Базовое введение в измеритель угла падения сетки

Сетка Dip - метр (ГДС) или гетеродинный индикатор резонанс (ГД) представляет собой электронный прибор, используемый при измерении и тестировании радиочастотных схем. По сути, это генератор с открытой катушкой и считыванием амплитуды колебаний. Он выполняет три основные функции:

Измерение резонансной частоты
- резонансного контура LC,
- Кристаллический / керамический резонатор,
- или антенна,
Измерение индуктивности или емкости,
Измерение частоты сигнала,
Генерация синусоидальных сигналов RF.

На приведенном выше изображении GDM вы можете видеть, что ручка-шляпа управляет настраивающим конденсатором со шкалой частот, а с левой стороны есть сменные катушки для разных диапазонов частот, а прямо под шкалой частот есть измеритель, который считывает показания генератора. выходное напряжение. Узнайте больше о различных типах осцилляторов здесь.

Что стоит за названием?

Grid Dip Meters называются так потому, что в свое время они были сделаны с использованием триодов и использовались для измерения амплитуды осциллятора путем измерения тока, протекающего через сеточный резистор.

Современные GDO изготавливаются не на электронных лампах, а на транзисторах - предпочтительно JFET или MOSFET с двумя затворами из-за их высокого входного импеданса, что делает генератор более стабильным. GDO с транзисторами могут называться TDO или TDM (Trans dip осциллятор / измеритель). Они также могут быть изготовлены с туннельным диодом (осциллятор / измеритель туннельного падения) вместо транзистора или лампы.

Основная схема

Схема, показанная здесь, взята из книги Анджея Янечека « Konstrukcje krótkofalarskie dla początkujących », позывной SP5AHT. Вполне возможно, что это простейшая схема GDM с использованием BJT,

В основе этой схемы лежит VFO в конфигурации Хартли, R1 обеспечивает смещение базы, R2 ограничивает ток коллектора, C5 разъединяет источник питания, переключаемый переключателем GF, C4 предотвращает замыкание базы смещения на землю L. C3 и L образуют резонансный контур, который устанавливает частоту, C2, P2 (ошибка печати, должна быть D2) и D1 образуют удвоитель напряжения, который выпрямляет (магнитные счетчики не могут измерять переменный ток) сигнал, который затем фильтруется C1 и подается на 50uA измерителя с помощью регулятора чувствительности P1.

L должен быть установлен вне корпуса на розетке, чтобы его можно было заменить на разные катушки для разных лент. Розетка и вилка катушки могут быть 5- или 3-контактным DIN, стереоразъемом / разъемом 3,5 мм или тем, что у вас есть под рукой, что также предотвращает неправильное подключение катушки (заземленная часть к базе и наоборот), так как это может предотвратить колебания. C3 может быть стандартным переменным конденсатором от транзисторного радиоприемника, хотя конденсатор без чего-либо между пластинами (воздушный тип) предпочтительнее для большей стабильности частоты. T1 может быть любым NPN BJT с hFE более 150 и частотой перехода более 100 МГц, например 2SC1815, 2N2222A, 2N3904, BF199. L зависит от желаемого диапазона, для LW и MW его можно намотать на ферритовый стержень, но при SW и выше воздушный сердечник лучше.Для диапазона от 3 до 8 МГц это 11 мкГн, но его можно рассчитать с помощью многих онлайн-калькуляторов катушек для разных диапазонов.

Измерение резонанса LC-цепи

Использование измерителя провала в сетке в качестве устройства для измерения резонанса контура индуктивности и конденсатора зависит от контура. Если это просто резонансный контур, ни к чему не подключенный и с открытой катушкой, вам просто нужно поместить катушку резонансного контура рядом с открытой катушкой GDM, настроить GDM, пока измеритель не упадет. Это падение вызвано тем, что резонансный контур, связанный с катушкой в GDM, поглощает часть энергии в резонансном контуре, вызывая падение выходного напряжения генератора и изменение отображаемого значения измерителя.

Если катушка экранирована (например, трансформаторы ПЧ), вам необходимо подключить GDM, намотав несколько витков провода и подключив его между

Измерение резонанса резонатора.

