Hangfrekvenciás jelgenerátor
(kettes verzió)

Aki nem tud mit kezdeni a műszaki szöveggel, az ugorjon le a színes képekig...

   Szóval az úgy volt hogy nem voltak műszereim. Persze volt egy multiméterem, de valljuk be az azért édeskevés! Vannak olyan műszerek melyeket könnyedén össze lehet rakni házilag, vannak amiket nem. Például oszcilloszkópot nem álltam neki építeni mert bonyolult kényes jószág, ráadásul volt olcsón a piacon. Persze van aki épített házilag szkópot, majd lesz is egy ilyen a szétszedtemben.
  
Szóval a többi műszert, amiknek a megépítése nem igényel különösebb tudást illetve műszerezettséget, azt miért ne építhetném meg magam? Legalább pont olyan lesz, amilyennek akartam! Feltéve persze ha működni fog, illetve ha tényleg el is készül, valamint ha képes leszek megvalósítani az eltervezett funkciókat és nem csak álmodozom róluk.
  
Az első HF jelgenerátorom nem tudom hol van, nem is oly rég kaptam vissza egy barátomtól. Kriminális volt! Gyakorlatilag egy panel amiből oldalt kilóg egy Jaxley kapcsoló. Lehet hogy szétszedtem? Nem volt kár érte... Leginkább csak mint emlék funkcionált.
  
A második jelgenerátorom is kriminális volt! Ez egy millivolt mérővel van egybeépítve. Ez a műszer még megvan. A pincében őrzöm mint valami sötét családi titkot. Nem vagyok rá büszke, pedig saját fejlesztés! Nem azért készült mert... Szóval tudom én miért olyan amilyen.
  
Én úgy játszottam az elektronikával, mint más gyerek a Legóval, vagy a Merklin fémépítővel. Összeraktam, majd szétszedtem, majd összeraktam mást, máshogy, máskor. Az említett műszer egy ilyen "eljátszottam az alkatrészkészletemmel" project, amit végül be is dobozoltam. Majd egyszer belenézünk, és akkor lehull a lepel...
  
A harmadik jelgenerátorom szintén megvan, itt ül a hátam mögött a szekrényben. Majd abba is belenézünk. Érdemes, mert tipikus asztalfiók project! Ami a kezem ügyébe került abból raktam össze egyetlen délután.
  
A negyedik HF jelgenerátoromba már régebben belenéztünk, csak nem nagyon. Ez a mostani leírás egy bővebb betekintést enged a konstrukció rejtelmeibe. Ez a műszer két példányban készült, jórészt azonos elvek illetve panelek alapján. A most bemutatott példány egy barátomé, az övében idegen építésű frekvenciamérő van, az én példányomban saját. Ebben a műszerben van AM+FM modulátor fokozat, az enyémben nincs. Az enyémnek nincs kivezetve a frekvenciamérője, ennek meg kivan.

 

 

A jelgenerátor kapcsolási rajza

   Nem én találtam ki, valahonnan az RT hasábjairól ollóztam össze. (1975-11-503) Ez a rajz (illetve elv) több helyen is megjelent igen vegyes alkatrészkészlettel, és igen változatos paraméterekkel. Felszórtam az alkatrészeket a panelre, és bekapcsoltam a tápegységet. Volt itt minden csak az nem amit szerettem volna! Végül a fenti összeállítás vált be.
  
Emlékeim szerint ez a kapcsolás több rajz összeollózásából született, hozzáadva egy szép nagy csokor megy / nem megy alapon történő próbálgatást.
  
De miért nem választottam a készletből egy bevált rajzot, és miért nem építettem meg azt? Az ok mindössze annyi, hogy un. egy gomb hangolású műszert szerettem volna. Vagyis ne legyen nekem semmiféle sávváltó amit kapcsolgatnom kell! Egy szem gomb legyen, ami végállástól végállásig átfogja a teljes hangfrekvenciás sávot!
  
Persze ez nem olyan egyszerű feladat! A 20Hz-től 20kHz-ig terjedő sáv 3 dekádnyi széles, ilyen mértékben hangolható oszcillátor ritka mint a fehér holló! Ráadásul ne felejtsük el, hogy ez egy hangfrekvenciás mérésekre szolgáló műszer, vagyis alapjaiban véve szinuszos kimeneti jelalakot kell szolgáltatnia.
  
