Предварительный усилитель к частотомеру
26.12.2018
Измерительная техника
2476
Схема усилителя к частотомеруХарактеристики схемы предварительного усилителя-делителя
- Входное сопротивление, МОм — 1
- Входная емкость, пФ — 50
- Входное напряжение (в диапазоне частот 20 Гц…30 МГц), мВ — 27
- Входное напряжение (в диапазоне частот 10 Гц…120 МГц), мВ — 50
- Диапазон измерения частоты — 0 Гц… 100 МГц
* Измерения выше 100 МГц не производились по техническим причинам. Не было генератора сигналов с диапазоном выше 100 МГц.
В последнее время разрабатывается много схемных решений на PIC-контроллерах. К их числу относятся частотомеры. Но в большинстве разработок частотомеров на PIC-контроллерах входные усилители имеют простое схемное решение. Они, как правило, подвержены большому «мусору» извне. Это, как правило, помехи.
Входные усилители с простым схемным решением имеют, как правило, верхнюю полосу пропускания входного сигнала 30… 50 МГц.
На рис. 1 представлена схема входного усилителя сигнала для частотомера, содержащего микросхему К500ЛП116. Еще отличительной особенностью данного входного усилителя является входной аттенюатор (рис. 2). С помощью него можно погасить входные шумы измеряемого сигнала, т.к. входной сигнал может содержать множество шумовых либо гармонических составляющих, которые способствуют нестабильному отражению показаний на дисплее либо неточности измерения.
Диоды VD1 и VD2 ограничивают амплитуду входного сигнала.
Транзисторы VT1 и VT2 образуют усилитель с единичным усилением, с высоким входным сопротивлением и низким выходным. Сигнал с коллектора транзистора VT2 через цепочку L1, С4 подается на вход DD1.1 (выв. 13). Второй вход (выв. 12 DD1.1) соединен с общей шиной че-рез конденсатор С7. С выхода DD1.1 сигнал поступает на триггер Шмитта, собранного на DD1.3. С помощью резистора R8 можно выровнять симметрию сигнала и улучшить чувствительность предварительного усилителя. Транзисторы VT3 и VT4 представлены как дифференциальный усилитель, который согласует ТТЛ вход с выходом предварительного усилителя.
После сборки, при заведомо исправных деталях, усилитель начинает работать сразу. Надо только выровнять симметрию сигнала. Делается это следующим образом.
На вход усилителя подается синусоидальный сигнал частотой 1 МГц и напряжением 30 мВ. С помощью резистора R8 выравнивают симметрию выходного сигнала. Если уровень сигнала не соответствует уровню ТТЛ, подбирают сопротивление резистора R15.
Входной аттенюатор особенностей не имеет, в настройке не нуждается и его монтаж осуществляется непосредственно на контактах переключателя SA1, навесным монтажом.
Печатная плата, деталиПечатная плата (рис. 3 и рис. 4) размером 90×30 мм, двухсторонняя. На стороне деталей оставлена фольга полностью, а отверстия под детали раззенкованы, кроме отверстий, показанных черными кружочками. Это места пайки непосредственно к фольге. Верхний слой фольги — общая шина «земли».
Транзисторы VT2, VT3 и VT4 можно заменить транзисторами с граничной частотой не ниже 250…300 МГц: КТ3108А — frp. = 250 МГц, КТ3108В — frp. = 300 МГц, КТ357Г — frp. = 300 МГц.
- Усилитель
- ,
- Частотомер
Предварительный усилитель-формирователь для частотомера FC250
Частотомер, изготовленный из набора FC250 [1], неплохо показал себя в работе. Но желание автора предлагаемой статьи получить обещанную в описании прибора максимальную измеряемую частоту 250 МГц заставило его искать схему нужного для этого предварительного усилителя-формирователя (ПУФ).
Но схемы ПуФ, найденные в Интернете, или не годились для FC250, или были слишком сложными. В статье приведены описания двух разработанных автором вариантов ПУФ, а также выносного щупа для частотомера FC250.
