При разработке генератора ставилась задача — сделать радиоприбор более доступным для изготовления массовым радиолюбителем средней квалификации. Чтобы иметь звуковой генератор ЗГ со всеми удобствами и для всех случаев жизни, необходимо построить сложный, крупногабаритный, тяжелый и дорогой аппарат или же приобрести фабричный. Ни то, ни другое не под силу массовому радиолюбителю. Поэтому из задания на разработку конструкции было исключено все то, без чего средний радиолюбитель может обойтись в своей обычной практической деятельности, или переложить некоторые функции ЗГ на другие всегда имеющиеся у него приборы. Оставлено только то, без чего звуковой генератор не может работать. При помощи генератора можно налаживать усилители НЧ (в целом и по каскадам), снимать частотные характеристики, определять нелинейные искажения и чувствительность, а также определять резонансную частоту громкоговорителей.
Генератор используется как приставка к любому вольтметру постоянного тока или авометру, имеющемуся у радиолюбителя, например: ТТ-1, ТТ-2, Ц-20 и др. (со входным сопротивлением не менее 50 ком). Во время работы с генератором эти приборы не могут быть использованы для контроля переменных напряжений в усилителе из-за их весьма ограниченной частотной характеристики — обычно 50 гц—1 кгц или 50 гц — 5 кгц, в то время как для современного усилителя НЧ необходим частотный диапазон от 20—30 гц до 20—30 кгц. Такому диапазону отвечает только ламповый (или транзисторный) вольтметр.
Необходимо отметить, что поддерживать строгую и стабильную амплитуду выходного сигнала намного легче и точнее по крупной шкале подключаемого ТТ-1 и др., чем по мелкой и, следовательно, грубой шкале вмонтированного прибора. Делитель выходного напряжения генератора состоит всего из одного переменного сопротивления и без специального экрана. Такой делитель совместно с основным дает возможность плавно и широко изменять напряжение на весьма узких участках и, следовательно, устанавливать стрелки индикаторов выходов усилителя ((ламповый вольтметр) и генератора (авометр) в любых, наиболее удобных для каждого радиолюбителя местах шкал (растянутая шкала). Так как генератор потребляет очень небольшой ток, то надобности в дросселе фильтра нет. Кроме того, из схемы генератора исключены и элементы стабилизации сетевого напряжения. Эта функция возложена на всегда имеющийся у любителя автотрансформатор, «ЛАТР» или стабилизатор для телевизора, которые, безусловно, необходимы для стабилизации сетевого напряжения, подаваемого на испытываемый или налаживаемый усилитель НЧ. В генераторе отсутствует и выключатель сети, без которого, как показала практика, можно свободно обойтись.
Основные технические данные
Генератор перекрывает диапазоны частот: /—12 — 117 гц, // — 95—1100 гц, /// — 920 гц— 11 кгц, IV — 9,5—107 кгц. Выходное напряжение Ъв с плавной регулировкой от 0 до 5в и с растяжкой на любом участке напряжений. Нелинейные искажения — 0,73—0,98%. Стабильность амплитуды при переходе на другие поддиапазоны ±3%. Стабильность амплитуды генератора в пределах каждого поддиапазона ±1% и ±2,5%. Стабильность частоты в течение 20 мин. (через 5 мин. после включения) такова, что приборы ИЧ-6 и ЭО-7 не отмечают никакого ухода частоты. Изменение сетевого напряжения на 5% не отражается на работе генератора. Для сравнения приводим данные о таком важном параметре, как коэффициент нелинейных искажений промышленных звуковых генераторов: ЗГ-1м—от 1% до 3%, ЗГ-1—2,5%, ЗГ-2м — от 1% до 2%, ЗГ-3 —2%, ЗГ-10 —от 0,7% до 1,5%, ЗГ-11 —от 0,5% до 0,9%, ЛИГ-150-11 — от 3% до 5%. Размеры генератора 130X150X200 мм, вес его 3,8 кг. Принципиальная схема Прибор является RC-генератором, собранным по мостовой схеме на двух лампах типа'6ЖЗП (генератор) и 6Н1П — усилитель (рис. 1).