Egy LC oszcillátort 1:3 arányban lehet kényelmesen hangolni. Az RC oszcillátorok akár 1:10 arányban is jól hangolhatók. Itt viszont 1:1000 átfogásról van szó! Mindezt úgy, hogy közben elfogadható torzítású szinusz jeleket kell produkálnia a műszernek. Ha már műszer, akkor az sem volna baj, ha háromszög és négyszög kimeneti jelalakot is tudna. Tudja...
  
A CA3080-as egy OTA. Az OTA egy olyan műveleti erősítő, aminek a kimeneti jele nem feszültség, hanem áram. Ezzel az árammal töltjük fel (majd sütjük ki) az 1000 pikós kondenzátort. A vezérlés az OTA 5-ös lábán keresztül történik, amivel tulajdonképpen a kondenzátort töltő (kisütő) áramot állítjuk be. (feszültségvezérelt áramgenerátor)
  
Az integrátorként funkcionáló LF356-os gyors műveleti erősítő kimenetén szép szabályos háromszög jel van. Az LF356-os, és a CA3130-as komparátor közötti alkatrészkomplexum kísérletezés eredménye. Az én műszeremben nem pont így néz ki, és az alkatrész értékek sem egyeznek meg. A CA3130-as kimenetén négyszögjel van, ez is ki van vezetve.
  
Van még a kapcsolás végén két tranzisztor, ami TTL kompatibilis négyszögjelet produkál a frekvenciamérő számára. A generátor panel önállóan is működőképes, a tápfeszültség stabilizátor kockái is rá vannak építve.
  
A hangolás egyenfeszültséggel történik a fűrész feliratú bemeneten keresztül. Hogy mi szolgáltatja a vezérlőfeszültséget, az mindegy. Ha az előlapi helikális potenciométer, akkor jelgenerátorként üzemel a műszer, ha az oszcilloszkópból vezetünk ide fűrészjelet akkor pedig woblerként működik.
  
Ugyan a körítés az illik hozzá, de ez a panel már így magában is megállja a helyét!

 

 

Jelformáló

   A négyszögjelet egy LF357-es igazítja ki. Érdekes konstrukciós kérdés volt a műveleti erősítők kiválogatása. Kiborítottam a dobozom, és minden IC-t belepróbáltam minden funkcióba. Ami bevált, az maradt meg a végső változatban. Például a négyszögjel formálásához nem vált be az LF356-os, mert lassúnak bizonyult.
  
A második LF356-os a háromszög jelalakjáért, és szintjéért felelős. Úgy vannak beállítva a belső szintszabályozó potenciométerek, hogy mindhárom jelalaknál azonos magasságú jel látszódjon az oszcilloszkóp ernyőjén.
  
A harmadik LF356-os a diódákból és FET-ből felépített szinuszosító áramkört hajtja meg. Biztosan van jobb megoldás, nekem ez vált be. Meglepően szép szinusz jelalakot varázsol a háromszög jelből! Persze ha volna torzítás mérőm, de nincs...
  
A negyedik LF356-os a szinusz jelszintjéért felelős. Erre a panelra is felvannak forrasztva a stabkockák. Össze kell drótozni a panelt a tápegységgel és a generátor panellel, és már működik is.
  
A rajzon jelzett kapcsolók nem kapcsolók, hanem relék! Az előlapi kapcsolókhoz nem megy semmiféle analóg jel, a kapcsolók csak a vezérlő reléket kapcsolják. Így nem kell árnyékolt kábellel teledrótozni a dobozt, és a négyszögjel is szép marad!

 

 

AM - FM modulátor

   A fenti rajzon az AM - FM modulátor áramkör látható. Nem szoktam csúnyákat írni, de most kivételt teszek. Modulátor egy nagy lófaszt! A fenti rajzon az eddigi talán legnagyobb szívásom látható! A műszer előlapjával készen voltam. Kifurkálva, lefestve, feliratozva, kapcsolók csatlakozók beszerelve. Az AM modulátor áramkör meg csak gondolatban!
  
