S c h e m a t i d e o w y d i m p e t r u p r z e d s t a w i a
rysunek 1.
Z a s a d n i c z y e l e m e n t urzą-d z e n i a s t a n o w i g e n e r a t o r wielkiej częs-t o częs-t l i w o ś c i z b u d o w a n y n a częs-t r a n z y s częs-t o r z e T2. Jest to g e n e r a t o r Colpittsa, czyli nerator z dzieloną p o j e m n o ś c i ą (np. ge-n e r a t o r H a r t l e y a p o s i a d aózieioną
in-d u k c y j n o ś ć ) .Na s c h e m a c i e z r y s u n k u 1 część pojemn o ś c i o w a u k ł a d u zawiera d w i e p o ł ą c z o ne s z e r e g o w o p o ł ó w k i d i o d y p o j e m n o ś -c i o w e j D3 ( K V 1 2 3 6 Z p r o d u k -c j i T o k o ) .
E l e k t o r 1 0 / 9 6
gf - i :
Q3fi<W7X . 11
Rys. 1. Generator dip metru zbudowany na tranzystorze 12 jest stro-jony przy pomocy po-dwójnej diody pojemnoś-ciowej. Cewki umożliwia-jące zmianę zakresu
częstotliwości wstawiane są w gniazdo K2.
" • X.,..-:,;
Indukcyjność łączona równolegle do tych pojemności nie zostata przedsta-wiona na schemacie - jest ona wkłada-na w gniazdo K2. W przedstawianym projekcie przewidziano zastosowanie sześciu różnych cewek, które należy wykonać we własnym zakresie. Ele-mentem przestrajanym generatora jest dioda pojemnościowa D3. Napięcie słu-żące do przestrajania tej diody pocho-dzi z potencjometru P2, którego
obra-Tabela 1. Dane wymiennych cewek
cewka Acewka B
cewka C
50 zwojów miedzianego drutu emaliowanego o średnicy 0,2mm, karkas z tworzywa sztucznego o średnicy 6mm
cewka D
cewka E
20 zwojów miedzianego drutu emaliowanego o średnicy 0,2mm, karkas z tworzywa sztucznego o średnicy 6mm
10 zwojów miedzianego drutu emaliowanego o średnicy 0,2mm, karkas z tworzywa sztucznego o średnicy 6mm
6 zwojów miedzianego drutu emaliowanego o średnicy 1mm, średnica wewnętrzna cewki 8mm, bez rdzenia
3 zwojów miedzianego drutu emaliowanego o średnicy 1mm, średnica wewnętrzna cewki 8mm, bez rdzenia
Dipmeter
caniu towarzyszy przestrajanie dipmet-ru w odpowiadającym danej cewce za-kresie częstotliwości.
Energia zapewniająca rezonans układu strojonego dipmetru dostarczana jest przez tranzystor T2. Górna dioda po-jemnościowa układu strojonego podłą-czona jest do kolektora, natomiast syg-nał wysterowujący dociera do tranzys-tora z dolnej diody pojemnościowej
przez elementy C1, C2 i R2.
Układ miernika
Poziom napięcia generowanego wyso-kiej częstotliwości jest regulowany przy pomocy potencjometru P2. Potencjo-metr ten zmienia napięcie polaryzacji bazy (a więc i kolektora) tranzystora T2.
Względny poziom generowanego syg-nału wskazuje miernik M1 (z ruchomą cewką). Miernik ten znajduje się w ob-wodzie kolektora tranzystora T3 i wska-zuje natężenie prądu kolektora tego tranzystora. T3 jest natomiast wystero-wany wyprostowystero-wanym i odfiltrowystero-wanym sygnałem z generatora. Układ prostow-nika z podwajaniem zawiera elementy C6, C7, D1 i D2. Powstające napięcie stałe jest ograniczane dzięki obecności dzielnika R6./R16. Z wartości tego na-pięcia. które jest wprost proporcjonal-ne do amplitudy sygnału pochodzące-go z generatora, wynika natężenie prą-du bazy tranzystora T3. Każda zmiana tej amplitudy powoduje zmianę wska-zania miernika. Zmiana taka może być spowodowana przez obrót potencjo-metru P1, a także przez indukcyjne sprzężenie układu rezonansowego ge-neratora z innym układem o tej samej częstotliwości rezonansowej.
