Подобные измерения проводят и для второго транзистора, измеряя напряжения на его базе (точка
Вы, конечно, заметили, что при переключении чувствительности осциллографа, работающего с открытым входом и подключенного к исследуемой цепи с постоянным напряжением, приходится отключать входной щуп и устанавливать линию развертки на условный «нуль» отсчета. Чтобы упростить эту операцию, временно «закройте» вход осциллографа, установите нужную чувствительность, сместите линию развертки на нужную точку отсчета и только после этого «откройте» вход. Эта «маленькая хитрость» избавит вас от необходимости отключать входной щуп.
Настало время проконтролировать прохождение сигнала РЧ через каскады приемника и его детектирование. Но сначала нужно разомкнуть цепь сигнала 3Ч в точке соединения конденсатора С4 с резистором R4 (помечено на схеме крестиком). На колебательный контур магнитной антенны вновь подают немодулированный сигнал РЧ, а входной щуп осциллографа подключают к катушке связи (точка
Такой же сигнал должен просматриваться и в точке
Рис. 46
И, естественно, вы ожидаете такого же усиления сигнала.
Но дело в том, что нагрузкой каскада по переменному току является не столько резистор R2, сколько входная цепь последующего каскада, обладающая меньшим сопротивлением. Она и снижает усиление. Хотите в этом убедиться?
Отключите от коллекторной цепи транзистора VT1 конденсатор С5 — и размах колебаний в точке в резко возрастет, а значит, возрастет и коэффициент усиления каскада.
Восстановите соединение конденсатора С5 с коллекторной цепью и подключите входной щуп осциллографа к выводу базы (точка
Далее подключите входной щуп осциллографа к выводу коллектора (точка
Переключив входной щуп на верхний по схеме вывод катушки L3 (точка
На катушке L4 (точка
Вы, возможно, заметили, что форма колебаний в точке ж несколько изменилась по сравнению с точкой
Давайте разберемся. Катушки L3 и L4 намотаны на сердечнике с высокой магнитной проницаемостью. Через катушку L3 протекает хотя и небольшой, но постоянный ток, создающий в сердечнике магнитный поток, несколько изменяющий магнитные свойства сердечника. В итоге сердечник быстрее входит в насыщение и при определенной амплитуде входного сигнала (на катушке L3) понижается коэффициент трансформации и искажается форма сигнала.
Проверить сказанное нетрудно, наблюдая на осциллографе сигнал в точке
Если теперь подключить входной щуп осциллографа к точке
Правда, описанного режима в реальных условиях не будет, поскольку сигнал РЧ никогда не достигнет указанного значения. Мы его получили искусственно, чтобы удобнее было наблюдать изображение на экране осциллографа. Но если все же придется встретиться в дальнейшем с подобным явлением в аналогичных конструкциях, помните о его причине.
Теперь подайте на приемник прежний сигнал, подключите входной щуп осциллографа к коллектору транзистора VT2 (точка
Перенесите входной щуп в точку
Следует напомнить, что хотя по ходу нашего рассказа не было подробных указаний о переключении осциллографа из автоматического режима в ждущий, такие переключения приходится делать довольно часто. Это вы должны были усвоить раньше во время работы с осциллографом.
Вот теперь можно замкнуть цепь сигнала 3Ч (соединить выводы конденсатора С4 и резистора R4), значительно уменьшить выходной сигнал генератора РЧ и установить его таким, чтобы звук в телефоне прослушивался без искажений. Если при замыкании указанной цепи в телефоне сразу появится громкий свистящий звук, свидетельствующий о самовозбуждении приемника, нужно изменить полярность подключения выводов катушки L4 или L3.
Итак, приемник работоспособен, пора принять передачу выбранной радиостанции. Отключите от контура магнитной антенны генератор РЧ (и выключите его), подключите входной щуп осциллографа к коллектору транзистора VT2 и установите наибольшую чувствительность осциллографа (он должен работать в автоматическом режиме). Поворотом ротора конденсатора переменной емкости и ориентированием макета приемника (точнее его магнитной антенны) в пространстве настройтесь на радиостанцию — на экране в этот момент появится «дорожка» наибольшей высоты. Переключив осциллограф в ждущий режим и установив соответствующую длительность развертки, сможете наблюдать на экране колебания РЧ, которые будут периодически «расплываться» (рис. 47,
После этого останется подобрать вместо конденсаторов С1 и С2 на рис. 44 конденсатор такой же емкости и установить его параллельно катушке индуктивности. В случае небольших отклонений емкости от требуемой контур можно более точно настроить на радиостанцию перемещением ферритового стержня внутри каркаса с катушками L1 и L2. Если же в приемнике будет установлен подстроечный конденсатор С2 (см. рис. 43), емкость конденсатора С1 должна быть на 10…15 пФ меньше измеренной, чтобы можно было настраиваться на радиостанцию конденсатором С2 (а также и сердечником магнитной антенны).
