Простой гетеродинный индикатор резонанса

Простой гетеродинный индикатор резонанса принципиальная схема которого показана на схеме. С девятью сменными катушками прибор работает в диапазоне от 300 кгц до 90 Мгц. Диапазон этот можно расширить, изготовив несколько добавочных сменных катушек. Генератор собран по схеме с емкостной обратной связью на триоде Л1 (6СЗБ). Напряжение анодного питания поступает на среднюю точку соответствующей контурной катушки L1—L9.

Питается прибор от выпрямителя, собранного по однополупериодной схеме на германиевом диоде Д2 и стабилизированного стабилитроном Л2. Лампа накаливания Л3 служит индикатором включения. Режим работы прибора определяется положением переключателя рода работы П1. Когда П1 находится в положении 1, на лампу Л1 подается только напряжение накала, и прибор можно использовать как обычный резонансный волномер.

В этом случае постоянная составляющая тока, выпрямленного лампой Л1, поступает па микроамперметр. Меняя емкость конденсатора С1 (подобрав предварительно соответствующую катушку), добиваются настройки колебательного контура прибора на частоту исследуемого генератора. Момент резонанса определяют с помощью микроамперметра. Чувствительность устройства зависит от положения движка резистора R5.

С переводом переключателя П1 в положение 2 прибор начинает работать в режиме автогенератора, причем генерируемое напряжение модулируется по амплитуде с частотой 50 гц. В цепь анодного питания лампы Л1 включена последовательно обмотка 2 трансформатора Тр. Если перевести переключатель в положение 3, прибор будет работать как гетеродинный индикатор резонанса. Момент резонанса соответствует минимальному показанию микроамперметра, включенного в сеточную цепь генератора.

Чувствительность можно регулировать потенциометром R5. Полу проводниковый диод Д1 служит для защиты измерительной цепи от перегрузок. Этот диод можно отключать (с помощью Вк), что повышает чувствительность прибора. Переключение П1 в четвертое положение превращает прибор в гетеродинный волномер. При этом в цепь анодного питания Л1 включаются дополнительный резистор R11. Частота измеряется по методу нулевых биений: частота исследуемого генератора сравнивается с частотой эталонного генератора. Момент совпадения двух частот регистрируется каким-либо нуль-индикатором. Исследуемый генератор индуктивно связывают с катушкой прибора, так что на входе лампы Л1 происходит смешение двух частот.

Плавно изменяя частоту с помощью конденсатора переменной емкости С1, добиваются пропадания звука в телефонах, подключенных через разделительный конденсатор С6 к анодной цепи лампы Л1. В этот момент измеряемая частота становится равной частоте гетеродина и ее определяют по шкале прибора. Погрешность измерения в этом случае не будет превышать ±15-20 гц. Конструкция и детали гетеродинного индикатора резонанса. Внешний вид прибора показан на рис. 2, а расположение всех его деталей на рис. 3. Размеры прибора: 210Х73Х Х6З мм, вес около 1,5 кг. Смонтирован он на общей дюралюминиевой панели. Между трансформатором Тp и микроамперметром помещен стальной экран (65X45X1 мм), который одновременно используется для крепления колодки сетевого питания и монтажной планки с мелкими деталями.

Высокочастотный блок прибора вместе с верньерным устройством, выключателем Вк, резистором R5, конденсатором С8 и гнездами телефона смонтирован на отдельной гетинаксовой панели размерами 95X68X2,5 мм.
Кинематическая схема верньерного устройства показана на рис.

а его детали — на рис.

На оси конденсатора переменной емкости С1 с помощью двух стопорных винтов 8 закрепляется шкив 1, в прямоугольной прорези которого расположена стальная пружина 6, необходимая для натяжения троса 5, проходящего через шкив 1, горизонтальную ось настройки 4 и направляющие ролики 2. Устройство приводится в действие диском 3 (ручка настройки), закрепленным с помощью двух стопорных винтов 9 на горизонтальной осп 4. Указатель настройки 7 закреплен на тросе 5 так, что при полностью введенной емкости конденсатора С1 он находится в верхней точке шкалы. Шкив и диск изготовлены из органического стекла, а ролики и ось настройки — из металла. Можно применить верньерное устройство любого другого типа.

Подстроечный конденсатор с воздушным диэлектриком С1 при среднем значении общей емкости монтажа 25—30 пф позволяет добиться коэффициента перекрытия по частоте в пределах 1,8—2. Ротор и статор его должны быть надежно изолированы от шасси, поскольку контур генератора соединен с положительным полюсом источника анодного напряжения. Для монтажа лучше всего воспользоваться медной посеребренной шиной 5X0,5 мм или посеребренным монтажным проводом диаметром 1,5—2,0 мм.
Намоточные и электрические данные всех сменных катушек прибора приведены в табл.