Modulacja
Sygnał wysokiej częstotliwości genero-wany przez dipmeter może zostać zmo-dulowany amplitudowo sygnałem 1 kHz.
Sygnał modulujący, pochodzący z ge-neratora z tranzystorem T1, dodawany jest do napięcia stałego podawanego na diody pojemnościowe. Generator sygnału 1kHz działa, gdy przełącznik obrotowy S1 znajduje się w położeniu
„mod". Odpowiednie sprzężenie zwrot-ne (przesunięcie fazowe o 180°) zapew-nia układ podwójne T z elementami C8, C9, C10, R8, R9 i R10.
Inne zastosowania
Oprócz typowych zastosowań obejmu-jących znajdowanie częstotliwości
re-Elektor 10/96 23
Dipmeter
Rys. 2. Mozaika ścieżek druku i schemat roz-mieszczenia elementów na płytce.
zonansowej nieznanego układu strojo-nego i wykrywanie uszkodzeń w ukła-dach radiowych, dipmeter można wy-korzystać również jako częstościo-mierz. W położeniu przełącznika S1
„ a b s " przyrząd pracuje jako detek-tor/odbiornik. Obydwa generatory (wy-sokiej częstotliwości i 1kHz) są wyłą-czone. Cewka wstawiona w gniazdo K2 powinna znajdować się w pobliżu ze-wnętrznego źródła sygnału wysokiej częstotliwości, tak by po dostrojeniu dipmetru mogło zaistnieć odpowiednio silne sprzężenie indukcyjne. Towarzy-szyć mu będzie szybki ruch wskazówki miernika, a ze skali m o ż n a w ó w c z a s odczytać wartość częstotliwości.
Szeregowo z miernikiem wychyłowym można włączyć słuchawki, co umożliwi odsłuch sygnału wyjściowego detekto-ra AM (elementy C6, C7, D1, D2). Przy niewielkim odstrojeniu dipmetru można usłyszeć także sygnały FM.
W czwartym położeniu przełącznika S1 dokonać można kontroli stanu baterii zasilającej układ - przez miernik prze-pływa wówczas prąd o natężeniu wyni-kającym z wartości rezystancji R7 i na-pięcia baterii. Wychylenie wskazówki daje informację o stanie baterii.
Wykonanie i testy
Mozaika ścieżek druku i schemat roz-mieszczenia elementów przedstawione są na rysunku 2. Dwustronna płytka d r u k o w a n a dostępna jest w Dziale
Łączności z Czytelnikami. Zdjęcie za-mieszczone na rysunku 3 ukazuje kompletny prototyp.
Montaż nie powinien stanowić szcze-gólnego kłopotu, o ile tylko zastosuje-my się do wykazu elementów i schema-tu ich rozmieszczenia. Jeśli po o b u stronach płytki do danego otworu do-prowadzone są ścieżki, wstawiany w ot-wór element należy lutować po o b u stronach (otwory nie mają metalizacji).
Aby przeprowadzić pierwszy test, nale-ży podłączyć do płytki wszystkie poten-cjometry, przełączniki oraz miernik. Wy-konać i wstawić do układu cewkę za-wierającą około 20 zwojów emaliowa-nego drutu miedziaemaliowa-nego o średnicy 1 mm: średnica cewki powinna wynosić ok. 1 cm. Włączyć zasilanie i obrócić po-tencjometry P1 i P2 celem stwierdzenia obecności, reakcji miernika. Jeśli gene-rator działa poprawnie, wskazówka miernika przesunie się od zera do peł-nego wychylenia. Jeśli tak jest, można przystąpić do testowania pozostałych funkcji przyrządu. Do stwierdzenia po-prawności działania modulatora z tran-zystorem T1 można wykorzystać od-biornik AM.
