Каталог радиолюбительских схем

В. Скрыпник (UV5DI)

При налаживании передатчика радиолюбители часто сталкиваются с необходимостью оценки. степени нелинейности модулированного сигнала, определения каскада, вносящего искажения, и т. д. В литературе (см. Бунимович С., Яйленко Л. Техника любительской однополосной радиосвязи.— М.: ДОСААФ, 1970, с. 260—267) уже описывались методы исследования подобных искажений. Но из-за отсутствия необходимой сложной измерительной аппаратуры от них приходится отказываться и ограничиваться комментариями корреспондентов, с которыми работаешь в эфире.

Тем не менее иметь на радиостанции несложный прибор, который можно быстро подключить к передатчику и сразу же объективно оценить качество “своего” сигнала, крайне желательно, особенно на коллективной радиостанции, где обычно работают операторы разной квалификации и случаев разрегулирования передатчика больше.

Описываемый монитор позволяет решить эту проблему. Он имеет небольшие габариты и, будучи постоянно включенным, всегда готов к работе. Для контроля качества сигнала надо вместо микрофона подключить кабель от монитора, а вторым кабелем связать его с контуром выходного каскада передатчика.

Монитор предназначен для работы только на диапазоне 80 м. Но если дополнить его переключателем на пять положений и соответствующими колебательными контурами, появится возможность контролировать свой сигнал на любом любительском диапазоне.

Чувствительности монитора хватает для обнаружения каскада, вносящего наибольшие нелинейные искажения в транзисторном передатчике мощностью около 3 Вт.

Работа монитора основана на методе “трапеции” при тональной модуляции передатчика. При исследовании амплитудно-модулированных (AM) колебаний передатчика на его микрофонный вход подают низкочастотный сигнал одной тональности, а высокочастотное напряжение с выхода передатчика — на пластины вертикального отклонения луча электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) монитора. При этом на экране ЭЛТ появляется изображение трапеции с вертикальным расположением параллельных сторон (рис. 1, а}. По линейности сторон трапеции можно судить

о линейности усиления сигнала в каскадах передатчика. Используя этот метод, можно исследовать и передатчики однополосных сигналов (ОБП). При этом модуляция осуществляется двухтональным сигналом, создаваемым двумя низкочастотными генераторами, а изображение на экране монитора имеет вид, изображенный на рис. 1, б.

Функциональная схема монитора показана на рис. 2 (в скобках обозначены транзисторы, порядковые номера которых соответствуют указанным на принципиальной схеме монитора). Генераторы 1 ц 2 вырабатывают синусоидальные колебания частот 1800 и 600 Гц соответственно. Через разъем XI эти сигналы подают на вход модулятора передатчика. Одновременно сигнал генератора 600 Гц усиливается каскадом 3, поступает на фазоинверсный каскад 4 и далее на усилители 5 и 6. С выходов этих усилителей сигналы синусоидальной формы и необходимой амплитуды поступают на пластины горизонтального отклонения луча ЭЛТ. На пластины же вертикального отклонения луча подают напряжение высокой частоты с контура LкCк, который через катушку Lсв и разъем Х2 связан с оконечным каскадом передатчика. Такой способ подачи высокочастотного сигнала на пластины ЭЛТ позволяет обойтись без усилителя вертикального отклонения, который сам может вносить нелинейные искажения.

Принципиальная схема монитора приведена на рис. 3. На транзисторах V1 и V2 собран RC-генератор, частота которого, равная 1800 Гц, определяется номиналами элементов R1, R2. C1, R3, С2, R4 СЗ. Частота второго RC-генератора на транзисторах V3 и V4, равная 600 Гц, определяется постоянными времени цепочек C7R14, C8R15 и C9R16. С делителя R20R21 в эмиттерной цепи транзистора V4 сигнал через цепочку R22C11 поступает на вход эмиттерного повторителя V5 канала развертки и, кроме того, через цепь C6R11 на выход монитора для модуляции сигнала передатчика. Модулирующий сигнал выделяется на резисторах R12, R13. При работе в режиме двухтонального сигнала уровни напряжения частот 1800 и 600 Гц обоих генераторов должны быть одинаковыми. Напряжение сигнала частотой 600 Гц регулируют переменным резистором R8, установленным на плате генератора.

Транзистор V6 работает в каскаде предварительного усиления сигнала, а транзистор V7, включенный эмиттерным повторителем, служит для согласования усилителя со входом фазоинверсного каскада на транзисторе V8. С нагрузочных резисторов R36 и R37 противофазные сигналы поступают на оконечные усилители горизонтального отклонения луча, собранные на транзисторах V9...V14. Каскодное включение относительно низковольтных транзисторов серии МП26 позволяет получить выходной сигнал большой амплитуды. Для уменьшения нелинейных искажений усилители охвачены глубокой отрицательной обратной связью по току. С нагрузочных резисторов R41 и R48 синусоидальное напряжение амплитудой около 50 В поступает на пластины горизонтального отклонения луча ЭЛТ (VI5) типа 5Л038И.

На пластины вертикального отклонения луча высокочастотное напряжение передатчика подается с контура, образованного катушкой L1, конденсаторами С25, С26 и емкостью пластин ЭЛТ, настроенного на частоту 3,575 МГц. Сигнал передатчика поступает в контур через катушку связи L2 и выносной соединительный кабель. Переменным резистором R60 фокусируют луч, а резистором R58 регулируют яркость свечения изображения на экране ЭЛТ.