В таком виде, если захотите, можете переносить детали на готовую печатную плату, делать законченную конструкцию и пользоваться приемником.
Проверяем приемник прямого усиления
По сравнению с предыдущей конструкцией, приемник прямого усиления, о налаживании которого будет рассказано в этой главе, содержит почти вдвое больше деталей. Но подобное усложнение конструкции оправдано, ибо заметно упрощается его настройка. Здесь каждый каскад выполняет только одну какую- либо функцию, поэтому порой для этого достаточно лишь более точно подобрать режимы транзисторов или уточнить номиналы отдельных деталей.
Структура приемника прямого усиления проста. Сигнал с антенны поступает на колебательный контур, а с него — на усилитель радиочастоты. Затем следуют детектор, выделяющий сигнал звуковой частоты, и усилитель звуковой частоты обеспечивающий нужное усиление и достаточную выходную мощность для работы динамической головки. Поэтому работоспособность такого приемника сводится к проверке его узлов и каскадов — усилителя 3Ч, усилителя РЧ, детектора, а также к уточнению их режимов для получения оптимальных результатов.
Каждый из подобных узлов и каскадов вы проверяли ранее. Сегодняшняя работа для вас — своеобразный экзамен, во время которого необходимо закрепить полученные ранее знания. А чтобы экзамен не показался трудным, дадим подробный комментарий выполняемым действиям.
Какой приемник выбрать для демонстрации приемов проверки и налаживания? Взяв простую схему, удалось бы легко выполнить поставленную задачу, но при этом останутся без объяснения многие вопросы, которые непременно возникнут при отладке более сложной конструкции. Вот почему решено было остановиться на приемнике средней сложности, содержащем немало интересных схемотехнических решений. Это — известный среди радиолюбителей приемник В. Верютина, призера мини-конкурса «Юность-105», о котором рассказывалось в декабрьском номере журнала «Радио» за 1987 год.
Выбор на него пал еще и потому, что многие радиолюбители, уже собравшие этот приемник, хотели бы «просмотреть» его работу покаскадно. Те же из вас, которые захотят повторить эту конструкцию, могут воспользоваться при ее налаживании осциллографом.
Итак, исследуем и налаживаем приемник В. Верютина. Это схема с выносками контрольных точек приведена на рис. 48. В этих точках будем контролировать постоянные напряжения и «просматривать сигналы.
Начнем с проверки режима работы транзисторов. Эта процедура поможет не только убедиться в правильности монтажа и исправности деталей, но и проанализировать состояние каждого транзистора. Если, к примеру, на базе какого-то транзистора окажется весьма малое, по сравнению с эмиттерным, напряжение, значит транзистор закрыт. Усиливать сигнал каскад с таким режимом работы транзистора, конечно, не будет.
Проверим режимы транзисторов, начиная с входа приемника. А чтобы измерениям не мешал входной сигнал, который может поступить с колебательного контура, замкнем перемычкой выводы катушки связи L2 (отключать катушку нельзя, поскольку через нее поступает напряжение смещения на базу транзистора VT1). «Земляной» щуп осциллографа подключите к точке
Коснувшись входным щупом осциллографа точки
А каково при этом напряжение на эмиттере первого транзистора? Подключив входной щуп осциллографа к точке
Подключая поочередно входной щуп осциллографа к точкам
А каковы коллекторные токи каждого из транзисторов? Нетрудно подсчитать и это, если измерить напряжение в точке
Сделайте небольшую проверку. Сложите все полученные значения токов и помножьте сумму на сопротивление резистора R10 — вы получите падение напряжения на нем (0,3 + 0,97 + 2,15 = 3,42 мА; 3,42 мА х 0,2 кОм = 0,684 В), которое почти составит разницу между напряжениями на плюсовых выводах конденсаторов С11 и С4 (конечно, без учета весьма малых токов, протекающих через резистор R6 и детекторную цепь, а также через резистор R8 и базовую цепь транзистора VT4).
По результатам измерений можно сделать вывод, что все транзисторы усилителя РЧ открыты, а через их коллекторные нагрузки протекают токи, достаточные для неискаженного усиления сигнала РЧ (коллекторный ток первого каскада, усиливающего весьма слабый сигнал, может быть небольшим — даже 0,1 мА; коллекторный ток транзисторов последующих каскадов должен возрастать).
Переходим к детекторному каскаду. Для улучшения работы диодов VD2, VD3 при «обработке» слабых сигналов через них пропущен небольшой ток в прямом направлении, иначе говоря, на диодах образовано начальное смещение.