В описываемых ПУФ применены КМОП-компараторы МАХ999ЕиКили ADCMP600BRJZ-R2 в корпусе SOT-23-5 с одним выходом сигнала уровня ТТЛ и ADCMP604BKSZ-R2 в корпусе SOT-323-6 с двумя противофазными выходами стандарта LVDS [2]. С такими ПУФ частотомер на базе набора FC250 способен измерять частоту сигналов от 50 Гц до 110…250 МГц при их минимальной амплитуде 0,25…0,65 В. От дополнительных усилителей на входе компараторов пришлось отказаться. Они приводили к самовозбуждению, меры борьбы с которым ещё больше снижали чувствительность.
При работе с частотомером FC250 было замечено, что он создаёт сильные импульсные помехи, распространяющиеся по общему проводу и цепи питания. Для устранения влияния этих помех на объект измерения входы ПУФ и выносного щупа выполнены по дифференциальной схеме.
На рис. 1 приведена схема наиболее простого варианта ПУФ, позволяющего измерять частоту от 50 Гц до 140 МГц при использовании компаратора ADCMP600BRJZ-R2 [3] или до 170 МГц с компаратором MAX999EUK [4]. Амплитуда измеряемого сигнала на частоте ниже 70 МГц должна быть не менее 0,3 В и не менее 0,65 В на предельной частоте.
Рис. 1. Схема наиболее простого варианта предварительного усилителя-формирователя
С входных щупов измеряемый сигнал по цепям R2C1 и R3C2 поступает на входы компаратора DA1. Диоды VD1 и VD2 не столько защищают эти входы от перегрузки по напряжению (в компараторах обоих упомянутых выше типов имеются внутренние защитные диоды), сколько уменьшают вероятность самовозбуждения компаратора, имеющего большой коэффициент усиления.
Напряжение питания +5 В на компаратор поступает от частотомера. Инвертирующий вход компаратора (вывод 4) через резистор R4 соединён с источником напряжения +5 В, при этом в отсутствие измеряемого сигнала на выходе компаратора (выводе 1), который должен быть соединён с выводом 2 микросхемы DD2 частотомера, напряжение имеет низкий логический уровень.
При таком включении рабочая точка компараторов MAX999 и ADCMP600 устанавливается автоматически, а характеристика переключения имеет петлю гистерезиса. Диоды VD1, VD2 и резистор R1 позволяют уменьшить ширину этой петли до значения, при котором не возникает самовозбуждения, а чувствительность достаточно велика. Этот вариант ПУФ хорошо работает и на низкой частоте, вплоть до 50 Гц.
Для рассмотренного ПУФ разработаны два варианта печатной платы. Обе они изготовлены из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита толщиной 1…1,5 мм методом прорезания фольги и механического удаления её лишних участков. Одна из плат (рис. 2,а) рассчитана на установку выводных диодов и резисторов мощностью 0,0б2 Вт. Конденсаторы могут быть для поверхностного монтажа или дисковыми выводными. Расположение элементов на этой плате показано на рис. 3. Плата меньших размеров, изображённая на рис. 2,б, рассчитана на элементы для поверхностного монтажа, в том числе на диоды 1N4148W. Расположение элементов — на рис.
4.
Рис. 2. Варианта печатной платы для ПУФ
Рис. 3. Расположение элементов на плате
Рис. 4. Расположение элементов на плате
Переходные отверстия, соединяющие печатные проводники на противоположных сторонах плат, в обоих случаях показаны залитыми. Резисторы R1 и R2 — выводные мощностью 0,125 Вт. Их вставляют одним выводом в соответствующие отверстия плат и припаивают к фольге. К свободным выводам резисторов припаивают отрезки гибких изолированных проводов длиной 15 см со щупами.
Впаянные в отверстия плат отрезки жёсткого провода, предназначенные для соединения ПУФ с частотомером, служат одновременно стойками для крепления платы ПУФ на плате частотомера.
На рис. 5 приведена схема ПУФ с выносным пробником, собранного на трёх компараторах, соединённых последовательно. В пробнике и на входе собственно ПУФ применены компараторы ADCMP604BKSZ-R2 [5]. При выходах компаратора DA2, соединённых
непосредственно с входами компаратора DA3, последний в статическом режиме находится в состоянии ограничения, что предотвращает его самовозбуждение.
