ПРИСТАВКА НА ТУННЕЛЬНОМ ДИОДЕ
Канд. техн. наук В. ГОРБЕНКО, инж. Е. ГОРБЕНКО, инж. В. МИРОНОВ
Применение генераторов качающейся частоты облегчает и ускоряет настройку каналов ВЧ и ПЧ радиоприемников и телевизоров. Сравнительно простые генераторы качающейся частоты могут быть выполнены на туннельных диодах. Основные сведения о принципе работы туннельных диодов даны в "Радио", 1964 г., №№ 11, 12, а также в литературе, приведенной в конце статьи.
На рис. 1 приведены схемы трех вариантов генераторов качающейся частоты на туннельных диодах. Эти генераторы работают в режиме релаксации.
Puc.1
В варианте, схема которого изображена на рис. 1, а, частота релаксации туннельного диода Д1 меняется в результате присоединения его к делителю R1R2, на который подается напряжение пилообразной формы. В этом варианте генератора практически удается получить полутора-двухкратное изменение частоты. Среднюю частоту можно перемещать в ту или другую сторону, вращая сердечник катушки L1.
В генераторе, схема которого показана на рис.1,б, для качания частоты используется варикап Д2, на который подается управляющее пилообразное напряжение. При использовании в качестве Д2 варикапов типа Д901 можно получить полуторакратное изменение частоты. Средняя частота перемещается тем же способом, что в предыдущем генераторе.
На рис.1,в показана схема генератора с магнитным управлением качанием частоты. Катушка L1 намотана на ферритовом сердечнике и размещена в воздушном зазоре железнего сердечника управляющего дросселя Др1. Через обмотку дросселя Др1 протекает ток пилообразной формы и постоянный ток. Изменяя величину постоянного тока подмагничивания можно менять среднюю частоту генератора в четыре-пять раз, а изменяя амплитуду пилообразного тока - изменять девиацию частоты. Этот вариант генератора наиболее удобен, так как установка средней частоты и девиации производится электрическим путем.
Так как все три варианта генераторов работают в режиме релаксации, то на их выходах кроме основной частоты присутствуют и высшие гармоники. При настройке узлов телевизора кроме основной частоты может быть использована также и одна из гармоник, так как ширина полосы усилителей ВЧ и ПЧ телевизоров меньше расстояния между гармониками. Необходимо иметь в виду, что степень девиации частоты зависит от используемой гармоники. Так, на второй гармонике абсолютное изменение частоты в два раза больше, чем на основной частоте, на третьей гармонике - в три раза, и т. д.
Генераторы качающейся частоты должны иметь постоянную амплитуду выходного напряжения в пределах полосы девиации частот я создавать линейную частотную шкалу на экране осциллографа. При подключении нагрузки к выходу генератора эти параметры должны меняться возможно меньше.
Для всех схем генераторов, показанных на рис. 1, можно получить удовлетворительную линейность частотной шкалы, подбирая форму управляющих напряжений и токов. Сравнительно просто хорошую линейность частотной шкалы и достоянную амплитуду выходного напряжения во всем диапазоне девиации частот можно получить, используя схему, изображенную на рис.1,в.
Уменьшения зависимости частоты генерации и линейности частотной шкалы от нагрузки, подключаемой к выходу генератора, можно добиться простейшим способом, снимая выходное напряжение с Делителя (R3R4 на рис.1,а; 1,б; 1,в). Можно также устанавливать между генератором и настраиваемым узлом буферный каскад на высокочастотном транзисторе, включенном по схеме с общей базой.
На рис.2 показана практическая схема простейшей приставки к осциллографу для наблюдения на экране его электроннолучевой трубки частотной характеристики усилителя ПЧ изображения телевизора. Качание частоты осуществляется при помощи периодического изменения режима питания туннельного диода АИ301Б (Д2). Приставка питается от нахальной обмотки силового трансформатора или от какого-либо другого источника переменного напряжения 6-7 в, 50 гц.
