskilloskoopilla. Asetuksen viimeisessä vaiheessa kaikki induktorit (paitsi L1, joka on juotettu toisesta päästä runkoon) kiinnitetään liimalla lähelle aluekytkintä ja KPI:tä.

Kirjallisuus:
1. Shortwave GIR - Radio, 2006, nro 11, s. 72.

A. PERUTSKY, Bendery, Moldova.

Hyvää iltapäivää, rakkaat radioamatöörit! Tervetuloa sivuille ""

Kokoamme signaaligeneraattorin - toimintogeneraattorin. Osa 1.

Tällä oppitunnilla Koulut aloitteleville radioamatööreille Jatkamme radiolaboratoriomme täyttämistä tarvittavilla mittauslaitteilla. Tänään aloitamme keräämisen toimintogeneraattori. Tämä laite on välttämätön radioamatöörin käytännössä konfiguroimaan erilaisia amatööriradiopiirit– vahvistimet, digitaaliset laitteet, erilaiset suodattimet ja monet muut laitteet. Esimerkiksi tämän generaattorin kokoamisen jälkeen pidämme pienen tauon, jonka aikana teemme yksinkertaisen kevyen musiikkilaitteen. Joten, jotta piirin taajuussuodattimet voidaan määrittää oikein, tämä laite on meille erittäin hyödyllinen.

Miksi tätä laitetta kutsutaan toiminnalliseksi generaattoriksi, ei vain generaattoriksi (matalataajuinen generaattori, suurtaajuusgeneraattori). Valmistamamme laite tuottaa lähdöissään kolme erilaista signaalia: sinimuotoista, suorakulmaista ja sahahammasta. Suunnittelun pohjaksi otamme S. Andreevin kaavion, joka on julkaistu verkkosivulla kohdassa: Piirit – Generaattorit.

Ensinnäkin meidän on tutkittava huolellisesti piiri, ymmärrettävä sen toimintaperiaate ja kerättävä tarvittavat osat. Erikoistetun mikropiirin käytön ansiosta piirissä ICL8038 joka on juuri tarkoitettu toimintogeneraattorin rakentamiseen, suunnittelu osoittautuu melko yksinkertaiseksi.

Tuotteen hinta riippuu tietysti valmistajasta ja myymälän kyvyistä ja monista muista tekijöistä, mutta tässä tapauksessa pyrimme yhteen päämäärään: löytää tarvittava radiokomponentti, joka olisi hyväksyttävän laadukas ja , mikä tärkeintä, edullinen. Olet todennäköisesti huomannut, että mikropiirin hinta riippuu suuresti sen merkinnästä (AC, BC ja SS). Mitä halvempi siru, sitä huonompi sen suorituskyky. Suosittelen valitsemaan "BC"-sirun. Sen ominaisuudet eivät eroa paljoakaan AS:sta, mutta paljon paremmat kuin SS:n ominaisuudet. Mutta periaatteessa tietysti tämä mikropiiri toimii myös.

Kokoamme yksinkertaisen toimintogeneraattorin aloittelevan radioamatöörin laboratorioon

Hyvää päivää teille, rakkaat radioamatöörit! Tänään jatkamme keräämistämme toimintogeneraattori. Jotta et hyppää sivuston sivuilla, julkaisen sen uudelleen toiminnallinen generaattorin piirikaavio, jonka kokoamme:

Lähetän myös ICL8038- ja KR140UD806-mikropiireistä tietolomakkeen (tekninen kuvaus):

(151,5 KiB, 5 859 osumaa)

(130,7 KiB, 3 396 osumaa)

Olen jo kerännyt tarvittavat osat generaattorin kokoamiseen (minulla oli joitain - vakiovastuksia ja napakondensaattoreita, loput ostettiin radioosien kaupasta):

