Wavetek 107, 106, 102, 103, 101 User manual with schematics

...
ALLGEMEINE BESCHREIBUNG I
Die WAVETEK Funktionsgeneratoren Modell 101/102/103 und die 104/105 spannungsgesteuerten Generatoren sind semipräzise Quellen für Wellenformen von Servo- bis zu Videofrequenzen. Diese Geräte sind extrem robuste, vollständig transistorisierte, tragbare Geräte. Äußerst saubere und stabile Wellenformsignale von .008 KHz bis 1Mc im 101/102/103 und von .0015 KHz bis KHz im 104/105 machen alle 5 Generatoren vielseitig einsetzbar, Allzweckgeräte für das Labor oder den Feldeinsatz. Das Modell 101 bietet Rechteckwellen und Dreieckswellen. Die Modelle 102 und 104 bieten Rechteck-, Dreieck- und Sinuswellen. Die Modelle 101, 102 und 104 sind mit drei Stromversorgungsoptionen erhältlich: Netzstrom, Trockenbatterie und wieder aufladbare Nickel­Cadmium-Batterien mit integriertem Ladegerät. Die Modelle 103 und 105 liefern 30 V p-p Dreieck-, Sinus- oder Rechteckwellen an eine 600-Ohm­Last. Die Modelle 103 und 105 sind nur in der Version mit Wechselstromversorgung erhältlich. erhältlich.
Die Modelle 104 und 105 bieten die Möglichkeit, die Skala durch Anlegen einer externen Spannung elektrisch zu verändern, ohne dass die Skala physisch bewegt werden muss. Als solche sind sie echte Allzweck-F.M.-Modulatoren.
Der breite Frequenzbereich aller fünf Modelle macht sie nützlich für Niederfrequenzanwendungen wie Servo- und elektromechanische Systeme sowie Audio- oder sogar Videoverstärker. Komplexe Oszilloskope können mit diesem einzigen, vielseitigen und tragbaren Instrument vollständig auf ordnungsgemäßen Betrieb im Feld oder auf der Reparaturbank überprüft werden. Der VCG ist in der Lage, Sweep-Tests durchzuführen I.F.-Filter, Niederfrequenzfilter oder F.M. eines Servo. Darüber hinaus ist es mit den richtigen Eingängen möglich, F.M. oder eine Dreieck-, Sinus­oder Rechteckwelle zu wobbeln. Die sehr schnellen Anstiegs- und Abfallzeiten sind ausreichend für die Ansteuerung von Hochgeschwindigkeits-Computerschaltungen. Batterieversionen ermöglichen eine vollständige Isolierung von der Stromleitung und Masse. Dies ist besonders nützlich bei Entwicklungsarbeiten für Niedrigpegel- oder Breitbandverstärker. Die Modelle 101/102/103 haben drei Ausgänge mit unabhängigen Amplitudenreglern: (1) 10 V p-p max. Rechteckwelle bei 600 Ohm Ausgangsimpedanz; (2) 1 V p-p Rechteckwelle bei 50 Ohm Ausgangsimpedanz, Anstiegs- und Abfallzeit weniger als 5 Nanosekunden; (3) Modell 101 Dreieckwelle 5 V p-p max., Modell 102 Dreieckwelle 5 V p-p oder 2 V rms Sinuswelle, Modell 103 Dreieck, Sinus, oder Rechteckwellen 30V p-p max. in eine 600 Ohm Last.
Die Modelle 104 und 105 haben zwei Ausgänge mit unabhängigen Amplitudenreglern: (1) 1 V p-p Rechteckwelle bei 50 Ohm Ausgangsimpedanz; (2) Modell 104: Dreieckwelle 5 V p-p max., Sinuswelle bei 2 V rms oder Rechteckwelle 10 V p-p max. bei 600 Ohm Ausgangsimpedanz;
Modell 105: Dreieck-, Sinus- oder Rechteckwelle 30 V p-p max. in eine 600 Ohm Last. Der VCG-Eingang verfügt über eine Dämpfungsregelung, die eine minimale Eingangsimpedanz von 10 kOhm bietet. Ein Eingang von insgesamt 4,75 Volt liefert einen Frequenzbereich von 20:1, was der vollen Spreizung der Skala entspricht. Der VCG-Eingangsabschwächer kann mit jeder Spannung bis zu 100 V betrieben werden, ohne das Instrument zu beschädigen.
ABSCHNITT II
BEDIENUNGSANLEITUNG
BEDIENELEMENTE UND ANSCHLÜSSE
1. Netzschalter. Versorgt das Gerät mit Netzspannung oder Batteriestrom. In dem Fall wird das Gerät geladen, wenn es eingeschaltet und das Netzkabel eingesteckt ist. Beim Modell 102 wählt dieser Schalter auch aus, ob die Dreieck- oder Sinuswelle an den unteren linken Anschlüssen anliegt. Beim Modell 103 wählt dieser Schalter Dreieck-, Sinus- oder Rechteckwelle für die unteren linken Klemmen aus. Bei den Modellen 104 und 105 wählt dieser Schalter den Xl- oder X.3-Frequenzwahlmultiplikator.
2. Frequenzbereichsschalter. Schaltet den entsprechenden Zeitsteuerungswiderstand und Kondensator für den richtigen Frequenzbereich.
3. Frequenzskala. Stellt den Eingang zum Verstärker für eine präzise Frequenzsteuerung innerhalb des vom Bereichsschalter gesteuerten Bereichs ein.
4. 5. 6. Dreieck-, Sinus- und Rechteckwellen Amplitudensteuerung und Ausgangsklemmen. Modell 101 und Modell 102: Die Dreieck- oder Sinuswelle, die an den Anschlüssen erscheint, hat eine dynamische Impedanz von weniger als 5 Ohm und ist strombegrenzt, um eine Dreieckwelle von 5 Volt p-p oder eine Sinuswelle von 2 Volt rms an eine 600-Ohm-Last zu treiben. Die Amplitude wird mit dem Potentiometer direkt neben diesen Anschlüssen eingestellt. Bei voller Amplitude ist die Wellenform symmetrisch in Bezug auf die Masse. Bei minimaler Ausgangsleistung gibt es einen DC­Offset von etwa 0,1 Volt. Die Masseanschlüsse aller Ausgänge sind intern miteinander verbunden. Für eine optimale Wellenform ist die Erdungsklemme neben dem verwendeten Ausgang zu verwenden. Es besteht eine leichte Wechselwirkung zwischen dem 600-Ohm-Rechteckausgang und
diesem Ausgang. Für eine optimale Sinus- oder Dreieckswellenform bei sehr hohen Frequenzen sollte die Amplitude des 600-Ohm-Rechteckausgangs auf ein Minimum eingestellt werden. Wenn sehr niedrige Amplituden benötigt werden, ist es am besten, den Ausgang mit einem Paar externer Widerstände auf den gewünschten Pegel abzuschwächen und dann den internen Amplitudenregler zur Feineinstellung zu verwenden. Dieses Verfahren ermöglicht eine genauere Steuerung der Amplitude und bewahrt sehr saubere Wellenformen bei niedrigen Amplituden.
Modell 103 und Modell 105: Die dynamische Ausgangsimpedanz für die Dreieck-, Sinus- oder Rechteckwelle beträgt 50 Ohm. Der Ausgang ist in der Lage, eine 600-Ohm-Last mit 30 Volt p-p zu treiben. Der Ausgang ist strombegrenzt, um ~ 100 Milliampere in einen Kurzschluss zu treiben. Die Amplitude wird durch das Poti direkt neben den Anschlüssen gesteuert. Bei voller Amplitude ist die Wellenform in Bezug auf Masse symmetrisch. Bei minimaler Leistung beträgt der DC-Offset weniger als 100 mV. Für sehr niedrige Amplituden wird empfohlen, wie oben beschrieben ein externes Widerstandspaar zu verwenden.
Modell 104: Die Ausgangsimpedanz für die Dreieck-, Sinus- oder Rechteckwelle beträgt 600 Ohm. Max. Leerlaufausgang ist: Dreieckwelle, 5 Volt p-p; Sinuswelle, 2 Volt rms; und Rechteckwelle, 10 Volt p-p ~1 % mit einer Anstiegs- und Abfallzeit von weniger als 15 Nanosekunden. Der Anschluss ist über einen 560-Ohm-Widerstand mit dem Schleifer eines 500-Ohm-Pots verbunden. Wenn das Poti variiert wird, variiert die tatsächliche Ausgangsimpedanz zwischen 560 Ohm und 685 Ohm. Die gemessene Rechteckwellen-Anstiegszeit unter Verwendung eines 30- MHz -Oszilloskops mit einer 10­pF-Sonde beträgt etwa 20 Nanosekunden. Dies liegt an der kapazitiven Belastung der Sonde bei 600 Ohm Quellenimpedanz und der Anstiegszeit des Oszilloskops. Modell 104 und Modell 105: Das koaxiale Potentiometer und der Schalter neben den Anschlüssen bestimmen Funktion und Amplitude dieses Ausgangs.