Persze nem estem kétségbe, elolvastam mindenféle modulációról szóló cikket az RT-ben és az összes egyéb könyvemben. Semmi használhatót nem találtam, ami megfelelt volna a kritériumoknak. Márpedig kritériumok azok voltak:
- a kapcsoláson át kell jutnia a DC-től 100kHz-ig tartó frekvenciatartománynak
- ne legyen (túlzott) offset hiba se a bemenetén, se a kimenetén
- felismerhető maradjon a négyszögjel
- nagyszinten (több volt PP) üzemeljen
- legalább látható mértékű AM modulációt produkáljon
  
Azt ne firtassuk, hogy minek egy HF jelgenerátorba AM modulátor, lesz benne és kész! Azóta (részben a történtek hatására) leszoktam az akaratosságról, és mindig az előlapot készítem el utoljára! (már persze he elkészül egyáltalán az előlap)
  
A panelrajz alatt látható kapcsolás az AM modulátor. Majd a végén megnézzük az általa produkált jelalakot. Van egy kis leírás is a kapcsolási rajz alatt, melyik trimmer mit csinál. Arra biztosan emlékszem, hogy minden elhúz mindent! Egy rémálom volt beállítani!
  
Jobbra fent az FM modulátor kapcsolása látható. Ebben nincs semmi érdekes, az áramkör egyszerűen hozzákeveri a moduláló jelet az oszcillátort vezérlő hangoló feszültséghez.

 

 

A modulátor panel alkatrész beültetési rajza

   A paneleket nem savban (vagy vaskloridban) marattam ki, hanem satuban Miniplexbe fogott fúrószárral. Nem csendes munka, de haladós. Persze ez csak akkor igaz ha egyszerű, néhány alkatrészt tartalmazó lapokról van szó.

 

 

Végfokozat és kimeneti osztó

   Az eddigi paneleket összedrótozva már majdnem kész a műszer. Ami hiányzik, az a műszer vége, vagyis a kimeneti fokozat. Ez ha jól látom egy komplementer emitterkövető. A jelszinten nem erősít semmit, mindössze arra való, hogy jól terhelhető 50 ohmos impedanciájú kimenetünk legyen.
  
A végfokozat kimenetén egy egyszerű osztó áramkör van. Öt fokozatban 1 millivolttól 10 volt PP-ig lehet beállítani a kimenő jelszintet, illetve a végfok bemenetén található potenciométerrel folyamatosan is szabályozható a jelszint.
  
Ezután következik a műszer generátor ellenállását beállító néhány ellenállás. A "c" egyenáramú leválasztást valósít meg. 50 ohmos állásban a generátor direktben dolgozik a kimenetre. Beállítható még 100 ohm, 600 ohm, 1 illetve 10 kiloohmos generátor impedancia is. Nem tudom komoly műszerekben szokott-e lenni ilyen fokozat, itt van és kész!

 

 

Vezérlő

   Mivel az oszcillátor egyenfeszültséggel vezérelt, ezért eleve adódik egy egész sor beállítási, illetve vezérlési lehetőség. A fenti rajznál sokkalta bonyolultabb áramkörök is születtek, de elvetettem őket. Szerintem így is bőven van lehetőség a műszer beállítására.
  
Az erősítés, offset, és maximum potenciométerek nem az előlapon vannak elhelyezve, hanem belül, de kívülről hozzáférhetően. Ezzel a három potival lehet hozzáhangolni a műszert az oszcilloszkópunk fűrészjeléhez.
  
A három egymásfölé rajzolt kapcsolóval megállíthatjuk a frekvenciát alul illetve felül, vagy az oszcilloszkóp fűrészjelét engedve a generátorba azt woblerként használhatjuk.
  
A löket szintjét a "löket" feliratú előlapi potméterrel állíthatjuk be. A löket nélküli alapfrekvenciát az "alap" potival lehet beállítani. Kicsit bonyolultnak hangzik, de nem az.
  
Van még lehetőség a nyújtás beállítására. Két nyújtás potméter van az előlapon. Az egyikkel az alsó, a másikkal a felső határfrekvencia állítható be. Tehát ha egy olyan műszerre van szükségünk, ami 400Hz-től 14kHz-ig hangolható, akkor ez mindössze pár tekerés a gombokon.