Kalleimmat osat olivat mikropiiri ICL8038 - 145 ruplaa ja kytkimet 5 ja 3 asennoille - 150 ruplaa. Yhteensä joudut käyttämään noin 500 ruplaa tähän järjestelmään. Kuten kuvasta näkyy, viisiasentoinen kytkin on kaksiosainen (yksiosaista ei ollut), mutta tämä ei ole pelottavaa, enemmän on parempi kuin vähemmän, varsinkin kun saatamme tarvita toisen osan. Muuten, nämä kytkimet ovat täysin identtisiä, ja asentojen lukumäärä määräytyy erityisellä rajoittimella, jonka voit asettaa itse haluttuun määrään asentoja. Kuvassa minulla on kaksi lähtöliitintä, vaikka teoriassa niitä pitäisi olla kolme: yhteinen, 1:1 ja 1:10. Mutta voit asentaa pienen kytkimen (yksi lähtö, kaksi tuloa) ja kytkeä halutun lähdön yhteen liittimeen. Lisäksi haluan kiinnittää huomion jatkuvaan vastukseen R6. Megaohmin vastusrivillä ei ole luokitusta 7,72 MOhm, lähin arvo on 7,5 MOhm. Halutun arvon saamiseksi sinun on käytettävä toista 220 kOhm vastusta, joka kytkee ne sarjaan.

Haluan myös kiinnittää huomionne siihen, että emme lopeta tämän piirin kokoamista ja säätämistä toimintogeneraattorin kokoamiseksi. Jotta voisimme työskennellä mukavasti generaattorin kanssa, meidän on tiedettävä, mikä taajuus generoidaan toimintahetkellä, tai meidän on ehkä asetettava tietty taajuus. Jotta lisälaitteita ei käytetä näihin tarkoituksiin, varustamme generaattorimme yksinkertaisella taajuusmittarilla.

Oppitunnin toisessa osassa tutkimme toista painettujen piirilevyjen valmistusmenetelmää - LUT-menetelmää (laser-rauta). Luomme itse taulun suositussa radioamatööriradiossa ohjelma painettujen piirilevyjen luomiseen – SPRINTIN ASETTELU.

En vielä selitä sinulle, kuinka tämän ohjelman kanssa työskentelet. Seuraavalla oppitunnilla, videotiedostossa, näytän sinulle kuinka piirilevymme luodaan tässä ohjelmassa sekä koko levyn valmistusprosessi LUT-menetelmällä.

Omistettu nuorille radioamatööreille...

Esipuhe

Kerran synnytetty radiosignaali kulkeutuu maailmankaikkeuden syvyyksiin valon nopeudella... Tämä "Young Technician" -lehdestä kaukaisessa lapsuudessani luettu lause teki minuun erittäin vahvan vaikutuksen ja jo silloin päätin vakaasti, että lähetän ehdottomasti signaalini "mielessä oleville veljillemme" riippumatta siitä, mitä se minulle maksaa. Mutta tie halusta unelmien toteutumiseen on pitkä ja arvaamaton...

Kun aloin ryhtyä radioliiketoimintaan, halusin todella rakentaa kannettavan radioaseman. Silloin luulin, että se koostuu kaiuttimesta, antennista ja akusta. Sinun tarvitsee vain kytkeä ne oikeassa järjestyksessä ja voit keskustella ystävien kanssa missä he ovat... Täytin useamman kuin yhden muistikirjan mahdollisilla kaavioilla, lisäsin kaikenlaisia hehkulamppuja, keloja ja johdotuksia. Tänään nämä muistot saavat minut vain hymyilemään, mutta silloin minusta tuntui, että vielä vähän ja minulla olisi käsissäni ihmelaite...

