Для ремонта и настройки различной радиоприёмной и радиопередающей аппаратуры удобно использовать активный выносной щуп, оснащённый амплитудным детектором.
Для минимизации влияния измерительного щупа на контролируемые цепи он должен иметь высокое входное сопротивление и малую входную ёмкость.
На рис.1 показана принципиальная схема активного щупа с амплитудным детектором, предназначенного для работы со звуковым пробником, собранным по публикации [1], он также может использоваться совместно и с другими аналогичными устройствами. Поступающее на вход устройства напряжение высокой частоты через высоковольтный разделительный конденсатор С1, защитные резисторы R3, R4 и разделительный конденсатор СЗ поступает на вывод затвора высокочастотного полевого транзистора VT1. Резисторы R1, R2 нужны, чтобы разрядить конденсатор С1, который при работе с высоковольтными цепями, например, в ламповом радиоприёмнике может оказаться заряженным до напряжения в несколько сотен вольт. Встречно-последовательно включенные стабилитроны VD1, VD2 и кремниевые диоды VD3, VD4 ограничивают максимальную амплитуду входного сигнала на затворе VT1 до 5 В. Диоды VD3, VD4 установлены также для уменьшения входной ёмкости щупа.
Полевой транзистор усиливает поступающий на его затвор сигнал по напряжению в 3,5 раза. Усиленный сигнал с вывода стока через разделительный конденсатор С6 поступает на амплитудный детектор, выполненный на высокочастотных германиевых диодах VD5, VD6. При наличии на входе устройства высокочастотного сигнала, конденсатор С7 заряжается так, что напряжение в точке его соединения с VD5 будет отрицательным относительно общего провода. Это напряжение через высокоомный резистор R5 поступает на затвор VT1. Чем больше амплитуда входного напряжения, тем больше отрицательное напряжение на С7, тем сильнее закрывается транзистор VT1. Таким образом, осуществляется автоматическая регулировка усилением каскада на транзисторе VT1, что повышает удобство работы с устройством.
Продетектированный сигнал модулирующей низкой частоты выделяется на конденсаторе С9. Резистор R9 — нагрузка диодного детектора. Далее, через фильтр R11C10 он поступает на вход звукового пробника, к которому подключен выносной щуп. К выходу диодного детектора также подключен усилительный каскад на транзисторе VT2. При наличии на входе устройства высокочастотного сигнала амплитудой более 100 мВ, транзистор VT2 открывается, начинает светиться светодиод HL1.
Светодиодная индикация при наличии на входе устройства высокочастотного сигнала удобна тем, что можно обнаружить присутствие немоду- лированного ВЧ сигнала на входе устройства, например, наличие высокочастотного самовозбуждения на выходе усилителя мощности звуковой частоты, стабилизатора напряжения и т.п. устройств.
Усилительный каскад щупа питается напряжением +6 В постоянного тока через фильтр R10С2С4С8. Устройство потребляет ток около 1,5 мА.
Максимальное входное напряжение (в зависимости от входной частоты) 30…250 В. При этом, чем больше частота входного высокочастотного сигнала, тем меньше максимальное входное напряжение. При значительной перегрузке, например, если вы подключили щуп к передающей антенне 27 МГц, где ВЧ напряжение может достигать сотен вольт, резистор R3 перегорит. Работа щупа испытана на частотах до 60 МГц, при частоте входного сигнала ниже 10 кГц или выше 30 МГц чувствительность щупа снижается. Расширить рабочий частотный диапазон щупа до 50…100 МГц можно, если резисторы R3, R6 установить меньшего номинала, а резистор R7 и конденсатор С5 заменить перемычной. При этом значительно возрастёт потребляемый устройством ток, а максимальное входное допустимое напряжение при работе устройства на частотах выше 5 МГцумень- шится до 5 В.
Конструкция и детали
Все детали устройства установлены на небольшой монтажной плате (рис.2). После проверки работоспособности и отладки устройства, монтажную плату обматывают широкой липкой лентой «Скотч», поверх которой наматывают электрический экран из самоклеящейся алюминиевой фольги, электрически соединённой с общим проводом. Контактный провод прикрепляют к фольге скотчем, после чего монтажную плату помещают в круглый корпус от клеящего карандаша (рис.З).
Резисторы можно применить любого типа малогабаритные, например, С1-4, МЛТ, С1-14. Большинство резисторов установлено вертикально. Конденсатор С4 типа К53-19, К53-30 или импортный аналог. У импортных танталовых конденсаторов в цилиндрических корпусах тёмной полоской обозначен минусовый вывод, а в прямоугольных для поверхностного монтажа такой полоской обозначен плюсовой вывод. Остальные конденсаторы керамические, например, К10-17, К10-50 или аналоги. Конденсатор С2 должен быть установлен в непосредственной близости от соответствующих выводов резисторов R6 и R7. Для удобства монтажа некоторые резисторы и керамические конденсаторы применены в SMD-исполнении.
Стабилитроны BZV-55C4V7 можно заменить BZV55C-5V1, BZV55C-5V6, BZV55C-6V2 и другими аналогичными маломощными на напряжение стабилизации 4,7…6,2 В с возможно меньшей ёмкостью перехода.
Диоды КД522А можно заменить любыми из серий КД503, КД510, КД512, КД521, 1 N4148, 1N914, 1SS244. Вместо германиевых диодов ГД507А можно применить 1Д507А или более высокочастотные 1Д402А-Б, ГД402А-Б. Светодиод RL30-CB744D сверхьяркий синего цвета свечения, можно заменить RL30-GH744D. Полевой малошумящий высокочастотный транзистор 2SK161 можно заменить любым из серий КП307, 2П307. Подойдёт экземпляр с напряжением отсечки не более 3 В. Транзистор 2SC1740 можно заменить любым из серий SS9014, SS9013, ВС547, 2SC1815, КТ3102, КТ6111. Подойдёт экземпляр транзистора с коэффициентом передачи тока базы не менее 250.
Налаживание устройства заключается в подборе номинала резистора R6 таким образом, чтобы на выводе стока VT1 было напряжение 2,5…3 В. Если при этом номинал резистора R6 получается больше 2,2 кОм, то следует установить резистор R7 меньшего номинала и повторить настройку. Выносной щуп с амплитудным детектором подключают к звуковому пробнику с помощью штекера CШ-7 и трёхжильного экранированного провода. Внешний вид устройства в сборе, подключенного к звуковому пробнику, показан на фото в начале статьи.
Литература
- Бутов A. Л. Миниатюрный звуковой пробник с сетевым питанием // Радиоаматор. — 2009. — №9. — С. 2-4.
Автор: Андрей Бутов, с. Курба, Ярославской обл.
Источник: Радиоаматор №4, 2014