7., 8. 50 Ohm Ausgang 50-Ohm-Rechteckwellen-Amplitudensteuerung und Ausgangsanschluss. Die an diesem Anschluss anliegende Ausgangsspannung wird über das Poti direkt daneben geregelt. Es gibt eine leichte Wechselwirkung mit dem 600-Ohm-Ausgang. Für eine optimale Wellenform halten Sie die 600-Ohm­Ausgangssteuerung auf Minimum, wenn Sie den 50-Ohm-Ausgang verwenden. Aufgrund der extrem schnellen Anstiegs- und Abfallzeiten (weniger als 5 Nanosekunden) sollte dieser Ausgang über ein 50­Ohm-Kabel angeschlossen werden, das an der Last mit 50 Ohm abgeschlossen ist. Der Ausgangsanschluss ist intern mit 50 Ohm terminiert, wodurch die Notwendigkeit entfällt, ihn an das 50-Ohm-Kabel anzupassen.
9., 10. Modelle 101/102/103. 600-Ohm-Rechteckwellen-Amplitudensteuerung und Ausgangsklemme: Die Amplitude der Spannung, die an den Klemmen erscheint, wird durch das unmittelbar danebenliegende Poti gesteuert. Bei maximaler Leistung beträgt die Rechteckwelle plus und minus fünf Volt, + 1%. Die an diesem Punkt erzeugten Anstiegs- und Abfallzeiten betragen weniger als 15 Nanosekunden. Der Anschluss ist über einen 560-Ohm-Widerstand mit dem Schleifer eines 500-Ohm-Pots verbunden. Wenn das Poti variiert wird, variiert die tatsächliche Ausgangsimpedanz zwischen 560 Ohm und 685 Ohm. Die gemessene Anstiegszeit unter Verwendung eines 30-Mc-Oszilloskops mit einer 10-pf-Sonde beträgt ungefähr 20 Nanosekunden aufgrund der kapazitiven Belastung der Sonde bei einer Impedanz von 600 Ohm und der Anstiegszeit außerhalb des Oszilloskops.
Modelle 104/105. VCA-Eingangsanschlüsse und Eingangsabschwächer: Diese Klemmen arbeiten elektrisch parallel zum Frequenzwahlpotentiometer. Das Frequenzwahlpotentiometer erzeugt eine positive Gleichspannung. Je höher die Wähleinstellung (max. Wert von 10), desto größer ist die positive Gleichspannung, die vom Frequenzwahlpotentiometer erzeugt wird. Je niedriger die Wähleinstellung (min. 0,5), desto niedriger ist die vom Frequenzwahlpotentiometer erzeugte positive Gleichspannung. Der Bediener
kann die Frequenzwahleinstellung elektrisch erhöhen oder verringern, indem er eine externe Spannung an die Klemmen Nr. 10 anlegt. Dabei kann der Bediener die durch Anlegen einer sich ändernden Spannung an die VCA-Eingangsanschlüsse erzeugte Frequenz FM oder wobbeln. Die Frequenz dieser Modulation wird nur dort begrenzt, wo sie in Bezug auf die erzeugten Trägerfrequenzen übermäßig ist und eine Trägerverzerrung resultiert. Tatsächlich kann die Modulationsfrequenz die Trägerfrequenz überschreiten, was zu vielen interessanten Oszilloskop Mustern führt. Die VCA-Eingangsklemmen sind so kalibriert, dass bei der Steuerung auf minimale Dämpfung (CW Most Position) ein externes Signal einstellen 1 Volt ändert die Frequenz um das Äquivalent von zwei großen Skalenteilungen. Somit ändern 4,75 Volt die Frequenz um den vollen Skalenbereich von 0,5 bis 10. Die Beziehung zwischen der extern angelegten Spannung und der Frequenz ist innerhalb von ~ 1 % linear. Die Anschlüsse und die Wählscheibe arbeiten so zusammen, dass, wenn die extern angelegte Modulationsspannung von Null auf eine gewisse positive Spannung geht, die Wählscheibe auf die gewünschte minimale Frequenz eingestellt werden sollte, wobei die Modulationsspannung die Wählscheibe elektrisch nach oben zieht. Wenn die Modulation wiederum von Null auf negativ geht, sollte die Skala auf die maximal gewünschte Frequenz eingestellt werden. Wenn die Modulationsspannung symmetrisch zur Erde ist, sollte der Regler auf die Mittenfrequenz eingestellt werden. Der X1/X.3-Wählmultiplikator ist integriert, um das schlechte Überlappungsproblem zu beseitigen, das bei Bereichsschritten von 10:1 und einer Wobbelfrequenzfähigkeit von maximal 20:1 bestehen würde. Der schnellste Weg, den Betrieb des VCG-Eingangs zu demonstrieren, besteht darin, ihn an ein Oszilloskop der Serie Tektronix 530 oder ein gleichwertiges Oszilloskop anzuschließen, indem der Sägezahnausgang des Oszilloskops mit den VCG-Eingangsanschlüssen verbunden wird. Stellen Sie das Einstellrad auf 0,5 in einem geeigneten Bereich wie X1K ein. Schalten Sie den VCG­Eingangsabschwächer auf etwa 8 Uhr zurück. Wenn das Oszilloskop auf 1 Millisekunde pro Zentimeter eingestellt ist, wird ein 20:1-Sweep-Frequenzmuster auf dem Oszilloskop angezeigt, wenn das VCG-Dämpfungsglied richtig eingestellt ist. Wenn das Dämpfungsglied zu niedrig eingestellt ist (CCW), ergibt sich weniger als 20:1 Sweep. Wenn der Abschwächer zu hoch eingestellt ist, tritt die maximale Wählfrequenz vor dem Ende des Sweep auf und der verbleibende Sweep hat dieselbe maximale Frequenz. Dieses Wobbelfrequenzsignal kann an einen Filter usw. angelegt werden, und die Ausgabe des Filters kann an das Oszilloskop angelegt werden, um automatisch die Eigenschaften des Filters anzuzeigen. Eine Warnung: Je höher die Sweep-Geschwindigkeitseinstellung des Oszilloskops, desto größer die Änderungsrate der Frequenz. Der VCG wird nicht durch sich schnell ändernde Frequenzen beeinflusst, jedoch reagieren Filter mit hohem Q-Wert usw.
ALLGEMEINES
Alle Ausgänge mit ihren unabhängigen Reglern können gleichzeitig verwendet werden. Jeder Ausgangsanschluss kann ohne Auswirkung auf die anderen Anschlüsse mit Masse kurzgeschlossen werden. Die Wechselwirkung des 600-Ohm-Ausgangs auf die anderen Ausgänge ist ab einer Frequenz von etwa 100 KHz aufwärts nur noch geringfügig wahrnehmbar. Die Signalmasse für alle drei Ausgänge ist gemeinsam, aber vom Gehäuse isoliert, das mit dem dritten Pin des Netzkabels verbunden ist.
ABSCHNITT III
THEORIE DER ARBEITSWEISE ALLGEMEINE THEORIE DER SCHWINGUNG
Abbildung III-3 ist ein Blockdiagramm der Modelle 104 und 105, die VCG-Versionen der Modelle 102 und 103 sind. Abbildung III-3 ist die gleiche wie Abbildung III-2, außer dass der Frequenzregler durch eine Klemmschaltung ersetzt wurde bestehend aus zwei Dioden und zwei kaskadierte Operationsverstärkern. Die Generatoren verwenden einen vollständig transistorisierten, breitbandigen, chopper stabilisierten Verstärker, um den breiten Frequenzbereich zu erhalten. Der Verstärker ist als Integrator geschaltet. Eine konstante Spannung, die am Schleifer des Frequenzdrehpotentiometers anliegt, bewirkt einen konstanten Stromfluss durch R. Aufgrund der hohen Verstärkung des Verstärkers liegt der Eingang des Verstärkers im Wesentlichen auf Massepotential. Die Eingangsimpedanz des Verstärkers ist extrem hoch; daher fließt im Wesentlichen der gesamte Strom durch den Integrationskondensator C. Dies bewirkt eine lineare Änderung der Spannung an C und erzeugt somit die lineare Dreieck-Ausgangsspannung. Der Ausgang des Verstärkers wird in einen Hysterese-Schalter eingespeist, ein Flip-Flop mit vier Transistoren (wird später beschrieben), der so vorgespannt ist, dass er in einem Zustand bleibt, bis die Eingangsspannung einen bestimmten vorbestimmten Wert erreicht. Der Ausgang des Hysterese-Schalters ändert dann seinen Zustand. Dieser Ausgang ist kapazitiv mit dem Ausgangsschalter gekoppelt, einem weiteren Vier-Transistor­Flipflop. Der Ausgang des Ausgangsschalters ist somit eine Rechteckwelle, die zwischen etwa plus und minus fünf Volt umschaltet. Dieser Ausgang wird dann in den Frequenzregler eingespeist. Eine positive Spannung am Frequenzdrehknopf führt zu einer negativen Spannung am Ausgang des Verstärkers (der Verstärker ist so gepolt, dass er den Eingang invertiert). Diese negative Spannung bewirkt, dass der Hysterese Schalter auf einen positiven Ausgang umschaltet. Diese Umschaltung von negativ auf positiv bewirkt, dass der Ausgangsschalter von positiv auf negativ umschaltet, wodurch der Eingang des Verstärkers und damit die Steigung der Ausgangsspannung des Verstärkers umgekehrt wird. Auf diese Weise schwingt das Gerät und erzeugt gleichzeitig eine Dreieckswelle und eine Rechtecks Welle.
