Dispozitivul, a cărui diagramă schematică este prezentată în Fig. 1 este un generator de sunet care funcționează în intervalul de frecvență de la 23 Hz la 32 kHz. Întregul interval de frecvență este împărțit în patru sub-benzi: 23-155 Hz, 142-980 Hz, 800-5.500 Hz, 4,9-32 kHz. Dispozitivul are un indicator de tensiune de ieșire, precum și divizoare netede și în trepte, cu care puteți regla tensiunea de ieșire de la 10 mV la 10 V. Factorul de distorsiune armonică nu depășește 3%. Precizia măsurării tensiunii de ieșire este de 3%.
Diagramă schematică
După cum se vede din fig. 1, generatorul de sunet constă dintr-un excitator în două trepte L1, un adept de catod L2, un dispozitiv de ieșire și un redresor.
Excitatorul este asamblat conform circuitului cu reglaj capacitiv-reostat și este un amplificator de joasă frecvență în două trepte cu feedback pozitiv. Prima etapă de amplificare este asamblată în trioda stângă a lămpii L1 cu o sarcină sub forma unui rezistor R17. A doua treaptă de amplificare este asamblată pe trioda dreaptă a lămpii L1.
Rezistorul R18 este folosit ca sarcină. Conexiunea dintre trepte se realizează prin condensatorul C6. Feedback-ul pozitiv necesar pentru apariția oscilațiilor este alimentat de la circuitul anodic al triodei drepte la grila de control a triodei stângi printr-un condensator mare C5 și un divizor format din două secțiuni: rezistența R14, condensatoarele C1, C2 și rezistența R7. conectate în serie și condensatoarele C3, C4 conectate în paralel...
Tensiunea care acționează asupra grilei de control a triodei stângi L1 este îndepărtată din secțiunea paralelă a divizorului R7. C3, C4. Utilizarea unui divizor dependent de frecvență face posibilă obținerea condițiilor de autoexcitare pentru o singură frecvență, la care defazarea dintre tensiunea de feedback pozitiv pe grila de control a triodei stângi (divizor R7, SZ, C4) și anodul triodei drepte L1 este zero. Acest lucru face posibilă obținerea de oscilații sinusoidale cu ajutorul unui astfel de generator.
Pentru a modifica frecvența de generare, este necesară modificarea parametrilor elementelor incluse în lanțurile divizor. În acest circuit, se efectuează o schimbare lină a frecvenței prin schimbarea capacității unui condensator dublu CI, C4 și o schimbare bruscă - prin comutatorul B1, care modifică valorile rezistențelor incluse în lanțurile divizor (R5, R6 și R12, R13; R3, R4 și R10, R11; R1, R2 și R8, R9).
După cum arată calculele, la orice frecvență și a, grila de control a triodei din stânga a lămpii L1 va primi întotdeauna o tensiune suficient de mare, prin urmare, treptele amplificatorului vor introduce distorsiuni mari din cauza suprasarcinii. Reducerea acestor distorsiuni se realizează folosind feedback negativ, circuitul căruia constă dintr-un rezistor variabil R15, un rezistor constant R16 și lămpi cu incandescență L3, L4 conectate la catodul stâng al lămpii.
Bucla de feedback negativ stabilizează și tensiunea de ieșire, care se modifică relativ puternic cu frecvența. Odată cu creșterea tensiunii de ieșire a excitatorului, adâncimea feedback-ului negativ crește, ceea ce reduce câștigul primei trepte a generatorului. Astfel, tensiunea de ieșire a generatorului va fi stabilizată în interval.
Cele mai mici distorsiuni la ieșirea excitatorului vor fi atunci când tensiunea luată de la ramura paralelă a divizorului este aproape de tensiunea de reacție negativă, a cărei valoare, la reglarea dispozitivului, este setată folosind un rezistor variabil R15.
De la ieșirea excitatorului prin condensatorul de tranziție C7, tensiunea de frecvență audio este alimentată la intrarea followerului catodului, asamblat pe lampa L2. Lampa este încărcată cu potențiometrul R23. Divizorul, format din rezistențele R22, R21, stabilește modul de funcționare necesar pentru această etapă. Rezistorul de limitare R20. Utilizarea unui catod follower cu o impedanță mare de intrare face posibilă reducerea răspunsului la sarcină la frecvența generatorului și a cantității de distorsiune introdusă de treapta de ieșire.