Увеличение напряжения «раскачки» входов компаратора DA3 повысило скорость его переключения, которая определяет максимальную частоту работы ПУФ. Напряжение смещения на инвертирующем входе компаратора DA2 и ширина петли гистерезиса в его характеристике переключения устанавливаются так же, как в предыдущем ПУФ.
Рис. 5. Схема ПУФ с выносным пробником, собранного на трёх компараторах, соединённых последовательно
После подключения ко второму варианту ПУФ выносного пробника (с помощью неэкранированного жгута гибких изолированных проводов длиной 50 см) предельная частота, измеряемая FC250, превысила 250 МГц. Это иллюстрирует фотоснимок на рис. 6. Микросхема ADCMP604BKSZ-R2 не склонна к самовозбуждению, поэтому для уменьшения входной ёмкости встречно-параллельные диоды на входе пробника отсутствуют. Высокое входное сопротивление и малая входная ёмкость пробника позволили измерять частоту гетеродина таких микросхем, какTDA7021T и её аналоги.
Рис. 6. Подключения ко второму варианту ПУФ выносного пробника
Этот ПУФ и его пробник собраны на печатных платах, изготовленных из того же материала и тем же методом, что и предыдущий.
Чертёж печатных проводников основной платы ПУФ изображён на рис. 7, а расположение элементов на ней — на рис. 8. Печатная плата выносного пробника показана на рис. 9. Детали на ней расположены в соответствии с рис. 10. Конденсаторы C1 и C2 — керамические дисковые. Их располагают на разных сторонах платы.
Рис. 7. Чертёж печатных проводников основной платы ПУФ
Рис. 8. Расположение элементов на плате
Рис. 9. Печатная плата выносного пробника
Рис. 10. Расположение элементов на плате
Особенность платы пробника — два ряда переходных отверстий вдоль её длинных граней. Они «прошиты» тонким лужёным проводом, который затем припаян к фольге по всей длине платы с двух её сторон. Это позволяет брать пробник рукой, не оказывая влияния на его работоспособность. Длина измерительных щупов пробника — З…4 см. Провода 1-4 соединительного жгута припаивают к соответствующим контактным площадкам с разных сторон платы.
При проверке частотомера с описанными ПУФ в качестве источника сигнала использовался генератор, собранный по схеме, изображённой на рис. 11. Катушка L1 в нём сменная. Она бескаркасная с числом витков, подбираемым в зависимости от необходимого диапазона перестройки генератора.
Рис. 11. Схема генератора
Несмотря на полученные результаты, нормальная работа частотомера, собранного из набора FC250, на частотах более 180…190 МГц всё-таки невозможна. Максимальная рабочая частота применённых в нём микросхем серии К1554 (аналог 74AC) не превышает 130 МГц. На более высокой частоте они быстро перегреваются, и показания частотомера уже через пару минут уменьшаются на 2…5 МГц. Неточность и нестабильность показаний частотомера на этих частотах объясняется тем, что не все импульсы, следующие с частотой выше предельной, пришедшие на входы микросхемы К1554ЛА3 (74АС00) и D-триггера К1554ТМ2 (74АС74), вынужденных переключаться с недопустимой частотой, корректно доходят до их выходов.
По этой причине не рекомендую применять частотомер на базе набора FC250 для измерения частоты, превышающей 110 МГц (с ПУФ по схеме рис. 1 на компараторе ADCMP600), 120 МГц (с таким же ПУФ на компараторе МАХ999) и 180 МГц (с ПУФ по схеме рис. 5 с выносным пробником).
Для работы с описанными ПУФ этот частотомер необходимо доработать. На его плате не устанавливают (или удаляют уже установленные) транзистор VT1 со всеми относящимися к нему деталями, конденсаторы С3 и С5. В оба отверстия для выводов конденсатора C5 и в отверстие для вывода конденсатора С3, соединявшегося с резистором R4, или R2 (см. рис. 5) монтируют переменный резистор номиналом 100.150 кОм. При включённом частотомере, не прикасаясь руками к входам ПУФ, сопротивление этого переменного резистора постепенно уменьшают, пока ПУФ не прекратит самовозбуждаться. Затем выпаивают переменный резистор, измеряют его сопротивление и припаивают вместо него постоянный резистор ближайшего большего номинала. Аналогично подбирают резистор R5 в выносном пробнике, уже подключённом к налаженной основной плате ПУФ.