Катушки	Диапазон частот, Мгц	Индуктив­ность, мкгн	Число вит­ков	Диаметр каркаса, мм	Длина на­мотки, мм	Марка и диаметр провода	Примечание
L1	0,3—0,42	2664	180	—	40X2	ЛЭШО 7X0,07	Намотана в два слоя на ферритовом пря­моугольном стерж­не (110x20x3 мм)
L2	0,42-0,6	1586	160	—	35X2	то же	То же
L3	0,6—1,35	1134	180	30	48	то же	Подключен керами­ческий конденсатор постоянной емкости 4 пф
L4	1,3-2,55	223,9	120	30	42	то же	То же 6 пф
L5	2,5—4,8	63,7	60	30	35	ПЭЛ 0,5	То же 6 пф
L6	4,6—9	18,72	28	25	16	ПЭЛ 0,3
L7	8,6—19	5,7	18	20	15	ПЭЛ 0,59
L8	19—42	1,22	9	20	22	ПЭЛ 1,6
L9	40—90	0,285	3,5	20	16	ПЭЛ 1,6

Все катушки имеют отвод от середины обмотки. Обмотки катушек III—IX поддиапазонов намотаны на каркасах из органического стекла или другого изоляционного материала. К сменным катушкам III—V поддиапазонов для получения более растянутой ВЧ части этих поддиапазонов надо подключить конденсаторы небольшой емкости. Их припаивают к выводам этих катушек так, чтобы они оказались внутри каркаса катушки (емкости указаны в табл. 1).

Если нет необходимости использовать прибор на частотах выше 80 Мгц, можно ограничиться лишь подключением одного подстроечного конденсатора емкостью 1—12 пф параллельно с конденсатором переменной емкости С1 (С13). Чтобы повысить добротности контурных катушек I—IV поддиапазонов, их наматывают высокочастотным обмоточным проводом ЛЭШО 7X0,07.

Кроме того, контурная катушка III поддиапазона снабжена цилиндрическим ферритовым сердечником длиной 70 мм (марки 600НН). Катушки I—II поддиапазонов выполнены на ферритовых пластинах прямоугольного сечения, размерами 110X20X3 мм (плоские магнитные антенны из феррита 600НН). Катушки I—II поддиапазонов можно намотать и на ферритовых сердечниках меньших размеров (например, на половинах магнитных антенн), в этом случае придется несколько увеличить число витков. Можно использовать и сердечники типа (СЦР-1), изменив число витков до получения указанной в табл. 1 индуктивности.

Конденсаторы C2, С4 и С5 — керамические, типа КТ-1 или К Д-1; С3, C6 и С7 типа МБМ или бумажные, С9—С12 — электролитические типа ЭМ, С8 — типа ЭГЦ или КЭ. Все резисторы типа МЛТ-0,5 или МЛТ-1,0, потенциометр R5 типа СПО-0,5. Переключатель рода работы П1 малогабаритный, одноплатный, галетный. Выключатель Вк изготовлен из контактов малогабаритного реле. Его устанавливают рядом с лампой Л1 так, чтобы кнопка выходила наружу около панели для сменных катушек. Обмотки силового трансформатора Тр намотаны на сердечнике из пластин Ш-15, толщина набора 15 мм.

Размеры окна 13,5X27 мм. Сетевая обмотка содержит 5500 витков провода ПЭВ 0,07 и имеет отвод от 3200-го витка. Обмотка II — 750 витков того же провода, обмотка III—3500 витков провода ПЭВ 0,07 и обмотка накала IV—160 витков провода ПЭЛ 0,29. В качестве индикатора используется микроамперметр типа М205 с током полного отклонения 200 мка. Можно также воспользоваться микроамперметром М592 или М4209. Индикатором включения прибора может служить миниатюрная лампа накаливания Л3 (6,3вX0,06а или же 6,3вX0,28а).

Можно использовать неоновую лампу ТН-0,2, которую через резистор сопротивлением около 100 ком подключают параллельно обмотке I трансформатора. Вместо триода 6СЗБ можно использовать любой маломощный триод или высокочастотный пентод в триодном включении, например, сверхминиатюрные лампы 6С2Б, 6С6Б, 6С7Б, 6Ж2Б, 6Ж5Б, 6Ж9Б или же лампы пальчиковой серии 6С1П, 6С2П, 6Ж1П, 6Ж2П.

Налаживание простой гетеродинный индикатор резонанса.