Dispozitivul de ieșire constă dintr-un divizor neted (R23) și treptat (R26, R27; R28 ,. R29) și un voltmetru cu diodă convențional, care utilizează un galvanometru cu o scară de 50 μA. Rezistori de instalare R24, R25. Utilizarea rezistorului R30 permite o mai bună liniaritate a scării.
Detalii
Redresorul este asamblat conform schemei obișnuite de dublare a tensiunii cu undă completă. Aparatul poate fi alimentat de la o rețea de curent alternativ cu o tensiune de 110, 127 și 220 V.
Dispunerea pieselor pe șasiu este prezentată în fig. 2. Sasiul cu dimensiunile 180X X 170x63mm este realizat din aluminiu de 2mm grosime. La acesta este atașat un panou frontal de 150X180mm. Vederea panoului frontal este prezentată în Fig. 3, din partea de instalare - în fig. 4. Este posibilă și o altă aranjare a pieselor, totuși, ar trebui să se străduiască ca transformatorul de putere Tr1 să fie cât mai departe posibil de circuitele de rețea ale lămpii L1.
Comutatorul B1 este cu două plăci pentru patru poziții. A doua placă este utilizată pentru a monta rezistențele individuale ale divizorului dependent de frecvență.
Lămpile L3, L4 sunt folosite de la proiectorul de cinema „Luch” (110 V, 8 W). Puteți folosi o lampă IA 220 V cu o putere de 10-25 wați. Transformator de putere de la receptorul „Record-53M”. De asemenea, puteți utiliza transformatoare de la receptoarele Moskvich-V, Volna, ARZ-52 etc.
Pentru confortul instalării dispozitivului, ramurile divizorului dependent de frecvență sunt compuse din două rezistențe conectate în serie (R1, R2, R8, R9 etc.). Configurarea generatorului începe cu verificarea funcționării redresorului. Sub sarcină, tensiunea la ieșirea redresorului ar trebui să fie egală cu 280-320 V. Curentul consumat de dispozitiv de la redresor trebuie să fie în intervalul 30-35 mA.
După aceea, un osciloscop este conectat la ieșirea generatorului (1/1-Gn1) și se obține cea mai joasă frecvență a oscilațiilor stabile și absența distorsiunii. Forma curbei de oscilație generată este mult influențată de mărimea feedback-ului negativ. Cu un feedback negativ slab (R15 este mare), se obțin oscilații mai stabile, dar cu distorsiuni de formă vizibile.
Cu o legătură puternică, vibrațiile se descompun. Prin urmare, prin alegerea valorii feedback-ului negativ (R15), se găsește o soluție de compromis: se alege adâncimea feedback-ului astfel încât să se asigure o generare suficient de stabilă pe întregul interval de frecvență și o formă bună a curbei.
Pentru a calibra scara generatorului, puteți utiliza un contor de frecvență sau un generator de frecvență audio. În ultimul caz, fiecare dintre cele patru scale este calibrată folosind cifrele Lissajous observate pe ecranul tubului osciloscopului. Indicatorul de ieșire este calibrat folosind un voltmetru de referință cu tub, care este conectat între punctele a-b ale circuitului.
Modificarea tensiunii furnizate la intrarea divizorului (sau a indicatorului) este efectuată de potențiometrul R23 și o componentă de tensiune variabilă de ordinul a 13 V. După ce au stabilit tensiunea pe voltmetrul de referință 10 în rezistorul variabil R24, se asigură că săgeata indicator deviază la scara completă. Setarea tensiunii corespunzătoare la 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 și 1 V conform voltmetrului de referință cu potențiometrul R23, faceți de fiecare dată semnele corespunzătoare la scara indicatorului CA.
Trebuie remarcat faptul că prezența unei capacități constante C2 în ramura superioară a divizorului îmbunătățește semnificativ condițiile de apariție a oscilațiilor la frecvențe înalte și contribuie la egalizarea amplitudinii de oscilație a excitatorului în orice poziție a blocului de condensatoare variabile. În absența unei lămpi 6P14P, aceasta poate fi înlocuită cu lămpi 6P15P, 6P18P sau 6Zh5P.
Divizorul de tensiune nu necesită ajustări cu alegerea exactă a valorilor indicate în circuitul rezistenței. Trebuie avut în vedere doar că slăbirea necesară pe care o dă divizorul va avea loc numai dacă ω, rezistența de sarcină este de câteva ori mai mare decât rezistența divizorului la care este conectată această sarcină.
