ГИР с индикатором на светодиоде
Редко встречающийся в радиолюбительской лаборатории гетеродинный индикатор резонанса можно использовать для оценки резонансной частоты высокочастотного колебательного контура или параметров его компонентов — емкости или индуктивности. Предложенная автором конструкция имеет малые габариты и в сравнении с ГИР с магнитоэлектрическим индикатором более удобна в эксплуатации.
Для определения резонансной частоты колебательного контура в заданном диапазоне или измерения малых значений индуктивности либо емкости можно применить несложный гетеродинный индикатор резонанса (ГИР) со световой индикацией. Его схема показана на рис. 1.
Генератор ВЧ собран на высокочастотном транзисторе Ю"316А с резонансным контуром по схеме емкостной трех- точки Рабочий диапазон частот — 110... 170 МГц. Перестройку частоты генератора осуществляют изменением напряжения на варикапе VD2 переменным резистором R2. При работе ненагруженного генератора выпрямленное диодом VD3 напряжение закрывает полевой транзистор VT2, ток через него мал и светодиод не светится. Если ка тушку L1 генератора поместить в непосредственной близости к катушке колебательного контура, то при настройке ГИР в резонанс с внешним колебательным контуром потери, вносимые этим контуром, увеличиваются настолько, что закрывающее напряжение на затворе VT2 заметно уменьшается. Светодиод начинает светиться, индицируя совпадение частоты настройки связанных контуров.
Диапазон частот генератора можно изменить в некоторых пределах соответствующим выбором индуктивности катушки L1 или применением другого варикапа. Однако следует иметь в виду, что при увеличении числа витков катушки увеличивается и собственная (межвитковая) емкость, ограничивающая диапазон перестройки генератора.
Питание для ГИР можно использовать от батареи гальванических элементов с напряжением 9 В или иного внешнего блока питания. Специальный выключатель питания в приборе не предусмотрен Для повышения чувствительности ГИР желательно подобрать полевой транзистор VT2 (КПЗОЗБ) с минимальным напряжением отсечки.
В качестве корпуса был использован луженый жестяной корпус от батареи "Крона". Для установки переменного резистора R2 в центре верхней (по рис. 2) части корпуса сверлят отверстие и ножницами от края к этому отверстию делают прорезь. После установки резистора эту прорезь запаивают. Для вращения оси переменного резистора использовано подходящее пластмассовое зубчатое колесико, на котором удобно нанести цифровую шкалу частоты настройки ГИР. Светодиод HL1 устанавливают рядом с колесиком таким образом, чтобы он выполнял роль риски для отсчета частоты настройки. Для повышения точности отсчета корпус индикатора можно обточить надфилем для придания ему треугольной формы (как у светодиодов серий КИПМ06, КИПМ07, которые также можно применить в этой конструкции).
Практически все детали монтируют на небольшой плате, устанавливаемой внутри корпуса. Элементы VD1, VD4, R1, R2 и светодиод HL1 монтируют непосредственно в корпусе. Катушка L1 состоит из четырех витков провода ПЭЛ 0, 45, намотанного на оправке диаметром 3 мм. Эту катушку припаивают с наружной стороны платы (корпуса) таким образом, чтобы расстояние между катушкой и корпусом ГИР было около 15 мм. Монтаж устройства производят в следующем порядке. В корпус устанавливают платку разъема батареи с припаянным диодом VD4, которую фиксируют припаиванием отрезков медного провода. Затем устанавливают переменный резистор с припаянными к нему элементами R1 и VD1. В корпус вклеивают светодиод. Плату устанавливают на место после настройки, и припаивают соответствующие выводы.
При настройке устройства подбором резистора R4 в цепи смещения VT1 добиваются устойчивой генерации во всем диапазоне частот. Далее при крайнем нижнем (по схеме) положении движка переменного резистора подбором резистора R6 в цепи затвора полевого транзистора КПЗОЗБ достигают минимальной яркости свечения светодиода.
Калибровку производить лучше с помощью образцового частотомера или колебательных контуров с известной резонансной частотой. Значение частоты выцарапывают шилом на пластмассовом колесике переменного резистора.
Перед измерением к клеммной колодке ГИР подсоединяют батарею или иной источник питания с напряжением 9 В. Катушку L1 приближают к испытуемому контуру и вращают колесико до возникновения свечения индикатора HL1, напротив которого и считывают частоту резонанса.
Работоспособность ГИР можно проверить введением металлического предмета внутрь катушки L1. В этом случае также возрастает расход энергии контура, о чем немедленно сообщит загорание индикатора HL1.
Для определения индуктивности катушки к ней параллельно припаивают конденсатор с известной емкостью, образуя "пробный" контур. Катушку прибора приближают к проверяемой катушке, и вращением колесика добиваются зажигания индикатора настройки, после чего по шкале определяют частоту резонанса. Индуктивность испытуемой катушки Lx находят из известных значений частоты резонанса F и емкости конденсатора С по формуле
Lx= 25330/(CF2),
где L — индуктивность катушки в мкГн; С — емкость образцового конденсатора в пф; F — частота в МГц.
Оценку емкости конденсатора производят аналогично Собирают колебательный контур из испытуемой емкости Сх и образцовой индуктивности L и с помощью прибора определяют его резонансную частоту F. Емкость вычисляют по формуле
Сх= 25330/(LF2).