Напряжение питания —760 В на электроды ЭЛТ подается с однополупериодного выпрямителя на диодах V16 и V17. Резистор R54 и конденсаторы С21, С22 образуют фильтр этого выпрямителя. Двухполупериодный выпрямитель на диодах V18...V21 (напряжение —240 В) питает транзисторы оконечного усилителя развертки. Напряжение питания остальных транзисторов (—16 В) снимается с этого же выпрямителя и подается через параметрический стабилизатор напряжения на стабилитронах V22 и V23, включенных последовательно. Избыточное напряжение выпрямителя гасится резистором R52 типа ПЭВ-7,5.

Данные всех резисторов и конденсаторов указаны на принципиальной схеме монитора. Катушки L1 и L2 намотаны на каркасе диаметром 20 мм с подстроечным сердечником СЦР-1 и содержат: LI—30 витков провода ПЭВ-1 0,55, L2 — 10 витков провода ПЭЛШО 0,12.

Трансформатор питания Т1 выполнен на магнитопроводе Ш 16Х25. Его сетевая обмотка I содержит 2300 витков провода ПЭВ-1 0,21, обмотка II—6000 витков провода ПЭВ-1 0,12, обмотка III—2100 витков провода ПЭВ-1 0,12, обмотка IV — 90 витков ПЭЛ 0,55. Следует учесть, что обмотка IV находится под высоким напряжением и должна быть хорошо изолирована от других обмоток.

Внешний вид монитора и его Конструкция показаны на рис. 4.

Большая часть деталей смонтирована на трех печатных платах размерами 100Х45 мм каждая, выполненных из фольгированного стеклотекстолита (рис. 5...7). Они находятся в подвале шасси. Сверху шасси размещены детали блока питания и ЭЛТ, заключенная в экран из мягкой стали.

Настройку монитора начинают с проверки режимов транзисторов и ЭЛТ. Затем с помощью осциллографа проверяют работу RC-генераторов и подбором резисторов R2 и R14 устанавливают соответствующие им частоты колебаний 1800 и 600 Гц. После этого осциллограф подключают к верхнему (по схеме) выводу резистора R12 и выравнивают уровни напряжений обоих генераторов. Для этого движок резистора R8 устанавливают в такое положение, чтобы напряжение генератора 1800 Гц стало равным напряжению генератора 600 Гц. Форма напряжений обоих генераторов должна быть синусоидальной.

Далее проверяют форму напряжения развертки на резисторе R32. Если будут заметны какие-либо искажения, надо, несколько вернувшись назад, определить каскад, вносящий искажения, и подобрать режим транзистора. Для этого следует изменить сопротивление одного из резисторов в базовой цепи. На выходах фазоинвертора напряжения должны быть равны (если они несколько отличаются, их уравнивают подбором резистора R37).

В заключение надо проверить форму напряжения на коллекторах транзисторов V9 и V12. При этом на экране ЭЛТ должна быть видна горизонтальная линия длиной не менее 35...40 мм. Следует также проверить пределы регулировки яркости и фокусировки луча трубки. В случае необходимости подобрать резисторы R59 и R61.

Как работать с монитором? К гнезду Х2 подключают отрезок коаксиального кабеля, который витком связи на конце или через конденсатор небольшой ёмкости связывают с колебательным контуром исследуемого каскада передатчика. Гнездо X1 “Мод. сигнал” низкочастотным кабелем соединяют с микрофонным входом передатчика. Если исследуется AM передатчик (тип излучения 6АЗ) или однополосный передатчик с восстановленной несущей (тип излучения 3А3Н), тумблер S1 “Частота, Гц” должен быть в положении “600”, и резистором R13„ “Уровень” добиваются необходимой амплитуды модулирующего сигнала. Изображение на всю рабочую часть экрана трубки ЭЛТ развертывают подстройкой выходного каскада передатчика и изменением его связи с контуром монитора. Надо учесть, что передатчик должен быть при этом нагружен на антенну или ее эквивалент.

Если исследуется передатчик ОБП (одна боковая полоса) с подавленной несущей (тип излучения 3А3), тумблер S1 устанавливают в положение “600+1800”. Эффект вращения картинки устраняют резистором R1 “Подстр. частоты”.

Для примера на рис. 8 показаны характерные картинки на экране ЭЛТ монитора. Если несущая частота восстановлена (например, для работы телеграфом или AM), изображение имеет вид прямоугольника (рис. 8, а). При глубине модуляции 100% изображение принимает вид равнобедренного треугольника (рис. 8, б), повернутого на 90°. Размер основания равен высоте прямоугольника для случая телеграфного режима. По линейности сторон треугольника можно судить о линейности модуляционной характеристики и наличии нелинейных искажений. Если уровень модулирующего сигнала чрезмерно велик, наступает перемодуляция, сопровождающаяся сильными искажениями, на экране ЭЛТ будет картинка, изображенная на рис. 8, в.

В случае однополосной модуляции при малом уровне модулирующего сигнала или сигнала DSB линейность выходного сигнала отличная (рис. 8, г), но мала мощность. Если уровень сигнала DSB слишком большой, лампа усилителя мощности входит в насыщение (рис. 8, д), внося сильные искажения. Такой же эффект бывает и при слабой связи контура выходного каскада с антенной. Кроме того, сильные искажения сигнала возникают при значительном увеличении напряжения смещения, когда лампа работает с отсечкой (рис. 8, е). Штриховыми линиями на рис. 8, е показан случай правильно выбранного напряжения смещения и возбуждения усилителя мощности. В заключение следует заметить, что подобные искажения могут появляться и в промежуточных усилителях передатчика.