Литература
1. Набор деталей FC250. Частотомер-конструктор до 250 МГц. — URL: http:// www.5v.ru/pdf/fc250.pdf (22.08.14).
2. Введение в LVDS. — URL: http://www. gaw. ru/html.cgi/txt/publ/_rtcs/lvds. htm (23.08.14).
3. Rail-to-Rail, Very Fast, 2.5 V to 5.5 V, Single-Supply TTL/CMOS Comparators ADCMP600/ADCMP601 /ADCMP602. — URL: http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADCMP600_601 _602.pdf (22.08.14).
4. MAX961-MAX964/MAX997/MAX999 Single/Dual/Quad, Ultra-High-Speed, +3V/+5V, Beyond-the-Rails Comparators. — URL: http:// datasheets.maximintegrated.com/en/ds/ MAX961-MAX999.pdf (22.08.14).
5. Rail-to-Rail, Very Fast, 2.5 V to 5.5 V, Single-Supply LVDS Comparators ADCMP604/ ADCMP605. — URL: http://www.analog.com/ static/imported-files/data_sheets/ ADCMP604_605.pdf (22.08.14).
Автор: А. Паньшин, г. Москва
Создание буфера ВЧ-частотомера для ВЧ
» Перейти к разделу «Дополнительно»
Большинство частотомеров допускают только низкие уровни ВЧ на входе, но вот способ безопасного измерения частоты ВЧ-сигнала выше до 200 Вт с вашим существующим частотомером.
Этот буфер позволяет подключить счетчик к любому источнику ВЧ от 20 мВт до 200 Вт, от 200 кГц до 60 МГц. В схеме имеется защитный ограничитель, который удерживает уровень ВЧ-сигнала в безопасном диапазоне для ТТЛ-входа счетчика, а также обеспечивает усиление для более слабых сигналов (9).0010 Рисунок 1 ).
РИСУНОК 1. Блок-схема буфера частотомера.
Вы можете думать о буфере как о дамбе, надежно удерживающей половодье от поселка Частотного счетчика. Если уровень воды/сигнала выше по течению слишком высок, вы можете ограничить его пропускную способность. Или, если его сила слишком низкая, вы можете добавить немного. Он помогает с низкими сигналами, используя коэффициент усиления инвертора, и сдерживает высокие сигналы с помощью защиты от напряжения, и все это на одной печатной плате (PCB).
Назначение
Существует много форм ВЧ-буферных цепей, которые выполняют одни и те же функции. Это не самый быстрый, сильный, широкий или красивый буфер RF из когда-либо созданных, но он идеально подходит для КВ трансиверов.
Он хорошо работает, его легко воспроизвести, он имеет низкую стоимость и минимальное количество деталей.
Большинство любительских КВ трансиверов имеют мощность от 5 до 200 Вт. Этот буфер (, рис. 2, ) позволит вам подключить стандартный настольный частотомер напрямую к ВЧ-линии, даже при более высоких уровнях сигнала, которые могут обрабатываться большинством частотомеров. Для Citizens Band большинство трансиверов находятся в диапазоне от 4 до 12 Вт и будут нормально работать с буфером.
РИСУНОК 2. Схема буфера частотомера.
Нижняя граница диапазона мощности буфера охватывает самые маленькие передатчики. Например, FCC (Федеральная комиссия по связи) позволяет экспериментаторам передавать до 100 мВт в диапазоне AM-вещания и новых любительских диапазонах на частотах 135 и 472 кГц. Буфер также является отличным интерфейсом для Arduino, PIC или вашего любимого микроконтроллера для вашего следующего проекта HF.
Как это работает
ВЧ-вход показан на Рис.
3 , измеренный в контрольной точке 1. На нем показан сигнал мощностью 5 Вт на частоте 14 МГц при фиктивной нагрузке 50 Ом. R1 и C1 составляют секцию отбора проб.
РИСУНОК 3. ВЧ-вход, пять ватт на 14 МГц.
R1 производит выборку РЧ сигнала, как показано на Рисунок 4 .