Aparate și accesorii: lampă cu trei electrozi, sursă de tensiune constantă 300 V, sursă de tensiune alternativă 4 V, două condensatoare de aer de capacitate constantă și variabilă, două inductoare, două condensatoare constante, rezistență, microampermetru, indicator de câmp electromagnetic de înaltă frecvență pe neon lampă, capacitate și inductanță necunoscute.
Scurtă teorie
Un circuit electric oscilant este un circuit (Fig. 1), format din capacitatea C, inductanța L și rezistența R a conductoarelor conectate în serie.
În circuit apar modificări periodice ale intensității curentului și ale cantităților aferente. Reîncărcarea plăcilor condensatoarelor poate fi înțeleasă amintindu-ne în ce constă fenomenul de autoinducție.
Fenomenul de auto-inducție este următorul: pentru orice modificare a curentului din circuit, apare o fem. autoinducție c, care este direct proporțională cu viteza de schimbare a curentului din circuit (di/dt)și invers, această viteză este direcționată:
Dacă curentul crește, emf previne această creștere a curentului și creează un curent de inducție în sens opus. Dacă curentul scade, emf împiedică scăderea curentului și creează un curent de inducție în aceeași direcție.
Să luăm în considerare munca conturului. Încărcăm condensatorul de la o sursă externă de electricitate la o anumită diferență de potențial U, conferind sarcini plăcilor sale ± q, iar apoi folosind tasta K pentru a închide circuitul, condensatorul va începe să se descarce și va curge ceva curent în circuit. Cu o valoare mică a lui R, va crește foarte repede. Direcția curentului eu, prezentată în Fig. 1, o vom lua ca pozitivă (placa superioară este încărcată pozitiv, cea inferioară este încărcată negativ) și luăm în considerare procesele care au loc în circuit.
Să presupunem mai întâi că rezistența ohmică a conductorului care alcătuiește circuitul este extrem de mică, adică. R »0, iar sarcina condensatorului să fie maximă în momentul inițial de timp ( q = q o). În acest caz, diferența de potențial dintre plăcile sale este de asemenea maximă (U = U o), iar curentul din circuit este zero (Fig. 2, a). Când condensatorul începe să se descarce, curentul va curge în circuit.
Ca urmare, energia câmpului electric va scădea, dar va exista o energie din ce în ce mai mare a câmpului magnetic datorită curentului care curge prin inductanță. Întrucât forța electromotoare acționează în circuit autoinducție, curentul va crește treptat, iar după un timp t = 1/4 T (sfert de perioadă) își va atinge valoarea maximă ( i = i o), condensatorul se va descărca complet, iar câmpul electric va dispărea, adică. q= 0 și U = 0. Acum toată energia circuitului este concentrată în câmpul magnetic al bobinei (Fig. 2, b). În momentul următor, câmpul magnetic al bobinei va începe să slăbească și, prin urmare, în ea este indus un curent care curge (conform regulii lui Lenz) în aceeași direcție în care curgea curentul de descărcare a condensatorului. Acest lucru permite reîncărcarea condensatorului. După un timp t = 1/2 T, câmpul magnetic va dispărea, iar câmpul electric va atinge maximul. în care q = q o, U = U o și i = 0. Astfel, energia câmpului magnetic al inductorului se va transforma în energia câmpului electric al condensatorului (Fig. 2, c). După un timp t = 3/4 T, condensatorul va fi complet descărcat, curentul va atinge din nou valoarea maximă (i = i o), iar energia circuitului este concentrată în câmpul magnetic al bobinei (Fig. 2, d). La un moment ulterior în timp, câmpul magnetic al bobinei va începe să slăbească, iar curentul de inducție, care împiedică această slăbire, va reîncărca condensatorul. Ca urmare, în momentul t = T, sistemul (bucla) revine la starea sa inițială (Fig. 2, a) și procesul luat în considerare începe să se repete.
În timpul procesului, sarcina și tensiunea de pe condensator, puterea și direcția curentului care curge prin inductanță, se schimbă periodic (fluctuează). Aceste oscilații sunt însoțite de transformări reciproce ale energiilor câmpurilor electrice și magnetice.
Astfel, dacă rezistența circuitului este egală cu zero, atunci procesul specificat va continua la nesfârșit și obținem neamortizat oscilații electrice, a căror perioadă va depinde de valorile lui L și C.
Se numesc oscilații care apar într-un astfel de circuit ideal (R = 0). gratuit, sau proprii, oscilații ale conturului cu punct
. (10)
Într-un circuit oscilator real, rezistența ohmică R nu poate fi redusă la zero. Prin urmare, oscilațiile electrice din acesta vor fi întotdeauna amortizate, deoarece o parte din energie va fi cheltuită pentru încălzirea conductorilor (căldura Joule).
