- Cái gì đằng sau cái tên?
- Mạch cơ bản
- Đo cộng hưởng của mạch LC
- Đo độ cộng hưởng của bộ cộng hưởng
- Đo cộng hưởng ăng ten
- Đo điện cảm hoặc điện dung
- Đo tần số của tín hiệu
- Tạo tín hiệu
- Tạo tín hiệu RF được điều chế
Các Lưới Dip Meter (GDM) hoặc Lưới Dip Oscillator (GDO) là một công cụ điện tử được sử dụng trong đo lường và thử nghiệm các mạch tần số vô tuyến. Về cơ bản nó là một bộ dao động với một cuộn dây tiếp xúc và đọc biên độ dao động. Nó có ba chức năng chính:
- Đo tần số cộng hưởng
- của một mạch cộng hưởng LC,
- một bộ cộng hưởng Pha lê / Gốm,
- hoặc một Antenna,
- Đo điện cảm hoặc điện dung,
- Đo tần số của tín hiệu,
- Tạo tín hiệu sóng sin RF.
Trong hình ảnh trên của GDM, bạn có thể thấy mũ núm điều khiển tụ điều chỉnh với thang tần số và ở phía bên trái có các cuộn dây có thể trao đổi cho các dải tần số khác nhau và ngay dưới thang tần số, có một đồng hồ đọc ra dao động. điện áp đầu ra. Tìm hiểu thêm về các loại dao động khác nhau tại đây.
Cái gì đằng sau cái tên?
Grid Dip Meters được gọi như vậy bởi vì ngày xưa chúng được sản xuất bằng cách sử dụng triodes và được sử dụng để đo biên độ dao động bằng cách đo dòng điện chạy qua điện trở lưới.
GDO hiện đại không được sản xuất bằng ống chân không mà bằng bóng bán dẫn - tốt nhất là JFET hoặc MOSFET cổng kép do trở kháng đầu vào cao giúp bộ dao động ổn định hơn. GDO với các bóng bán dẫn có thể được gọi là TDO hoặc TDM (Bộ dao động / mét chuyển tiếp nhúng). Chúng cũng có thể được chế tạo bằng một điốt đường hầm (bộ dao động nhúng đường hầm / mét) thay vì một bóng bán dẫn hoặc ống.
Mạch cơ bản
Mạch hiển thị ở đây đến từ một cuốn sách có tên “ Konstrukcje krótkofalarskie dla początkujących ” của Andrzej Janeczek, gọi ký hiệu SP5AHT. Nó có thể là mạch GDM đơn giản nhất sử dụng BJT,
Ở trung tâm của mạch này là một VFO trong cấu hình Hartley, R1 cung cấp phân cực cơ sở, R2 giới hạn dòng thu, C5 tách nguồn cung cấp điện được chuyển đổi bởi công tắc GF, C4 ngăn phân cực cơ sở bị ngắn xuống đất bởi dạng L. C3 và L. một mạch cộng hưởng đặt tần số, C2, P2 (lỗi in, phải là D2) và D1 tạo thành bộ nghi ngờ điện áp chỉnh lưu (đồng hồ từ không thể đo AC) tín hiệu, sau đó được lọc bởi C1 và cấp cho 50uA thông qua nồi cài đặt độ nhạy P1.
L nên được gắn bên ngoài vỏ trên một ổ cắm để nó có thể được đổi các cuộn dây khác nhau cho các dải khác nhau. Ổ cắm và phích cắm cuộn dây có thể là DIN 5 hoặc 3 chân, ổ cắm / giắc cắm 3,5 mm âm thanh nổi hoặc bất cứ thứ gì bạn có trên tay cũng ngăn không cho cuộn dây bị cắm sai cách (phần nối đất với đế và ngược lại), vì nó có thể ngăn cản dao động. C3 có thể là một tụ điện biến đổi tiêu chuẩn từ một đài bán dẫn, mặc dù một tụ điện không có bất cứ thứ gì giữa các bản cực (loại không khí) được ưu tiên hơn để có độ ổn định tần số cao hơn. T1 có thể là bất kỳ NPN BJT nào với hFE trên 150 và tần số chuyển tiếp trên 100MHz, chẳng hạn như 2SC1815, 2N2222A, 2N3904, BF199. L phụ thuộc vào dải mong muốn, đối với LW và MW, nó có thể được quấn trên thanh ferit nhưng ở lõi không khí SW trở lên thì tốt hơn.Đối với băng tần 3MHz - 8MHz, nó là 11uH nhưng có thể được tính bằng cách sử dụng nhiều máy tính cuộn dây trực tuyến cho các băng tần khác nhau
Đo cộng hưởng của mạch LC
Việc sử dụng Grid Dip Meter làm thiết bị đo cộng hưởng mạch điện dẫn-tụ điện phụ thuộc vào từng mạch. Nếu nó chỉ là mạch cộng hưởng, không kết nối với bất cứ thứ gì và với cuộn dây tiếp xúc, bạn chỉ cần đặt cuộn dây của mạch cộng hưởng gần với cuộn dây tiếp xúc của GDM, điều chỉnh GDM của bạn cho đến khi đồng hồ giảm xuống. Sự sụt giảm này là do mạch cộng hưởng được kết hợp với cuộn dây trong GDM hấp thụ một phần năng lượng trong mạch cộng hưởng, gây ra sự sụt giảm điện áp đầu ra của bộ dao động và thay đổi giá trị hiển thị của đồng hồ.