РИСУНОК 4. Образец ВЧ сигнала.
R1 должен рассеивать немного мощности, поэтому при одном ватте это несколько больше, чем вы могли ожидать. C1 формирует частотную характеристику и обеспечивает лучшую чувствительность выше 20 МГц, как показано на рисунке 9.0010 Рисунок 5 .
РИСУНОК 5. Частотная характеристика ВЧ пробоотборника.
C2 соединяет секцию выборки с секцией защиты, а диод D3 обеспечивает защиту, ограничивая отрицательные сигналы сильнее, чем примерно -0,5 вольт. Диоды D2 и D3 обеспечивают защиту от сигналов выше пяти вольт. Как только напряжение на D2 превысит примерно пять вольт, стабилитрон D3 соединится с землей.
Эти компоненты ограничивают сигнал между 5,0 В и -0,5 В, как показано на Рисунок 6 . C3 подает защищенный сигнал на вход микросхемы инвертора U1 и Test Point 2; R2 и R3 смещают U1 для лучшей характеристики усиления.
РИСУНОК 6. Уровень защиты для входа инвертора.
Выходной сигнал U1 на TP3 представляет собой TTL-совместимый сигнал ( рис. 7 ), готовый для подачи на ваш частотомер. R11 и C22 уменьшают гармоники на выводе таймера.
РИСУНОК 7. ТТЛ-выход буфера.
Общий отклик системы показан на рис. 8 .
РИСУНОК 8. Полная полоса пропускания 60 МГц.
Для гиков-инженеров
Здесь мы более подробно рассмотрим каждый раздел. Вы можете пропустить эту часть, если вам не нужны мельчайшие детали, но помните, что она будет здесь позже, если вам нужна дополнительная информация.
R1 отбирает достаточно RF для управления инвертором.
Здесь мощность в один ватт можно было бы увеличить, чтобы создать более мощный буфер, но компромиссом будет снижение чувствительности в диапазоне низких мощностей.
C1 обеспечивает спад частот ниже 14 МГц и пропускает частоты выше 25 МГц. Это помогает сделать чувствительность по всему диапазону частот более равномерной.
Конденсатор связи по переменному току C2 блокирует любой постоянный ток в радиочастотной линии. Это важно, так как многие новые радиостанции используют питание постоянного тока по коаксиальному кабелю для управления антенной или удаленного переключения антенны.
Ограничительные секции D1 и D2 представляют собой быстродействующие диоды. Они могут переключаться примерно до 200 МГц — этого достаточно для необходимой нам полосы пропускания 60 МГц.
D3 и C4 обеспечивают радиочастотный шунт на землю, когда D1 проводит. C4 будет шунтировать любую радиочастоту на землю в течение нескольких миллисекунд, необходимых для зарядки до напряжения стабилитрона.
Как только напряжение пробоя будет достигнуто, диод будет работать стабильно. Особая благодарность Gregg Neumann VK3GMN за эту часть схемы.
Что такое частотомер?
Частотомер РЧ — это элемент испытательного оборудования, который может измерять временной интервал сигнала и отображать результат в Гц, кГц, МГц или ГГц. Диапазон радиочастотного счетчика обычно измеряется в МГц, но также может быть в диапазоне от кГц до ГГц. Для большинства любительских КВ передатчиков выходная частота находится в диапазоне от 1 МГц до 60 МГц, а уровни мощности РЧ — от 5 до 100 Вт.
Доступны многие самодельные комплекты частотомеров, которые имеют вход уровня TTL, например, счетчик частоты EZM 50 МГц. При измерении РЧ, в котором используется система с сопротивлением 50 Ом, всего несколько ватт ВЧ мощности могут перегрузить входной каскад ТТЛ-входа. В этой статье показано, что образец ВЧ-мощности 5-ваттного передатчика с нагрузкой 50 Ом составляет около 40 вольт от пика к пику.
40 вольт могут легко повредить TTL-вход PIC, Arduino или другого счетчика с TTL-входом с максимальным значением в пять вольт и минимумом в ноль вольт. В этом случае для защиты счетчика, безусловно, потребуется РЧ-буфер.