Pentru implementarea oscilațiilor electrice continue, este necesar să se asigure o alimentare automată cu energie cu o frecvență egală cu frecvența oscilațiilor naturale ale circuitului, adică. este necesar să se creeze un sistem auto-oscilant. Un astfel de sistem de oscilații continue este un generator de tuburi.
Generator de tuburi
Cea mai simplă diagramă a unui generator de tuburi de oscilații electromagnetice continue este prezentată în Fig. 3
Constă dintr-un circuit oscilator LC conectat la circuitul anodic al unei lămpi cu trei electrozi în serie cu o sursă constantă de tensiune anodică B A. Bateria anodică B A este, așa cum ar fi, un „rezervor” din care este furnizată energie circuitului oscilator. O bobină L 1 este conectată inductiv la bobina L a circuitului, ale cărei capete sunt conectate la rețea și catodul lămpii. Conectează funcționarea lămpii cu procesul oscilator din circuit și se numește bobină de feedback.
O lampă cu trei electrozi, împreună cu o bobină de feedback, servește pentru a furniza energie circuitului în timp cu oscilațiile. Oscilațiile continue se obțin datorită reîncărcării periodice a condensatorului cu curentul anodic al lămpii care trece prin circuit. Pentru a efectua reîncărcarea periodică a condensatorului circuitului la momentele necesare, curentul anodic trebuie să aibă un caracter pulsatoriu. Acest lucru este asigurat de o modificare corespunzătoare a potențialului de pe grila lămpii, care se schimbă atunci când direcția curentului de descărcare în circuitul LC se modifică datorită fenomenului de inducție reciprocă între bobinele L și L 1.
Cu o sarcină negativă pe rețea, lampa se dovedește a fi „blocata”, curentul anodului nu va curge prin lampă. Circuitul oscilant va funcționa normal. Cu o sarcină pozitivă pe rețea, lampa se va deschide și va încărca condensatorul. Apoi procesul va începe să se repete.
Astfel, lampa furnizează periodic curent circuitului de la bateria anodului. Din acest motiv, în circuit se efectuează oscilații electrice continue.
Secțiunea 133. Generator de lampă
Mai sus, a fost luată în considerare utilizarea unei lămpi cu trei electrozi într-un amplificator electronic. Cu toate acestea, triodele sunt utilizate pe scară largă în generatoarele de tuburi, care sunt folosite pentru a crea curenți alternativi de diferite frecvențe.
Cel mai simplu circuit al unui generator de lămpi este prezentat în Fig. 192. Elementele sale principale sunt o triodă și un circuit oscilator. O baterie cu filament este folosită pentru a alimenta filamentul lămpii B n. Baterie anod inclusă în circuitul anod B a și un circuit oscilant format dintr-un inductor L k și condensator C k, bobină L c este inclus în circuitul rețelei și cuplat inductiv la bobină L la circuitul oscilator. Dacă încărcați condensatorul și apoi îl scurtcircuitați la inductor, condensatorul se va descărca și se va încărca periodic, iar curentul electric amortizat și fluctuațiile de tensiune vor apărea în circuitul circuitului oscilator. Amortizarea oscilațiilor este cauzată de pierderile de energie din circuit. Pentru a obține oscilații de curent alternativ neamortizat, este necesar să adăugați periodic energie la circuitul oscilator cu o anumită frecvență folosind un dispozitiv de mare viteză. Un astfel de dispozitiv este o triodă. Dacă încălziți catodul lămpii (vezi Fig. 192) și închideți circuitul anodului, atunci va apărea un curent electric în circuitul anodului, care va încărca condensatorul CU la circuitul oscilator. Condensatorul se descarcă în inductor L to, va provoca oscilații amortizate în circuit. Curentul alternativ care curge prin bobină L k, induce în bobină L cu o tensiune alternativă care acționează asupra rețelei lămpii și controlează curentul din circuitul anodic.
Când o tensiune negativă este aplicată pe grila lămpii, curentul anodic din aceasta scade. Cu o tensiune pozitivă pe grila lămpii, curentul din circuitul anodic crește. Dacă în acest moment pe placa de sus a condensatorului CU Deoarece circuitul oscilator va avea o sarcină negativă, atunci curentul anodic (fluxul de electroni) va încărca condensatorul și, prin urmare, va compensa pierderile de energie din circuit.
Procesul de scădere și creștere a curentului în circuitul anodic al lămpii se va repeta în fiecare perioadă de oscilații electrice din circuit.