 

 

Tápegység

   Semmi faxni, diódák, kondenzátorok, stabilizátor kockák. A stabilizátorok eleve jórészt a különböző fokozatok paneljeire kerültek. A reléknek is teljesen külön tápjuk van. Lehet nem kellett volna, de biztos ami biztos!
  
Az alsó rész a beépített frekvenciamérőt és az előlapi csatlakozót látja el 5 volttal. Ez utóbbi például a külső 1:1000 előosztóhoz kell, de nálam innen működik a kondenzátor, illetve tekercs mérő adapterem is.

 

 

Frekvenciamérő bemeneti fokozatok (eredeti)

   Mivel a frekvenciamérőt nem én építettem, hanem úgy vettem készen, ezért ezek a rajzocskák szerintem a panelen található áramkörök visszarajzolásai. Kicsit módosítottam az eredeti áramkörön. Szerintem gyorsabb kvarcot kapott az órába való helyett, és beledrótoztam a periódusidő mérési lehetőséget is.

 

 

Frekvenciamérő bemeneti fokozat (saját elképzelés szerint)

   Ebben a fokozatban még SMD alkatrészek is vannak! Én szereltem be őket. Semmim sincs az SMD technikához, de azért sikerült. Mint látható tényleg új oszcillátort kapott a frekvenciamérő.
  
Van ott egy trigger feliratú potméter. Nem szokott lenni frekvenciamérőkön, de nekem e nélkül nem akart sehogyan sem sikerülni. Simán tudtam produkálni olyan jelet, amire a szokásos bemeneti fokozatok meg sem mukkantak, vagy marhaságot (általában összevissza rohangáló számokat) reagáltak. Az én trigger gombommal viszont határozottá vált a működés.
  
A két LED tájékoztat a bemenetre adott jel kitöltési tényezőjéről, illetve általuk lehet beállítani a trigger potit.

 

 

Kijelző panel

   A frekvenciamérőben eredetileg Texas zsebszámológépből bontott apró méretű LED kijelző sor volt. Szerintem ezeken a kijelzőkön a számok méretüknél fogva igen nehezen olvashatók, ezért kicseréltem a kijelzőket nagyméretű zöldekre. Az új kijelzőket hordozó panel látható balra. Nálam tökéletesen jól láthatóak voltak a számok, de az én szobámon nincsen ablak. A barátom szobáján meg van ablak. Le is kellett szednie a kijelzők előtt lévő sötét plexit, hogy lássa a számokat...
  
Jobbra két kis segédpanel látható. Az alsó hordozza azt a három potmétert, amivel a szkópunk fűrészjeléhez tudjuk hozzá állítani a műszer bemenetét.

 

 

Előlapterv

   Addig tologattam az előlapon az alkatrészeket, amíg a fent látható konstelláció alakult ki. Szerintem egészen jó lett, kezelhető, átlátható. Ekkor történt hogy eltörtem a bal csuklómat. Elektronikai munkát törött, könyékig begipszelt kézzel nem lehet végezni! Egyszerűen nem lehet vállból mozgatott karral alkatrészeket pakolni a próbapanelre!
  
Ezért nekiálltam kifúrni, kireszelni, lefesteni, feliratozni az előlapot. Mindjárt meglátjuk milyen lett, hasonlít-e a késztermék a tervekhez.

 

 

Ne mond hogy nem lett szép!
Még piros power gomb is van rajta mint ahogy a nagyok szokták!
Az én műszeremen nincs az előlapon csavar, itt meg van. Lehet így is meg úgy is.
Mindenesetre így könnyebb. A csavarok alatt kis plexi alátétek vannak,
hogy a csavarfejek ne karmolják le az előlapról a festéket.
A festék Walkid színező paszta hígítva, kézi hajlakk szóróval festve.
A fehér BNC csatlakozók egy döglött hubból származnak.
A kapcsolók többsége asztali számológépekből lett kibontva.
A közel azonos stílusú gombokat a Petőfi csarnokban vettem.

 

 

Amúgy itt ült a műszer a kályha előtt, kicsit volt csak útban...

 

 

Ez nem az alja, hanem az oldala.
Néha több hely kell az asztalon, ilyenkor az ember élére fordít ezt azt.
Na most ha ilyenkor az "ez az" nem rendelkezik az oldalán gumilábbal, jönnek a karcok.