Die Frequenz der Oszillation wird durch den Wert C in der Schaltung und die Stellung des Frequenzdrehpotentiometers bestimmt. Ein großer R bewirkt, dass weniger Strom fließt, was zu einer geringeren Änderungsrate der Spannung an C und damit zu einer niedrigeren Frequenz führt. Ein großes C bei gegebenem Strom führt zu einer geringeren Änderungsrate der Spannung an C und damit zu einer niedrigeren Frequenz. Wenn der Schleifer des Frequenzdrehpotentiometers näher an die Masse bewegt wird, liegt an dem Schleifer weniger Spannung an, so dass weniger Strom durch R fließt, was wiederum zu einer niedrigeren Frequenz der Schwingung führt.
Die spannungsgesteuerten Generatoren der Modelle 104 und 105 verwenden anstelle eines einfachen Potentiometers eine Klemmschaltung zur Steuerung der Amplitude der Rechteckwelle. Abbildung III-3 zeigt den Ausgangsschalter, der über einen Widerstand zu den Klemmdioden und von dort zum Zeitsteuerwiderstand R führt. Die beiden kaskadierten Operationsverstärker steuern die an die beiden Klemmdioden angelegten Vorspannungen. Der zweite Verstärker hat eine Nettoverstärkung von genau -1. Wenn die an den ersten Verstärker angelegte Eingangsspannung von Null auf eine positive Spannung erhöht wird, erhöht sich der Ausgang des ersten Verstärkers auf eine negative Spannung und der Ausgang des zweiten Verstärkers auf eine positive Spannung erhöht. Auf diese Weise werden die Klemmenspannungen von der Masse gespreizt und die Amplitude der Rechteckwelle, die am Übergang der beiden Dioden entsteht Dioden erscheint, wird größer. Der Effekt ist der gleiche wie das Anheben des Schleifers des Potentiometers am Modell 103. Die beiden Verstärker stellen sehr steife, niederohmige Vorspannungsquellen für die beiden Dioden. Sie werden über den Frequenzregler Potentiometer, das jetzt ein Gleichstromregler ist, und dem externen VCG­Eingang angesteuert. Der Regler arbeitet parallel zum externen Eingang.
Die Amplitude der Dreieckswelle würde sich ändern, wenn sich die Zündpunkte des Hysterese Schalters ändern. Dieser Zündpunkt wird jedoch über den gesamten Frequenzbereich des Geräts sehr stabil gehalten, vorausgesetzt, die Versorgungsspannungen bleiben konstant. Sollten sich die Versorgungsspannungen ändern, würde sich die Amplitude der Rechteckwelle, die in das Frequenzdrehpotentiometer eingespeist wird, ändern. Um dies zu kompensieren, wird der Zündpunkt des Hysterese Schalters direkt proportional verändert, so dass die Frequenz konstant bleibt. Bei einer Änderung der Versorgungsspannung um ca. 20 % schwankt die Frequenz der Schwingung um ca. 1 %. Die Versorgungsspannung wird durch den Regler auf ~ 1 % gehalten. Der verwendete Wert C wird über den Frequenzbereichsschalter gesteuert. Um die gesamten 8 Dekaden Bereiche abzudecken, werden 3 Widerstände (4.64K, 46.4K und 464K) und 4 Kondensatoren (100 pF, .001 μF, .1 μF und 10 μF) verwendet. Der Frequenzregler ist ein 1K-Potentiometer. Der 4.64K­Widerstand belastet dieses Potentiometer leicht. Um diese Belastung zu kompensieren, wird der
4.64K-Widerstand vom Schleifer des Potis auf Masse geschaltet, wenn die 46.4K- und 464K­Widerstände verwendet werden. Auf diese Weise bleibt die Kalibrierung der Frequenzskala für alle Bereiche genau. Der Dreieckwellenausgang des Verstärkers (oder die Sinuswelle) wird über den Dreieck- (Sinus-) Amplitudenregler zu einem Super-Emitter-Folger an den Ausgangsanschluss geleitet. Der strombegrenzte Super-Emitter-Folger wird verwendet, um eine niedrige dynamische Impedanz zu erreichen. Der Rechteckwellenausgang wird über einen Push-Pull-Emitter Emitterfolger zum 600­Ohm-Amplitudenregler und zur Ausgangsklemme geleitet.
Abbildung III-4 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild des Vier-Transistor-Schalters, der als Hysterese Schalter und Ausgangsschalter verwendet wird. Der Schalter besteht aus zwei Transistorpaaren, wobei jedes Paar aus einem NPN- und einem PNP-Transistor besteht. Die Paare sind so verdrahtet, dass entweder das obere oder das untere Paar in Sättigung ist, während das gegenüberliegende Paar ausgeschaltet ist. Jedes Paar ist so verdrahtet, dass der Kollektor des NPN-Transistors den PNP­Transistor mit Basisstrom versorgt und der PNP-Kollektor den NPN-Transistor mit Basisstrom. Der Schalter mit vier Transistoren ist zwischen den Plus- und Minusleitungen angeschlossen. Der Ausgang des Schalters ist der gemeinsame Emitter Punkt der mittleren NPN- und PNP-Transistoren. Dieser gemeinsame Emitter Punkt schaltet auf die eine oder die andere Versorgungsspannung, je nachdem, welches Paar eingeschaltet ist. Die Basen und Emitter der beiden mittleren Transistoren sind miteinander verbunden. Da der eine ein PNP- und der andere ein NPN-Transistor ist, können sie nicht gleichzeitig eingeschaltet sein. Diese einzigartige Konfiguration ermöglicht extrem schnelle Schaltgeschwindigkeiten, wobei im Wesentlichen der gesamte Strom der Stromversorgung durch die an den gemeinsamen Emitter angeschlossene Last fließt. Der Hysterese Schalter unterscheidet sich vom Ausgangsschalter dadurch, dass die äußeren Emitter nicht direkt mit den Stromversorgungen verbunden sind, sondern mit einem Widerstandsnetzwerk. Die Basen der äußeren Transistoren werden mit Dioden und einem Widerstandsnetzwerk vorgespannt. Diese Netzwerke kompensieren den Hysterese-Schaltpunkt bei wechselnden Versorgungsspannungen, so dass die Schwingungsfrequenz konstant bleibt. Es ist mit äußerster Vorsicht vorzugehen, um zu vermeiden, dass dieser Schalter mit Werkzeugen usw. kurzgeschlossen wird, wenn die Stromversorgung eingeschaltet ist, da jeder Kurzschluss dazu führen kann, dass ein Transistor direkt über die Stromversorgung kurzgeschlossen wird.
VERSTÄRKER
Abbildung III-5 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild des Verstärkers. Der breitbandige, Chopper­stabilisierte Gleichstromverstärker besteht aus zwei Verstärkern. Der obere Verstärker ist ein Breitband-Gleichstromverstärker mit einer offenen Schleifenverstärkung von etwa 2000. Der untere Verstärker ist ein Trägerverstärker, der für zusätzliche Gleichstromverstärkung und Gleichstromstabilität sorgt. Der Trägerverstärker ist notwendig, um die hohe DC-Eingangsimpedanz für den niedrigsten Frequenzbereich zu gewährleisten, in dem der R-Wert 464K oder 952K beträgt. Der Eingangstransistor, Q21, des Breitbandverstärkers ist ein Emitterfolger. Dieser treibt einen weiteren Emitterfolger, Q23, an. Der Kollektor von Q21 ist mit einem Bootstrap versehen, um die
Eingangsimpedanz zu erhöhen. Q23 steuert das Longtail-Paar Q25 und Q26, wobei die Basis von Q26 geerdet ist. Q26 steuert Q32. Der größte Teil der Spannungsverstärkung im Verstärker wird durch Q32 erreicht. Q31 liefert eine niederohmige Emittervorspannung für Q32. Der Ausgang von Q32 steuert den Emitterfolger Q33. Der Gesamtverstärker hat eine Bandbreite von etwa 20 MHz. Die im Schaltplan gezeigten zusätzlichen Komponenten sind Abschwächungsnetzwerke und Filter, die zur Vermeidung von Schwingungen bei sehr hohen Frequenzen vorgesehen sind. Der Gleichstromeingang an der Basis von Q21 wird durch den Ausgang des Trägerverstärkers und R66 bereitgestellt, der damit der Verstärker auf genau null Volt DC eingestellt werden kann bei null Volt DC-Eingang eingestellt werden kann.
