简易高频信号发生器

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为方便修理、调试收音机,我们修配部制作了简易高频信号发生器。经过一年多的使用,效果良好。该机结构简单、成本低、制作使用都很方便。

电路原理

线路见图1,它是由音频振荡器、射极输出器和高频振荡器组成。

图1
图1 🔍原图 (929×531)

音频振荡器:它是一个具有正反馈的单级阻容耦合放大器。由于这个单级共发放大器的集电极输出信号电压与其基极输入信号电压相位相差180°,若从输出端取出一部分输出信号经RC移相网路倒相180°再回送到输入端,那就满足了正反馈所需要的相位条件,再适当地选取反馈信号的大小,以满足正反馈所需要的振幅条件,放大器就工作在振荡状态。RC网路的相移角的大小与RC的乘积和输入信号的频率有关。由于这种相移网路最大相移角不可能达到90°,要得到180°相移,最少需用三节RC相移网路。本机三节相移网路是由R\(_{1}\)C1、R\(_{2}\)C2、R\(_{λ}\)C3(R\(_{λ}\)为BG1的输入电阻)组成。当RC参数选定后,三节RC相移网路仅能在某一固定的频率上才能产生180°相移,这个频率就是本机的音频振荡频率。适当地选取RC数值,使这个频率为1000赫。应当指出。由于第三节RC相移网路用BG\(_{1}\)的输入阻抗,振荡频率会受输入电阻影响产生频率飘移,因此对不同的管子,要合理地选取RC数值,使振荡频率尽量接近1000赫。

射极输出器:在音频振荡级与高频振荡级之间加一个射极输出器,利用它输入阻抗高、带负载能力强的特点,合理地解决了前后级阻抗匹配问题,并且有效地防止了音频振荡级与高频振荡级之间的影响。

高频振荡器:本机采用变压器耦合振荡电路,振荡频率由变压器初级电感L\(_{1}\)和回路电容C7、C\(_{8}\)决定,调节变压器的磁心或改变垫整电容C8的容量,可以决定低端振荡频率,改变C\(_{7}\)的容量,可在波段覆盖范围内任意选择工作频率。

元器件的作用及整机工作情况:R\(_{3}\)、R4为BG\(_{1}\)、BG2的偏置电阻。BG\(_{2}\)的集—发间电阻、R5及R\(_{6}\)组成BG3的偏置电阻,同时R\(_{5}\)、R6及BG\(_{3}\)的输入电阻也是BG2的负载电阻,R\(_{6}\)对音频信号还起衰减作用。C4是音频耦合电容,音频信号由C\(_{4}\)输出,它还有隔直流的作用。高频旁路电容C5使BG\(_{3}\)的基极对高频旁路。C6也是高频旁路电容,高频信号由它输出,同时起隔直流作用。

当音频振荡器工作时,由其集电极输出的约为980赫的音频信号直接加在BG\(_{2}\)的基极上,然后经BG2输出加在BG\(_{3}\)的基极上,对高频振荡信号进行调制,然后输出一个已调制的高频信号。K2为波段开关,合上K\(_{2}\)时,C8就并联在C\(_{7}\)两端,振荡回路电容增加,振荡频率变低,在440~597千赫范围;打开K2,断开C\(_{8}\),振荡频率在532~1680千赫范围。改变C7可在两个波段内任意选择工作频率并且连续可调。这样该机就能输出中频频率465千赫、中波段频率(低端频率525千赫、高端频率1620千赫)以及三点跟踪通调频率600千赫、1000千赫、1510千赫等常用频率的载波信号。只要记熟电容变化角度与频率对应关系,就可以对收音机进行检修、调试,另外还能单独输出音频信号可作为音频寻迹信号。

元件选择与制作

晶体管BG\(_{1}\)~BG3用3DG6,也可用3DK3、3DK4、3DK7代替,BG\(_{1}\)的β≥50,β大容易起振。要求管子的穿透电流Iceo要小。

电阻用1/8瓦金属膜小型电阻。C\(_{1}\)~C3、C\(_{5}\)~C6用瓷片电容,C\(_{4}\)为耐压6伏铝壳小电解电容,C7用270微微法的空气单联可变电容,若改用空气双连可变电容也可以。C\(_{8}\)为云母电容,其容量由低端工作频率决定,可在200~270微微法范围内取值。

振荡变压器可用废中频变压器TTF-2改绕。要求初级L\(_{1}\)为110圈、次级L2为33圈,采用乱绕法,先绕次级,后绕初级。线径和原中频变压器用的线径相当,这里不作严格要求,只要绕得下即可。

印刷线路板见图2(1:1)。机壳是用三合板作的,尺寸为175×50×100(毫米)\(^{3}\) 见图3。

图2
图2 🔍原图 (1198×575)
图3
图3 🔍原图 (584×424)

频率刻度盘用12.5厘米透明量角器代替,因电容量变化引起频率变化,容量大小与电容器旋出的角度有关,而这个角度可借用量角器上的角度刻度来表示。这样,就可以把量角器上的角度与其相对应的工作频率列成表供使用时查对。

整机调试与频率校对

本机采用四节五号电池,工作总电流为2~4毫安。因本机采用直耦电路,所以不能单级调整,要同时反复调整R\(_{3}\)、R4使总电流为2~4毫安,BG\(_{1}\)、BG2各极电位要基本上符合图1所示的数值,这时音频振荡器应能工作。高频振荡器的调整只要注意变压器的初、次级相位,一般都能起振。整机工作后,要用示波器鉴测音频及高频输出波形,音频输出为不失真的正弦波信号,高频调幅波的调制度约为30%即可。

校准频率时,在没有相位式数字频率计的情况下,可用频率比较法测试频率,这种方法又叫李沙育图形法。测试时把标准信号输入到示波器的水平偏转板;把待测信号输入到示波器垂直偏转板,若二者频率相同,屏幕上将出现环形图形。

我们以XFG—7高频信号发生器作为标准信号,用SBT—5同步示波器鉴测。首先把标准信号发生器置于等幅工作位置,从0~1伏插孔输出,并与示波器水平输入端相连;把本机也置于等幅状态、(把音频输出引线与地线短路),高频输出引线经示波器探头加到垂直输入端,并把各地线相接。此时示波器“X轴选择”置于“1”档上(不要在“扫描位置”);“Y轴选择”置于高阻输入档即“1MΩ”档上。“X增幅”、“Y增幅”等位置适中,见图4。然后开启各仪器电源,给定一个标准频率,调本机电容旋钮使其信号频率与标准信号频率相同,记下与之对应的角度。这样由频率低端逐点作到频率高端。这里须说明一点在鉴测时,本机调谐电容要按量角器的刻度等角度旋出(其容量由大到小,工作频率由低到高),再调标准信号频率与之同步(因XFG—7有频率微调旋钮),这样做就可方便地得出容量—角度—频率关系对应表。我们只要记熟几个常用频率相对应的角度,就能满足检修收音机的需要。(河北省赵县五金百货公司修配部)

图4
图4 🔍原图 (781×554)