Важно отметить, что схема D2/C4 обеспечивает защиту без подключения к шине питания постоянного тока +5 В. Этот подход имеет два преимущества.
Во-первых, эта схема действует как защитное устройство для вашего счетчика, даже если питание постоянного тока отключено. Во-вторых, любой сигнал выше пяти вольт направляется на землю и помогает устранить помехи на шине +5 вольт. Это также обеспечивает защиту от попадания больших скачков напряжения на шину +5 источника питания. Если вы отслеживаете радиочастотную линию, идущую к антенне, это дает вашему счетчику некоторую защиту от статического электричества.
Цепь смещения R2/R3 центрирует сигнал переменного тока на уровне около 2,5 В и создает чувствительный детектор пересечения нуля на входном каскаде инвертора.
Центральное напряжение является оптимальной точкой для низкоуровневых ВЧ-сигналов, которые управляют инвертором на высоком или низком уровне и обеспечивают наилучшую характеристику полосы пропускания. При смещении входа U1 усиление полосы пропускания можно использовать до 100 МГц и обеспечивает хороший выходной уровень TTL для подсчета.
Секция питания постоянного тока проста. Опять же, мы используем стабилитрон, чтобы обеспечить стабилизацию +5,0 В на TP4, чтобы поддерживать стабильность инвертора. C4, C5 и C6 помогают поддерживать стабильность регулятора и обеспечивают дополнительную фильтрацию.
ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ
| НАЗВАНИЕ | КОЛ-ВО | ЗНАЧЕНИЕ | ЗНАЧЕНИЕ 2 | СТИЛЬ | БРЕНД | МЫШЕЧНАЯ ЧАСТЬ № |
|---|---|---|---|---|---|---|
| У1 | 1 | 74LVC1G04 | СОТ-23 | ТИ | 595-LVC1G04QDBVRQ1 | |
| Д1,Д2 | 1 | БАТ46 | ДО-35 | СТ Микро | 511-БАТ46 | |
| Д3,Д4 | 1 | 1N4733 | Вишай | 78-1N4733A | ||
| Р1 | 1 | 47К | 1 Вт | Ягео | 603-ФМП100ДЖР-52-47К | |
| Р2, Р3 | 2 | 47К | . 125 Вт | Ягео | 603-CFR-12JR-5247K | |
| Р4 | 1 | 47 | .125 Вт | Ягео | 603-CFR-12JR-52470R | |
| С1 | 1 | 5 пФ | 500 В | ТДК | 810-CC45SL3JD050DYNA | |
| С2, С3, С4, С6 | 4 | 0,01 мкФ | 50В | Кемет | 80-C316C103M5U | |
| С5 | 1 | 47 пФ | 50В | Кемет | 80-К315К470К5Г | |
| С7 | 1 | 100 мкФ | 50В | Нихикон | 647-УВР1х201МПД | |
| L1 | 1 | 10 мкГн | 2.2А | ТДК | ||
| L2 | 1 | 100 мкГн | 600 мА | ТДК | 871-B78108E1104J009 |
Готов к подсчету
Готово! Пришло время подключить его и измерить некоторые частоты.
Вам понадобится источник питания постоянного тока 5–15 В и кабель или адаптер BNC для радиочастотного соединения.
Вы можете использовать тройник BNC для подключения к коаксиальной линии или просто прикрепить провод к штырю радиочастотного разъема, который вы хотите измерить. Передайте некоторое количество RF в фиктивную нагрузку или во время контакта в эфире. Вы сможете считывать частоту в широком диапазоне уровней радиочастотной мощности, надежно защищая свой частотомер.
РИСУНОК 9. Трехмерная модель печатной платы.
Проект «Веселый клуб»
Если ваш радио- или электронный клуб давно не занимался сборкой, поговорите с ними об этом. Сборка утюга занимает всего около 15 минут, когда утюг горячий, и еще 15 минут, чтобы протестировать несколько из них. Попросите пару ваших местных Элмеров принести частотомер и генератор сигналов. Регулировок нет; просто подключи и играй!
Этот РЧ-буфер — удобный инструмент, который вы будете помнить каждый раз, когда будете использовать частотомер.
Вы можете легко сделать один для каждого счетчика, который вы используете для измерения RF.