Der Trägerverstärker ist in seinem Aufbau dem Breitbandverstärker sehr ähnlich. Das Eingangssignal wird an beide Verstärker angelegt. Der Trägerverstärker hat eine hohe DC-Gegenkopplung vom Kollektor von Q30 zur Basis von Q22, die von den beiden Widerständen und dem Filterkondensator bereitgestellt wird. Frequenzen oberhalb von etwa 50 KHz werden über den Koppelkondensator an die Basis von Q21 geleitet. Frequenzen unter etwa 50 KHz werden über das Filternetzwerk an den Halbleiter-Chopper Q19 geleitet. Die Basis von Q19 wird durch den Chopper-Oszillator mit einer Frequenz von etwa 1.5 KHz angesteuert. Wenn die Basis positiv ist, ist Q19 eingeschaltet und der Spannungsabfall zwischen Emitter und Kollektor beträgt etwa 2 mV. Wenn die Basis negativ ist, ist Q19 ausgeschaltet und das Eingangssignal wird über den Koppelkondensator an die Basis von Q22 angelegt. Q22, 24, 27, 28, 29 und 30 arbeiten auf ähnliche Weise wie der Breitbandverstärker. Ein kleines Eingangssignal erzeugt ein kleines Rechtecksignal mit einer Frequenz von 1,5 KHz. Dieses Signal wird verstärkt und erzeugt ein großes Rechtecksignal am Kollektor von Q30. Der Kollektor von Q30 wird über den Widerstand und den Kondensator an den Emitter von Q34 geleitet. Q34 ist als Halbleiter-Chopper geschaltet, der sich ähnlich wie Q19 verhält, mit dem Unterschied, dass der Ausgang als PNP- und nicht als NPN-Schaltung gegen Masse geklemmt wird, wenn die Spannung des Chopper-Oszillators negativ ist. Das resultierende Signal am Emitter von Q34 ist eine Rechteckwelle, deren eine Seite an Masse geklemmt ist. Wenn das Eingangssignal positiv ist, ist das am Emitter von Q34 erscheinende Rechtecksignal positiv, und wenn das Signal negativ ist, ist das Rechtecksignal negativ. Der Verstärker, Q22 - Q30, invertiert das Signal. Die Verwendung eines NPN- und eines PNP­Choppers invertiert das Signal ebenfalls, so dass das Nettoergebnis ein positiver Ausgang für einen positiven Eingang ist. Die am Emitter von Q34 auftretende Rechteckwelle wird mit einer Grenzfrequenz von etwa 50 Hz gefiltert und an die Basis von Q21 geleitet. Bei sehr niedrigen Frequenzen haben beide Verstärker eine Verstärkung. Die resultierende offene Schleife Verstärkung beträgt über 100 dB.
CHOPPER-OSZILLATOR
Der Chopper-Oszillator ist ein Standard-Multivibrator, der so modifiziert wurde, dass der Ausgang eine relativ saubere Rechteckwelle ist und dass Oszillationen immer beginnen, selbst bei langsamem Anlegen von Versorgungsspannungen. Die Dioden CR7 und CR8 ermöglichen, dass die Spannung an den Kollektoren von Q16 und Q20 sofort auf –6 Volt zurückkehrt, wenn die Transistoren abschalten. Dies liefert eine gute Rechteckwellenausgabe. Die Widerstände R50 und R53 werden über CR7 und CR8 zu ihren eigenen Kollektoren zurückgeführt, anstatt zu -6 Volt. Sollten sich beide Transistoren einschalten, steht ihnen nicht genügend Basisstrom zur Verfügung, um eingeschaltet zu bleiben; Eine der Einheiten schaltet sich somit aus und die Oszillation beginnt.
AUSFALLSICHERER SCHALTKREIS
Es ist möglich, dass der hier beschriebene Oszillator blockiert und nicht oszilliert. Dies geschieht, wenn der Hysterese Schalter und der Ausgangsschalter nicht beide eingeschaltet sind, in entgegengesetzter Phase. Um diese Möglichkeit zu vermeiden, wird ein ausfallsicheres Netzwerk, bestehend aus R35, R36, R37, R41, R43, R48, R102, C13, C16, C37, CR5 und CR6, bereitgestellt. Wenn der Hysterese Schalter und der Ausgangsschalter nicht beide in entgegengesetzter Phase eingeschaltet sind, liegt die Verbindungsstelle von R41 und R48 nicht auf Masse. Wenn die Spannung
an der Verbindungsstelle von R41 und R48 positiv ist, leitet CR5 und liefert eine Rechteckwelle mit entgegengesetzter Phase zum normalen Signal an die Basis von Q22, wodurch der Emitter von Q34 negativ wird und der Ausgang des Verstärkers positiv wird der Ausgang des Hysterese Schalters negativ. Wenn am Verbindungspunkt von R41 und R48 eine negative Spannung auftritt, leitet CR6 und der Ausgang des Verstärkers wird umgekehrt, der Ausgang des Hysterese Schalters schaltet auf negativ, schaltet den Ausgangsschalter auf positiv und die Oszillation beginnt.
SPANNUNGSREGLER
Der Spannungsregler ist konventionell aufgebaut. Q3 und Q6 sind Durchgangstransistoren, Q4 und Q5 Spannungsverstärker, Q1 und Q2 Konstantstromtreiber für die Basen der Durchgangstransistoren. Die negative Versorgung ist eng auf die von CR3 erzeugte Zenerspannung bezogen. Die positive Versorgung ist eng an CR12 referenziert. Die Einstellung von R8 steuert direkt -6 Volt und geringfügig +6 Volt. Die Einstellung von R11 steuert +6 Volt direkt und -6 Volt leicht. R5 und R6 verringern die Verlustleistung in den zwei Durchgangstransistoren.
Sinusformungsschaltung und Verstärker
Die Modelle 102, 103, 104 und 105 enthalten eine Leiterplatte zur Umwandlung der Dreieckwelle in eine Sinuswelle. Schaltungsdetails und Wellenformen finden Sie im Schaltplan des Sinuswandlers in Abschnitt VI. Die zu formende Dreieckswelle wird an eine Diodenbegrenzungsschaltung angelegt, die aus den Dioden CR501 bis CR506 und den Widerständen R506, R509 und R522 besteht. Die Dioden werden durch die Transistoren Q502, 3, 4, 6, 7 und 8 vorgespannt. Die Diodenvorspannungen werden durch die Basisspannungen der Transistoren bestimmt. Um Masse symmetrische PNP- und NPN-Transistoren werden verwendet, so dass Emitterbereiche mit ähnlichen Bereichen der Begrenzungsdioden verbunden sind.
Die Temperatureigenschaften der Basis-Emitter-Übergänge des Transistors sind gleich, aber in der Polarität entgegengesetzt zu den jeweiligen Dioden. Der resultierende Gesamtspannungsabfall von der Basis des Transistors zum Verbindungspunkt der Diode bleibt bei Temperaturänderungen konstant.
Die Spannungen, bei denen die Dioden leiten, werden durch die Einstellungen R523, 4, 5 bestimmt. Wenn die über R506 angelegte Eingangsspannung gegenüber Masse positiv ansteigt, leiten die Dioden CR502, CR503 und schließlich CR501. Da diese wiederum leiten, nimmt die Steigung der Ausgangsspannung allmählich ab. Diskontinuität in der Wellenform wird minimiert, da die Dioden bei niedrigen Pegeln betrieben werden und die charakteristische Krümmung der Diode die Wellenform glättet. Die resultierende Wellenform an der Verbindungsstelle von R506 und R537 ist eine saubere Sinuswelle, mit Ausnahme von Spitzen an Maximal- und Minimalpunkten, die durch die dynamische Impedanz der Dioden CR501 und CR505 verursacht werden. Um diese Spitzen zu eliminieren, wird der gesamte Transistor-Kollektorstrom (Umkehrwert des Diodenstroms) durch R501 und R502 gezogen. Dieses Signal wird durch Q505 und Q501 verstärkt und invertiert. Das resultierende Signal, das an diesen Kollektoren erscheint, ist das um 180 Grad phasenverschobene Spitzensignal. Diese Welle wird über R520 zusammen mit der verzerrten Sinuswelle über R537 summiert, um eine genaue Sinuswelle am Eingang des Verstärkers darzustellen. Wellenformen sind auf dem Schaltplan dargestellt.
Die gesamte Schaltung ist vollständig symmetrisch zur Erde. Die Kondensatoren C501 bis C506 sind vorgesehen, um feste Basisspannungen bei hohen Frequenzen aufrechtzuerhalten. Die resultierende saubere Sinuswelle, die an der Verbindungsstelle von R537 und R520 erscheint, beträgt ungefähr 2 V p-p. Diese Spannung wird durch Q509, 10, 11, 12 auf etwa 5,6 V p-p verstärkt.
Der Verstärker ist ein potentiometrischer Gegentaktverstärker. Die Rückmeldung erfolgt über R529. Die Verstärkung des Verstärkers hängt hauptsächlich vom Verhältnis von R529 zu R531 ab. R527 und R536 werden für den DC-Ausgleich und die richtige Gesamtspannungsausgabe ausgewählt. Optimale Sinuswellentreue wird durch die 1%-Widerstände bereitgestellt, die in der Sinusformungsschaltung verwendet werden. Die typische Verzerrung beträgt weniger als 0,5 %.