 

 

Ez az a három potméter, amivel hozzá lehet tekerni a műszert a szkópunkhoz.
A megvezető karikák megvezetés céljából vannak, mint ahogy belül a piros hasábok is.
Ha nem így volna, kalimpálnánk a csavarhúzóval az alkatrészek között!

 

 

A készülék hátlapja. Mivel nem magamnak készült, vannak benne biztosítékok is.

 

 

Az Alfaset feliratozón volt egy csomó felesleges egyenes vonal.
Elhasználtam őket a csavarok lyukaihoz jelölésnek.
Persze én is tudom hogy felesleges...

 

 

Ez nem annyira tartalék mint inkább bővítő csatlakozó lenne, már ha be volna kötve.
De nincs!

 

 

A fűrészbemenet már csak itt hátul fért el.
TTL szintű kimenet van a készülék elején is, ez itt csak tartalék.

 

 

Ez az igazi alja. Amúgy ez a doboz valami orvosi műszer háza volt eredetileg.
Pár százasért vettem a Lónyay utcai elektromos kisboltban. Ez a bolt is hol van már...

 

 

Hurrá működik!
Frászt működik, ha működne nem volna itt.
Mutatni mutat, de nincs kimeneti jel egy szem se. TTL az van.
Ez azt jelenti hogy vagy a jelformáló, vagy a kimeneti panelen van valami hiba.

 

 

Alul felül négy négy csavar tartja, azokat kitekertem.
Ezek után lelehet pattintani az oldalait, majd kilehet venni az alját / tetejét.

 

 

Mindezek után ez a látvány fogad.
Mindenfelé tologatható tartóelemek vannak telis tele lyukakkal.
Ritka nagyon barátságos ez a doboz, szinte öröm volt belelapátolni a panelokat!

 

 

De hogy tettem őket bele a dobozba, mikor alulról és felülről is zárt.
Annyi benne az alumínium, fémgyűjtők eldorádója...

 

 

Másik oldalról is megközelíthetetlennek látszik.

 

 

Odaírtam magamnak mikor összeraktam.
Ha nem is magamnak, annak aki szét akarja szedni.
- A nyíllal jelzett csavarok oldása után a fedő elem levehető -
 

 

Ez a szöveg kicsit lentebb van.
Milyen fura érzés így visszagondolni...
Ezzel a műszerrel 14 évvel ezelőtt lettem kész.
Nem sokkal ezután vettem a PC-t, s a páka talonba került...

 

 

Nyilacskával jelöltem az összetartó csavarok helyét.

 

 

És tényleg lejött a teteje!

 

 

Van benne anyag rendesen!

 

 

Hátul van a tápegység, lehetőleg minél messzebb az előlapi csatlakozóktól.

 

 

Ide is került pár stabkocka. Az egyik az előlapi 5 voltot szolgáltatja,
a másik a frekvenciamérőt táplálja. Külön hűtőborda nem kellett egyrészt
az áramfogyasztás miatt, másrészt van itt elegendő hűtőfelület borda nélkül is!

 

 

Ez a tulajdonképpeni műszer több panelra szétszórva.
Nem mondom hogy jól van összerakva javítás szempontjából, de megoldom.

 

 

Ez a frekvenciamérő panelje, ezt így vettem kompletten egy RT hirdetés nyomán.

 

 

Ide van felszórva néhány plusz alkatrész, és az új kvarc.

 

 

Az előlap belülről nézve.

 

 

Eredetileg igen apró számjegyméretű zsebszámológépből kitermelt kijelzője volt
a frekvenciamérőnek. A régi apró helyett kapta ezt az újat, amit most hátulról látunk.

 

 

A rengeteg funkció ellenére alig van pár szál drót.

 

 

Helikális 10 fordulatú potenciométerek a frekvencia beállító elemek.
Sima potméter ide nem jó, hiszen egy fordulatra fogná át az 1Hz 100kHz tartományt.

 

 

Tapogatóztam, és egyszer csak valami megégette az ujjamat.
A jelformáló panel negatív oldali stabilizátora izzik.
A műszerrel totál rövidzárat mértem a tápon.

 

 

Gondoltam hátha valamelyik IC.
Milyen jó hogy foglalatba raktam őket, most kitudom őket húzogatni.