Można także podjąć próbę odebrania przy pomocy dipmetru słabego sygna-łu z zewnętrznego źródła. Po
dostroje-Rys. 3. Zmontowana ptytka prototypu - a jak wygląda po montażu Twoja ptytka?
niu przyrządu sygnał powinien być sły-szalny w słuchawkach, a w s k a z ó w k a miernika powinna się wychylić. Jeśli te-raz generator dipmetru zostanie włą-czony (bez modulacji), oba sygnały
wy-\£03Se
936037
24 Elektor 10/96
Dipmełer
DiP MOD 5 4 7 7
JjppER
SENSIWITY
FREOUENCY
Rys. 4. Propozycja roz-wiązania płyty czołowej dipmetru Ó/n.tt 7 c r i r . i skali częsttntliwaitc.i za leżeć będą od wykona-nia cewek.
sokiej częstotliwości powinny ulec zdudnieniu, co będzie słyszalne w słu-chawce (o ile oczywiście częstotliwości o b u sygnałów będą dostatecznie do siebie zbliżone).
Na zakończenie należy przeprowadzić test napięcia baterii - wskazówka po-winna wychylić się prawie do końca skali.
Jeśli układ działa prawidłowo, można zamknąć go w odpowiedniej obudowie.
Doprowadzenia cewek powinny być jak najkrótsze i dlatego zastosowano gnia-zdo DIN do montażu na płytce.
Połączenia z innymi gniazdami, poten-cjometrami i miernikiem nie są krytycz-ne, ponieważ nie prowadzą sygnałów wysokiej częstotliwości.
Wykonanie cewek
Dane umożliwiające nawinięcie cewek zawiera tabela 1. Należy pamiętać o tym, że liczba zwojów ma charakter orienta-cyjny, ponieważ nie są znane wartości
pojemności rozproszonych, które po-wstaną w każdym konkretnym wykona-niu generatora. Z tych samych powo-d ó w przepowo-dstawiona na rysunku 4 skala częstotliwości ma podobny charakter.
Po wykonaniu zestawu cewek należy zmierzyć generowane przez dipmeter częstotliwości przy pomocy częstościo-mierza lub wykaltbrowanego odbiorni-ka. Umożliwi to naniesienie właściwych oznaczeń na skalę, którą można wyko-nać opierając się na idei
zaprezentowa-n e j zaprezentowa-n a rysuzaprezentowa-nku 4. •
W Y K A Z E L E M E N T Ó W Rezystory
R1. R2: 4,7ki2 R3. 150ki2 R4: 2 . 2 k l l R5: 5 . 6 k n R6: 100tói R7: I 5 k i ł R8, R11:10k£2 R9, R10: 82kQ R 1 2 : 1 . 8 k Q R13, R15: 1.5kfl R14: 2 7 0 n R16: 220kP.
R17- 1kU
P1: l O k i i . potencjometr logarytmiczny P 2 : 1 0 k i i , potencjometr liniowy Kondensatory
C1: 56pF C2: 3,9nF
C3. C4, C5. Cl 1 : 1 nF C6: 120pF
C7: 1.2nF C8, C9: 2-,2nF C10:4,7nF
C12:10/iF/16V, stojący Półprzewodniki 01. D2: BAT82 D3: KV1236Z (Toko) T1.T3: BC550C T2: 2N918 Różne
K1: gniazdo jack do montażu na płytce drukowanej
K2: 2-kontaktowe gniazdo DiN do montażu na płytce drukowanej
S1: przełącznik trójbiegunowy czteropozycyjny do montażu na płytce drukowanej
S2 - przełącznik suwakowy kątowy, do montażu na płytce drukowanej M1 - miernik z ruchomą cewką 1mA Bt1 - bateria 9V z końcówką przyłączeniową obudowa Hammond 1590C
płytka prototypowa SD-936037, 0:8dm2
Elektor 10/96