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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Un generador AF simple. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición Las principales características técnicas son las siguientes: Rango de frecuencia, kHz ..... 0,01 ... 100
0,01-0,1;
Desigualdad de la respuesta de frecuencia, dB, no más de ..... ±0,5
Entre los instrumentos más necesarios en el laboratorio de un radioaficionado, se puede incluir con razón un generador de oscilaciones sinusoidales de la AF. La mayoría de las veces en la literatura de radioaficionados, los generadores se describen con el llamado puente de Wien en el circuito de retroalimentación positiva, generalmente sintonizable con una resistencia variable doble. Desafortunadamente, a pesar de la aparente simplicidad de tales generadores, no es fácil repetirlos en condiciones de aficionados, especialmente si tenemos en cuenta los mayores requisitos para las distorsiones no lineales de la señal de medición. La preservación de la identidad de las resistencias del órgano de sintonización de frecuencia necesaria para reducir la distorsión en todo el rango requiere el uso de resistencias variables duales muy precisas, y son prácticamente inaccesibles para la mayoría de los radioaficionados. Los intentos de mejorar la calidad de la señal mediante la introducción de varios circuitos estabilizadores (divisores no lineales, AGC), por regla general, conducen a una mejora en algunos parámetros a expensas de otros. El oscilador de medición [1] que se ofrece a los lectores está sintonizado por una resistencia variable, tiene características técnicas bastante buenas y es fácil de configurar.
Un diagrama de circuito simplificado del generador se muestra en la fig. 1. En el amplificador operacional DA1 y los elementos R1 - R3, C1, se ensambla un cambiador de fase ajustable ampliamente utilizado y descrito en la literatura, que introduce un cambio de fase de la señal, que está determinado por la relación entre la capacitancia del capacitor C1 y la resistencia de la resistencia R1. Desde la salida del cambiador de fase, la señal ingresa al circuito de estabilización de amplitud EL1R4, que compensa la influencia de factores desestabilizadores como la temperatura y los parámetros del amplificador operacional no ideales. En el amplificador operacional DA2 y las resistencias R5 - R7, se fabrica un amplificador inversor convencional. El desfase que introduce es constante e igual a 180°. La resistencia de corte R6 se usa para establecer el nivel de señal de salida requerido. El condensador C2 con la impedancia de entrada de la cascada en el amplificador operacional DA1 forma un circuito que además cambia la fase de la señal en un ángulo que, en total con el cambio de fase introducido por esta cascada, es de 180 °. Por lo tanto, se cumple una de las condiciones para que ocurra la generación: el equilibrio de fase. El diagrama de circuito completo del generador se muestra en la Fig. 2
El cambiador de fase ajustable se ensambla en el amplificador operacional DA1. La señal de su salida va al seguidor del emisor, realizado en el transistor VT1. Esta cascada crea las condiciones para el funcionamiento normal del generador para baja resistencia de carga y el circuito de estabilización de amplitud, que consta de lámparas incandescentes EL1-EL3 y una resistencia de ajuste R13, con la que se regula el voltaje de la señal en la salida del generador. De un subrango a otro generador se cambia mediante el interruptor SA1, la frecuencia de señal requerida se establece mediante una resistencia variable R3. Desde el motor de la resistencia R13, la señal se alimenta al amplificador inversor (amplificador operacional DA2), cuyo coeficiente de transferencia está determinado por la relación de las resistencias de las resistencias R16 y R14. El circuito R15C10 conectado en paralelo a este último compensa el efecto de los cambios de fase parásitos en el amplificador operacional, lo que le permite preservar la naturaleza y la escala del cambio de frecuencia en función de la resistencia de la resistencia R3 en la región de alta frecuencia del rango operativo. (Por