 

 

Az integrált áramköröknek kutya bajuk, marad a szűrő kondi.
Gondoltam a kis piros lesz a ludas.

 

 

De a fekete volt hibás.
Kivettem, és megszűnt a merev rövidzár.

 

 

Az életben az új kondi sokkal rózsaszínűbb mint a képen.
De nem ezt tettem bele, mert nem voltam biztos a bekötésében.
Ugyan ott van rajta egy plusz jel, de van az oldalán végig egy felöntés.
A kettő meg pont ellentmond egymásnak...

 

 

Szerintem szép ez a panel, én szeretem az ilyenforma szögletes mintázatot.
Persze az én lovam, de akkor is szép!

 

 

Kifűrészeltem a tartóelemből hogy hozzáférjek a potméterhez.
Persze nem most, hanem előrelátóan még mikor készítettem!

 

 

Hatalmas kék MM szűrőkondenzátorok.
Volt valami Satelit nevű bolt, fillérekért adták tovább a felvásárolt elfekvő készleteket!
PL504-es elektroncső öt (5) forintért! BRG M8 magnófej amit sosem láttam boltban...

 

 

Itt ragadnám meg az alkalmat hogy ismételt köszönetet mondjak Urbán úrnak
aki nélkül ez a műszer egyszerűen nem jöhetett volna létre!
A3 méretű panel, teleszórva Hamlin relével,
mindössze 300 forintért!

 

 

Végül ezt a kis zöld kondit tettem be a hibás helyére.

 

 

 

Megjelent a jel a kimeneten.

 

 

 

Ami szkópon nézve így néz ki.

 

 

A hálózati kapcsoló a készülék hátuljában van.
A gombtól a mozgást egy hosszú rúd hozza el ide hátra.
Jobb megoldás mint az előlapi csatlakozókig elvinni a 230-at!
A háttérben a számok a hálózati trafó tekercselési adatai.

 

 

A hálózati kábelt két csavar rögzíti.
Jópofa ez a lyukacsos váz, szinte alig kellett pár plusz lyuk összeszereléskor.

 

 

SMD ellenállások a frekvenciamérő bemeneti paneljén.
De rég is volt! 14 éve még láttam őket...

 

 

A műszer felépítése nincs igazán átgondolva.
Fejlesztéskor nem egy komplett műszer lebegett a szemem előtt,
hanem egy újabb működőképes modul. Az alkatrésztömeget elnézve, az egész
műszer ráférne egy kéttenyérnyi panelra. De hát ugye nem így készült.
Úgy készült, hogy mikor az egyik modul már működött, akkor martam hozzá
egy (illetve két) rendes panelt, majd rászórtam az alkatrészeket.
A panelek mérete nem azért egységesen 6x16-os, mert ilyen kellett,
hanem egyszerűen csak azért mert ilyen méretre volt vágva a boltban.

 

 

Milyen rendes vagyok, hogy odaírtam...

 

 

Az előbb beépített pici zöld kondi kicsit magasabb az elődjénél.
Gondoltam nehogy hozzáérjen a fémházhoz, ragasztok rá kis szigetelőszalagot.
Levágtam egy darabkát az ollóval, ami azonnal eltűnt!
Most lett meg, ide volt ragadva az ujjamra!

 

 

Találtam itthon BNC BNC kábelt.

 

 

Milyen régen nem láttam már szkópot...

 

 

A négyszögjel is szép.

 

 

 

Így néz ki az AM modulált jel.
A moduláló jelet a majdnem ugyanilyen jelgenerátorom szolgáltatta.

 

 

 

Ez pedig az FM modulált jel, de ez nem annyira látványos...

 

 

Gyorsan betettem a műszert egy szatyorba, és visszavittem a gazdájának.
Visszavittem volna a rajzot is, ha megtaláltam volna...

 

 

Na ugye! Mennyivel több hely lett a cserépkályha előtt!
Azt hiszem ezen a rendrakós projecten még kicsit dolgoznom kell...

Utóirat:
Aki úgy érzi, hogy fel van iratkozva a hírlevélre, de nem kapja, az nézze meg
a Gmail (esetleg Freemail) fiókját webfelület alól. Ott leszek a spam mappában.