Простой ГКЧ, генераторами качающейся частоты, или сокращенно ГКЧ, называют измерительные генераторы, используемые совместно с осциллографами для налаживания радиовещательной и спортивной аппаратуры. Пройдемся по старым публикациям журнала «Радио» за 1980 год. Предлагаемый для повторения простой ГКЧ рассчитан на совместную работу с любым осциллографом, имеющим выход пилообразного напряжения от генератора развертки, например, с осциллографом С1-19. Принципиальная схема простой ГКЧ показа на рисунке.
Генератор ВЧ прибора собран на транзисторе V1. Рабочая частота определяется индуктивностью катушки L1. емкостью конденсаторов С2—С4 и выходной проводимостью транзистора V1, имеющей также емкостный характер. Среднюю частоту ГКЧ устанавливают конденсатором переменной емкости С4 «Средняя частота».
Для частотной модуляции выходного сигнала использована зависимость выходной проводимости транзистора от тока коллектора. Каждый, кому приходилось конструировать аппаратуру на транзисторах, знает о влиянии режима работы транзисторов на характеристики каскадов, содержащих колебательные контуры (генераторы, резонансные усилители ВЧ). Это влияние вызвано, в первую очередь, зависимостью емкости коллекторного р-п-перехода от напряжения, приложенного к этому переходу, или от протекающего через него тока.
Иногда влияние режима работы транзистора на характеристики соответствующего каскада устранить нетрудно: достаточно ввести стабилизацию по цепям питания данного каскада. В тех же случаях, когда изменение режима работы транзистора используется для осуществления каких-либо регулировок (например; в системе АРУ), такую стабилизацию вводить уже нельзя, и для устранения этого влияния приходится прибегать к специальным мерам.
Ну, а что будет, если изменять режим работы транзистора, например генератора ВЧ, контролируемым образом? Скажем, регулировкой напряжения смешения на базе транзистора генератора? Очевидно, частота генерации будет изменяться, но поскольку эти изменения частоты определяются уже не случайными факторами (разряд батареи питания и т. п.), то получится генератор, управляемый напряжением.
Именно такой генератор и использован в описываемом здесь ГКЧ. Зависимость емкости коллекторного р-л-перехода Скб от тока коллектора Iк при фиксированном напряжении между коллектором и базой можно приближенно представить в виде Значение параметра п зависит в основном от технологии, по которой изготовлен транзистор. Для маломощных транзисторов он может быть в пределах 2…3. Модулирующий сигнал —-пилообразное напряжение от генератора развертки осциллографа — через разъем X1, конденсатор С1 и резистор R1 поступает в цепь базы транзистора V1. Амплитуду этого напряжения и, следовательно, величину девиации выходного сигнала ГКЧ можно регулировать переменным резистором R2 «Девиация».
На транзисторе V2 выполнен эмиттерный повторитель, позволяющий исключить влияние нагрузки на частоту генерируемых колебаний. Напряжение смещения на базу этого транзистора подается из эмиттерной цепи транзистора VI через резистор R6, подбором которого устанавливают максимальную амплитуду выходного сигнала ГКЧ. На выходной разъем Х2 высокочастотное напряжение поступает через переменный резистор R9. Этим резистором регулируют амплитуду выходного сигнала ГКЧ. Питают прибор от источника постоянного тока напряжением 9 В (две батареи 3336Л, соединенные последовательно или в простонародье крона).
Генератор качающейся частоты смонтирован в корпусе размерами 150Х ЮОХ 100 мм, изготовленном из листового дюралюминия. Большая часть его деталей размещена на печатной плате, выполненной из фольгированного стеклотекстолита. Печатная плата разработана под детали: резисторы — МЛТ-0,125. или МЛТ-0,25; конденсатор С5 — К50-6; С2, С6 и С7 — МБМ или БМ-1, СЗ — КСО-2. Катушка индуктивности L1 — фильтр-пробка на частоту 465 кГц от приемника «ВЭФ-12». Вообще же, можно использовать любые катушки индуктивности (самодельные или от транзисторных и ламповых радиоприемников), обеспечивающие резонансную частоту 465 кГц при емкости контурного конденсатора 200…300 пФ. Резисторы R2 и R9 — СПО-0,5 или СПЗ-4а.
Роль конденсатора переменной емкости С4 выполняет подстроечный конденсатор с воздушным диэлектриком КПВ-100 с удлиненной осью. Размеры корпуса ГКЧ позволяют использовать и широко распространённые малогабаритные блоки КПЕ с воздушным диэлектриком и максимальной емкостью 240…390 пФ. В этом случае-используется только одна секция, последовательно с которой включают конденсатор емкостью 150…200 пФ. Высокочастотные разъемы X1 и Х2 — СР-50-75Ф или унифицированные от телевизоров. Выключатель питания S1 — любого типа.
В ГКЧ можно применить практически любые транзисторы из серии МП39—МП42. При использовании других транзисторов предпочтение следует отдавать тем из них. граничная частота генерации которых незначительно (не более чем в 3…5 раз) превышает рабочую частоту ГКЧ. Емкость коллекторного перехода у более высокочастотных транзисторов будет маленькой. следовательно, будет и незначительным ее влияние на рабочую частоту генератора. С такими транзисторами нельзя получить в ГКЧ значительную девиацию частоты.
При налаживании генератора сначала подстроен ником катушки LI устанавливают требуемый диапазон частот, а затем, установив движок переменного резистора R9 в верхнее, по схеме, положение, подбором резистора R6 добиваются, чтобы амплитуда напряжения на выходе генератора была I В. Максимальную девиацию частоты, устанавливают подбором резистора RI. R это время ротор конденсатора С4 должен быть в среднем, а движок резистора R2 — в верхнем (по схеме) положении.
Эту операцию проводят, наблюдая на экране осциллографа биения выходного сигнала генератора с сигналом образцового генератора, например, Г4-1 (ГСС-6) или Г4-18А. Номинал резистора R1 может существенно отличаться от указанного на схеме — в зависимости от выходного напряжения генератора развертки осциллографа, с которым используется ГКЧ. Указанное на схеме сопротивление этого резистора соответствует осциллографу 0-19. Емкость конденсатора СГ определяет нижнюю границу частоты качания. Если сопротивление резистора R1 будет существенно меньше 120 кОм, то для сохранения той же нижней границы частоты (около 20 Гц) емкость конденсатора следует увеличить.