J2463型高频信号发生器技术文档

J2463型高频信号发生器说明J2463型高频信号发生器，是根据教育部《JY10－78》号技术标准的规定和要求而设计的。主要供中等学校物理教学中进行演示实验和实验室使用。其标准定型样机的外型，如图所示。主要技术指标1．频率范围：0．4MHZ～130MHZ分六个频段。第一频段：0．4MHZ～1．2MHz第二频段：1．2MHZ～3MHZ第三频段：3MHZ～8．5HZ第四频段：8．5MHZ～25MHZ第五频段：25MHZ～55MHZ第六频段：55MHZ～130MHZ2．高频频率刻度误差：≤±2％3．高频输出幅度：1～5频段≥100mVＺ6频段≥20mV4．高频输出分类：等幅及1KHZ调幅两种5．高频输出衰减：分0、20dB两档6．音频输出：频率1000HZ±10％输出幅度≥200mV7．电源：直流6V（2号干电池四节）8．机箱尺寸：215×150×110（mm）39．重量：≤2Kg10．附件：高频电缆一根，音频输送线一根原理与结构J2463型高频信号发生器由高频振荡器及音频振荡器两部分组成。图48－2J2463型高频信号发生器电原理图。高频振荡器高频振荡器采用LC振荡电路，由BG2晶体管组成。为了便于说明工作原理，图48－3画出第一频段的电路。这是共基极互感耦合式振荡电路。采用共基极电路的优点是频率稳定性较好，振荡频率容易做得较高。电路自激振荡的条件是必须满足相位关系与幅度关系。相位关系就是要求达到正反馈。如图48－3中，ub经晶体管放大后在集电极形成uc，uc经两线圈的互感作用产生uf，uf必须与原来ub方向一致，才能实现正反馈。因此连接时注意L1－1，L1－2同名端应一致，如果接反了，就成为负反馈，不能产生自激振荡。幅度关系是要求反馈信号uf必须等于ub，这个条件利用晶体管电路的放大作用来达到。晶体管电路的放大系数为K，则uc＝Kub。线圈间的反馈系数为r，则uf＝ruc＝Krub，于是只要满足Kr＝1，就能达到uf＝ub，这就是自激振荡的幅度条件。信号的振荡频率可按来计算。C采用可变电容器，改变C时可连续改变信号频率，变换线圈L来改变频段。基极电阻R7、R8与发射极电阻R17确定晶体管的静态工作点。C10电容将高频信号耦合到衰减器后输出。K1开关为高频信号等幅与调幅转换开关，当K1开关拨到Ⅱ位置时，1千赫音频信号引入晶体管基极，使晶体管静态工作点按1千赫信号规律变化，产生的振荡幅度即按1千赫规律变化，高频信号被调幅。高频振荡器工作原理高频振荡器分六个频段，每个频段都有一付电感线圈，通过K3开关来转换。这是一只特制的KCZ型瓷质波段开关，共有七位六刀，一刀占一层，共六层。K3－1为第一层，用作改变双连可变电容器接入振荡电路的电容量。在第一、二、三、四频段时，双连可变电容器通过K3－1并联接入振荡回路，在第五、六频段时，双连可变电容器中C8b通过K3－1断开，以适应高频振荡的要求。K3－2为第2层，用作改变振荡线圈。K3－6为第六层，用作改变振荡线圈的副线圈。K3－4为第四层。是将各频段产生的高频信号接到衰减器。K3－3、K3－5均为常闭开关，将不工作的振荡线圈及付线圈短接，以免影响工作的频段，造成停振、寄生振荡等现象。开关K3的第一位为电源检查，扳到此位置时，指示灯ZD1接入电源，从指示灯发光亮度来检查电池供电是否正常。第一、二频段中C11、C12及第六频C9都是帮助电路起振的电容。高频信号经C10电容耦合到R15、R16电阻组成的衰减器，并通过K2拨动开关选择不经衰减或衰减20分贝。当K2开关拨到标有“高”位置时，高频信号不经衰减直接输出，当K2开关拨到标有“低”位置时，高频信号经过20分贝衰减后输出。高频信号还可通过电位器W2连续调节。K1也是一个拨动开关，当拔到“1”位置，面板上标有“已调波”，高频信号波音频信号调幅。当拨到“2”位置时，面板上标有“等幅波”，高频信号为等幅波输出。音频振荡器音频振荡器由BG13A×31C三极管组成，是固定1千赫的电感三点式LC振荡电路。