Приёмник прямого усиления.

Главная Введение Новости Магазин Блог

Приёмник прямого усиления.

По сравнению с предыдущей конструкцией, приемник прямого усиления, о налаживании которого будет рассказано в этой статье, содержит почти вдвое больше деталей. Но подобное усложнение конструкции оправдано, ибо заметно упрощается его настройка. Здесь каждый каскад выполняет только одну какую-либо функцию, потому 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. Потому работоспособность такого приемника сводится к проверке его узлов и каскадов - усилителя ЗЧ, 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 - приемник В. Верютина.

Итак, исследуем и налаживаем приемник В. Верютина. Его схема с выносками контрольных точек приведена на рис. 45. 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 б (общий провод приемника), а входным щупом касайтесь показанных на схеме точек и измеряйте напряжение в них. Осциллограф в этом случае работает в автоматическом режиме развертки, а его переключатель 13 ставят либо в положение закрытого входа (для установки линии развертки на условный "нуль" отсчета), либо положения открытого входа (во время измерения напряжения). По смещению линии и положению кнопок аттенюатора определяют значение напряжения.

Коснувшись входным щупом осциллографа точки а (база транзистора VT1), увидите, что напряжение в ней составляет 0,7 В (аттенюатор устанавливают в положение 0,2 В/дел, а линию развертки смещают предварительно на нижнее деление масштабной сетки; при подключении входного щупа или переключении осциллографа в режим открытого входа линия развертки поднимется вверх на 3,5 деления).

А каково при этом напряжение на эмиттере первого транзистора? Подключив входной щуп осциллографа к точке г и установив даже максимальную чувствительность осциллографа, практически не удастся замерить напряжение - оно составляет доли милливольта. Значит, напряжение смещения на базе первого транзистора равно 0,7 В, т. е. транзистор открыт.

Подключая поочередно входной щуп осциллографа к точкам в, д, о, убедитесь, что напряжение в них составляет соответственно 0,7, 0,7 и 1В. Значит, транзисторы VT2 и VT3 также открыты.

А каковы коллекторные токи каждого из транзисторов? Нетрудно подсчитать и это, если измерить напряжение в точке ж - оно равно 5,3 В (при напряжении питания 6 В - его проверяют при подключении входного щупа осциллографа к плюсовому выводу конденсатора С11. Для первого транзистора ток коллектора определите делением падения напряжения на резисторе R2 (5,3 В - 0,7 В = 4,6 В) на сопротивление резистора (15к0м) - он составит 0,3 мА. Аналогично определите ток коллектора второго и третьего транзисторов - они равны соответственно 0,97 мА и 2,15 мА.

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 к0м =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 транзисторы усилителя РЧ открыты, а через их коллекторные нагрузки протекают токи, достаточные для неискаженного усиления сигналя 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 к. Напряжение здесь будет 0,1 В, Это напряжение равномерно распределятся между обоими диодами. В этом нетрудно убедиться, подключив щуп осциллографа к точке и - напряжение составит 0,05 В. Может случиться, что линия развертки при последнем измерении окажется размытой из-за наблюдаемых на экране собственных шумов усилителя РЧ. Избавиться от них можно временным подключением конденсатора емкостью 0,01...0,022 мкФ между коллектором транзистора VT3 и общим проводом.

Напряжение в точке л будет такое же, что и в точке к.

Настала очередь усилителя ЗЧ. Движок переменного резистора R12установите в положение максимальной громкости, т. е. в крайнее левое по схеме. Напряжение в точке м составит 2,8 В, а в точке н - 3,5 В. Как видите, на базе транзистора VT4 напряжение отрицательно по отношению к эмиттеру, что и требуется для транзистора структуры p-n-p, а разность напряжений составляет 0,7 В, что свидетельствует об открытом транзисторе.

В точке о напряжение будет 0,7 В, т. е. достаточное для нормальной работы транзистора VT5. А вот в точке п напряжение составит 3,6 В, что на 0,1 В больше напряжения в точке н. Поделив эту разность на сопротивление резистора R12, нетрудно определить значение тока, протекающего через эмиттерную цепь транзистора VT4. Коллекторный же ток того транзистора является базовым током транзистора VT5. А коллекторный ток транзистора VT5 нетрудно подсчитать делением падения напряжения на резисторе R13 на сопротивление этого резистора (6 В - 3,6 В = 2,4 В;2,4 В:2 кОм = 1,2 мА). В точке р (база транзистора VT7) напряжение составит 5,2 В т. е. на 0,8 В отрицательно по отношению к эмиттеру транзистора VT7. Значит, этот транзистор также открыт. Открыт и транзистор VT6, поскольку напряжение на его эмиттере (точка с) 3,1 В,что на 0,5 В ниже напряжения на базе (в точке п).

Измерением напряжения в точках т (3,7 В), у (2,6 В), х (5,5 В, Ц (3,1В), ч (0,5 В, ф (0.013 В) нетрудно определить, что у всех транзисторов нормальное напряжение смещения, обеспечивающее правильный режим их работы. При определении напряжения в точке ф на экране неизбежно появятся шумы усилителя, которые нетрудно убрать перемещением движка переменного резистора положение минимальной громкости.