Puc.2
Пульсации напряжения на конденсаторе сглаживающего фильтра C1 однополупериодного выпрямителя, собранного на диоде Д226Б (Д1), имеют пилообразную форму, так как конденсатор С1 быстро заряжается через диод Д1 и сравнительно медленно разряжается через цепи, нагружающие выпрямитель. Эти пульсации питают генератор, схема которого ничем не отличается от изображенной на рис.1,в. При необходимости среднюю частоту генератора можно изменять путем перемещения ферритового сердечника катушки L1. Приставка имеет три выхода частотно-модулированного напряжения (ЧМ). Выход 1 используется для настройки резонансных контуров, а с выходов 2 и 3 сигнал подается на вход настраиваемого усилителя ПЧ изображения. Девиация частоты зависит от амплитуды пульсаций напряжения на конденсаторе C1. Емкость этого конденсатора подобрана с таким расчетом, чтобы обеспечить одновременное перекрытие частот от 22 до 42 Мгц. Чтобы получить удобный для наблюдения масштаб изображения по горизонтали, регулируют усиление канала горизонтального отклонения осциллографа.
В приставке используется один из простейших способов получения скользящей частотной метки. Он заключается в следующем. На транзисторе П416 (T1) собран генератор, частоту которого можно изменять с помощью конденсатора С5, в пределах от 22 до 42 Мгц. Напряжение с выхода этого генератора метки подается через конденсатор С7 на детектор, собранный на диоде Д2Б (Д3) и подключенный к выходу настраиваемого усилителя ПЧ изображения. С помощью этого детектора выделяется сигнал биений между частотами генератора качающейся частоты на диоде Д2 и генератора частотной. метки на транзисторе Т1. В результате на изображении частотной характеристики, наблюдаемой на экране осциллографа, выделяется характерная амплитудная метка (рис.3).
Puc.3
В генераторе качающейся частоты приставки не приняты меры для срыва генерации во время обратного хода луча горизонтальной развертки. Поэтому в правой части экрана электроннолучевой трубки осциллографа может появиться повторное изображение частотной характеристики. Оно занимает примерно 15% длины горизонтальной развертки я регулировкой смещения по горизонтали может быть выведено за пределы экрана трубка.
Конструктивно приставка выполнена в виде двух малогабаритных пробников (рис. 4). В одном пробнике размещается генератор качающейся частоты, во втором - детектор и генератор частотной метки (детали в границах пунктирных прямоугольников на рис. 2). Это позволяет подключать пробники к настраиваемому узлу короткими проводами (длиной не более 2-3 см). Катушка L1 намотана без каркаса на оправке диаметром 3 мм, в один слой виток к витку проводом ПЭЛ 0,7 мм и имеет 16-20 витков. Внутри катушки расположен сердечник из феррита 600НН диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм. Катушка L2 намотана на каркасе диаметром 8 мм (от телевизора "Рекорд") в один слой виток к витку и содержит 10 витков провода ПЭЛШО 0,26 мм. Сердечник катушки - типа СЦР-1.
Puc.4
Для градуировки генератора частотной метки на вход детектора необходимо подать через резистор 3-10 ком сигнал с ГСС. При равенстве частот ГСС и генератора частотной метки на экране электроннолучевой трубки осциллографа будут наблюдаться нулевые биения. Для уменьшения влияния настраиваемой цепи на частоту генератора качающейся частоты приставки может оказаться необходимым применение упомянутого выше буферного каскада.
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОРЮНОВ Н. Н., КУЗНЕЦОВ А. Ф., ЭКСЛЕР А. А„ Схемы на туннельных диодах. М., "Энергия", 1965.
2. ЯНЧУК Е. В., Туннельные диоды в приемно-усилительных устройствах. М., "Энергия", 1967.
3. ТОВБИН М. Н., Генераторы качающейся частоты. М., Изд-во ДОСААФ, 1956.
4. ЕЛЬЯШКЕВИЧ С. А., Настройка телевизора с помощью генератора качающейся частоты. Изд. 2-е. М., "Энергия", 1964.
Радио N 6 1968г., с.33-34,38.