O introducere de bază a contorului de grilă

Grid Dip Meter (GDM) sau Grid Dip Oscilatorul (GDO) este un instrument electronic utilizat în măsurarea și testarea circuitelor de frecvență radio. Este practic un oscilator cu o bobină expusă și o citire a amplitudinii oscilației. Are trei funcții principale:

• Măsurarea frecvenței de rezonanță
  • a unui circuit rezonant LC,
  • un rezonator de cristal / ceramică,
  • sau o antenă,
• Măsurarea inductanței sau capacității,
• Măsurarea frecvenței unui semnal,
• Generarea semnalelor de undă sinusoidală RF.

În imaginea de mai sus a GDM, puteți vedea căciula butonului direcționează condensatorul de reglare cu o scală de frecvență, iar pe partea stângă există bobine schimbabile pentru diferite benzi de frecvență și chiar sub scara de frecvență, există un contor care citește oscilatorul tensiunea de ieșire. Aflați mai multe despre diferite tipuri de oscilatoare aici.

Ce se ascunde în spatele numelui?

Grid Dip Meters sunt numiți așa pentru că, în timpul zilei, erau fabricați folosind triode și erau folosiți pentru a măsura amplitudinea oscilatorului măsurând curentul care curge prin rezistorul de rețea.

GDO-urile moderne nu sunt realizate cu tuburi de vid, ci cu tranzistoare - de preferință JFET-uri sau MOSFET-uri Dual-Gate datorită impedanței lor mari de intrare care face oscilatorul mai stabil. GDO-urile cu tranzistoare pot fi numite TDO sau TDM (oscilator / metru Trans dip). De asemenea, pot fi realizate cu o diodă de tunel (oscilator / metru de tunel) în locul unui tranzistor sau tub.

Circuitul de bază

Circuitul prezentat aici provine dintr-o carte numită „ Konstrukcje krótkofalarskie dla początkujących ” de Andrzej Janeczek, cu indicativ de apel SP5AHT. Este posibil cel mai simplu circuit GDM care folosește un BJT,

În centrul acestui circuit se află un VFO într-o configurație Hartley, R1 asigură polarizarea bazei, R2 limitează curentul colectorului, C5 decuplează sursa de alimentare comutată de comutatorul GF, C4 împiedică scurtcircuitarea bazei să fie scurtcircuitată la masă de forma L. C3 și L un circuit rezonant care setează frecvența, C2, P2 (eroare de imprimare, ar trebui să fie D2) și D1 formează un dublor de tensiune care rectifică (contorii magnetici nu pot măsura AC) semnalul, care este apoi filtrat de C1 și alimentat la 50uA contor prin potul de setare a sensibilității P1.

L ar trebui montat în exteriorul carcasei pe o priză, astfel încât să poată fi schimbat cu bobine diferite pentru benzi diferite. Priza și mufa bobinei ar putea fi un DIN 5 sau 3 pini, o mufă / mufă stereo de 3,5 mm sau orice aveți la îndemână, care împiedică, de asemenea, bobina să fie conectată în mod greșit (partea împământată la bază și invers), deoarece poate preveni oscilația. C3 poate fi un condensator variabil standard de la un radio cu tranzistor, deși unul fără nimic între plăci (tip aer) este preferabil pentru o stabilitate mai mare a frecvenței. T1 poate fi orice NPN BJT cu hFE de peste 150 și frecvența de tranziție de peste 100MHz, cum ar fi 2SC1815, 2N2222A, 2N3904, BF199. L depinde de banda dorită, pentru LW și MW poate fi înfășurat pe o tijă de ferită, dar la SW și la miezul de aer este mai bine.Pentru banda 3MHz - 8MHz este 11uH, dar poate fi calculat folosind numeroasele calculatoare de bobine online pentru diferite benzi

Măsurarea rezonanței unui circuit LC

Utilizarea unui Grid Dip Meter ca dispozitiv de măsurare a rezonanței circuitului rezonant cu inductor-condensator depinde de circuit. Dacă este doar un circuit rezonant, nu este conectat la nimic și cu bobina expusă, trebuie doar să puneți bobina circuitului rezonant aproape de bobina expusă a GDM, reglați GDM până când contorul cade. Această scădere este cauzată de circuitul rezonant cuplat la bobina din GDM absorbind o parte din energia din circuitul rezonant, provocând o scădere a tensiunii de ieșire a oscilatorului și o modificare a valorii afișate a contorului.