R2、R4、R5电阻确定三极管的静态工作点。C20．22微法为振荡回路电容，可算出应配回路电感L7为115毫享，用φ18×11铁氧体罐形磁芯绕制成。电感中心插头经C1、R1构成反馈通路。音频信号由耦合线圈L7－3输出，经R3电阻后一路加到等幅波，已调波开关，另一路经R18、W1后接到面板上音频输出接线柱。仪器采用四节2号干电池供电。电源开关K4与音频输出调节电位器W1同调，当W1反时针转到底时，即可将电源关闭。发生器结构J2463型低频信号发生器全部元件安装在铝板制的面板上，面板固定在机架的型框上，然后再套入机箱内。图48－4为仪器结构示意图。这是仪器背部正视图，机箱局部剖开，可以清楚地看到内部元件安排。按图中序号，1．面板，2．可变电容器，3．印制电路板，4．频段开关，5．机架，6．机箱。下面对各部分结构作简要说明。面板仪器面板布局可参看图48－1。上半部为高频信号六个频段的刻度盘，用指针转动指示。刻度盘与指针用透明塑料罩保护，塑料罩上装有一个频率细调旋钮，可以连续调节高频信号发生器的振荡频率。透明塑料罩内还装有电源指示灯，供电源检查时指示于电池供电能力。中间一只大旋钮为频段开关，分电源检查及一到六个频段。左面一只拨动开关为高频衰减开关，分“高”、“低”两个位置。置“高”时，输出高频信号不经衰减，置“低”时，输出高频信号衰减20分贝。它的下面是高频输出调节旋钮，可以连续调节高频信号输出幅度。右边一只拨动开关为高频信号等幅波和已调波转换开关，当置“等幅波”时，输出高频信号为等幅波；当置“已调波”时，输出高频信号为1千赫调幅波。它的下面是电源开关及音频输出调节旋钮。当旋钮反时针转到底时可关闭仪器电源，顺时针转动时，可连续调节音频信号输出幅度。高频输出是一只Qg型同轴高频插座，音频输出是一对接线性。面板用2毫米厚铝板照像腐蚀制板，外表面喷砂氧化，字符涂无光黑漆。面板固定在机架型框上。可变电容器可变电容器采用CB－2－370型空气双连可变电容器，这是专为测试仪器用的器件，质量很好，但体积较大。a连最大电容量为120微微法，b连最大电容量为370微微法。在一到四频段，ab两连并联使用，在五、六两频段，只用d连。可变电容器动片转轴上直接装上指针，指示动片转动的角度，并按角度与振荡频率间函数关系直接刻成各频段的频率值。为了使频率调节较细，通过摩擦轮缓动装置来转动可变电容器前片，图48－5为缓动装置示意图。直径40毫米的大轮固定在电容器动片转轴上，直径10毫米小轮轴上装调节旋钮，它们之间用两只摩擦轮传动，两只摩擦轮用弹簧压紧，以保证传动可靠。这样小轮要转动4圈以上，大轮才转动一圈，于是达到细调频率的要求。印制电路板高频振荡器与音频振荡器大部分元件都装在这块印制板上。图48－6为印制电路板图。这是用1．5毫米厚单面环氧敷铜板制成，固定了可变电容器底部。频段开关是一只特制的KCZ型六刀七位波段开关，其中K3－1、K3－2、K3－4、K3－6为普通常开型开关，K3－3、K3－5为特殊常闭型开关。开关前部装了一片直径为80毫米的圆铜片，此铜片作为接地片，并安装六个频段的振荡线圈，分别和频段开关相对应的档位连接，以便于转换频段。机架和机箱机架由型框和两个支架组成。型框用XC712－1型铝型材弯成，并经喷砂电氧化处理。型框上固定仪器面板及两个支架。支架用厚2毫米铁片弯成，外表镀锌。支架上装有塑料板制成的电池盒。机箱用0．8毫米厚钢板制成。机箱内外表面都涂漆，外表面涂灰色锤纹漆。机箱上装有提手，便于提携仪器，并可作为仪器的支撑架，使仪器倾斜放置，便于观察频率读数。机箱底部开有换电池的方孔，其上盖有盖板。机箱套到机架上后，用装支脚的四个螺钉固定在机架两个支架上。使用准备工作新购买或经长期保管的仪器，一般机内电池都已取出，必须打开机箱背后的电池盖板，按照正确的极性接入四节2号电池。仪器的电源开关是和音频输出调节电位器装在一起的，顺时针旋转这个电位器，就可以接通电源。