Muistan ensimmäisen radiolähettimeni. Kävin 7. luokalla urheiluradion suunnanhakukerhossa (ns. ketunmetsästys). Eräänä kauniina kevätpäivänä viimeinen "kettumme" antoi käskyn elää pitkään. Ympyrän pää, ajattelematta kahdesti, ojensi sen minulle sanoilla - "... no, korjaat sen siellä...". Olin luultavasti hirveän ylpeä ja iloinen, että minulle uskottiin näin kunniallinen tehtävä, mutta elektroniikkatietoni ei tuolloin yltänyt "ehdokasminimiin". Tiesin kuinka erottaa transistorin diodista ja minulla oli karkea käsitys niiden toiminnasta erikseen, mutta kuinka ne toimivat yhdessä, oli minulle mysteeri. Kotiin saavuttuani avasin pienen metallilaatikon kunnioituksella. Sen sisällä oli kortti, joka koostui multivibraattorista ja RF-generaattorista P416-transistorilla. Minulle tämä oli piirisuunnittelun huippu. Tämän laitteen salaperäisin yksityiskohta oli pääoskillaattorikela (3,5 MHz), joka oli kiedottu panssaroituun ytimeen. Lapsuuden uteliaisuus voitti terveen järjen ja terävä metalliruuvimeisseli kaivettiin kelan panssaroituun koteloon. "Tarttuminen", kuului napsahdus ja pala panssaroidun kelan rungosta putosi lattialle jysähdysten. Kun hän putoaa, mielikuvitukseni oli jo maalannut kuvan siitä, että piirimme johtaja ampui minut...

Tällä tarinalla oli onnellinen loppu, vaikka se tapahtui kuukautta myöhemmin. Korjasin vihdoin "Foxin", vaikka tarkemmin sanottuna tein sen uudestaan. Folio getinaxista tehty majakkalevy ei kestänyt kidutusta 100 watin juotosraudallani, jäljet irtosivat osien jatkuvasta juottamisesta... Piti tehdä levy uudestaan. Kiitos isälleni (jostain vaivattomasti hankitun) folio-getinaxin tuomisesta ja äidilleni kalliista ranskalaisen punaisen kynsilakasta, jolla maalasin laudan. Uutta panssarin ydintä en saanut, mutta onnistuin liimaamaan vanhan varovasti BF-liimalla... Korjattu radiomajakka lähetti iloisesti heikon ”PEEP-PEEP”nsä ilmaan, mutta minulle se oli verrattavissa ensimmäisen keinotekoisen maasatelliitin laukaisu, joka ilmoitti ihmiskunnalle avaruustutkimuksen aikakauden alkamisesta samalla katkonaisella signaalilla taajuuksilla 20 ja 40 MHz. Tässä tarina...

Laitekaavio

Maailmassa on valtava määrä generaattoripiirejä, jotka kykenevät synnyttämään eri taajuuksilla ja tehoilla olevia värähtelyjä. Tyypillisesti nämä ovat melko monimutkaisia laitteita, jotka perustuvat diodeihin, lamppuihin, transistoreihin tai muihin aktiivisiin elementteihin. Niiden kokoaminen ja konfigurointi vaatii kokemusta ja kalliita laitteita. Ja mitä suurempi generaattorin taajuus ja teho on, sitä monimutkaisempia ja kalliimpia laitteita tarvitaan, sitä kokeneempi radioamatöörin tulisi olla tässä aiheesta.

Mutta tänään haluaisin puhua melko tehokkaasta RF-generaattorista, joka on rakennettu vain yhdelle transistorille. Lisäksi tämä generaattori voi toimia jopa 2 GHz:n ja sitä suuremmilla taajuuksilla ja tuottaa melko paljon tehoa - yksiköistä kymmeniin watteihin käytetyn transistorin tyypistä riippuen. Tämän generaattorin erottuva piirre on käyttö symmetrinen dipoliresonaattori, eräänlainen avoin värähtelypiiri induktiivisella ja kapasitiivisella kytkennällä. Älä pelkää tätä nimeä - resonaattori koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallinauhasta, jotka sijaitsevat lyhyen matkan päässä toisistaan.