Вы знаете, что он понадобится вам в самый важный момент при тестировании вашего шестиметрового трансивера или нового 2200-метрового передатчика. Удачного подсчета! NV
Исправления
На стр. 39 в печатном издании фраза «Самое важное, что следует отметить в отношении схемы D3/C4, это то, что она обеспечивает защиту без подключения к шине питания постоянного тока +5 В. » имеет опечатку. Вместо этого следует читать D2/C4.
Исправление в тексте выше.
Загрузки
201901-Kincaid.zip
Что в архиве?
Спецификация
Сборочный файл
Gerber-файл
Файл печатной платы
Схема
Использование частотомера LM-13 в качестве VFO
Использование частотомера LM-13 в качестве VFO — 2 Транзисторный буферный усилитель и от 1 до 2 стр. повышающего трансформатора напряженияИспользование частотомера LM-13 в качестве VFO
Грег Латта, AA8V
2-транзисторный буферный усилитель и повышающий трансформатор с 1 на 2 напряжения Страница
| Двухтранзисторный буферный усилитель Нажмите на изображение для просмотра в увеличенном виде.  | Напряжение 1:2 (сопротивление 1:4) Трансформатор Щелкните для просмотра крупным планом. |
| Использование частотомера LM-13 в качестве VFO — главная страница | Замена неона Лампы с трубкой регулятора 0A2 |
| Мощность Поставка | Сетка Блокировка генератора во время приема |
| 2 Транзисторный буферный усилитель и 1-2 повышающих трансформатора напряжения | Схема и схема Описания |
| Как читать нониус Весы | Изготовление алюминия Чехол для ЛМ-13 |
| Внешний вид Фотографии | Фото интерьеров |
| Ресурсы и руководства |
Буферный усилитель:
Выход LM-13 довольно низкий, около 200 мВ-300 мВ от пика к пику.
Это
прекрасно, если вы хотите использовать ЛМ-13 по прямому назначению, но до этого далеко
низкий для управления винтажными передатчиками, которым обычно требуется до 10 или 20 вольт
от пика к пику. Чтобы использовать LM-13 со старым передатчиком, выход должен быть
усиленный.
Оказывается, очень легко собрать двухтранзисторный усилитель, используя пара транзисторов 2N2222. Схема усилителя ниже дает размах на выходе около 5 В, чего может быть достаточно для управления некоторыми винтажными передатчиками. я получил это с веб-сайта N3ZI. Я ввел изменения, которые он предлагает максимизировать выход буферного усилителя до 7 МГц. Скатывается выше 7 МГц, но все же дает полезную мощность даже до 14 МГц.
Двухтранзисторный буферный усилитель
Хотя разъемы RCA были бы лучше для входа и выхода , я
была небольшая мини-коробка размером 1,5″ В x 2″ Г x 2 3/4″ Ш, которую я нашел в
hamfest, на котором уже были установлены два домкрата 1/4 дюйма, так что это то, что я
использовал.
| Это изображение внутренней части усилителя. Разъем питания может быть видно наверху. Вход внизу слева, а выход внизу справа. Разъемы | Усилитель встроен в мини-коробку 1,5″В x 2″Г x 2 3/4″Ш.
на этом изображении готового усилителя вход — левый джек 1/4 дюйма, а
выход — правый джек 1/4 дюйма. |
От 1 до 2 Напряжение (от 1 до 4 Импеданс) Шаг вверх
Трансформер:
Выход с двухтранзисторным усилителем составляет около 5 вольт от пика к пику, и
этого достаточно для управления многими винтажными передатчиками. Однако некоторые
передатчикам, таким как мой Eico 720, нужно больше драйва. Для управления такими передатчиками
вам нужно будет использовать повышающий трансформатор 1-2 напряжения (1-4 импеданса).
Выход двухтранзисторного усилителя имеет низкое сопротивление, и возможно чтобы получить больше выходной мощности, используя трансформатор линии передачи для повышения Напряжение. Очень легко повысить напряжение от 1 до 2 (сопротивление от 1 до 4). трансформатор, и это в значительной степени надежно. Все, что вам нужно, это небольшой провод и правильный тороидальный сердечник.