Далее проверяют работу усилителя ЗЧ подачей на его вход сигнала от генератора ЗЧ. Используем собранный ранее генератор и подключим к его выходу делитель (рис. 46), а уже с делителя подадим сигнал на вход усилителя - к точкам л и б. Вместо динамической головки подключим к усилителю эквивалент нагрузки - резистор Rн, а уже к нему подсоединим щупы осциллографа. Установим частоту генератора равной 1000 Гц, а выходной сигнал таким, чтобы наблюдаемый на осциллографе сигнал был на грани начала искажений.

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 ЗЧ,подключите входной щуп осциллографа к точке м - базе транзистора VT4.Сигнал здесь будет точно такой же, что и в точке л (рис. 47). В точке и сигнал будет усиленный более чем в 20 раз - результат действия транзисторов VT4 и VT5. Но такое наблюдается лишь при максимальной громкости, т. е. при установке движка переменного резистора R12 в левое по схема положение. Когда же движок начнете перемещать правое положение, размах сигнала станет плавно падать и в крайнем положении движка станет равным 0,02 8. Такие же изменения сигнала можно наблюдать в точке с, на которую подается отрицательная обратная связь с выхода усилителя. В точках т и у сигнал будет одинакового размаха - около 3,4В. Далее следует усиление сигнала по мощности. Причем, как вы знаете, каскад на транзисторах VT8, VT10 усиливает положительные полупериоды сигнала, а каскад на транзисторах VT9, VT11 - отрицательные. Убедиться в сказанном можно, наблюдая сигнал в точках х и ч (рис. 47). Правда, форма сигнала здесь искажена, но соответствующие полупериоды просматриваются четко. Поскольку транзисторы изменяют фазу сигнала на180°, в точке х увидите отрицательный полупериод, а в точке ч - положительный. Затем эти сигналы усиливаются транзисторами VT10 и VT11и в точке ц "стыкуются". Размах колебаний здесь возрастает до 3,1 В. Он сохраняется и на эквиваленте нагрузки (точка ф), включенном вместо динамической головки. Если же вместо эквивалента нагрузки включить временно головку, в ней раздастся громкий звук частотой 1000 Гц.

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 (ц).

Закончив проверку усилителя ЗЧ, переходите к усилителю РЧ и детектору. Проволочную перемычку с выводов катушки связи L2 снимите, а к точке е подключите входной щуп осциллографа. Чувствительность осциллографа можете установить равной 0,5 В/дел или 0,2 В/дел. Поворачивая ручку конденсатора переменной емкости, сможете наблюдать на экране осциллографа появление "дорожек" - это сигналы принимаемых радиостанций, работающих в диапазоне СВ. Примерно в среднем положении ручки настройки выберите участок, в котором сигнал радиостанции отсутствует.

Поднесите к магнитной антенне приемника проводник, соединенный через конденсатор небольшой емкости (6 - 10 пФ) с выходным зажимом генератора РЧ (рис. 48), работающего в диапазоне СВ. Кроме того, колебания генератора должны быть модулированы сигналом частотой 1000 Гц. 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

Осциллограф ОМЛ-2М

осциллографа получит на экране изображение модулированных колебаний(рис. 49, е). Размах их может достигать 1 В. В точке д размах составит0,1 В, а в точке в - 0,012 В (12 мВ). Измерить уровень входного сигнала в точке а не удастся - недостаточна чувствительность осциллографа.

Затем входной щуп осциллографа переносят в точку к и проверяют работу детектора - на экране осциллографа появятся колебания ЗЧ (рис. 49, к) размахом 0,12 В. Такие же колебания будут и на входе усилителя ЗЧ - в точке л; но размах колебаний упадет вдвое. Это объяснимо, поскольку между детектором и входом усилителя включена фильтрующая цепочка R7C6,на которой и падает часть сигнала. Нетрудно увидеть, что оставшегося сигнала (0,06 В) вполне достаточно для работы усилителя ЗЧ, обладающего чувствительностью 0,026 В. "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 ф.

А как быть, если сигнала РЧ в точке е не будет? Тогда придется проверить работу усилителя РЧ покаскадно, подключая входной щуп поочередно к точкам в, д, е и анализируя каждый раз усилительные способности каскада (сравнением размаха входного и выходного сигналов).

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) а точках е или и, замкните выводы резистора. Уровень сигнала несколько возрастет. Значит, обратная связь через этот резистор действует. Иногда усилитель РЧ работает устойчиво и без резистора R3, но при появлении самовозбуждения усилителя, а значит, и приемника в целом, резистор необходим.

Выключив генератор РЧ и подключив входной щуп осциллографа к точке к, настройте приемник на какую-нибудь радиостанцию. На экране осциллографа будут наблюдаться всплески хаотических сигналов - результат выделения детектором колебаний ЗЧ. С помощью ручек длительности развертки и синхронизации осциллографа удастся "остановить" сигнал и убедиться, что он состоит из множества колебаний синусоидальной формы (рис. 49, к) разной частоты, которые сравнительно быстро сменяют друг друга. Это и есть состав звука разговорной речи или музыкального произведения.

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 ЗЧ, проверка усилителя РЧ и детектора, проверка работы приемника в целом. Только этом случае удастся быстро обнаружить неисправный (или неправильно смонтированный) каскад, устранить неисправность и наладить приемник. Постарайтесь убедиться в этом сами.