Ламповый генератор низкой частоты (23...32000 Гц).

.


____Прибор, принципиальная схема которого приведена на рис. 1, представляет собой звуковой генератор, работающий в диапазоне частот от 23 Гц до 32 кГц. Весь диапазон частот разбит на четыре поддиапазона 23 - 155 Гц, 142 - 980 Гц, 800 - 5500 Гц, 4,9 - 32 кГц. В приборе имеется индикатор выходного напряжения, а также делители плавный и ступенчатый, с помощью которых можно регулировать выходное напряжение от 10 мВ до 10 В. Коэффициент нелинейных искажений не превышает 3%. Точность измерения выходного напряжения 3%.


Принципиальная схема.

____Как видно из рис. 1, звуковой генератор состоит из двухкаскадного возбудителя Л1, катодного повторителя Л2, выходного устройства и выпрямителя.
____Возбудитель собран по схеме с реостатно-ёмкостной настройкой и представляет собой двухкаскадный усилитель низкой частоты с положительной обратной связью. Первый каскад усиления собран на левом триоде лампы Л1 с нагрузкой в виде резистора R17. Второй каскад усиления собран на правом триоде лампы Л1.
____В качестве нагрузки используется резистор R18. Связь между каскадами осуществляется через конденсатор С6. Необходимая для возникновения колебаний положительная обратная связь подаётся из анодной цепи правого триода на управляющую сетку левого триода через конденсатор большой ёмкости С5 и делитель, состоящий из двух участков: резистора R14, соединенных последовательно конденсаторов С1, С2 и резистора R7 и соединенных параллельно конденсаторов С3, С4.
____Напряжение, воздействующее на управляющую сетку левого триода Л1, снимается с параллельного участка делителя R7. С3, С4. Применение частотнозависимого делителя позволяет получить условия самовозбуждения только для одной частоты, при которой сдвиг фаз между напряжением положительной обратной связи на управляющей сетке левого триода (делителе R7, СЗ, С4) и аноде правого триода Л1 равен нулю. Это позволяет получить с помощью такого генератора синусоидальные колебания.
____Для изменения частоты генерации необходимо изменять параметры элементов, входящих в цепочки делителя. В данной схеме плавное изменение частоты осуществляется изменением ёмкости сдвоенного конденсатора С1, С4, а скачкообразное — переключателем В1, который изменяет величины резисторов, входящих в цепочки делителя (R5, R6 и R12, R13; R3, R4 и R10, R11; R1, R2 и R8, R9).
____Как показывают расчёты, при любой частоте на управляющую сетку левого триода лампы Л1 будет всегда поступать достаточно большое напряжение, поэтому каскады усилителя из-за перегрузки будут вносить большие искажения. Уменьшения этих искажений добиваются с помощью отрицательной обратной связи, цепь которой состоит из переменного резистора R15, постоянного резистора R16 и включенных в левый катод лампы ламп накаливания Л3, Л4.
____Цепь отрицательной обратной связи стабилизирует также выходное напряжение, которое сравнительно сильно меняется при изменении частоты. При увеличении выходного напряжения возбудителя увеличивается глубина отрицательной обратной связи, снижающей коэффициент усиления первого каскада генератора. Таким образом, выходное напряжение генератора окажется стабилизированным по диапазону.
____Наименьшие искажения на выходе возбудителя будут тогда, когда напряжение, снимаемое с параллельной ветви делителя, близко к напряжению отрицательной обратной связи, величина которой при регулировке прибора устанавливается с помощью переменного резистора R15.
____С выхода возбудителя через переходной конденсатор С7 напряжение звуковой частоты подаётся на вход катодного повторителя, собранного на лампе Л2. Нагрузкой лампы служит потенциометр R23. Делителем, состоящим из резисторов R22, R21, устанавливается необходимый режим работы этого каскада. Резистор R20 ограничительный. Применение катодного повторителя, имеющего большое входное сопротивление, позволяет уменьшить реакцию нагрузки на частоту генератора и величину искажений, вносимых выходным каскадом.
____Выходное устройство состоит из плавного (R23) и ступенчатого (R26, R27; R28,. R29) делителей и обычного диодного вольтметра, в котором используется гальванометр со шкалой 50 мкА. Резисторы R24, R25 установочные. Применение резистора R30 позволяет получить лучшую линейность шкалы.