Dacă, cu o tensiune pozitivă pe grila lămpii, placa superioară a condensatorului CU to este încărcat cu o sarcină pozitivă, atunci curentul anodic (fluxul de electroni) nu mărește sarcina condensatorului, ci, dimpotrivă, o scade. În această poziție, oscilațiile din circuit nu vor fi menținute, ci se vor umezi. Pentru a preveni acest lucru, este necesar să porniți corect capetele bobinelor. L la și L c și astfel să se asigure încărcarea la timp a condensatorului. Dacă nu apar oscilații în generator, atunci este necesar să schimbați capetele uneia dintre bobine.
Generatorul lămpii este un convertor al energiei DC a bateriei anodului în energie AC, a cărei frecvență depinde de inductanța bobinei și de capacitatea condensatorului, care formează circuitul oscilant. Este ușor de înțeles că această transformare în circuitul generatorului este efectuată de o triodă. E.d.cu., Inductiv în bobină L cu curentul circuitului oscilant, afectează periodic grila lămpii și controlează curentul anodic, care la rândul său reîncarcă condensatorul cu o anumită frecvență, compensând astfel pierderile de energie din circuit. Acest proces se repetă de mai multe ori pe toată durata de funcționare a generatorului.
Procesul considerat de excitare a oscilațiilor continue în circuit se numește autoexcitare generator, deoarece oscilațiile din generator sunt auto-susținute.
Condensatorul C1 este luat dintr-un fel de magnetofon. Dar a tot lovit-o tot timpul și l-am înlocuit cu unul sovietic sănătos, de la receptor. Transformatorul pentru strălucire a fost înfășurat singur, sau mai degrabă secundarul cu un fir milimetru. Generatorul de frecvență principal a fost asamblat pe cronometrul NE555. Cu patru moduri de generare și reglare fină.
Am decis să asamblam într-o carcasă de la o sursă de alimentare ATX. Deși mulți m-au descurajat de la carcasa metalică, nu i-am ascultat. Carcasa bate cu curent HF dacă înfășurarea de înaltă tensiune nu este împământată. Am reușit să scap de asta datorită filtrului de trecere înaltă. Robinetul de la C3 și C4 merge în carcasă și tot curentul RF din carcasă pleacă prin acești condensatori.
În general, am început să asamblam... Am săpat găuri pentru toate întrerupătoarele, regulatoarele și soclul lămpii, am început să-l împing în carcasă.
Și atunci mi-am dat seama că multiplicatorul nu se potrivește. Fără să stau de două ori, funcția multiplicatorului și a întrerupătorului a fost înlocuită cu modul ionofon. Acest lucru a simplificat puțin circuitul, dar nu am desenat acest circuit, pentru că l-am asamblat imediat din mers :) Ionofonul funcționează aproape ca un întrerupător în catod, doar „întrerupe” muzica. Tranzistorul a fost alimentat de N-P-N. Nu îi voi spune exact lui Mark - l-am scos din monitor de pe computer, stătea undeva în scanare.
Iată o diagramă schematică a unui ionofon. Aici puteți modifica frecvența de generare și ciclul de lucru al impulsului.
Mai multe fotografii ale procesului de asamblare Tesla pe 6p45s. În timpul asamblarii, am efectuat „test drive” și dacă nu a funcționat, am căutat stâlpi. Apropo, aici este un condensator variabil de la un magnetofon, care bătea constant...
În această fotografie, același tranzistor pe radiator, în stânga. Puteți încerca să citiți titlul dacă puteți.
Câteva cuvinte despre secundar (înfășurarea de înaltă tensiune). L-am scuturat mult timp, am crezut că o să fie la îndemână – și mi-a venit la îndemână! L-am înfășurat pe o țeavă din folie alimentară. Diametru aproximativ 3cm înălțime 28cm și aproximativ 1500 de spire de sârmă de 0,16 mm. Înfășurare primară 30 de spire cu o atingere de la fiecare 5. Întregul Tesla cântărește aproximativ 2 kg.
Dispozitiv gata:
Mai multe fotografii în acțiune))
Cu și fără blitz.
Ei bine, câteva videoclipuri care demonstrează funcționarea generatorului.
Pe video, unde bobina funcționează în modul ionofon, pictogramele pâlpâie constant pe computer dacă observi că era foarfecă pe tastatură și ai apăsat butoanele. Autor design: Denis.
Discutați articolul GENERATOR TESLA PE O LAMPĂ