Генератор возбуждается при подаче на сетку лампы 6ЖЗП напряжения положительной обратной связи с катода правого (по схеме) триода лампы 6Н1П. Это напряжение подается со сдвигом фазы на 360° и имеет необходимую амплитуду. По этой же цепи для уменьшения нелинейных искажений и стабилизации амплитуды сигнала подводится напряжение отрицательной обратной связи к катоду 6ЖЗП. Мост состоит из восьми постоянных конденсаторов С1—С8 по четыре в каждом плече и соответственно двух переменных и двух постоянных сопротивлений R1—R4-Четыре конденсатора в плече соответствуют четырем поддиапазонам. Количество поддиапазонов можно уменьшить до двух, но тогда шкала настройки получится чрезмерно сжатой и неудобной для-пользования. Емкости смежных конденсаторов каждого плеча кратны десяти, что обеспечивает такую же кратность частот поддиапазонов. Плавное изменение частоты в пределах поддиапазонов происходит при одновременном и одинаковом изменении величин переменных сопротивлений. Генерируемая частота может быть определена по формуле:
Генератор возбуждается при подаче на сетку лампы 6ЖЗП напряжения положительной обратной связи с катода правого (по схеме) триода лампы 6Н1П. Это напряжение подается со сдвигом фазы на 360° и имеет необходимую амплитуду. По этой же цепи для уменьшения нелинейных искажений и стабилизации амплитуды сигнала подводится напряжение отрицательной обратной связи к катоду 6ЖЗП. Мост состоит из восьми постоянных конденсаторов С1—С8 по четыре в каждом плече и соответственно двух переменных и двух постоянных сопротивлений R1—R4-Четыре конденсатора в плече соответствуют четырем поддиапазонам. Количество поддиапазонов можно уменьшить до двух, но тогда шкала настройки получится чрезмерно сжатой и неудобной для-пользования. Емкости смежных конденсаторов каждого плеча кратны десяти, что обеспечивает такую же кратность частот поддиапазонов. Плавное изменение частоты в пределах поддиапазонов происходит при одновременном и одинаковом изменении величин переменных сопротивлений. Генерируемая частота может быть определена по формуле: В цепи отрицательной обратной связи имеется нелинейное сопротивление R10, предназначенное для получения стабильной амплитуды и хорошей формы синусоидальных колебаний. При увеличении тока сопротивление R10 уменьшается и наоборот. В данном приборе сопротивлением R10 служит тер-мистор ТП 2/2. Вместо него могут быть применены две лампы накаливания по 6 вт, 115 в или одна в 15 вт, 220 в (включение их показано на схемах рис. 2). Выбор нелинейного элемента определяется возможностями радиолюбителя. Лучшие результаты дает все же термистор.
Для каждого типа нелинейного сопротивления требуется несложная регулировка подбором последовательно постоянного сопротивления R9. Левый триод лампы 6Н1П является предварительным усилителем, а правый — выходным каскадом. Связь между этими каскадами осуществлена пр постоянному току, без переходного конденсатора, что значительно уменьшает фазовые искажения и улучшает частотную характеристику. Положительное напряжение, подаваемое из анодной цепи левого триода на сетку правого триода, компенсируется отрицательным напряжением, подаваемым на нее с катодного сопротивления правого триода. Отрицательное напряжение превышает положительное на 2 в, в результате чего на сетке правого триода действует отрицательное смещение, равное 2 в, что и нужно для нормального режима работы триода. Этот (правый) триод включен по схеме катодного повторителя, что обеспечивает равномерное пропускание широкой полосы частот, низкое выходное сопротивление и некоторое повышение мощности. Регулируемое потенциометром R11 переменное напряжение подается одновременно через плавный делитель напряжения на выходное гнездо, а также на выпрямительный мост, состоящий из четырех полупроводниковых диодов типа Д1Б (или других аналогичных). Далее выпрямленное напряжение подводится к двум клеммам на передней панели генератора. К этим клеммам и подключается любой вольтметр постоянного тока со шкалой 5—10 в и входным сопротивлением не менее 50 ком, как это уже отмечалось выше. Выходное переменное напряжение, снимаемое со специального гнезда, подается на усилитель при помощи телефонного штеккера и коаксиального кабеля. Питается генератор от двухполупериодного селенового выпрямителя АВСХ80Х260. Силовой-трансформатор использован от приемника «Днипро-58». Можно применить и любой другой малогабаритный трансформатор, который может дать под нагрузкой на входном конденсаторе фильтра напряжение 300 в. Как уже указывалось выше, дроссель фильтра здесь не нужен из-за малого анодного тока (15 ма) и вполне достаточного сглаживания пульсаций выпрямленного тока фильтром с активным сопротивлением. Индикатором включения генератора служит специальная лампочка — 6,3 в.
Конструкция
Прибор смонтирован на угловом шасси. Вертикальная лицевая панель изготовлена из 3-мм дюралюминия, горизонтальная часть (собственно шасси) из латуни толщиной 0,75 мм, а футляр — из 1,5-лш стали. Однако можно применить любой металл в зависимости от возможностей радиолюбителя. В центре лицевой панели (рис. 3) расположена шкала с ручкой настройки и указателем, на котором слегка прорезана тонкая прямая линия — визир для точной настройки. Шкала вычерчена на ватмане и .закрыта пластинкой органиче- ского стекла (3 мм). Под шкалой размещена ручка переключателя поддиапазонов, правее ручка плавно)'! регулировки выходного напряжения и еще правее ручка плавного делителя этого напряжения. В верхней части панели с правой стороны имеется гнездо для телефонного штеккера с кабелем и под ним два зажима-гнезда, к которым подключается вольтметр постоянного тока. С левой верхней стороны панели сделано отверстие для сигнальной лампочки, а внизу — штепсельная планка для включения в сеть переменного тока. Лицевая панель размером 150X200 мм крепится к горизонтальному шасси размером 60X125X190 мм четырьмя болтами, а футляр — двумя (сзади, к двум припаянным отросткам).