Tein ensimmäiset kokeiluni tämän tyyppisillä generaattoreilla jo 2000-luvun alussa, kun tehokkaat RF-transistorit tulivat saatavilleni. Siitä lähtien olen ajoittain palannut tähän aiheeseen, kunnes kesän puolivälissä VRTP.ru-sivustolla nousi aihe tehokkaan yksitransistorin generaattorin käyttämisestä HF-säteilyn lähteenä kodinkoneiden (musiikkikeskusten, radionauhurit, televisiot) ohjaamalla moduloituja HF -virtoja näiden laitteiden elektroniikkapiireihin. Kertynyt materiaali muodosti tämän artikkelin perustan.

Tehokkaan RF-generaattorin piiri on melko yksinkertainen ja koostuu kahdesta päälohkosta:

Suoraan HF itseoskillaattori itse transistorilla;
Modulaattori on laite RF-generaattorin ajoittain manipuloimiseksi (käynnistämiseksi) äänisignaalilla (millä tahansa muulla).

Yksityiskohdat ja suunnittelu

Generaattorimme "sydän" on korkeataajuinen MOSFET-transistori. Tämä on melko kallis ja harvoin käytetty elementti. Sitä voidaan ostaa kohtuulliseen hintaan kiinalaisista verkkokaupoista tai löytää korkeataajuisista radiolaitteista - suurtaajuisista vahvistimista/generaattoreista, nimittäin eri standardien solukkotukiasemalevyistä. Suurimmaksi osaksi nämä transistorit on kehitetty erityisesti näitä laitteita varten.
Tällaiset transistorit ovat visuaalisesti ja rakenteellisesti erilaisia kuin monille radioamatööreille lapsuudesta tuttuja. KT315 tai MP38 ja ovat "tiiliä", joissa on litteät johdot voimakkaalla metallialustalla. Niitä on pieniä ja suuria kokoja riippuen tehosta. Joskus yhdessä paketissa on kaksi transistoria samalla substraatilla (lähde). Tältä ne näyttävät:

Alla oleva viivain auttaa sinua arvioimaan niiden kokoa. Oskillaattorin luomiseen voidaan käyttää mitä tahansa MOSFET-transistoreja. Kokeilin generaattorissa seuraavia transistoreita: MRF284, MRF19125, MRF6522-70, MRF9085, BLF1820E, PTFA211801E- ne kaikki toimivat. Tältä nämä transistorit näyttävät sisältä:

Toinen tarvittava materiaali tämän laitteen valmistukseen on kupari. Tarvitset kaksi 1-1,5 cm leveää metallinauhaa. ja 15-20 cm pitkä (taajuudella 400-500 MHz). Resonaattoreita voidaan valmistaa minkä pituisina tahansa, riippuen generaattorin halutusta taajuudesta. Suunnilleen se on yhtä suuri kuin 1/4 aallonpituudesta.
Käytin kuparia, paksuus 0,4 ja 1 mm. Vähemmän ohuet nauhat eivät pidä muotoaan hyvin, mutta periaatteessa ne ovat myös toimivia. Kuparin sijasta voit käyttää messinki. Alpakasta (eräs messinkityyppi) valmistetut resonaattorit toimivat myös menestyksekkäästi. Yksinkertaisimmassa versiossa resonaattorit voidaan valmistaa kahdesta langanpalasta, joiden halkaisija on 0,8-1,5 mm.

RF-transistorin ja kuparin lisäksi tarvitset mikropiirin generaattorin valmistamiseksi 4093 - nämä ovat 4 2I-NOT-elementtiä, joiden sisääntulossa on Schmitt-laukaisimet. Se voidaan korvata mikropiirillä 4011 (4 elementtiä 2I-NOT) tai sen venäläinen vastine - K561LA7. Voit käyttää modulointiin myös toista generaattoria, esimerkiksi päälle koottuna ajastin 555. Tai voit jättää moduloivan osan kokonaan pois piiristä ja hankkia vain RF-generaattorin.

