- Què hi ha darrere del nom?
- El circuit bàsic
- Mesurant la ressonància d’un circuit LC
- Mesurant la ressonància d’un ressonador
- Mesurant la ressonància de l’antena
- Mesurant la inductància o la capacitat
- Mesura de la freqüència d’un senyal
- Generació de senyals
- Generació de senyals RF modulats
El Grid Dip Meter (GDM) o el Grill Dip Oscillator (GDO) és un instrument electrònic que s’utilitza per mesurar i provar circuits de radiofreqüència. Bàsicament és un oscil·lador amb una lectura d’amplitud de bobina i oscil·lació exposada. Té tres funcions principals:
- Mesura de la freqüència de ressonància
- d'un circuit ressonant LC,
- un ressonador de vidre / ceràmica,
- o una antena,
- Mesurant la inductància o la capacitat,
- Mesurant la freqüència d’un senyal,
- Generació de senyals d'ona sinusoïdal de RF.
A la imatge anterior de GDM, podeu veure el comandament del barret que condueix el condensador de sintonització amb una escala de freqüència i al costat esquerre hi ha bobines intercanviables per a diferents bandes de freqüència i just a sota de l’escala de freqüències, hi ha un comptador que llegeix l’oscil·lador. tensió de sortida. Obteniu més informació sobre diversos tipus d’oscil·ladors aquí.
Què hi ha darrere del nom?
Els comptadors de dip de graella s’anomenen així perquè ja en el dia es fabricaven amb triodes i s’utilitzaven per mesurar l’amplitud de l’oscil·lador mesurant el corrent que circula per la resistència de la xarxa.
Els GDO moderns no es fabriquen amb tubs de buit, sinó amb transistors, preferiblement JFET o MOSFET de doble porta a causa de la seva alta impedància d’entrada que fa que l’oscil·lador sigui més estable. Els GDO amb transistors es poden anomenar TDO o TDM (trans dip oscil·lador / mesurador). També es poden fabricar amb un díode de túnel (oscil·lador / metre de túnel) en lloc d’un transistor o tub.
El circuit bàsic
El circuit que es mostra aquí prové d’un llibre anomenat “ Konstrukcje krótkofalarskie dla początkujących ” d’Andrzej Janeczek, amb indicatiu SP5AHT. És possiblement el circuit GDM més senzill que utilitza un BJT,
Al cor d’aquest circuit hi ha un VFO en una configuració de Hartley, R1 proporciona polarització de la base, R2 limita el corrent del col·lector, C5 desacobla la font d’alimentació commutada per l’interruptor GF, C4 impedeix que el polarització de la base sigui curt a terra mitjançant L. un circuit ressonant que estableix la freqüència, C2, P2 (error d'impressió, hauria de ser D2) i D1 formen un duplicador de tensió que rectifica (els comptadors magnètics no poden mesurar CA) el senyal, que després és filtrat per C1 i alimentat al 50uA mesurador mitjançant el pot de configuració de sensibilitat P1.
L s'ha de muntar fora de la caixa en un endoll perquè es pugui canviar per diferents bobines per diferents bandes. El sòcol i el connector de la bobina poden ser un DIN de 5 o 3 pins, un endoll / presa estèreo de 3,5 mm o qualsevol cosa que tingueu a mà que també impedeix que la bobina es torni malament (part a terra de la base i viceversa), ja que pot evitar l’oscil·lació. C3 pot ser un condensador variable estàndard d'una ràdio de transistor, tot i que és preferible un sense res entre les plaques (tipus d'aire) per a una major estabilitat de freqüència. T1 pot ser qualsevol NPN BJT amb hFE superior a 150 i freqüència de transició superior a 100 MHz, com ara 2SC1815, 2N2222A, 2N3904, BF199. L depèn de la banda desitjada, per LW i MW es pot enrotllar en una barra de ferrita, però a SW i al nucli d'aire és millor.Per a la banda de 3MHz a 8MHz és de 11uH, però es pot calcular utilitzant moltes calculadores de bobina en línia per a diferents bandes
Mesurant la ressonància d’un circuit LC
L’ús d’un Grid Dip Meter com a dispositiu de mesura de ressonància de circuit ressonant de condensador inductor-condensador depèn del circuit. Si només és un circuit ressonant, no està connectat a res i amb la bobina exposada, només cal que poseu la bobina del circuit ressonant a prop de la bobina exposada del GDM, sintonitzeu el GDM fins que caigui el comptador. Aquesta caiguda es deu al fet que el circuit ressonant acoblat a la bobina del GDM absorbeix part de l'energia del circuit ressonant, provocant una caiguda de la tensió de sortida de l'oscil·lador i un canvi en el valor mostrat del mesurador.