MODELL 103/105 LEISTUNGSVERSTÄRKER
Die Modelle 103 und 105 enthalten einen Operationsverstärker, der ausschließlich Siliziumtransistoren verwendet, um entweder die Dreieck-, Sinus- oder Rechteckwelle auf 30 V p-p zu verstärken. Die Konfiguration dieses Verstärkers ist der des zuvor beschriebenen Grundverstärkers sehr ähnlich. Einzelheiten entnehmen Sie bitte dem Schema in Abschnitt VI. Die Verstärkung des Verstärkers wird durch das Verhältnis von R607 (und R608) zu R601 bestimmt. Q601 und Q602 arbeiten als Long-Tail-Paar. Die Ausgabe von Q602 wird wiederum von Q603 verstärkt. Q604 und Q605 arbeiten als Gegentakt-Emitterfolger. CR601 und CR602 liefern eine Vorspannung, um die Basis-Emitter-Spannungen von Q604 und Q605 auszugleichen. Der Gesamtabfall der beiden Dioden ist etwas geringer als der Gesamtabfall der beiden Basis-Emitter-Übergänge. CR601 und CR602 sind Germaniumdioden für geringen Vorwärtsabfall. R612 und R613 sind Strombegrenzungswiderstände, die den maximalen Ausgangsstrom im Kurzschlussfall auf 2: begrenzen. 100 Mil. Der Verstärker ist so ausgelegt, dass, wenn es notwendig ist, eine Impedanz von weniger als 600 Ohm zu treiben, der Eingang des Verstärkers durch Einstellen von R20 so eingestellt werden kann, dass eine saubere Wellenform über Lasten von nur 10 Ohm entwickelt werden kann. Infolgedessen kann der Verstärker als Spannungsverstärker verwendet werden, der bis zu 30 V p-p über eine 600-Ohm-Last liefert, oder als Stromverstärker, der Lasten mit sehr niedriger Impedanz ansteuert. R113, R114 und R115 sind werkseitig so getrimmt, dass alle drei Wellenformen mit dem gleichen Maximum von 30 V p-p an 600 Ohm ausgegeben werden. C603 ist ein Trimmkondensator für optimalen Frequenzgang. Dieser Verstärker ist zusammen mit seiner Stromversorgung im Stromversorgungsteil des Generators montiert.
MODELL 104/105 VCG VERSTÄRKERPLATINE
Die VCG-Verstärkerplatine enthält zwei kaskadierte Operationsverstärker, die im Wesentlichen schaltungsgleich sind. Der erste Verstärker hat eine Nettoverstärkung von etwa –2. Der zweite Verstärker hat eine Nettoverstärkung von genau -1. Die Verstärker sind geradlinig, wobei ein Paar mit langem Ende ein anderes Paar mit langem Ende antreibt, das einen Emitterfolger am Ausgang antreibt. Angepasste Transistoren werden für die Eingangspaare mit langen Enden für minimalen DC­Offset verwendet. Die Klemmdioden CR802 und CR804 arbeiten im Leerlauf ohne Rückkopplung um sie herum. Um dies zu kompensieren, wird eine angepasste Diode in die Rückkopplungsschleife eingesetzt. CR801 wird verwendet, um CR802 zu kompensieren, und CR805 wiederum kompensiert CR804. Das Feedback für den ersten Verstärker wird von der Kathode CR801 genommen. Somit ist CR801 an CR802 angepasst. Außerdem sind R816 und R817 vorgesehen, damit der Strom durch CR801 immer dem Strom durch CR802 entspricht, wenn es leitet. Auf diese Weise wird die Begrenzungsspannung an der Kathode von CR802 immer mit der Summe der über R801 und R802 zugeführten Eingangsspannungen in Übereinstimmung gebracht.
Der zweite Verstärker arbeitet genau wie der erste und ist so ausgelegt, dass er die gleiche und entgegengesetzte Klemmspannung für die Rechteckwelle liefert. Für diese Symmetrie wird R820 oder R824 gewählt. Der Ausgangsemitterfolger des zweiten Ausgangsverstärkers Q810 ist eher ein PNP als ein NPN (Q805), da die Klemmdiode CR804 umgekehrt ist. Wiederum ist CR805 an CR804 angepasst und funktioniert wie zuvor beschrieben. Im Betrieb wird eine 5,2-Volt-Rechteckwelle, die an den gelben Elco-Stiften erscheint, über R832 zu den Klemmdioden geleitet. Die am Verbindungspunkt der Dioden erscheinende Rechteckwelle ist symmetrisch zur Masse, und die Amplitude wird durch die Eingangsspannungen an R801 und R802 gesteuert. Diese geklemmte Rechteckwelle wird dem im Blockdiagramm gezeigten Integrationswiderstand R zugeführt. Die gesamte Schaltung ist auf einen Betriebsbereich von ±. O. 15 Volt (Skaleneinstellung von 0,5), bis.!. 3,0 Volt (Skaleneinstellung von
10). Eine Übersteuerung des Eingangs zu R802 verursacht keinen Schaden, verursacht jedoch eine übermäßige Verzerrung der Ausgangswellenformen. Die Modelle 104 und 105 arbeiten innerhalb der Spezifikationen nur über den Frequenzbereich, der von den Skaleneinteilungen abgedeckt wird.
ABSCHNITT IV
WARTUNGSAKZE BATTERIEERSATZ
Die Batterien müssen ausgetauscht oder, im Fall der Modelle 101R, 102R und 104R, neu aufgeladen werden, wenn die maximale Ausgangsleistung der 600-OhITl-Rechteckwelle unter 10 Volt fällt. Um die Batterien auszutauschen, schalten Sie zuerst das Gerät aus und entfernen Sie die Abdeckung. Schieben Sie die Batterieplattenbaugruppe etwa zur Hälfte aus dem Gerät nach oben. Die Batteriebaugruppe wird relativ festgehalten, rutscht aber nach oben. Entfernen Sie die drei durch Elco-Stifte verbundenen Batteriekabel und achten Sie darauf, die Batterien nicht kurzzuschließen. Entfernen Sie die Batteriebaugruppe aus dem Instrument und ersetzen Sie die Batterien. Für die Modelle 101B, 102B und 104B werden Taschenlampenbatterien vom Industrietyp für eine längere Lebensdauer empfohlen. Bei den Modellen lOIR, 102R und 104R müssen für einen ordnungsgemäßen Betrieb Batterien eingelegt sein.
AUSTAUSCH DER SICHERUNGEN
Sollte das Gerät nicht funktionieren, überprüfen Sie zuerst die Batterien und die Sicherungen. Schalten Sie das Gerät aus, bevor Sie versuchen, Sicherungen auszutauschen, um einen möglichen Kurzschluss der Batterien zu vermeiden. Trennen Sie bei netzbetriebenen Geräten das Gerät vom Netz. Die 1/4-Ampere-Sicherungen sind 8-AG-Instrumentensicherungen. 8AG UL sind kein zufriedenstellender Ersatz. Für die 3/8-Ampere-Sicherungen gilt das Umgekehrte. Die richtige Sicherung ist 8AG UL.
DEMONTAGE
Sollten Detailarbeiten am Gerät erforderlich sein, empfiehlt es sich, das Gerät zunächst zu zerlegen. Entfernen Sie nach dem Entfernen der Abdeckung die Batterien und dann die beiden linken Schlitzleisten, die die Platinen halten. Entfernen Sie die Stromversorgungskabel, die zu den Sicherungen führen. Als nächstes schwenken Sie die Platte, auf der das Netzteil montiert ist, nach hinten, um die Schalterwelle freizugeben, und aus dem Chassis heraus. Die Hauptplatine (einschließlich Sinusplatine) kann entfernt werden, indem die 13 Drähte entfernt werden, die durch Elco-Stifte verbunden sind. Die Elco-Stifte sind farbcodiert, um den Drähten für eine ordnungsgemäße Wiedermontage zu entsprechen. Zum Ausbau der Hauptplatine diese nach links schieben, nach hinten schwenken und herausziehen. Die Hauptplatine kann nun unabhängig vom Rest des Instruments gewartet werden, wie später beschrieben wird. Um Zugang zur Reglerplatine direkt hinter der Frontplatte zu erhalten, löten Sie zuerst den 470-Ohm-Widerstand, der nur an 101, 102 und 103 mit dem Frequenzwahlpotentiometer verbunden ist, aus. Als nächstes entfernen Sie die drei Muttern, die das Gerät an Ort und Stelle halten. Die gedruckte Schaltungsplatine kann nun von der Unterplatte weggeklappt werden und ein ausreichender Zugang zum Ersetzen irgendeiner Komponente auf der Platine erlangt werden. Es wird nicht empfohlen, diese Platine zu Wartungszwecken vollständig zu entfernen. Es wird auch nicht empfohlen, das Subpanel zu Wartungszwecken zu entfernen.
ANPASSUNGEN
Beim Modell 101 usw. stehen für normale Wartungszwecke vier Einstellungen zur Verfügung. Bevor Sie Einstellungen vornehmen, überprüfen Sie die Batteriespannung auf mindestens plus und minus 7,2 Volt. Die beiden auf der Regler Platine montierten Trimmpotentiometer steuern die beiden Versorgungsspannungen. Das linke Trimmpoti ist R8 und steuert die -6-V-Versorgung. Das rechte Trimmpoti ist R11 und steuert die +6-V-Versorgung. Zwischen diesen beiden Einstellungen gibt es eine Wechselwirkung, so dass es notwendig sein kann, mehrmals hin und her zu gehen, um die richtige Einstellung zu erhalten. Um diese Potis einzustellen, schalten Sie das Gerät ein und stellen Sie es auf eine Frequenz von ca. 0,05 KHz ein. Stellen Sie den 600-Ohm-Ausgangsregler auf Maximum ein und messen Sie den Ausgang mit einem genauen Voltmeter (besser als 1 %). Stellen Sie R8 und R11 so ein, dass der gesamte Rechteckwellenausgang genau 10 V beträgt und die +6 V- und -6 V­Versorgungen gleich sind. Wenn die beiden 6-V-Versorgungen genau gleich eingestellt sind, hat der
600-Ohm-Rechteckwellenausgang einen leichten DC-Offset von Masse. Ein typischer Satz von Messwerten, wenn die Anpassungen richtig vorgenommen wurden, sind: +5,02 V, -4,98 V; +6,17 Volt und -6,17 Volt.