cierto, la introducción de este circuito hizo imposible cambiar la resistencia de la resistencia en el circuito OOS que cubre el amplificador operacional DA2, por lo que el regulador de voltaje de la señal de salida tuvo que incluirse en el circuito de estabilización de amplitud). El condensador C13 compensa un ligero aumento en la respuesta de frecuencia en las frecuencias más altas causado por la introducción del circuito R15C10 y reduce la distorsión no lineal de la señal en estas frecuencias. El voltaje de salida del generador se establece mediante el interruptor SA2, conectando la carga a una u otra parte del divisor R7-R11. Si es necesario, el número de valores del voltaje de salida puede ser elegido por cualquier otro al incluir el número apropiado de resistencias en el circuito emisor del transistor VT1. La resistencia total de estas resistencias no debe exceder los 150 ohmios. Detalles y construcción El uso de diferentes tipos de amplificadores operacionales en el desfasador y el amplificador inversor se debe a la necesidad de obtener un rango de frecuencia de operación suficientemente amplio con una buena estabilidad del generador. Cuando se usan dos amplificadores operacionales de la serie K574UD1, el generador resulta propenso a la autoexcitación parásita a frecuencias más altas, y cuando se usan los amplificadores operacionales de la serie K140UD8 en ambas etapas, la frecuencia límite superior del rango operativo no puede elevarse por encima de 20 kHz. El transistor KT807B puede ser reemplazado por cualquiera de las series KT815, KT817. En cualquier caso, el transistor emisor debe montarse en un disipador de calor con una superficie de refrigeración de al menos 50 cm.2. Como cuerpo de sintonización de frecuencia (R3), es deseable utilizar una resistencia variable de la marca SP4-2Ma o SP3-23a. Para reducir la no linealidad de la escala, esta resistencia debe ser del grupo B. También puede usar una resistencia del grupo B encendiéndola en consecuencia, sin embargo, la frecuencia en este caso aumentará cuando el control deslizante se gire en sentido contrario a las agujas del reloj (esto se aplica a la resistencia SP4-2Ma). Resistencia de corte R13-SP4-1, SPZ-16a, SP5-16V. Interruptores SA1, SA2: cualquier tuerca o botón pulsador (por ejemplo, P2K con fijación dependiente). Es recomendable tomar los condensadores C1 - C8 del circuito de ajuste de frecuencia con el TKE más pequeño posible (en cualquier caso, normalizado) y seleccionarlos en pares (C1 y C2, C3 y C4, etc.) con un error de no más de +2%. Esto asegurará la constancia requerida de la amplitud de las oscilaciones generadas durante la transición de un subrango a otro. Para alimentar el generador, es adecuada cualquier fuente estabilizada con voltajes de salida de 4-15 y -15 V a una corriente de al menos 200 mA y un voltaje de ondulación de no más de 25 mV (por ejemplo, el dispositivo descrito en [2] cumple completamente con estos requisitos). Configuración de un generador Comience configurando el voltaje de salida de la resistencia del trimmer R13 en 4V (interruptor SA1 - en la posición "I", SA2 - en la posición "4 V"). Luego, colocando el control deslizante de la resistencia variable R3 en la posición superior (según el esquema) (corresponde a la frecuencia de corte inferior del subrango), al seleccionar la resistencia R1, la frecuencia de generación es igual a 10 Hz, después de lo cual se mide el voltaje de salida y, si es necesario, se establece nuevamente en 4 V (con la misma resistencia R13). A continuación, la resistencia variable R3 se transfiere a la posición inferior (según el esquema), y al seleccionar la resistencia R2, se logra una frecuencia de oscilación de 100 Hz. Después de eso, el interruptor SA1 se coloca en la posición "IV" y la resistencia R15 se selecciona de tal manera que la frecuencia de la señal de salida sea de 100 kHz. Se selecciona el condensador C13, esforzándose por garantizar que la respuesta de frecuencia desigual del generador en las frecuencias más altas del rango operativo no exceda los +0,5 dB. Literatura
Autor: E. Nevstruev; Publicación: cxem.net
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