Avainelementtinä käytetään komposiitti-p-n-p-transistoria VINKKI 126(voit käyttää TIP125 tai TIP127, ne eroavat vain suurimmasta sallitusta jännitteestä). Passin mukaan se kestää 5A, mutta kuumenee hyvin. Siksi sen jäähdyttämiseen tarvitaan jäähdytin. Myöhemmin käytin P-kanavan kenttätransistoreja, kuten IRF4095 tai P80PF55.

Laitteen kokoaminen

Laite voidaan koota joko piirilevylle tai pinta-asennuksella RF-asennuksen sääntöjen mukaisesti. Levyni topologia ja tyyppi näkyvät alla:

Tämä kortti on suunniteltu transistorityypille MRF19125 tai PTFA211801E. Sitä varten levyyn leikataan reikä, joka vastaa lähteen kokoa (jäähdytyslevy).
Yksi tärkeimmistä kohdista laitteen kokoonpanossa on varmistaa lämmön poisto transistorin lähteestä. Käytin erilaisia lämpöpattereita koon mukaan. Lyhytaikaisiin kokeisiin tällaiset patterit ovat riittäviä. Pitkäaikaista käyttöä varten tarvitset riittävän laajan patterin tai puhallinpiirin käytön.
Laitteen käynnistäminen ilman jäähdytintä on täynnä transistorin nopeaa ylikuumenemista ja tämän kalliin radioelementin epäonnistumista.

Kokeita varten tein useita generaattoreita erilaisilla transistoreilla. Liuskajohtoresonaattoreihin tein myös laippakiinnikkeet, jotta niitä voi vaihtaa ilman jatkuvaa transistorin lämmitystä. Alla olevat valokuvat auttavat sinua ymmärtämään asennuksen yksityiskohdat.

Laitteen käynnistäminen

Ennen kuin käynnistät generaattorin, sinun on tarkistettava, että sen liitännät ovat oikein, jotta et päädy melko kalliisiin transistoreihin, joissa on merkintä "Burnt".

Ensimmäinen käynnistys on suositeltavaa suorittaa virrankulutuksen hallinnassa. Tämä virta voidaan rajoittaa turvalliselle tasolle käyttämällä 2-10 ohmin vastusta generaattorin tehopiirissä (moduloivan transistorin kollektorissa tai nielussa).
Generaattorin toiminta voidaan tarkistaa erilaisilla laitteilla: hakuvastaanottimella, skannerilla, taajuusmittarilla tai yksinkertaisesti energiansäästölampulla. Yli 3-5 W tehoinen HF-säteily saa sen hehkumaan.

HF-virrat lämmittävät helposti joitain niiden kanssa kosketuksiin joutuvia materiaaleja, mukaan lukien biologiset kudokset. Niin Ole varovainen, voit saada lämpöpalovamman koskettamalla paljaita resonaattoreita(varsinkin kun generaattorit toimivat tehokkailla transistoreilla). Jopa pieni MRF284-transistoriin perustuva generaattori, jonka teho on vain noin 2 wattia, polttaa helposti käsien ihon, kuten näet tästä videosta:

Kokemuksella ja riittävällä generaattoriteholla resonaattorin päässä voidaan sytyttää ns. "Tolch" on pieni plasmapallo, joka saa virtansa generaattorin RF-energiasta. Tee tämä yksinkertaisesti tuomalla palava tulitikku resonaattorin kärkeen.

T.N. "soihtu" resonaattorin päässä.

Lisäksi on mahdollista sytyttää RF-purkaus resonaattoreiden välillä. Joissakin tapauksissa purkaus muistuttaa pientä salaman palloa, joka liikkuu kaoottisesti koko resonaattorin pituudella. Voit nähdä alta, miltä se näyttää. Nykyinen kulutus kasvaa jonkin verran ja monet maanpäälliset televisiokanavat "menevät pois" koko talosta))).

Laitesovellus

Lisäksi generaattorillamme voidaan tutkia RF-säteilyn vaikutuksia erilaisiin laitteisiin, kodin ääni- ja radiolaitteisiin niiden melunsietokyvyn tutkimiseksi. Ja tietysti tämän generaattorin avulla voit lähettää signaalin avaruuteen, mutta se on toinen tarina...