Мой трансформатор намотан на тороиде FT-50A-61 феррит сердечник (AL=75 мГн/1000 витков). Ядра доступны из нескольких источников, таких как
hamfests или онлайн в Amidon Associates:
Специальная ссылка FT-50A-61 Toroid
Core
Общая ссылка на Amidon Associates
Не используйте сердечник из порошкового железа. Они не обеспечат достаточную индуктивность. сердечник не критичен по размеру или материалу, если это ферритовый сердечник с значение AL не менее 75 мГн/1000 витков. Если у вас есть неизвестное ядро, это достаточно просто попробовать. Если это работает, хорошо. Если нет, то вам нужно будет попробовать другое ядро.
Я использовал эмалированный магнитный провод #24 для намотки своего трансформатора, но почти любой
изолированный провод, достаточно тонкий, чтобы на него можно было намотать 11 бифилярных витков
тороид будет работать. Провод сдваиваем, а затем аккуратно наматываем 11 витков на
тороид, удерживая провод аккуратным и параллельным самому себе. Первый проход
через тороид считается витком номер один. Если вы накрутите дополнительный оборот или два
трансформатор будет работать нормально. Зачистите концы четырех проводов. К
зачистите эмалированную проволоку, подожгите около 1/2 дюйма зажигалкой и отшлифуйте пепел.
Используйте омметр, чтобы определить две обмотки, а затем подключите трансформатор.
как показано на схеме и фото ниже:
Повышающий трансформатор с 1 на 2 напряжения
Я встроил свой преобразователь в бутылочку с таблетками, которую купил в местной аптеке. Для вход к трансформатору, я установил розетку RCA на верхней части флакон с таблетками. Это видно слева на фотографиях ниже. Я использовал короткую длину коаксиального кабеля RG-174 с вилкой RCA на конце («пигтейл») для выход с трансформатора. Это видно вверху по центру на фото ниже. Этот кусок коаксиального кабеля должен быть как можно короче. Значение блокировочного конденсатора не критично. Что-нибудь от 0,001 мкФ до 0,01 мкФ будет работать нормально.
Нотное изображение повышающего трансформатора с 1 на 2 напряжения
Щелкните для просмотра крупным планом.
Ниже приведено изображение собранного трансформатора.
внутри флакона с таблетками:
Готовый трансформатор, установленный внутри бутылочки с таблетками
Щелкните для просмотра крупным планом.
Используйте коаксиальный кабель 50 Ом для подключения выхода буфера
усилителя на вход трансформатора. Этот кабель может быть любым удобным
длину, но хорошая практика говорит, что она должна быть как можно короче. Хотя
кабель от буферного усилителя к трансформатору можно любой удобный
длина, кабель от трансформатора к передатчику должен быть максимально коротким
насколько это возможно, не более чем на несколько дюймов 90 526 , как показано выше. Эта сторона
трансформатор имеет высокое сопротивление, и любой лишний кабель будет емкостной нагрузкой
вход передатчика и уменьшить выход. На самом деле это прекрасно
допустимо монтировать трансформатор внутри передатчика для наилучшего
производительность. Я решил сделать это со своим передатчиком Viking Ranger, установив
трансформатор внутри
внешний ГПД
ввод, который я добавил в Ranger.
Использование более одного трансформатора:
Вполне допустимо использовать более одного трансформатора для повышения мощности.
напряжение тем более. Например, выход одного трансформатора можно подавать на
вход второго трансформатора, чтобы получить коэффициент повышения напряжения от 1 до 4. I
обнаружил, что когда я добавил второй трансформатор на вход моего VFO 6AG7
усилитель, который у меня получился гораздо лучше гонять при использовании буферного усилителя на 40м,
поэтому я теперь все время использую два трансформатора.
Соединение между трансформаторами должно быть как можно короче, чтобы предотвратить любую емкостную нагрузку. Поможет ли дополнительный трансформатор зависит от уровня сигнала и входного сопротивления каскада. Единственный способ узнать, поможет ли второй (или третий) трансформатор, это попробуйте.
© Заявление об авторских правах:
Все изображения, рисунки и материалы на этих веб-страницах являются собственностью
Грегори П.