Nếu cuộn dây được che chắn (ví dụ: máy biến áp IF), bạn cần ghép nối GDM bằng cách cuộn một vài vòng dây và kết nối nó giữa
Đo độ cộng hưởng của bộ cộng hưởng
Đo cộng hưởng tinh thể với GDM rất dễ dàng nhưng không chính xác lắm. Phương pháp này hữu ích để xác định tần số tinh thể khi nhãn bị mòn. Tất cả những gì bạn cần làm là kết nối một vài vòng dây xung quanh cuộn GDM và kết nối vòng lặp đó với tinh thể. Sự cộng hưởng sẽ rất dốc nên bạn cần điều chỉnh GDM thật chậm.
Đo cộng hưởng ăng ten
Để đo các tần số cộng hưởng của một ăng-ten (chẳng hạn như một lưỡng cực), hãy quấn một vài vòng dây xung quanh cuộn GDM và kết nối nó với đầu nối ăng-ten. Điều chỉnh GDM và trao đổi các cuộn dây cho đến khi bạn thấy mức nhúng trên đồng hồ. Bạn cũng có thể đo mức độ dải rộng của ăng-ten bằng cách lưu ý tốc độ kim giảm xuống trong quá trình điều chỉnh.
Đo điện cảm hoặc điện dung
Bạn có thể đo độ tự cảm của cuộn cảm hoặc tụ điện bằng cách tạo mạch cộng hưởng với cuộn cảm hoặc tụ điện đo được và tụ điện / cuộn cảm có giá trị đã biết song song và điều chỉnh GDM và thay đổi cuộn dây cho đến khi bạn thấy điểm nhúng trên đồng hồ, giống như với một đoạn mạch LC đều. Nhập tần số cộng hưởng và điện dung / độ tự cảm đã biết vào máy tính cộng hưởng LC để có độ tự cảm / điện dung chưa biết.
Trước đây chúng tôi đã chế tạo một máy đo điện dung và máy đo tần số dựa trên Arduino để đo điện dung và tần số.
Đo tần số của tín hiệu
Có hai cách để đo tần số bằng GDM:
- Đo tần số hấp thụ
- Đo tần số Heterodyne
Đo tần số hấp thụ hoạt động khi GDM được tắt, tín hiệu được đưa vào một vài vòng dây quấn quanh cuộn GDM, sau đó đồng hồ được điều chỉnh và các cuộn dây được thay đổi cho đến khi chỉ số của đồng hồ tăng lên và đó là tần số tín hiệu.
Chế độ đo tần số hấp thụ hoạt động tương tự như một đài phát thanh tinh thể, mạch điều chỉnh GDM từ chối tất cả các tín hiệu từ các tần số khác với tần số cộng hưởng của nó, diode biến AC tần số cao của tín hiệu thành DC vì máy đo chỉ có thể hoạt động với DC. Nó chỉ hoạt động với những loại GDM có đồng hồ được kết nối với mạch cộng hưởng thông qua một diode, chẳng hạn như một trong mạch TDO cơ bản đã giải thích trước đó. Biên độ tín hiệu phải tương đối cao, không dưới 100mV, do điện áp chuyển tiếp của diode. Nó cũng có thể được sử dụng để xem mức độ méo hài trong tín hiệu, chỉ cần điều chỉnh GDM đến tần số cao hơn 2, 3 hoặc 4 lần so với tần số tín hiệu đo được và cũng điều chỉnh đến tần số thấp hơn 2 hoặc 3 lần để xem bạn không đo sóng hài ngay từ đầu.
Chế độ đo tần số Heterodyne chỉ hoạt động với những GDM có giắc cắm điện thoại chuyên dụng. Nó hoạt động trên nguyên tắc trộn tần số, ví dụ: nếu GDM của chúng ta dao động ở 1000kHz và có tín hiệu 1001kHz được kết hợp với cuộn GDM thì các tần số khác nhau (trộn) tạo ra tín hiệu trên 1kHz (1001kHz - 1000kHz = 1kHz) có thể nghe nếu có tai nghe được cắm vào giắc cắm.
Đây là một phương pháp đo tần số nhạy và chính xác hơn nhiều và có thể được sử dụng để kết hợp các tinh thể cho bộ lọc tinh thể.
Tạo tín hiệu
Để sử dụng GDM của bạn như một bộ dao động tần số thay đổi, tất cả những gì bạn phải làm là quấn một cuộn dây qua cuộn GDM ban đầu và kết nối bộ khuếch đại đệm với nó. Nên sử dụng bộ khuếch đại đệm vì lấy đầu ra trực tiếp từ cuộn dây quấn qua cuộn GDM sẽ tải nó và gây ra sự không ổn định về biên độ và tần số và thậm chí có thể làm giảm dao động.
Tạo tín hiệu RF được điều chế
Một số máy đo lưới có khả năng tạo ra tín hiệu được điều chế AM, chúng có thể làm điều đó bằng cách điều chế nó với 60Hz AC từ máy biến áp nguồn, 120Hz AC sau khi chỉnh lưu (hai phương pháp đầu tiên là phương pháp thông thường trong GDM ống cũ) hoặc bằng cách có bộ tạo AF tích hợp (thường được tìm thấy trong các bóng bán dẫn TDM). Nếu điều chế xảy ra ở máy phát, có thể có một thành phần FM nhỏ trong tín hiệu AM.