Для определения резонансной частоты колебательного контура в заданном диапазоне или измерения малых значений индуктивности либо емкости можно применить несложный гетеродинный индикатор резонанса (ГИР) со световой индикацией. Его схема показана на рис. 1.
Генератор ВЧ собран на высокочастотном транзисторе Ю"316А с резонансным контуром по схеме емкостной трех- точки Рабочий диапазон частот — 110... 170 МГц. Перестройку частоты генератора осуществляют изменением напряжения на варикапе VD2 переменным резистором R2. При работе ненагруженного генератора выпрямленное диодом VD3 напряжение закрывает полевой транзистор VT2, ток через него мал и светодиод не светится. Если ка тушку L1 генератора поместить в непосредственной близости к катушке колебательного контура, то при настройке ГИР в резонанс с внешним колебательным контуром потери, вносимые этим контуром, увеличиваются настолько, что закрывающее напряжение на затворе VT2 заметно уменьшается. Светодиод начинает светиться, индицируя совпадение частоты настройки связанных контуров.
Диапазон частот генератора можно изменить в некоторых пределах соответствующим выбором индуктивности катушки L1 или применением другого варикапа. Однако следует иметь в виду, что при увеличении числа витков катушки увеличивается и собственная (межвитковая) емкость, ограничивающая диапазон перестройки генератора.
Питание для ГИР можно использовать от батареи гальванических элементов с напряжением 9 В или иного внешнего блока питания. Специальный выключатель питания в приборе не предусмотрен Для повышения чувствительности ГИР желательно подобрать полевой транзистор VT2 (КПЗОЗБ) с минимальным напряжением отсечки.
В качестве корпуса был использован луженый жестяной корпус от батареи "Крона". Для установки переменного резистора R2 в центре верхней (по рис. 2) части корпуса сверлят отверстие и ножницами от края к этому отверстию делают прорезь. После установки резистора эту прорезь запаивают. Для вращения оси переменного резистора использовано подходящее пластмассовое зубчатое колесико, на котором удобно нанести цифровую шкалу частоты настройки ГИР. Светодиод HL1 устанавливают рядом с колесиком таким образом, чтобы он выполнял роль риски для отсчета частоты настройки. Для повышения точности отсчета корпус индикатора можно обточить надфилем для придания ему треугольной формы (как у светодиодов серий КИПМ06, КИПМ07, которые также можно применить в этой конструкции).
Практически все детали монтируют на небольшой плате, устанавливаемой внутри корпуса. Элементы VD1, VD4, R1, R2 и светодиод HL1 монтируют непосредственно в корпусе. Катушка L1 состоит из четырех витков провода ПЭЛ 0, 45, намотанного на оправке диаметром 3 мм. Эту катушку припаивают с наружной стороны платы (корпуса) таким образом, чтобы расстояние между катушкой и корпусом ГИР было около 15 мм. Монтаж устройства производят в следующем порядке. В корпус устанавливают платку разъема батареи с припаянным диодом VD4, которую фиксируют припаиванием отрезков медного провода. Затем устанавливают переменный резистор с припаянными к нему элементами R1 и VD1. В корпус вклеивают светодиод. Плату устанавливают на место после настройки, и припаивают соответствующие выводы.
При настройке устройства подбором резистора R4 в цепи смещения VT1 добиваются устойчивой генерации во всем диапазоне частот. Далее при крайнем нижнем (по схеме) положении движка переменного резистора подбором резистора R6 в цепи затвора полевого транзистора КПЗОЗБ достигают минимальной яркости свечения светодиода.
Калибровку производить лучше с помощью образцового частотомера или колебательных контуров с известной резонансной частотой. Значение частоты выцарапывают шилом на пластмассовом колесике переменного резистора.
Перед измерением к клеммной колодке ГИР подсоединяют батарею или иной источник питания с напряжением 9 В. Катушку L1 приближают к испытуемому контуру и вращают колесико до возникновения свечения индикатора HL1, напротив которого и считывают частоту резонанса.
Работоспособность ГИР можно проверить введением металлического предмета внутрь катушки L1. В этом случае также возрастает расход энергии контура, о чем немедленно сообщит загорание индикатора HL1.
Для определения индуктивности катушки к ней параллельно припаивают конденсатор с известной емкостью, образуя "пробный" контур. Катушку прибора приближают к проверяемой катушке, и вращением колесика добиваются зажигания индикатора настройки, после чего по шкале определяют частоту резонанса. Индуктивность испытуемой катушки Lx находят из известных значений частоты резонанса F и емкости конденсатора С по формуле
Lx= 25330/(CF2),
где L — индуктивность катушки в мкГн; С — емкость образцового конденсатора в пф; F — частота в МГц.
Оценку емкости конденсатора производят аналогично Собирают колебательный контур из испытуемой емкости Сх и образцовой индуктивности L и с помощью прибора определяют его резонансную частоту F. Емкость вычисляют по формуле
Сх= 25330/(LF2).
Особенно эффективно ГИР можно использовать для определения индуктивности катушек в доли микрогенри. Например, катушка из восьми витков медного провода ПЭЛ 0, 45 мм, намотанного на резьбовой части используемого как оправка винта МЗ, имеет индуктивность 0, 1 мкГн.