R32 ist das Trimmpotentiometer für die DC-Balance der Dreieckwelle und befindet sich oben auf der Hauptplatine. Stellen Sie den Dreieckswellen-Ausgangsregler auf Maximum ein und stellen Sie den R32 auf Balance in Bezug auf den Boden ein. Dies sollte erfolgen, nachdem R8 und R11 richtig eingestellt sind. Bei den Modellen 102/103/104/105 kann R32 für minimale Sinuswellenverzerrung neu getrimmt werden. Die Beschreibung dieses Verfahrens ist im Abschnitt über die Sinuswelleneinstellungen enthalten. Die einzige Frequenzkalibrierungseinstellung, die normalerweise erforderlich ist, ist C5, die sich auf der Reglerplatine in der Nähe der Oberseite des Instruments befindet. Dies steuert nur die Genauigkeit der Skala des höchsten Frequenzbereichs. Stellen Sie bei dieser Einstellung sicher, dass sich die gesamte Skala innerhalb der Kalibrierung befindet. Es ist normal, dass das Zifferblatt bei 1 Megazyklus hoch und bei 500 KC bis 700 KC niedrig anzeigt. Stellen Sie C5 so ein, dass diese beiden Punkte innerhalb der Spezifikation liegen.
Alle anderen Frequenzkalibrierungen gelten als fest. Es kann jedoch erforderlich sein, Anpassungen vorzunehmen, da die Transistoren Q12 bis Q15 geändert oder der Frequenzregler R16 geändert wurden. Sollte eine Einstellung erforderlich sein, wird empfohlen, diese im Werk durchführen zu lassen. Da dies nicht praktikabel ist, wird das folgende Verfahren angegeben: R56 und R57 steuern direkt die Skalengenauigkeit am unteren Ende der Skala (Anzeige von 1) und haben einen geringen Einfluss auf höhere Skaleneinstellungen. Die Widerstände R21 und R22 steuern direkt die Skalengenauigkeit am oberen Ende der Skalenscheibe und beeinflussen die gesamte Skalenscheibe als Prozentsatz des Messwerts, nicht Skalenteilungen. Das Verfahren, um das Zifferblatt in die Kalibrierung zu bringen, besteht darin, den X100-Bereich auszuwählen und gleichzeitig mit den vier erwähnten Widerständen zu jonglieren, um das gesamte Zifferblatt in die Kalibrierung zu bringen. Für den Fall, dass R16 ersetzt wurde, ist es manchmal notwendig, einen Widerstand zwischen dem Schleifer und der niedrigen Seite des Skalenpotentiometers hinzuzufügen, um die gesamte
Skalenscheibe auf Kalibrierung zu bringen. „Typische Werte für diesen Widerstand sind 4,7 K bis 10 K.
Der Widerstand sollte mit kurzen Kabeln direkt am Topf montiert werden. Sollte ein bestimmter Frequenzbereich oder mehrere Frequenzbereiche außer dem oberen Bereich definitiv nicht kalibriert sein, sollte der entsprechende R oder C ersetzt werden. Die Modelle 102, 103, 104 und 105 verfügen über zusätzliche Einstellungen für die Sinuswellenverzerrung. Die für die richtige Einstellung der Sinuswelle erforderliche Ausrüstung ist ein Hewlett-Packard-Typ 330-Verzerrungsanalysator oder ein gleichwertiges Gerät, ein gutes Allzweck-Oszilloskop, vorzugsweise mit zwei Spuren, und ein Voltmeter mit einer Genauigkeit von mindestens 1 %. Bevor Sie mit den Einstellungen für die Sinuswellenverzerrung beginnen, muss die Stromversorgung richtig eingestellt werden. Stellen Sie R8 (-6 V) und R11 (+6 V) wie zuvor beschrieben ein. Wenn die unten beschriebenen Anpassungen der Sinuswellenverzerrung abgeschlossen sind, kann eine leichte Verbesserung der Sinuswellenverzerrung durch geringfügiges Nachbessern von R8, R11 und R32 erreicht werden. Stellen Sie jedoch sicher, dass diese Ausbesserung die 10-Volt­Rechteckwellenamplitude nicht außerhalb der Spezifikation von ~ 1 % gebracht hat. Stellen Sie den Bereichsschalter des Generators auf X100 und den Frequenzregler auf 10. Stellen Sie den Funktionsschalter auf SINE und die Sinusamplitude auf Maximum beim 102/104 und 1/2 beim 103/105. Verbinden Sie den Sinuswellenausgang mit dem Eingang des Verzerrungsanalysators und mit dem zweiten Kanal des Oszilloskops, wenn Zweikanal verwendet wird. Verbinden Sie den Rechteckwellenausgang mit dem externen Triggereingang des Oszilloskops und triggern Sie das Oszilloskop von diesem externen Trigger. Verbinden Sie den ersten Kanaleingang des Oszilloskops mit dem Ausgang des Verzerrungsanalysators. Stimmen Sie den Verzerrungsanalysator auf etwa 1KC ab und betreiben Sie den Verzerrungsanalysator gemäß den Standard-Betriebsverfahren. Beachten Sie, dass es notwendig sein wird, zurückzugehen und SET LEVEL zurückzusetzen, um die endgültige Verzerrungsmessung durchzuführen.
Wenn der Verzerrungsanalysator richtig abgestimmt und ausbalanciert und auf Verzerrung eingestellt ist, stellen Sie R523, R524 und R525 auf minimale Verzerrung ein. Stellen Sie R32 auf der Hauptplatine auf minimale harmonische Verzerrung ein. Für eine bestimmte Einstellung von R523 gibt es ein Optimum für R524 und R525. Wenn dies erreicht ist, notieren Sie die Verzerrung und drehen Sie dann R523 einmal, entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn, und stellen Sie R524 und 525 für minimale Verzerrung neu ein. Beachten Sie, ob diese Verzerrung kleiner oder größer als die vorherigen Messwerte ist. Nach mehreren Versuchen erreichen Sie die optimale Einstellung für R523 sowie R524 und R525. Die resultierende Verzerrung sollte 0,5 % oder weniger betragen. Stellen Sie den Frequenzregler des 102/103 auf 0,8 (104/105 auf 0,5) ein, stimmen Sie den Verzerrungsanalysator auf ungefähr 80 (50) Zyklen ab und stellen Sie R66 auf der Hauptplatine auf minimale Verzerrung ein. Stellen Sie zu diesem Zeitpunkt keine anderen Regler neu ein.
Überwachen Sie während dieses gesamten Vorgangs die Sinuswellenausgabe des Generators und die Restausgabe des Verzerrungsanalysators am Oszilloskop. Verwenden Sie das Messgerät am Verzerrungsanalysator, um die optimale Einstellung zu bestimmen, aber beachten Sie die Restausgabe am Oszilloskop. Jeder Regler beeinflusst einen bestimmten Teil der Sinuswelle. Wenn alle Einstellungen richtig vorgenommen wurden, besteht die am Oszilloskop beobachtete Restausgabe hauptsächlich aus der elften Harmonischen. Die zweite harmonische Verzerrung bei 1KC sollte praktisch nicht vorhanden sein. Das Modell 103/105 enthält eine zusätzliche Einstellung: C603, die den Frequenzgang des Ausgangsverstärkers für einen optimalen Frequenzgang anpasst. Lassen Sie bei dieser Einstellung das Gerät vollständig zerlegen und die Abdeckung entfernen. Stellen Sie den Generator auf maximale Ausgangsleistung (30 V) ein und schließen Sie eine 600-Ohm-Last an. Stellen Sie den Generator auf eine Ausgangsleistung von 100 KC ein. Stellen Sie C603 auf maximale Anstiegszeit ohne Überschwingen ein. Überprüfen Sie die Anstiegszeit und vergewissern Sie sich, dass sie innerhalb der Spezifikation von 100 Nanosekunden liegt. Es kann erforderlich sein, ein sehr leichtes Überschwingen (1 %) zu haben, um die angegebene Anstiegszeit zu erhalten. Die Abfallzeit (Plus-zu-Minus-Übergang) sollte nun gut innerhalb von 100 Nanosekunden liegen. Die VCG­Verstärkerplatine der Modelle 104 und 105 enthält keine Anpassungen, obwohl es bei Änderung eines Projekts notwendig werden kann, einige der zugehörigen Komponenten neu anzupassen oder für den Betrieb auszuwählen.
KORREKTUR FÜR SCHWINGUNGSFEHLER
1. Überprüfen Sie die richtige Batteriespannung oder AC-Versorgungsspannung.
