Предлагаемый вниманию читателей прибор предназначен в основном для быстрой проверки амплитудно-частотной характеристики усилителей звуковой частоты. Генератор вырабатывает сигналы прямоугольной, треугольной и синусоидальной формы в интервале частот от 20 Гц до 150 кГц. С целью упрощения конструкции и облегчения работы с прибором весь интервал частот разбит на четыре поддиапазона, в каждом из которых-прибор генерирует колебания восьми фиксированных частот. В первом поддиапазоне эти частоты равны 20, 27, 36, 47, 63, 84, 112 и 150 Гц, а во втором, третьем и четвертом — соответственно в десять, сто и тысячу раз выше. Всего, таким образом, прибор генерирует колебания 32 фиксированных частот.
Выходное напряжение генератора — 300 мВ — нерегулируемое, но с помощью аттенюатора может быть ослаблено в 10 или 100 раз. Это позволяет проверять отдельные ступени усилителей звуковой частоты, например, со входа усилителя мощности (300 мВ), со входа звукоснимателя (30 мВ) или с микрофонного входа   (3 мВ).
В большинстве функциональных генераторов для генерирования импульсов прямоугольной и треугольной формы используется замкнутая релаксационная система, состоящая из интегратора и компаратора, напряжение же синусоидальной формы получают преобразованием треугольных импульсов.

Принципиальная схема построенного по такому принципу генератора приведена на рис. 1. Он собран на одной интегральной микросхеме К1ЛВ558, содержащей четыре логических элемента «2И-НЕ» с открытым коллектором, и одном транзисторе КТ315Б. На двух элементах (Dl.l, D1.2) выполнен   компаратор,   на  транзисторе   V3 элементе D1.3 и конденсаторах С1—С4 построен интегратор, а на элементе D1.4 и диодах V4, V5 собран преобразователь напряжения треугольной формы в синусоидальную.
Рассмотрим, как возникают колебания в генераторе. Предположим, что на выходе элемента D1.2 высокий уровень напряжения, а положение переключателей S1 и S2 такое, как показано на рисунке. При этом конденсатор С4 начинает заряжаться через резистор R6 напряжением на выходе элемента D1.2, а выходное напряжение интегратора будет линейно спадать. Это напряжение через резистор R4 поступает на вход компаратора. Как только оно достигнет примерно 0,5 В (определяется сопротивлением резистора R3) компаратор переключится в другое устойчивое состояние — с низким уровнем на выходе элемента D1.2. Так как напряжение на базе транзистора У 3 выше этого напряжения, то конденсатор С4 начинает разряжаться через резистор R6 и выходное сопротивление элемента D1.2.. Напряжение же на выходе интегратора при этом будет линейно возрастать. Когда оно достигнет 3,7 В, компаратор возвратиться в исходное состояние (с высоким уровнем напряжения на выходе) и напряжение на выходе интегратора вновь начнет линейно спадать. Изменяя зарядное сопротивление (R6, R8—R15) или емкость (С 1—С4). можно изменять скорость заряда, а следовательно, и частоту колебаний генератора.
Функциональный 'преобразователь колебаний треугольной формы в синусоидальную представляет собой обыкновенный линейный усилитель на элементе D1.4, охваченный линейной, через резисторы R22, R23 и нелинейной, через диоды V 4} V 5, отрицательной обратной связью. Через резистор R19 на вход усилителя поступает с выхода интегратора     симметричное  пилообразное напряжение. Пока разность между входным и выходным напряжением меньше порога открывания диодов V 4, V 5 (примерно 0,5 В), он работает как линейный инвертирующий усилитель. Как только напряжение на диодах станет больше 0,5 В, они открываются, и их прямое сопротивление уменьшается настолько, что оно начинает шунтировать резисторы R22 и R23 и коэффициент передачи усилителя D1.4 уменьшается, С этого момента верхушки треугольных импульсов как бы скругляются, и напряжение на выходе усилителя по форме становится близко к синусоидальному. Здесь необходимо отметить, что форма синусоидального напряжения сильно зависит от режима работы усилителя и вольтамперной характеристики (ВАХ) диодов У 4, V 5, а также от их частотных свойств. Автором были испытаны кремниевые точечные диоды Д105, микросплавные Д223 и эпитахсиально-планарные КД522А. Наиболее подходящими по форме ВАХ и остальным характеристикам оказались последние диоды. Режим работы функционального преобразователя устанавливают резисторами R21 и R23: первым подстраивают симметрию ограничения, вторым — коэффициент передачи усилителя, или, что тоже самое, уровень ограничения. С функционального преобразователя через разделительный конденсатор С5 сигнал синусоидальной формы поступает на аттенюатор, ослабляющий выходное напряжение в 10 и 100 раз.
Питается функциональный генерал тор от встроенного блока питания со стабилизатором (рис. 2). Особенностью блока питания является то, что сетевой трансформатор Т1 вместе с балластными цепями R30C7 и R28C6 работает в режиме генератора тока, т. е. обладает большим внутренним Сопротивлением. Это позволило непосредственно после выпрямителя на диодах V6—V9 включить стабилитрон V10 и таким образом осуществить первую ступень стабилизации напряжения. Дальнейшая стабилизация происходит в электронном стабилизаторе на транзисторах V11— V14. В качестве источника опорного напряжения
использован эмиттерный переход транзистора V14, Регулирующий каскад собран на транзисторах V11—V13, включенных по схеме составного эмиттерного повторителя. Керамический конденсатор С11 включен для снижения выходного сопротивления стабилизатора на высоких частотах.
Конструктивно генератор и блок питания выполнены в одном корпусе см. фото . Как видно, он состоит из передней панели, рамы и двух крышек. Фальшпанель изготовлена из листового дюралюминия толщиной 1,5 мм, К ней заклепками крепится рама. Фальшпанель оклеена декоративным пластиком. Рама изготовлена из Т-образного алюминиевого профиля. На фальшпанели установлены только выходные гнезда и патрон лампочки индикации включения прибора, все остальные элементы управления  —  переключатели  S1, S2 и тумблер включения питания — укреплены на передней панели, которая крепится к раме винтами. Верхняя и нижняя крышки одинаковые. Они изготовлены из алюминия толщиной 0,3 мм. Для увеличения жесткости сзади и спереди к ним приклепаны полосы из алюминия.
Монтаж генератора и блока питания выполнен на одной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (см. 3-ю с. обложки), но можно использовать также и любой другой изоляционный материал, так как фольга использована только как общий провод. В местах расположения деталей фольга удалена, а монтаж ведется голым луженым проводом диаметром 0,3 мм (отдельные жилы провода БПВЛ или МГШВ). После формовки выводов деталей их устанавливают в отверстия платы и отгибают на небольшой угол так, чтобы детали не выпадали. Далее, согласно принципиальной схеме, луженым проводом проводят соединение деталей, делая один виток вокруг каждого вывода. Можно одним проводом сделать сразу несколько соединений, а затем после пайки ненужные перемычки удалить. После  разводки выводы деталей отгибают на 90° и лишние концы откусывают кусачками. Далее соединительные проводники, укладывают на плате, смазывают места пайки раствором канифоли в спирте и производят пайку. Проводники, показанные пунктиром, установлены со стороны деталей.
В генераторе использованы постоянные, резисторы МЛТ, МТ; конденсаторы МБГП-3, МБМ, К50-3, К50-6, К40П-2, КСО. Сопротивления резисторов R6, R9-R15 и емкости конденсаторов С1-С4 должны быть подобраны с точностью 5%. Подстроенные резисторы - СПЗ-1Б, переключатели S1 и S2 — ПГГ 11П1Н-А и ПГГ 5П2П-А, неоновая лампочка.— ТН-0,15, тумблер S3 — МТ-1. Трансформатор Т1 — унифицированный БТК (магнитопровод , Ш 10x15, обмотка I имеет 2600, а обмотка II — 1300 витков провода ПЭЛ-2 0,08). Надписи на лицевой панели выполнены переводным шрифтом, который выпускается Химкинским полиграфическим комбинатом.
Налаживание прибора начинают с проверки блока питания. Его выходное напряжение ~ 5 В должно быть выставлено достаточно точно, иначе усложнится налаживание генератора. Этого можно добиться, изменяя в небольших пределах сопротивление резистора R32, а также подбором транзистора V14, Для дальнейшей настройки необходим осциллограф, например Н313. Переключатель S1 устанавливают в положение, соответствующее максимальной частоте (нижнее по схеме), а переключатель S2 — в любое положение, однако лучше начинать проверку на средних частотах, например, соответствующих подключенному конденсатору СЗ. Осциллограф подключают к гнезду XI и проверяют наличие прямоугольных колебаний. Верхний уровень напряжения должен быть в интервале 3,5...3,7 В, а нижний — 0,2 В. Если колебания не наблюдаются на экране осциллографа, то его подключают к гнезду Х2 и проверяют уровень постоянного напряжения на этом выходе. Если он низкий — 0,2 В, то необходимо уменьшить сопротивление резистора R1, если высокий — увеличить. Удобно временно вместо резистора R1 включить переменный сопротивлением 2,7 кОм. При появлении на выходе Х2 пилообразного напряжения надо установить переменным резистором такой режим работы компаратора, чтобы нижний уровень пилообразного напряжения был равен 0,5 В, а верхний — находился в интервале 3,5...3,7 В. Симметричности пилообразных колебаний добиваются подбором резистора R8. Увеличение сопротивления этого резистора приводит к увеличению скорости спада пилообразного напряжения. В некоторых случаях, когда стабилитрон V2 имеет минимальное напряжение стабилизации (3 В), резистор  R8  можно  вообще  исключить.