Проверив правильность монтажа, приступают к налаживанию прибора. Переключатель П1 устанавливают в положение 1. Если цепи питания исправны, сразу же после включения прибора загорается сигнальная лампа Л3. Напряжение на входе фильтра должно быть примерно 180 в, а на аноде стабилитрона Л2 — 150 в. Далее переключатель П1 переводят в положение 3, вставляют в контактные гнезда одну из сменных катушек и замыкают выключатель Вк. Вращая ручку потенциометра R5, устанавливают стрелку микроамперметра на середину шкалы.

По уменьшению сеточного тока до пуля (срыв колебаний), наблюдаемому при касании рукой витков катушки генератора, можно судить о нормальной работе генератора. Затем проверяют режим лампы Л1. Напряжение па ее аноде должно быть примерно 70в, при токе 6— 7 ма, а на катоде — 300 мв. Ток, текущий через стабилитрон Л2, должен быть равен 6—7 ма, в противном случае надо соответствующим образом изменить сопротивление резистора R12.

Устанавливают П1 в положение 4 и проверяют работу гетеродинного волномера. Анодный ток лампы Л1 при этом должен снизиться до 2— 2,5 ма, так как напряжение на ее аноде упадет до 28—30 в (катодное напряжение при этом должно быть в пределах 70—75 мв). Подключив высокоомные головные телефоны, приближают контурную катушку прибора к какому-либо контрольному генератору. Можно, например, воспользоваться гетеродином градуированного приемника, диапазон которого тот же, в котором работает сменная катушка.

Изменяя емкость конденсатора С1 и руководствуясь минимальной частотой биений, определяемых на слух, подстраивают контур прибора до тех пор, пока его резонансная частота не совпадет с частотой внешнего генератора.Переключив П1 в положение 2, проверяют работу прибора в генераторном режиме с амплитудной модуляцией.

Для этой цели можно воспользоваться любым приемником,

настраивая его на частоту генерации, не меняя положения переключателя П1. Если звук частоты 50 гц, воспроизводимый телефонами или громкоговорителем, соответствует положению 2 переключателя П1, значит прибор работает нормально. Можно проверить глубину модуляции, пользуясь осциллографом (она не превышает 30%).

После этого переходят к уточнению границ всех поддиапазонов, начиная с самого длинноволнового (катушка 1, частоты 300—420 кгц). Удобнее всего воспользоваться для этой цели сигнал-генератором, резонансным волномером или градуированным приемником. Выход сигнал-генератора связывают с контурной катушкой прибора. Для этого достаточно приблизить виток провода, подключенного к выходному кабелю сигнал-генератора, на 3—5 см к катушке ГИРа, который используется как гетеродинный волномер.

По минимальной частоте биений определяют частотные границы его первого поддиапазона. Если предполагается использовать прибор лишь в диапазонах КВ и УКВ, целесообразно несколько уменьшить емкость конденсатора С2 (до 20—30 пф). При этом верхняя граница частотного диапазона прибора распространяется до 250— 260 Мгц. Уточнив границы диапазонов и соответствующие им величины индуктивности сменных катушек прибора, рекомендуется для сохранения постоянства параметров и общей механической прочности закрепить витки обмоток полистироловым лаком (или клеем БФ). После этого катушки помещают в защитные цилиндры из изоляционного материала.

Практика показывает, что для I—V поддиапазонов целесообразно располагать деления шкалы через 100 кгц, для VI—VIII через 200— 500 кгц, для IX — через 1—5 Мгц.Кроме общих частотных отметок, на шкале прибора можно сделать дополнительные отметки крайних частот любительских КВ и УКВ диапазонов (например, 3,5—3,65 на V поддиапазоне; 7,0—7,1— на VI и т. п.), промежуточных частот, используемых в радиоприемной аппаратуре, частот телевизионных каналов и пр.

При отсутствии УКВ сигнал-генератора можно воспользоваться генератором Г4-1А (ГСС-6А) или другим калибратором для градуировки в поддиапазонах VIII —IX. Обычно у них достаточно ярко выражены гармоники основной частоты.Если для градуировки прибора используют гетеродин соответствующего супергетеродинного приемника, следует учитывать, что частота гетеродина отличается от частоты, отсчитываемой по шкале приемника, на величину промежуточной частоты.

Когда переключатель П1 находится в положении 3, можно градуировать прибор с помощью резонансного волномера. При этом на шкале волномера устанавливают ту или иную частоту и настраивают контур прибора в резонанс с установленной частотой, руководствуясь максимальными показаниями индикатора волномера. Чтобы повысить точность градуировки прибора, во всех случаях следует стремиться к самой слабой связи его контура с калибратором.