Измерение кристаллических резонаторов с помощью GDM несложно, но не очень точно. Этот метод полезен для определения частоты кристалла, когда этикетка стерлась. Все, что вам нужно сделать, это подключить несколько витков провода вокруг катушки GDM и подключить эту петлю к кристаллу. Резонанс будет очень крутым, поэтому вам нужно настраивать GDM очень медленно.

Измерение резонанса антенны

Для измерения резонансных частот антенны (например, диполя) намотайте несколько витков провода вокруг катушки GDM и подключите ее к разъему антенны. Настройте GDM и меняйте катушки, пока не увидите провал на измерителе. Вы также можете измерить ширину полосы частот антенны, отметив, насколько быстро стрелка опускается во время настройки.

Измерение индуктивности или емкости

Вы можете измерить индуктивность катушки индуктивности или конденсатора, создав резонансный контур с измеряемой катушкой индуктивности или конденсатора и конденсатором / катушкой индуктивности известного значения, настроив GDM и меняя катушки до тех пор, пока не увидите провал на измерителе, как в случае обычный LC-контур. Введите резонансную частоту и известную емкость / индуктивность в вычислитель LC-резонанса, чтобы получить неизвестную индуктивность / емкость.

Ранее мы сделали измеритель емкости и частотомер на базе Arduino для измерения емкости и частоты.

Измерение частоты сигнала

Существует два способа измерения частоты с помощью GDM:

Измерение частоты поглощения
Измерение частоты гетеродина

Измерение частоты поглощения работает, когда GDM выключен, сигнал подается на несколько витков провода, обмотанного вокруг катушки GDM, затем настраивается измеритель и катушки меняются до тех пор, пока показания измерителя не увеличатся, и это будет частота сигнала.

Режим измерения поглощающей частоты работает аналогично кварцевому радиоприемнику, настроенная схема GDM отклоняет все сигналы с частот, отличных от его резонансной частоты, диод превращает высокочастотный переменный ток сигнала в постоянный, потому что счетчики могут работать только с постоянным током. Он работает только с теми типами GDM, у которых измеритель подключен к резонансному контуру через диод, например, тот, который описан ранее в базовой схеме TDO. Амплитуда сигнала должна быть относительно высокой, не менее 100 мВ, из-за прямого напряжения диода. Его также можно использовать, чтобы увидеть уровень гармонических искажений в сигнале, просто настройте GDM на частоту в 2, 3 или 4 раза выше, чем частота измеряемого сигнала, а также настройтесь на частоту в 2 или 3 раза ниже, чтобы увидеть, если вы не измеряли гармонику.

Режим измерения гетеродинной частоты работает только с теми GDM, у которых есть специальный телефонный разъем. Он работает по принципу смешивания частот, например, если наш GDM колеблется на частоте 1000 кГц и сигнал 1001 кГц соединен с катушкой GDM, частоты гетеродинны (смешиваются), создавая сигнал на 1 кГц (1001 кГц - 1000 кГц = 1 кГц), который может быть слышно, если к разъему подключены наушники.

Это гораздо более чувствительный и точный метод измерения частоты, который может использоваться для согласования кристаллов с кварцевым фильтром.

Генерация сигнала

Чтобы использовать GDM в качестве генератора переменной частоты, все, что вам нужно сделать, это намотать катушку на исходную катушку GDM и подключить к ней буферный усилитель. Рекомендуется использование буферного усилителя, потому что получение выходного сигнала непосредственно из катушки, намотанной на катушку GDM, будет загружать его и вызывать нестабильность амплитуды и частоты и, возможно, даже затухание колебаний.

Генерация модулированных радиочастотных сигналов

Некоторые сетевые счетчики способны генерировать модулированные сигналы AM, они либо делают это, модулируя их переменным током 60 Гц от силового трансформатора, переменным током 120 Гц после выпрямления (первые два - обычные методы в старых ламповых GDM) или с помощью встроенного генератора AF (чаще встречается в модных транзисторных TDM). Если модуляция происходит в генераторе, в AM-сигнале может быть небольшая составляющая FM.