Dacă bobina este protejată (de exemplu transformatoare IF), trebuie să cuplați GDM înfășurând câteva rotații de sârmă și conectându-l între

Măsurarea rezonanței unui rezonator

Măsurarea rezonatoarelor de cristal cu GDM este ușoară, dar nu foarte precisă. Această metodă este utilă pentru determinarea frecvenței cristalelor atunci când eticheta s-a epuizat. Tot ce trebuie să faceți este să conectați câteva rotații de sârmă în jurul bobinei GDM și să conectați bucla respectivă la cristal. Rezonanța va fi foarte abruptă, deci trebuie să reglați GDM foarte încet.

Măsurarea rezonanței antenei

Pentru a măsura frecvențele de rezonanță ale unei antene (cum ar fi un dipol) înfășurați câteva rotații de sârmă în jurul bobinei GDM și conectați-o la conectorul antenei. Reglați GDM și schimbați bobinele până când vedeți scufundarea pe contor. Puteți măsura, de asemenea, cât de largă este banda de antenă, observând cât de repede cade acul în timpul acordării.

Măsurarea inductanței sau capacității

Puteți măsura inductanța unui inductor sau a unui condensator făcând un circuit rezonant cu inductorul sau condensatorul măsurat și o valoare cunoscută condensator / inductor în paralel și reglând GDM și schimbând bobinele până când vedeți scufundarea pe contor, la fel ca cu un circuit LC regulat. Introduceți frecvența de rezonanță și capacitatea / inductanța cunoscute într-un calculator de rezonanță LC pentru a obține inductanța / capacitatea necunoscută.

Am realizat anterior un contor de capacitate și un contor de frecvență pe bază de Arduino pentru a măsura capacitatea și frecvența.

Măsurarea frecvenței unui semnal

Există două moduri de a măsura frecvența folosind GDM:

• Măsurarea frecvenței absorbante
• Măsurarea frecvenței heterodine

Măsurarea frecvenței absorbante funcționează atunci când GDM este oprit, semnalul este aplicat la câteva ture de sârmă în jurul bobinei GDM, apoi contorul este reglat și bobinele sunt schimbate până când citirea contorului crește și aceasta este frecvența semnalului.

Modul de măsurare a frecvenței de absorbție funcționează similar cu un radio de cristal, circuitul acordat GDM respinge toate semnalele de la alte frecvențe decât frecvența rezonantă, dioda transformă AC de înaltă frecvență a semnalului în DC, deoarece contoarele pot funcționa doar cu DC. Funcționează numai cu acele tipuri de GDM care au contorul conectat la circuitul rezonant printr-o diodă, cum ar fi cel din circuitul TDO de bază explicat anterior. Amplitudinea semnalului trebuie să fie relativ ridicată, nu mai puțin de 100mV, din cauza tensiunii directe a diodei. Poate fi, de asemenea, utilizat pentru a vedea nivelul de distorsiune armonică în semnal, pur și simplu reglați GDM la o frecvență de 2, 3 sau 4 ori mai mare decât frecvența semnalului măsurat și, de asemenea, reglați o frecvență de 2 sau 3 ori mai mică pentru a vedea dacă nu a măsurat o armonică în primul rând.

Modul de măsurare a frecvenței heterodine funcționează numai cu acele GDM care au o mufă de telefon dedicată. Funcționează pe principiul amestecării frecvențelor, de exemplu, dacă GDM-ul nostru oscilează la 1000kHz și există un semnal de 1001kHz cuplat la bobina GDM, frecvențele heterodine (mix) creează un semnal pe 1kHz (1001kHz - 1000kHz = 1kHz) care poate fi am auzit dacă există căști conectate la mufă.

Aceasta este o metodă mult mai sensibilă și mai precisă de măsurare a frecvenței și poate fi utilizată pentru a se potrivi cristalelor pentru filtrul de cristal.

Generarea semnalului

Pentru a utiliza GDM-ul ca oscilator cu frecvență variabilă, nu trebuie decât să înfășurați o bobină peste bobina GDM originală și să conectați un amplificator tampon la aceasta. Se recomandă utilizarea unui amplificator tampon, deoarece preluarea ieșirii direct din bobina înfășurată peste bobina GDM o va încărca și va provoca instabilitatea amplitudinii și frecvenței și poate chiar și oscilațiile care vor dispărea.

Generarea de semnale RF modulate

Unele contoare de rețea sunt capabile să genereze semnale modulate AM, fie o fac modulând-o cu 60Hz AC de la transformatorul de putere, 120Hz AC după rectificare (primele două sunt metodele obișnuite în tubul vechi GDM) sau având un generator AF la bord (mai des întâlnite în TDM-urile cu tranzistoare fanteziste). Dacă modulația are loc la generator, ar putea exista o mică componentă FM în semnalul AM.