- Što stoji iza imena?
- Osnovni krug
- Mjerenje rezonancije LC kruga
- Mjerenje rezonancije rezonatora
- Mjerenje rezonancije antene
- Mjerenje induktivnosti ili kapacitivnosti
- Mjerenje frekvencije signala
- Generiranje signala
- Generiranje moduliranih RF signala
Grid Dip Meter (GDM) ili Grid Dip oscilator (GDO) je elektronički instrument u mjerenju i ispitivanju radiofrekvencijskih krugova. To je u osnovi oscilator s izloženom zavojnicom i očitanjem amplitude oscilacije. Ima tri glavne funkcije:
- Mjerenje rezonantne frekvencije
- LC rezonantnog kruga,
- kristalno-keramički rezonator,
- ili antena,
- Mjerenje induktiviteta ili kapacitivnosti,
- Mjerenje frekvencije signala,
- Generiranje RF sinusnih signala.
Na gornjoj slici GDM-a možete vidjeti da dugme upravlja kondenzatorom za podešavanje frekvencijskom skalom, a na lijevoj strani nalaze se izmjenjive zavojnice za različite frekvencijske opsege, a odmah ispod frekvencijske skale nalazi se mjerač koji očitava oscilator izlazni napon. Ovdje saznajte više o raznim vrstama oscilatora.
Što stoji iza imena?
Mrežni mjerači dubine nazivaju se tako jer su još u danu kada su izrađeni pomoću trioda i korišteni za mjerenje amplitude oscilatora mjerenjem struje koja je prolazila kroz mrežni otpornik.
Moderni GDO-ovi ne izrađuju se s vakuumskim cijevima, već s tranzistorima - po mogućnosti JFET-ovima ili Dual-Gate MOSFET-ovima zbog njihove visoke ulazne impedancije koja oscilator čini stabilnijim. GDO-ovi s tranzistorima mogu se nazvati TDO ili TDM (Trans dip oscilator / metar). Također se mogu napraviti s tunelskom diodom (tunel-oscilator / metar) umjesto tranzistora ili cijevi.
Osnovni krug
Ovdje prikazan krug potječe iz knjige pod nazivom " Konstrukcje krótkofalarskie dla początkujących " autora Andrzeja Janeczeka, pozivnog znaka SP5AHT. To je vrlo vjerojatno najjednostavniji GDM sklop koji koristi BJT,
U srcu ovog kruga nalazi se VFO u Hartleyjevoj konfiguraciji, R1 osigurava osnovnu pristranost, R2 ograničava struju kolektora, C5 odvaja napajanje preklopljeno preklopkom GF, C4 sprječava da osnovni pristranost kratko spoji na masu L. C3 i L rezonantni krug koji postavlja frekvenciju, C2, P2 (pogreška u ispisu treba biti D2) i D1 tvore udvostručivač napona koji ispravlja (magnetski mjerači ne mogu izmjeriti izmjeničnu struju) signal koji C1 filtrira i dovodi na 50uA metar preko lonca za podešavanje osjetljivosti P1.
L treba montirati izvan kućišta na utičnicu, tako da se može zamijeniti za različite zavojnice za različite opsege. Utičnica i utikač zavojnice mogu biti 5 ili 3-polni DIN, stereo 3,5 mm utičnica / utičnica ili bilo što drugo što imate pri ruci, a koje sprečava pogrešno spajanje zavojnice (uzemljeni dio na bazu i obrnuto) jer može spriječiti oscilacije. C3 može biti standardni promjenjivi kondenzator s tranzistorskog radija, iako je onaj koji nema ništa između ploča (zračni tip) poželjan za stabilnost veće frekvencije. T1 može biti bilo koji NPN BJT s hFE od preko 150 i prijelaznom frekvencijom od preko 100 MHz, kao što su 2SC1815, 2N2222A, 2N3904, BF199. L ovisi o željenom opsegu, za LW i MW može se namotati na feritnu šipku, ali kod SW i gore zračna jezgra je bolja.Za opseg 3MHz - 8MHz iznosi 11uH, ali se može izračunati pomoću mnogih mrežnih kalkulatora za različite opsege
Mjerenje rezonancije LC kruga
Upotreba mrežnoga mjerača kao rezonantnog uređaja za mjerenje rezonantnih krugova induktor-kondenzator ovisi o krugu. Ako se radi samo o rezonantnom krugu, koji nije povezan ni sa čim i s izloženom zavojnicom, samo trebate zavojnicu rezonantnog kruga staviti blizu izložene zavojnice GDM-a, podesite svoj GDM dok mjerač ne padne. Ovaj pad uzrokovan je rezonantnim krugom povezanim sa zavojnicom u GDM-u koji apsorbira dio energije u rezonantnom krugu, što uzrokuje pad izlaznog napona oscilatora i promjenu prikazane vrijednosti brojila.