2. Sicherungen prüfen.
3. Auf etwa plus 6,2 Volt am roten Draht, der zur Hauptplatine geht, und etwa minus 6,2 Volt am braunen Draht, der zur Hauptplatine geht, prüfen. Sollte dies nicht der Fall sein, kann der Regler unabhängig überprüft werden, indem diese Leitungen von der Hauptplatine getrennt und jeweils eine Last von 62 Ohm an Masse angeschlossen wird (siehe Service-Kit). Wenn der ordnungsgemäße Betrieb des Reglers nicht erreicht werden kann, beheben Sie den Fehler im Regler anhand der Demontageanweisungen. Sollte der Regler korrekt funktionieren, wenn er an eine Dummy-Last angeschlossen ist, aber nicht, wenn er an die Hauptplatine angeschlossen ist, entfernen Sie die Hauptplatine wie unter Demontage beschrieben und suchen Sie den Kurzschluss.
SERVICE-KIT
Abbildung IV-1 zeigt alle Prüfvorrichtungen, aus denen der Service-Kit mit der Teilenummer SK-102 besteht. Dieser Satz enthält alle Prüfvorrichtungen, die für eine vollständige Überprüfung oder Reparatur der Hauptplatine und der Sinusplatine erforderlich sind, wobei das Gerät zerlegt und für eine einfache Wartung zugänglich ist. Der Service-Kit ist komplett bei Wavetek erhältlich oder kann im Notfall auch leicht vor Ort hergestellt werden. Vorrichtung 1 ist eine Dummy-Last für den auf dem Subpanel montierten Stromversorgungsregler. Vorrichtung 2 ist ein Verlängerungskabel für den Anschluss des Reglers an die Hauptplatine, wenn die Hauptplatine aus dem Gehäuse entfernt ist.
Vorrichtung 3 ist ein ohmsches Eingangsrückkopplungsnetzwerk für den Betrieb des Integrators als Verstärker, wenn das Gerät nicht schwingt. Vorrichtung 4 ist das Integrator Netzwerk für den Betrieb des Geräts als Oszillator über den Frequenzbereich von 6,5 KHz bis 10 KHz. Vorrichtung 5 ist eine Dummy-Last für den Ausgangsschalter und den Push-Pull-Emitterfolger. Vorrichtung 6 ist eine Anschlussklemme für den Anschluss des Ausgangsschalters an den Integrator. Halterung 7 ist das Integrator Netzwerk für den Betrieb des Geräts als Oszillator bei 100 KHz und 1 MHz. Vorrichtung 8 ist eine Dummy-Last für den Verstärker der Sinuskarte.
ÜBERPRÜFUNG DER HAUPTPLATINE
Für den Fall, dass das Gerät nicht oder mit einer schlechten Wellenform oszilliert und festgestellt wurde, dass die Versorgungsspannungen korrekt sind, kann die Hauptplatine unabhängig vom Rest des Geräts vollständig überprüft werden. Erforderlich sind das Service-Kit SK-102 (oder ein gleichwertiges Gerät), ein gutes DC-Oszilloskop und ein Oszillator. Am besten ist es, das Gerät zunächst im Leerlauf zu betreiben. Dies geschieht am besten, indem man den Verstärker mit einer ohmschen Rückkopplung verbindet und den Verstärker von einem externen Oszillator ansteuert. Auf diese Weise kann zunächst festgestellt werden, ob der Verstärker ordnungsgemäß arbeitet, und falls nicht, können Korrekturen vorgenommen werden. Sobald festgestellt wird, dass der Verstärker ordnungsgemäß funktioniert, kann der ordnungsgemäße Betrieb des Hysterese Schalters und des Ausgangsschalters ermittelt werden. Wenn alle drei Schalter ordnungsgemäß funktionieren, wird das Gerät richtig schwingen. Schließen Sie die Hauptplatine mit Halterung 2 an die Stromversorgung an. Befestigen Sie Halterung 3 am den Verstärker und Halterung 5 an den Ausgangsschalter und den Emitterfolger. Verbinden Sie das Oszilloskop mit Punkt B und Masse (schwarzer Elko-Pin). Verbinden Sie Punkt A mit Hilfe von Halterung 6 an Masse. Schalten Sie den Strom ein. Punkt B sollte innerhalb von 0,1 Volt von der Erde liegen. Schalten Sie das Gerät aus und entfernen Sie Halterung 6. Schließen Sie den Oszillator an Punkt A und Masse. Stellen Sie den Oszillator auf 1 KHz (Sinus oder Dreieck) und 0,7 Volt Spitze­Spitze-Ausgang. Der Oszillator muss einen symmetrischen Ausgang haben. Wenn dies nicht der Fall ist, verbinden Sie den Oszillator mit Punkt A über einen Kondensator von 0,1 uF, oder einen größeren Kondensator und schließen Sie einen 10K-Widerstand zwischen Punkt A und Masse. Schalten Sie die Stromversorgung ein. Der Verstärkerausgang an Punkt B sollte 7 Volt p-p symmetrisch zur Masse.
Wenn der Verstärker nicht richtig funktioniert, überprüfen Sie zuerst den Chopper Oszillator. Die Wellenform am Kollektor von Q16 sollte eine Rechteckwelle mit 1500 Zyklen seine Rechteckwelle mit einer Amplitude von plus sechs und minus sechs Volt sein. Die Wellenform am Kollektor von Q20 sollte plus sechs und minus drei Volt betragen. Die Wellenform am Emitter von Q34 sollte eine 1500­Zyklen-Welle sein, von der eine Hälfte sehr nahe an Masse geklemmt ist. Die andere Hälfte der "Rechteckwelle" wird gekrümmt sein, sollte aber im Durchschnitt etwa ein halbes Volt verlieren. Wenn das der Fall ist, zeigt dies an, dass der Zerhacker-Verstärker ordnungsgemäß arbeitet, aber der Breitbandverstärker nicht. Eine große Rechteckwelle am Emitter von Q34 sollte etwa ein Volt Gleichstrom über C28 erzeugen. Wenn dies nicht der Fall ist, prüfen Sie auf Unterbrechungen oder Kurzschlüsse. Wenn am Emitter von Q34 keine Rechteckwelle erscheint, arbeitet der Chopper­Verstärker nicht richtig. Wenn die Rechteckwelle groß ist, Lösen Sie ein Ende von C37, das die Fail­Safe-Schaltung verbindet. Wenn der Verstärker nun ordnungsgemäß funktioniert, liegt das Problem im Hysterese Schalter, der Ausgangsschalter oder die Fail-Safe-Schaltung. Wenn es notwendig wird Q19 zu ändern, müssen R105 und R106 so geändert werden, dass kein sichtbarer Unterschied am Emitter von Q34 zu bemerken ist, wenn der grüne Stift abwechselnd geöffnet oder Kurzschließen des grünen Stifts des Breitbandverstärkers gegen Masse.
Wenn festgestellt wird, dass der Zerhacker-Verstärker ordnungsgemäß funktioniert, der Breitbandverstärker jedoch nicht, verfolgen Sie das Signal, um den Fehler zu ermitteln. R66 wird so eingestellt, dass der Breitbandverstärker bei einem Eingang von Null einen Ausgang von Null hat. Wenn der Eingang (Punkt A) mit Masse kurzgeschlossen ist, sollte der Ausgang (Punkt B) innerhalb von 0,1 Volt von Masse liegen. Wenn R66 nicht richtig eingestellt ist, wird die Symmetrie des normalen Dreiecksausgangs nicht rechtzeitig ausgeglichen. Eine übermäßige Krümmung der Dreieckswelle wird durch eine geringe Verstärkung verursacht. Sobald festgestellt wurde, dass der Verstärker ordnungsgemäß funktioniert, können der Hysterese Schalter und der Ausgangsschalter auf ordnungsgemäße Funktion überprüft werden. Eine Sinuswelle, die an den Eingang des Verstärkers angelegt wird, sollte eine Sinuswelle am Ausgang des Verstärkers erzeugen. Auf dieser Ausgangssinuswelle sollte ein Störimpuls zu erkennen sein, der bei etwa plus und minus 2,5 Volt auftritt. Dies tritt beim Zünden der Hysterese- und Ausgangsschalter auf. Das
Ausgangsrechteck des Hysterese-Schalters kann durch einen Blick über R34 beobachtet werden. Sie sollte zwischen plus und minus 4 Volt liegen. Das Ausgangssignal des Ausgangsschalters kann am Punkt C beobachtet werden. Er sollte ungefähr plus und minus 5,3 Volt betragen. Seien Sie äußerst vorsichtig, um Punkt C nicht kurzzuschließen. Vergewissern Sie sich vor der Prüfung auf einen Fehler im Ausgangsschalter, dass der Hysterese-Schalter richtig funktioniert. Kurzgeschlossene Transistoren können im Schaltkreis mit einem batteriebetriebenen Niederspannung Ohmmeter, wie z. B. einem Triplett oder einem Simpson, festgestellt werden. Ein netzbetriebenes VTVM wird nicht empfohlen, da die durch den Anschluss an das Transienten, die durch den Anschluss an die Stromleitung verursacht werden, können die Transistoren beschädigen. Die Hauptplatine kann als Oszillator betrieben werden, sobald sichergestellt ist, dass der Verstärker, der Hysterese Schalter und der Ausgangsschalter ordnungsgemäß funktionieren. Tauschen Sie Vorrichtung 3 gegen Vorrichtung 4 aus. Verbinden Sie Punkt C mit Punkt D mit Vorrichtung 6. Schalten Sie den Strom ein. Die Hauptplatine sollte mit etwa 10 KHz schwingen. Beobachten Sie die Dreieckswelle an Punkt H und die Rechteckwelle an den Punkten C und 1. Stellen Sie R32 so ein, dass die Dreieckswelle symmetrisch zur Masse ist. Das obere Ende der Frequenzskala (Ablesung von 10) wird simuliert, indem Punkt C mit den Punkten D, E und F verbunden wird. Das untere Ende der Skala (Ablesung 0,8) wird simuliert, indem Punkt G mit den Punkten D, E und F verbunden wird. durch Verbinden von Punkt G mit den Punkten D, E und F. Zum Einstellen von R66 wird das Oszilloskop an Punkt I an und beobachten Sie die zeitliche Symmetrie der beiden Hälften der Rechteckwelle. Verbinden Sie Punkt G nacheinander mit den Punkten D, E und F und stellen Sie R66 für die beste Zeitsymmetrie für alle drei Fälle. Wenn R66 richtig eingestellt ist eingestellt ist, sollten alle drei Rechteckwellen eine Zeitsymmetrie innerhalb von 1 % aufweisen. Mit den Vorrichtungen 4 und 7 wird der Ausgang des Integrators mit dem Superemitterfolger verbunden. Beobachte den Ausgang des Superemitterfolgers, indem du das Oszilloskop an den grauen Elko-Pin auf der Hauptplatine anschließt. Vorrichtung 7 lässt die Hauptplatine bei 100 KHz und 1 MHz schwingen. Ersetzen Sie Vorrichtungen 4 durch Vorrichtungen 7. Verbinden Sie Punkt C mit Punkt J. Das Gerät schwingt bei 100 KHz, wenn die lose Klemme mit Punkt K verbunden ist. auf eine saubere Dreieckswellenform bei 100 KHz.