Детали.

____Выпрямитель собран по обычной двухполупериодной схеме удвоения напряжения. Питание прибора может осуществляться от сети переменного тока с напряжением 110. 127 и 220 В.
____Расположение деталей на шасси показано на рис. 2. Шасси размером 180 х 170 x 63 мм изготавливают из алюминия толщиной 2 мм. К нему прикреплена передняя панель размером 150 х 180 мм. Вид со стороны передней панели показан на рис. 3, со стороны монтажа — на рис. 4. Возможно и другое расположение деталей, однако следует стремиться, чтобы трансформатор питания Тр1 был максимально удалён от сеточных цепей лампы Л1.


____Во избежание паразитных наводок блок переменных конденсаторов С1-С4, а также резисторы, входящие в состав частотно-зависимых делителей и выходного устройства (R26—  R29), желательно экранировать стальным экраном. Блок переменного конденсатора при креплении изолируют от шасси. Для устранения влияния руки на работу генератора ось этого конденсатора с помощью изоляционной втулки удлинена.
____Переключатель В1 двухплатный на четыре положения. Вторая плата использована для крепления отдельных резисторов частотно-зависимого делителя.
____Лампы Л3, Л4 использованы от кинопроектора «Луч» (110 В, 8 Вт). Можно применить одну лампу На 220 В мощностью 10...25 Вт. Трансформатор питания от приёмника «Рекорд-53М». Можно использовать трансформаторы и от приёмников «Москвич-В», «Волна», АРЗ-52 и др.


____Для удобства налаживания прибора ветви частотно-зависимого делителя составляются из двух последовательно соединенных резисторов (R1, R2, R8, R9 и т. д.). Налаживание генератора начинают с проверки работы выпрямителя. Под нагрузкой напряжение на выходе выпрямителя должно быть равно 280—320 В. Ток, потребляемый прибором от выпрямителя, должен лежать в пределах 30 - 35 мА.
____После этого к выходу генератора (1/1—Гн1) подключают осциллограф и добиваются на самом низкочастотном поддиапазоне устойчивых колебаний и отсутствия искажений. На форму кривой генерируемых колебаний в значительной степени влияет величина отрицательной обратной связи. При слабой отрицательной обратной связи (R15 велико) получаются более устойчивые колебания, но с заметными искажениями формы.


____При сильной связи колебания срываются. Поэтому подбором величины отрицательной обратной связи (R15) находят компромиссное решение: глубину обратной связи выбирают такой, при которой обеспечивается достаточно устойчивая генерация на всём диапазоне частот и хорошая форма кривой.
____Для градуировки шкалы генератора можно воспользоваться измерителем частоты или генератором звуковых частот. В последнем случае градуировка каждой из четырёх шкал осуществляется с помощью фигур Лиссажу, наблюдаемых на экране трубки осциллографа. Градуировка индикатора выхода производится с помощью лампового образцового вольтметра, который подключается между точками а - б схемы.
____Изменение напряжения, подаваемого на вход делителя (или индикатора), осуществляется потенциометром R23, на котором выделяется переменная составляющая напряжения порядка 13 В. Установив напряжение на образцовом вольтметре 10 В переменным резистором R24, добиваются, чтобы стрелка индикатора отклонилась на всю шкалу. Устанавливая по образцовому вольтметру потенциометром R23 напряжение, соответствующее 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 и 1 В, каждый раз делают соответствующие пометки на шкале индикатора.
____Следует указать, что наличие постоянной ёмкости С2 в верхней ветви делителя значительно улучшает условия возникновения колебаний на высоких частотах и способствует выравниванию амплитуды колебаний возбудителя при любом положении блока конденсаторов переменной ёмкости. При отсутствии лампы 6П14П её можно заменить лампами типа 6П15П, 6П18П или 6Ж5П.
____Делитель напряжения при точном выборе значений, указанных на схеме резисторов, никаких подгонок не требует. Следует лишь учесть, что необходимое ослабление, которое даёт делитель, будет иметь место лишь в том случае, если сопротивление нагрузки в несколько раз превышает сопротивление делителя, к которому эта нагрузка присоединяется.


.