P.S. Tätä RF-itseoskillaattoria ei pidä sekoittaa erilaisiin EMP-häiriöihin. Siellä syntyy suurjännitepulsseja, ja laitteemme tuottaa suurtaajuista säteilyä.

Äskettäin he toivat sen minulle korjattavaksi generaattori GUK-1. Ei väliä mitä ajattelin myöhemmin, vaihdoin välittömästi kaikki elektrolyytit. Voi ihme! Kaikki toimi. Generaattori on neuvostoajasta, ja kommunistien asenne radioamatööreihin oli sellainen X... ettei halua muistaa.

Tässä generaattori haluaisi olla parempi. Tietenkin tärkein haitta on suurtaajuisen generaattorin taajuuden asettaminen. Ainakin he asensivat yksinkertaisen noonien, joten minun piti lisätä ylimääräinen trimmauskondensaattori ilmadielektrisellä (kuva 1). Totta puhuen valitsin sille paikan erittäin huonosti, minun olisi pitänyt siirtää sitä vähän. Luulen, että otat tämän huomioon.

Kahvan asentamiseksi piti pidentää trimmerin akselia, kuparilankaa, jonka halkaisija oli 3 mm. Kondensaattori on kytketty rinnan pääohjausyksikön kanssa joko suoraan tai "venytyskondensaattorin" kautta, mikä lisää entisestään RF-generaattorin virityksen sujuvuutta. Kasaa varten vaihdoin myös lähtöliittimet - sukulaiseni olivat jo kyynelissä. Tähän loppui remontti. En tiedä mistä generaattoripiiri tuli, mutta näyttää siltä, että kaikki sopii yhteen. Ehkä siitä on hyötyä myös sinulle.
Universaalin yhdistetyn generaattorin GUK-1 kytkentäkaavio on esitetty kuvassa 1. Laite sisältää kaksi generaattoria, matalataajuisen generaattorin ja suurtaajuusgeneraattorin.

TEKNISET TIEDOT

1. HF-generaattorin taajuusalue 150 kHz - 28 MHz katetaan viidellä alialueella, joilla on seuraavat taajuudet:
1 osakaista 150 - 340 kHz
II 340 - 800 kHz
III 800 - 1800 kHz
IV 4,0 - 10,2 MHz
V 10,2 - 28,0 MHz

2. HF-asennusvirhe enintään ±5%.
3. RF-generaattori tarjoaa tasaisen lähtöjännitteen säädön välillä 0,05 mV - 0,1 V.
4. Generaattori tarjoaa seuraavan tyyppisiä töitä:
a) jatkuva tuotanto;
b) sisäinen amplitudimodulaatio sinimuotoisella jännitteellä taajuudella 1 kHz.
5. Modulaatiosyvyys vähintään 30 %.
6. RF-generaattorin lähtöresistanssi on enintään 200 ohmia.
7. Matalataajuinen generaattori tuottaa 5 kiinteää taajuutta: 100 Hz, 500 Hz, 1 kHz, 5 kHz, 15 kHz.
8. LF-generaattorin sallittu taajuuspoikkeama on enintään ±10 %.
9. Matalataajuisen generaattorin lähtöresistanssi on enintään 600 ohmia.
10. LF-lähtöjännite on säädettävissä tasaisesti välillä 0 - 0,5 V.
11. Laitteen itsekuumenemisaika on 10 minuuttia.
12. Laite saa virtansa 9 V:n Krona-akusta.