ÜBERPRÜFUNG DER SINUSPLATINE
Die Sinusplatine kann außerhalb des Gehäuses überprüft werden. Befestigen Sie die Sinusplatine an der Hauptplatine und schließen Sie die vier Leitungen an. Schließen Sie die Vorrichtungen 2, 4 und 5 an. Verbinden Sie Punkt C mit Punkt D. Schließen Sie Vorrichtung 8 an und beobachten Sie den Sinusausgang an Punkt L. Da die Sinusplatine nun zugänglich ist, kann sie leicht bearbeitet werden. Wenn eine übermäßige Verzerrung aufgrund einer defekten Diode, eines Transistors oder eines Widerstands im Sinusformungsschaltkreis auftritt, kann dies mit Hilfe eines Verzerrungsanalysators und der Beobachtung des Restausgangs leicht festgestellt werden. Jede Komponente im Sinusformungsschaltkreis hat eine vorherrschende Wirkung auf einen bestimmten Teil der Sinuswelle. Wenn ein Transistor im Sinusverstärker ausgetauscht wurde, kann es notwendig sein, R527 und/oder R536 zu ändern.
LEISTUNGSVERSTÄRKER MODELL 103
Im Falle eines Ausfalls des Ausgangs einer Funktion dieses Verstärkers sollte zunächst festgestellt werden, ob ein Eingang vorhanden ist. Verwenden Sie ein Oszilloskop, prüfen Sie zunächst den Schleifer von SW2 auf Dreieck-, Sinus- oder Rechteckwellen, abhängig von der Einstellung von SW2. Als nächstes sollte R20 in ähnlicher Weise geprüft werden. gleichen Weise geprüft werden. Am Verstärker selbst sollten die Kollektoren von Q601 und Q602 auf ein vorhandenes Signal untersucht werden. Wenn Q601 oder Q602 verändert werden, ist es R602 auf einen DC-Offset von weniger als 0,1 Volt eingestellt werden und R608 sollte auf einen vollen Ausgang von 30 V p-p mit einem Dreieck von 5,2 V p-p eingestellt werden Eingang von R20. Sollten andere Komponenten geändert werden, sollten die DC-Offset und Verstärkungseinstellungen durchgeführt werden. Sollte die Ausgangswellenform bei mittlerer
Netzspannung und 600 Ohm Leerlauflast an der Spitze des Ausgangs übersteuert seine Last, liegt die Ursache höchstwahrscheinlich bei einem der fünf Transistoren.
VCG AIPLIFIER BOARD
Die VCG-Verstärkerplatine enthält zwei Operationsverstärker in Kaskade und Klemmdioden. Normalerweise ist keine Einstellung erforderlich. Sollte das Gerät nicht ordnungsgemäß funktionieren, gehen Sie wie folgt vor. Entfernen Sie die Hauptplatine – VCG-Platine – Sinusplatine aus der Gehäusebaugruppe. Demontieren Sie die Sinusplatine von der Hauptplatine. Verbinden Sie die Stromversorgungskabel von der Gehäusebaugruppe mit der Hauptplatine (mit montierter VCG­Platine) mit Vorrichtung 2. Verbinden Sie den Schleifer des Frequenzwahlpotentiometers mit dem grauen Stift auf der VCG-Platine mit Halterung 9. Verbinden Sie Vorrichtung 10 mit dem VCG und der Hauptplatine. Befestigen Sie Vorrichtung 11 am Ende von C19 neben R64. Überprüfen Sie, dass alle anderen losen Stifte frei von Kurzschlüssen sind und dass die Stromversorgungskabel frei und sauber sind. Drehen Sie mit einem Kreuzschlitzschraubendreher Nr. 2 den Schalterwafer am Netzteil, um das Gerät einzuschalten. Durch abwechselndes Verbinden des Elco-Pin-Endes von Vorrichtung 11 mit den roten (+6 V) und braunen (-6 V) Elco-Pins am linken Ende der Hauptplatine wird der Der Integrator kann auf einen Minus- und einen Plus-Ausgang gezwungen werden, was wiederum den Ausgangsschalter (Q12
- Q15, gelber Elco-Pin) auf -5,2 V und +5 zwingt. 2v bzw. Die Eingangsspannung der kaskadierten Verstärker wird durch die Drehreglereinstellung bestimmt und über den grauen Elco-Pin angelegt. Die Position des Einstellrads steuert die Spannung am grauen Stift, der wiederum die Klemmspannung am weißen Stift steuert. Das Verschieben von Vorrichtung 11 zwischen +6 V und –6 V schaltet den weißen Pin auf die Minus-Klemmspannung und die Plus-Klemmspannung. Wenn der VCG richtig arbeitet, sind die Plus- und die Minus-Klemmspannung gleich. Bei einer Skaleneinstellung von 0,5 sollte die Spannung am grauen Pin sein ca. 0,3 V, was am weißen Pin eine Spannung von ca. ~ 0,15 V verursachen sollte. Eine Skaleneinstellung von 10 erzeugt eine Spannung am grauen Pin von ungefähr 5,8 V, was eine Spannung am weißen Pin von ~ 3 V erzeugt. R820 und R824 werden für gleiche Spannungen am unteren Rand des Zifferblatts (0,15 V) ausgewählt. Das Verhältnis von R818 zu R825 bestimmt das Gleichgewicht der Spannungen auf der hohen Seite des Zifferblatts (3 V). Die Plus- und Minusspannungen sollten innerhalb von 1 % übereinstimmen.
BATTERIE-LADEGERÄTE MODELL 101R, 102R und 104R
Das Batterieladegerät ist eine einfache Konstant Stromquelle, die den für den Betrieb des Generators erforderlichen Strom sowie den Ladenstrom der Batterien liefert. Das Ladegerät lädt die beiden Batterien in Reihe. Masse ist der Mittelpunkt der beiden Batterien, daher sind sie für den ordnungsgemäßen Betrieb des Generators erforderlich. Die Plus-Sechs- und Minus-Sechs-Volt­Leitungen ziehen den gleichen Strom. Die Kombination aus Ladegerät und Akku ist für den Betrieb in drei Modi ausgelegt. (1) Instrument ausgeschaltet, aber an die Wechselstromleitung angeschlossen: Eine Erhaltungsladung von etwa 5 mA lädt die Batterie auf voller Ladung. (2) Instrument angeschlossen und eingeschaltet. Batterien werden mit einem normalen Ladegerät von 30 mA geladen (einstellbar auf 100 mA). (3) Gerät eingeschaltet, aber nicht angeschlossen, Batterien betreiben das Gerät maximal 8 Stunden. Das Ladegerät ist normalerweise so eingestellt, dass es 140 mA, 110 mA an den Generator und 30 mA an die Batterien liefert Bei dieser Einstellung werden für eine vollständige Ladung 40 Stunden benötigt, die Batterien werden jedoch durch kontinuierliches Laden nicht beschädigt. Das Ladegerät kann so eingestellt werden, dass es 110 mA an den Generator und 100 mA an die Batterien liefert. Nur mit dieser Einstellung Für eine vollständige Aufladung sind vierzehn Stunden erforderlich, es sollte jedoch darauf geachtet werden, ein Überladen zu vermeiden. Um den Ladestrom einzustellen, schließen Sie ein Amperemeter entweder in Reihe mit dem roten oder braunen Kabel an die Batterien an und stellen Sie R401 auf den richtigen Ladestrom ein. entweder 30 mA oder 100 mA.
Loading...