Основно въведение в измервателния уред на мрежата

The Grid Dip метър (GDM) или Grid Dip осцилатор (GDO) е електронен инструмент, използван в измерване и тестване на радиочестотни схеми. Това е основно осцилатор с открита намотка и отчитане на амплитудата на трептене. Той има три основни функции:

Измерване на резонансната честота
- на LC резонансна верига,
- кристално / керамичен резонатор,
- или антена,
Измерване на индуктивност или капацитет,
Измерване на честотата на сигнал,
Генериране на RF синусоидални сигнали.

На горното изображение на GDM можете да видите шапката на копчето да насочва настройващия кондензатор с честотна скала, а от лявата страна има сменяеми намотки за различни честотни ленти и точно под честотната скала има измервател, който отчита осцилатора изходно напрежение. Научете повече за различните видове осцилатори тук.

Какво се крие зад името?

Измервателните уреди на мрежата се наричат така, защото в деня, в който са направени с триоди и са използвани за измерване на амплитудата на осцилатора чрез измерване на тока, протичащ през резистора на мрежата.

Съвременните GDO не се правят с вакуумни тръби, а с транзистори - за предпочитане JFET или Dual-Gate MOSFET, поради техния висок входен импеданс, който прави осцилатора по-стабилен. GDO с транзистори могат да се нарекат TDO или TDM (Trans dip осцилатор / метър). Те могат да бъдат направени и с тунелен диод (тунелен осцилатор / метър) вместо транзистор или тръба.

Основната схема

Показаната тук схема идва от книга, наречена „ Konstrukcje krótkofalarskie dla początkujących “ от Andrzej Janeczek, позивен SP5AHT. Това е напълно възможно най-простата GDM схема, използваща BJT,

В основата на тази схема лежи VFO в конфигурация на Хартли, R1 осигурява базово отклонение, R2 ограничава тока на колектора, C5 отделя захранването, превключвано от превключвателя GF, C4 предотвратява късото отклонение на основата към земята от L. C3 и L форма резонансна верига, която задава честотата, C2, P2 (грешка при печат, трябва да бъде D2) и D1 образуват удвоител на напрежение, който изправя (магнитните измервателни уреди не могат да измерват променлив ток) сигнала, който след това се филтрира от C1 и се подава към 50uA метър чрез гърнето за настройка на чувствителността P1.

L трябва да се монтира извън кутията на гнездо, за да може да се замени за различни намотки за различни ленти. Гнездото и щепселът на бобината могат да бъдат 5 или 3-пинов DIN, стерео 3,5 мм гнездо / жак или каквото имате под ръка, което също предотвратява неправилното включване на бобината (заземена част към основата и обратно), тъй като може да предотврати трептенето. C3 може да бъде стандартен променлив кондензатор от транзисторно радио, въпреки че такъв без нищо между плочите (въздушен тип) е за предпочитане за по-висока честотна стабилност. T1 може да бъде всеки NPN BJT с hFE над 150 и честота на преход над 100MHz, като 2SC1815, 2N2222A, 2N3904, BF199. L зависи от желаната лента, за LW и MW може да се навие на феритна пръчка, но при SW и нагоре въздушната сърцевина е по-добра.За обхват 3MHz - 8MHz това е 11uH, но може да се изчисли, като се използват многото онлайн калкулатори за различни намотки.

Измерване на резонанс на LC верига

Използването на Grid Dip Meter като резонансно устройство за измерване на резонансната верига на индуктор-кондензатор зависи от веригата. Ако това е просто резонансна верига, която не е свързана с нищо и с изложената намотка, просто трябва да поставите намотката на резонансната верига близо до откритата намотка на GDM, да настроите GDM, докато глюкомерът падне. Този спад е причинен от резонансната верига, свързана към намотката в GDM, абсорбираща част от енергията в резонансната верига, причинявайки спад в изходното напрежение на осцилатора и промяна в показаната стойност на измервателния уред.