MATATAAJUINEN GENERAATTORI

Matalataajuinen generaattori kootaan käyttämällä transistoreja VT1 ja VT3. Generoinnin syntymiseen tarvittava positiivinen takaisinkytkentä poistetaan vastuksesta R10 ja syötetään transistorin VT1 kantapiiriin kondensaattorin C1 ja vastaavan kytkimellä B1 valitun vaiheensiirtopiirin kautta (esimerkiksi C2, C3, C12.). Yksi ketjun vastuksista on viritysvastus (R13), jolla voit säätää matalataajuisen signaalin generointitaajuutta. Vastus R6 asettaa alkubiasin transistorin VT1 perusteella. Transistori VT2 sisältää piirin generoitujen värähtelyjen amplitudin stabiloimiseksi. Sinimuotoinen lähtöjännite C1:n ja R1:n kautta syötetään säädettävälle vastukselle R8, joka säätelee matalataajuisen generaattorin lähtösignaalia ja säätelee korkeataajuisen generaattorin amplitudimodulaation syvyyttä.

KORKEATAAJUINEN GENERAATTORI

RF-generaattori on toteutettu transistoreilla VT5 ja VT6. Generaattorin lähdöstä C26:n kautta signaali syötetään vahvistimeen, joka on koottu transistoreille VT7 ja VT8. RF-signaalimodulaattori kootaan käyttämällä transistoreja VT4 ja VT9. Samoja transistoreita käytetään lähtösignaalin amplitudin stabilointipiirissä. Ei olisi huono idea tehdä tälle generaattorille vaimennin, joko T- tai P-tyyppinen. Tällaiset vaimentimet voidaan laskea käyttämällä sopivia laskimia laskettaessa ja. Siinä näyttää olevan kaikki. Hyvästi. K.V.Yu.

Lataa kaavio.

RF-generaattorin piirilevypiirros

LAY-muotoisen piirustuksen tarjosi ystävällisesti Igor Rozhkov, josta kiitän häntä itsestäni ja niille, joille tämä piirros on hyödyllinen.

Alla oleva arkisto sisältää Igor Rozhkovin tiedoston teollisesta amatööriradiogeneraattorista viidellä HF-kaistalla - GUK-1. Levy on *.lay-muodossa ja sisältää muunnelman piiristä (kuudes kytkin taajuudelle 1,8 - 4 MHz), julkaistu aiemmin Radio 1982 -lehdessä, nro 5, s. 55
Lataa PCB-piirustus.

GUK-1-generaattorin muutos

FM-modulaatio GUK-1-generaattorissa.

Toinen idea GUK-1-generaattorin modernisointi, En ole kokeillut, koska minulla ei ole omaa generaattoria, mutta teoriassa kaiken pitäisi toimia. Tämän muunnoksen avulla voit konfiguroida sekä vastaanotto- että lähetyslaitteiden solmut, jotka toimivat taajuusmodulaatiolla, esimerkiksi CB-radioasemilla. Ja, mikä ei ole merkityksetöntä, voit säätää kantoaaltotaajuutta käyttämällä vastusta Rп. Varikapeiden esijännittämiseen käytettävä jännite on stabiloitava. Näihin tarkoituksiin voit käyttää yksisiruiset kolminapaiset stabilisaattorit 5 V jännitteeseen ja itse stabilisaattorin pieneen jännitehäviöön. Viimeisenä keinona voit koota parametrisen stabilisaattorin, joka koostuu vastuksesta ja KS156A zener-diodista. Arvioidaan Zener-diodipiirin vastuksen arvo. KS156A:n stabilointivirta vaihtelee välillä 3mA - 55mA. Valitaan Zener-diodin alkuvirta 20 mA. Tämä tarkoittaa, että 9 V:n syöttöjännitteellä ja 5,6 V:n zener-diodin stabilointijännitteellä vastuksen pitäisi pudota 20 mA virralla 9 - 5,6 = 3,4 V. R = U/I = 3,4/0,02 = 170 ohmia. Tarvittaessa vastuksen arvoa voidaan muuttaa. Modulaatiosyvyyttä säätelee sama säädettävä vastus R8 - matalataajuinen lähtöjännitteen säädin. Jos haluat muuttaa modulaatiosyvyyden säätörajoja, voit valita vastuksen R* arvon.