Si la bobina està apantallada (per exemple, transformadors IF), cal que acobleu el GDM bobinant unes quantes voltes de fil i connectant-lo entre
Mesurant la ressonància d’un ressonador
Mesurar els ressonadors de cristall amb GDM és fàcil, però poc precís. Aquest mètode és útil per determinar la freqüència dels cristalls quan l'etiqueta s'ha esgotat. Tot el que heu de fer és connectar unes quantes voltes de cable al voltant de la bobina GDM i connectar aquest bucle al cristall. La ressonància serà molt pronunciada, de manera que cal afinar el GDM molt lentament.
Mesurant la ressonància de l’antena
Per mesurar les freqüències de ressonància d’una antena (com un dipol), enroleu unes quantes voltes de cable al voltant de la bobina GDM i connecteu-la al connector de l’antena. Sintonitzeu el GDM i canvieu les bobines fins que vegeu la caiguda del comptador. També podeu mesurar la banda ampla que té l’antena observant la velocitat amb què cau l’agulla durant l’afinació.
Mesurant la inductància o la capacitat
Podeu mesurar la inductància d’un inductor o un condensador fent un circuit ressonant amb l’inductor o condensador mesurat i un condensador / inductor de valor conegut en paral·lel i sintonitzant el GDM i canviant les bobines fins que vegeu la caiguda del comptador, igual que amb un circuit LC regular. Introduïu la freqüència de ressonància i la capacitat / inductància coneguda en una calculadora de ressonància LC per obtenir la inductància / capacitat desconeguda.
Anteriorment, vam fer un mesurador de capacitat i mesurador de freqüència basat en Arduino per mesurar la capacitat i la freqüència.
Mesura de la freqüència d’un senyal
Hi ha dues maneres de mesurar la freqüència mitjançant el GDM:
- Mesura de freqüència absorbent
- Mesura de freqüència heterodina
La mesura de freqüència absorbent funciona quan el GDM està apagat, el senyal s’aplica a unes quantes voltes de fil que s’enganxen al voltant de la bobina GDM, després s’afina el comptador i es canvien les bobines fins que la lectura del comptador puja i aquesta és la freqüència del senyal.
El mode de mesura de freqüència absorbent funciona de manera similar a una ràdio de cristall, el circuit sintonitzat GDM rebutja tots els senyals de freqüències diferents de la seva freqüència de ressonància, el díode converteix la CA d’alta freqüència del senyal a CC perquè els comptadors només poden funcionar amb CC. Només funciona amb aquells tipus GDM que tenen el mesurador connectat al circuit ressonant mitjançant un díode, com el del circuit TDO bàsic explicat anteriorment. L'amplitud del senyal ha de ser relativament alta, ni més ni menys que 100 mV, a causa de la tensió directa del díode. També es pot utilitzar per veure el nivell de distorsió harmònica del senyal, simplement sintonitzeu el GDM a una freqüència 2, 3 o 4 vegades superior a la freqüència del senyal mesurada i també sintonitzeu una freqüència 2 o 3 vegades inferior per veure si no va mesurar un harmònic en primer lloc.
El mode de mesura de freqüència heterodí només funciona amb aquells GDM que tenen un connector de telèfon dedicat. Funciona sobre el principi de barrejar freqüències, per exemple, si el nostre GDM oscil·la a 1000 kHz i hi ha un senyal de 1001 kHz acoblat a la bobina GDM, les freqüències heterodines (barreja) creaen un senyal a 1 kHz (1001 kHz - 1000 kHz = 1 kHz) que pot ser he sentit si hi ha auriculars endollats al connector.
Aquest és un mètode de mesura de freqüència molt més sensible i precís i es pot utilitzar per fer coincidir els cristalls amb el filtre de cristalls.
Generació de senyals
Per utilitzar el vostre GDM com a oscil·lador de freqüència variable, només cal que enroleu una bobina sobre la bobina original de GDM i connecteu-hi un amplificador de memòria intermèdia. Es recomana utilitzar un amplificador tampó perquè prendre la sortida directament de la bobina enrotllada sobre la bobina GDM la carregarà i provocarà inestabilitat d’amplitud i freqüència i potser fins i tot les oscil·lacions s’esvairan.
Generació de senyals RF modulats
Alguns comptadors de xarxa són capaços de generar senyals modulats AM, o bé ho fan modulant-lo amb 60Hz CA des del transformador de potència, 120Hz CA després de la rectificació (els dos primers són els mètodes habituals del tub antic GDM) o bé amb un generador AF integrat (més sovint en transistors de luxe TDM). Si la modulació es produeix al generador, pot haver-hi un petit component FM al senyal AM.