Ako je zavojnica zaštićena (IF transformatori, na primjer), morate spojiti GDM namotavanjem nekoliko zavoja žice i spajanjem između
Mjerenje rezonancije rezonatora
Mjerenje kristalnih rezonatora GDM-om je jednostavno, ali ne baš precizno. Ova metoda je korisna za određivanje frekvencije kristala kada se naljepnica istroši. Sve što trebate je spojiti nekoliko zavoja žice oko GDM zavojnice i povezati tu petlju s kristalom. Rezonancija će biti vrlo strma, tako da morate vrlo polako podesiti GDM.
Mjerenje rezonancije antene
Za mjerenje rezonantnih frekvencija antene (poput dipola) namotajte nekoliko zavoja žice oko GDM zavojnice i spojite je na priključak antene. Podesite GDM i zamijenite zavojnice dok ne vidite uron na mjeraču. Također možete izmjeriti koliko je antena širokopojasna napominjući koliko brzo igla pada tijekom podešavanja.
Mjerenje induktivnosti ili kapacitivnosti
Induktivitet induktora ili kondenzatora možete izmjeriti tako da paralelno napravite rezonantni krug s izmjerenim induktorom ili kondenzatorom i kondenzatorom / induktivitetom poznate vrijednosti i podesite GDM i promijenite zavojnice dok ne vidite pad na brojilu, baš kao kod redoviti LC krug. Unesite rezonantnu frekvenciju i poznati kapacitet / induktivitet u LC rezonantni kalkulator da biste dobili nepoznatu induktivnost / kapacitet.
Prethodno smo napravili mjerač kapacitivnosti i mjerač frekvencije zasnovan na Arduinu za mjerenje kapaciteta i frekvencije.
Mjerenje frekvencije signala
Postoje dva načina mjerenja frekvencije pomoću GDM-a:
- Apsorpcijsko mjerenje frekvencije
- Mjerenje heterodinske frekvencije
Apsorpcijsko mjerenje frekvencije radi kada je GDM isključen, signal se primijeni na nekoliko zavoja žice petlje oko GDM zavojnice, zatim se mjerač ugađa i zavojnice se mijenjaju dok se očitanje brojila ne poveća, a to je frekvencija signala.
Način apsorpcijskog mjerenja frekvencije djeluje slično kristalnom radiju, GDM podešeni krug odbija sve signale s frekvencija koje nisu rezonantne frekvencije, dioda pretvara visokofrekventni izmjenični signal signala u istosmjerni jer mjerači mogu raditi samo s istosmjernom strujom. Radi samo s onim tipovima GDM koji imaju brojilo povezano s rezonantnim krugom putem diode, poput one u osnovnom TDO krugu koja je ranije objašnjena. Amplituda signala mora biti relativno visoka, ne manja od 100mV, zbog naprijednog napona diode. Također se može koristiti za utvrđivanje razine harmonijskog izobličenja u signalu, jednostavno podesite GDM na frekvenciju 2, 3 ili 4 puta veću od izmjerene frekvencije signala, a također i na frekvenciju 2 ili 3 puta nižu kako biste vidjeli hoćete li uopće nije izmjerio harmonik.
Način mjerenja heterodinske frekvencije radi samo s onim GDM-ima koji imaju namjensku telefonsku utičnicu. Radi na principu miješanja frekvencija, na primjer, ako naš GDM oscilira na 1000kHz i postoji signal od 1001kHz povezan s GDM zavojnicom frekvencija heterodin (mješavina) stvarajući signal na 1kHz (1001kHz - 1000kHz = 1kHz) koji može biti čuje li se u utičnicu priključene slušalice.
Ovo je mnogo osjetljivija i preciznija metoda mjerenja frekvencije i može se koristiti za usklađivanje kristala s kristalnim filtrom.
Generiranje signala
Da biste svoj GDM koristili kao oscilator promjenljive frekvencije, dovoljno je namotati zavojnicu preko originalne GDM zavojnice i na nju spojiti međuspremnik. Preporučuje se upotreba međuspremnika, jer će uzimanje izlaza izravno iz namota svitka preko GDM zavojnice to opteretiti i uzrokovati nestabilnost amplitude i frekvencije, a možda čak i oscilacije umiruju.
Generiranje moduliranih RF signala
Neki mrežni mjerači mogu generirati AM modulirane signale, ili to rade modulirajući ga sa 60Hz izmjeničnog napona iz energetskog transformatora, 120Hz izmjeničnog napona nakon ispravljanja (prva dva su uobičajene metode u starom cijevnom GDM-u) ili imaju ugrađeni AF generator (češće se nalaze u otmjenim tranzistorskim TDM-ovima). Ako se modulacija dogodi na generatoru, u AM signalu može biti mala FM komponenta.