Сверху шасси расположены силовой трансформатор, четыре электролитических конденсатора, спаренные потенциометры и постоянные сопротивления R1, R2, R3 и R4, две лампы, термистор (внешне имеющий вид лампы) и выпрямительный мостик, собранный на вертикальной гетинаксовои панельке (рис. 4). Все остальные детали размещены в подвале шасси. Переключатель поддиапазонов применен одноплатный, керамический, из двух секций на пять положений. Переменные сопротивления настройки (R1 и R3)—типа ВК-Б (или СП-Б). Не следует применять сопротивления типа ВК-А, так как шкала настройки будет весьма сжатой в конце и очень растянутой в начале. Не следует также применять и сопротивления типа ВК-В. Так как в продаже нет спаренных сопротивлений необходимых номиналов, пришлось применить индивидуальную конструкцию соединения потенциометров на одной оси (см. «Радио» № 6, 1965 г.). Как показали испытания, прибор работает без стального футляра точно так же, как и с ним, т. е. излучения практически отсутствуют. Поэтому футляр служит лишь для защиты от пыли и как внешнее оформление, и, следовательно, его можно изготовить из фанеры, органического стекла, пластмассы и т. п. Точно также отпала необходимость в экранировании ламп. Конденсаторы С2, С3, С4 и С6, С7, С8 — типа КБГИ, а С1, C5, С10, С!2 — типа ОМБГП. Сопротивления постоянные типа МЛТ и ВС, а переменные R11 — типа СП-А, R18 — типа СПО. На ось последнего потенциометра насажена эластичная пластмассовая белая ручка.
Налаживание
Налаживание сводится к проверке режимов ламп в соответствии с указанными на принципиальной схеме и к тщательному сопряжению потенциометров R1 и R3. Необходимо, чтобы в любой точке (при вращении оси) величины сопротивлений обоих потенциометров совпадали или имели незначительную разницу. Это достигается подбором идентичных сопротивлений. Градуировку легче всего производить по прибору ИЧ-6 (измеритель частоты), который имеется в радио-и физических кабинетах и лабораториях. В указателе настройки из органического стекла вдоль визирной линии необходимо просверлить четыре отверстия по числу поддиапазонов и острием карандаша сквозь эти отверстия делать засечки на шкале.
Эксплуатация
Прибор готов к работе через пять минут после включения. Для получения максимального выходного напряжения ручки потенциометров R11 и R18 устанавливаются в крайнее положение по часовой стрелке. Любое промежуточное напряжение достигается вращением ручки R11 в обратном направлении. Вращение ручки R18 не влияет на показания индикатора (измерителя) выхода генератора, а изменяет только выходное напряжение, подводимое к испытываемому усилителю НЧ. Поэтому в тех наиболее частых случаях, когда не требуются показания абсолютного значения выходного сигнала, как, например, при снятии частотной характеристики, ручкой потенциометра R11 устанавливают стрелку индикатора генератора в положение ясного отсчета (0,75 от максимума), а ручкой потенциометра R18 устанавливают стрелку лампового вольтметра (измерителя выхода усилителя НЧ) в нужное положение, например, 2—3 в. В тех весьма не частых случаях, когда требуется знать абсолютное значение сигнала, подводимого ко входу усилителя, как, например, при определении чувствительности усилителя НЧ, необходимо установить ту или иную кратность напряжения сигнала по отношению к показанию измерителя выхода ЗГ. Для этого нужно, как и в предыдущем случае, ручкой потенциометра R11 установить стрелку измерителя выхода в любое желаемое положение, ламповый вольтметр переключить с выхода усилителя НЧ на его вход и, вращая ручку второго потенциометра (R18) влево из ее крайнего правого положения, уменьшить напряжение, показываемое ламповым вольтметром, в любое необходимое число раз (3, 5, 10, 15—50 раз). После этого ламповый вольтметр снова подключают к выходу усилителя НЧ и продолжают работу. Эта операция занимает 15—20 сек. Для определения резонансной частоты громкоговорителей используется либо налаживаемый усилитель НЧ, либо низкочастотная часть любого приемника таким образом, что генератор является блоком всего устройства (или приставкой). Сигнал от генератора подается на вход усилителя НЧ, а к выходному трансформатору подключается испытуемый громкоговоритель последовательно с активным сопротивлением, величина которого в 20—50 раз больше сопротивления звуковой катушки. Предварительно необходимо отключить стационарный громкоговоритель. При этом частотная характеристика усилителя и параметры выходного трансформатора не оказывают заметного влияния.