Если и в этом случае скорость нарастания пилообразного напряжения меньше скорости спада» то резистор R8 можно подключить к плюсу источника питания. Отсимметрировав пилообразное напряжение на высоких частотах, переключатель  SI   переводят   в   положение самой низкой частоты (верхнее по схеме) и добиваются симметричности импульсов подстройкой резистора R16. После этого замеряют период пилообразного напряжения. При подключенном конденсаторе С3 он должен быть равен 5 мс±10%. В случае необходимости его устанавливают подбором сопротивления резистора R4, увеличение    сопротивления    приводитк увеличению периода и наоборот. Теперь подключают осциллограф к гнезду ХЗ, приступают к регулировке функционального преобразователя, подстроечным резистором R21 добиваются симметричности ограничения, а  резистором  R23 устанавливают  порог ограничения по наилучшей форме синусоидального напряжения. После этого проверяют работу генератора на остальных поддиапазонах.
И в заключение несколько слов о работе с прибором. Для проверки усилителя НЧ его вход подключают к одному из выходов генератора, а к выходу усилителя — эквивалент нагрузки и"   миливольтметр. Удобство работы с генератором заключается в том, что ряд частот внутри каждого поддиапазона выбран так, что на графике расстояние между значениями этих частот одинаково, а это значительно облегчает построение АЧХ в логарифмическом масштабе.
При использовании сигналов с выходов XI и Х2 нужно помнить, что нагрузочная способность этих выходов, невелика и входное сопротивление подключаемых устройств должно быть не менее 10 кОм. Более низкоомные нагрузки необходимо подключать через эмиттерный повторитель.





Л. Ануфриев г. Москва

назад
значёк