Измерим его напряжение, подключив входной щуп осциллографа к точке
Напряжение в точке
Настала очередь усилителя 3Ч. Движок переменного резистора R12 установите в положение максимальной громкости, т. е. в крайнее левое по схеме. Напряжение в точке
В точке
Измерением напряжения в точках
Далее проверяют работу усилителя 3Ч подачей на его вход сигнала от генератора 3Ч. Используем собранный ранее генератор и подключим к его выходу делитель (рис. 49), а уже с делителя подадим сигнал на вход усилителя — к точкам
Измерим размах колебаний — он получился, например, 3,1 В. Значит, на эквиваленте нагрузки выделяется мощность примерно 200 мВт (0,2 Вт) — подобные расчеты приводились ранее. Входной сигнал усилителя при этом составляет 0,026 В (26 мВ) — такова чувствительность усилителя.
Как поданный на усилитель сигнал проходит через каскады? Давайте пронаблюдаем за ним. Не изменяя положения ручек генератора 3Ч, подключите входной щуп осциллографа к точке
Рис. 50
В точке
Он сохраняется и на эквиваленте нагрузки (точка
Установив минимально возможный размах колебаний на эквиваленте нагрузки, убеждаются в отсутствии «ступеньки» в месте «стыковки» полупериодов. Но достаточно замкнуть один из диодов смещения VD4 или VD5, как «ступенька» появится.
Если же «ступенька» сразу будет присутствовать, значит, диоды не обеспечивают нужного напряжения смещения, и их придется подобрать. Проанализировать достаточность смещения вы сможете самостоятельно, измерив с помощью осциллографа напряжения на базах транзисторов VT8, VT9 и сравнив их с напряжением в общей точке (
Закончив проверку усилителя 3Ч, переходите к усилителю РЧ и детектору. Проволочную перемычку с выводов катушки связи L2 снимите, а к точке
Поднесите к магнитной антенне приемника проводник, соединенный через конденсатор небольшой емкости (6…10 пФ) с выходным зажимом генератора РЧ (рис. 51), работающего в диапазоне СВ. Кроме того, колебания генератора должны быть модулированы сигналом частотой 1000 Гц.
Рис. 51
Перестройкой генератора РЧ добейтесь совпадения его частоты с резонансной частотой колебательного контура приемника. Иначе говоря, добейтесь максимальной ширины «дорожки» на экране осциллографа. А затем ручками длительности развертки и синхронизации осциллографа получите на экране изображение модулированных колебаний (рис. 52,
Затем входной щуп осциллографа переносят в точку
«Излишки» же сигнала во избежание перегрузки усилителя гасят с помощью регулятора громкости. В этом нетрудно убедиться, подключив входной щуп осциллографа к эквиваленту нагрузки — в точку
Рис. 52
А как быть, если сигнала РЧ в точке
Нелишне убедиться в действии резистора R3 — ведь его сопротивление настолько мало (0,2 Ома), что возникает сомнение в целесообразности применения.
Наблюдая сигнал (или шум в отсутствии сигнала) в точке
Выключив генератор РЧ и подключив входной щуп осциллографа к точке
Вот теперь, когда проверены все узлы приемника по осциллографу, можно подключить динамическую головку и принимать передачи радиостанций. Рабочий диапазон приемника нетрудно проверить и при необходимости подстроить известным вам способом, о котором рассказывалось ранее.
Следует заметить, что аналогично проверяют каскады любых других приемников прямого усиления. Главное, повторяем, придерживаться описанной последовательности — проверка режимов транзисторов по постоянному току, проверка усилителя 3Ч, проверка усилителя РЧ и детектора, проверка работы приемника в целом. Только в этом случае удастся быстро обнаружить неисправный (или неправильно смонтированный) каскад, устранить неисправность и наладить приемник. Постарайтесь убедиться в этом сами.
Слово о катушке индуктивности
В радиолюбительской практике она встречается довольно часто: в виде элемента колебательного контура, обмотки дросселя или трансформатора, звуковой катушки динамической головки, обмотки электромагнитного реле. В одном случае катушку приходится подбирать по ее индуктивности, в другом оценка идет по добротности качеству изготовления катушки, в третьем нужно учитывать резонансную частоту колебательной системы.
Конечно, для определения этих параметров существуют промышленные и самодельные измерительные приборы, но они либо сложны в повторении, либо недоступны для начинающего радиолюбителя. Вот почему имеет смысл воспользоваться для контроля указанных параметров нашим осциллографом. Правда, понадобятся еще генератор звуковой частоты и генератор радиочастоты — в зависимости от индуктивности исследуемой катушки.
Познакомимся вначале с методикой определения индуктивности катушки.
Возьмем, к примеру, унифицированный выходной трансформатор ТВК-110ЛМ кадровой развертки телевизора и исследуем его первичную обмотку (выводы
«Земляной» щуп осциллографа и общий зажим (или гнездо) генератора соедините вместе, а входной щуп осциллографа подключите к выходному зажиму генератора. Между входным щупом и гнездом «ВХОД X» осциллографа включите переменный резистор R1 сопротивлением 10 кОм.