Ако намотката е екранирана (IF трансформатори например), трябва да свържете GDM, като навиете няколко завъртания на проводника и го свържете между

Измерване на резонанса на резонатора

Измерването на кристални резонатори с GDM е лесно, но не много точно. Този метод е полезен за определяне на честотата на кристалите, когато етикетът е износен. Всичко, което трябва да направите, е да свържете няколко завъртания на жица около намотката GDM и да свържете този контур към кристала. Резонансът ще бъде много стръмен, така че трябва да настроите GDM много бавно.

Измерване на резонанса на антената

За да измерите резонансните честоти на антената (като дипол), навийте няколко завъртания на жица около намотката GDM и я свържете към конектора на антената. Настройте GDM и разменете бобини, докато видите падането на глюкомера. Можете също така да измервате колко широколентова е антената, като отбелязвате колко бързо пада иглата по време на настройка.

Измерване на индуктивност или капацитет

Можете да измервате индуктивността на индуктор или кондензатор, като паралелно направите резонансна верига с измерения индуктор или кондензатор и кондензатор / индуктор с известна стойност и настроите GDM и смените намотки, докато видите падането на измервателния уред, точно както обикновена LC верига. Въведете резонансната честота и известния капацитет / индуктивност в LC резонансен калкулатор, за да получите неизвестната индуктивност / капацитет.

Преди това направихме базиран на Arduino измервател на капацитет и измервател на честота, за да измерим капацитета и честотата.

Измерване на честотата на сигнала

Има два начина за измерване на честотата с помощта на GDM:

Абсорбционно измерване на честотата
Измерване на честотата на хетеродин

Измерването на поглъщащата честота работи, когато GDM е изключен, сигналът се прилага към няколко завъртания на тел, завъртени около намотката на GDM, след това измервателният уред се настройва и намотките се променят, докато показанието на измервателния уред се покачи и това е честотата на сигнала.

Режимът на измерване на абсорбиращата честота работи подобно на кристалното радио, настроената схема GDM отхвърля всички сигнали от честоти, различни от резонансната честота, диодът превръща високочестотния променлив ток на сигнала в DC, тъй като измервателните уреди могат да работят само с DC. Той работи само с тези GDM типове, при които измервателният уред е свързан към резонансната верига чрез диод, като този в основната TDO схема, обяснен по-рано. Амплитудата на сигнала трябва да бъде относително висока, не по-малка от 100mV, поради напрежението на диода напред. Може да се използва и за да видите нивото на хармонично изкривяване в сигнала, просто настройте GDM на честота 2, 3 или 4 пъти по-висока от измерената честота на сигнала и също така настройте на честота 2 или 3 пъти по-ниска, за да видите дали на първо място не е измерил хармоник.

Режимът на измерване на честотата на хетеродин работи само с тези GDM, които имат специален телефонен жак. Той работи на принципа на смесване на честоти, например, ако нашият GDM се колебае при 1000kHz и има сигнал от 1001kHz, свързан към намотката на GDM, честотите хетеродин (микс), създаващи сигнал на 1kHz (1001kHz - 1000kHz = 1kHz), който може да бъде чува се дали в жака има включени слушалки.

Това е много по-чувствителен и точен метод за измерване на честотата и може да се използва за съвпадение на кристали за кристален филтър.

Генериране на сигнал

За да използвате вашия GDM като осцилатор с променлива честота, всичко, което трябва да направите, е да навиете намотка върху оригиналната GDM намотка и да свържете буферен усилвател към нея. Препоръчва се използването на буферен усилвател, тъй като приемането на изхода директно от бобината, навита върху бобината GDM, ще я натовари и ще предизвика нестабилност на амплитудата и честотата и може би дори трептенията отшумяват.

Генериране на модулирани RF сигнали

Някои мрежови измервателни уреди могат да генерират AM модулирани сигнали, или го правят, като го модулират с 60Hz AC от силовия трансформатор, 120Hz AC след коригиране (първите два са обичайните методи в старата тръбна GDM) или като имат вграден AF генератор (по-често се срещат в изискани транзисторни TDM). Ако модулацията се случи в генератора, в AM сигнала може да има малък FM компонент.