频段开关的第一档为电源检查，扳到这一档，频率刻度左下端的指示灯即发出亮光，说明电源正常。如不亮，则表示电池不足或电池接触不好。电源检查后将频段开关扳到第一频段，预热五分钟后即可工作。高频信号输出将高频电缆带插头一端接到仪器高频输出插座上，另一端接到测试线路。将频段开关扳到需要的频段，转动频率细调旋钮，使指针对准需要的频率。高频衰减开关先放到“低”，顺时针调节高频输出调节旋钮，即有高频信号输出，如幅度不够大，可以将衰减开关放到“高”。如需要高频调幅波输出，可将右上K1开关扳到“已调波”位置，输出高频信号即被机内1千赫音频信号调幅。音频信号输出将音频连接线接到音频输出接线柱与地接线柱，另一端接到测试线路。将K1开关扳到等幅，频段开关扳到第一频段，顺时针转动音频输出调节旋钮，即有1千兆音频信号输出。如果需要同时输出高频信号与音频信号，频段开关可以放到其他频段。如需要同时输出高频调幅信号与音频信号，K1开关可扳到调幅，但这时音频输出幅度略小一些。使用注意事项（1）仪器使用完毕后，一定要将频段开关放到电源检查，音频输出调节旋钮逆时针转到底共关掉电源，指示灯即熄灭。防止不关电源而浪费电池。（2）如仪器长期不用，则需要将电池取出，以免电池腐蚀而损坏仪器。（3）四节新的二号电池装上，按每天平均用三、四个小时，一般可以用三个月，如连续用八小时，则只能用一个月。电池不足将影响仪器性能，需要及时更换。（4）安装电池时一定要按电池盖板上的极性正确连接，切勿装错，以免损坏仪器。音频输出检查将被检查的仪器机箱后电池盖板打开，装上电池。将音频输出调节旋钮顺时针转动，可听到电源开关接通声。将频段开关扳到电源检查档，此时频率刻度左下方指示灯应发光，表示电源连接正常。然后将频段开关扳到第一频段，将音频信号输出接线柱输出信号接到J2458型教学示波器Y输入端，示波器Y轴灵敏度校准为20毫伏／格，衰减开关扳到“10”档，扫描范围开关扳到“100一IK”档。将被检仪器音频输出调节旋钮顺时针转到底，示波器荧光屏上应显示出正弦波，波形应设有明显失真，幅度应大于2．8格。外观检查仪器的外观应没有明显的缺陷，附件齐全。面板上各旋钮安装牢固，位置正确，刻度对线。频率微调旋钮调节灵活，指针没有卡死或摩擦的现象。拨动开关拨动轻松，波段开关分档清楚，电位器调节平滑。高频等幅波输出检查将被检查仪器高频输出用电缆线接到J2458型教学示波器Y输入端。示波器灵敏度校准到50毫伏／格，Y轴衰减开关扳到“1”档，扫描范围开关扳到“10K－100K”档，X增益转到最大。被检仪器频段开关放到1频段，输出衰减开关拨到“高”位置，等幅波、已调波开关拨到“等幅波”，高频输出调节旋钮顺时针转到底。示波器荧光屏上应显示出高频信号，显示幅度应大于5．6格。当转动被检仪器频率微调旋钮时，显示信号的周期连续变化。用同样方法可观察第二频段输出高频信号。但如果要检查第三、四、五、六频段输出高频信号，则必须使用频带宽度较高的示波器。SBM－10A型多用示波器可检查到第四频段。SBM－14型示波器可检查全部六个频段。高频调幅波输出检查高频等幅波输出检查后，将等幅波已调开关拨到“已调波”，示波器扫描范围开关拨到“100－1K”档，调节扫描微调旋钮，示波器荧光屏上就会显示出高频调幅波波形，如图48－7所示。调幅度m可按下式计算。经过以上检查均良好的高频信号发生器，即能正常使用。仪器技术指标的检验仪器名称型号：数字频率计PB－2数字频率计PB－43超高频毫伏表HFJ—8超高频电压表DA－16J2463型低频信号发生器技术指标检验时需要的测试仪器由表48－2给出。也可以使用同精度的其他型号仪器。高频信号频率范围及频率误差检验检验时用PS－43型数字频率计，将测试信号输入端用电缆接到被检仪器高频输出端，高频衰减开关拨到“高”，等幅波已调幅开关拨到“等幅波”，高频输出调节旋钮时针转到底。频段开关扳到第一频段，转动频率微调旋钮，使指针指到0．4、0．465、0．6、0．8、1．0、1．2兆赫等频率点，数字频率计指示的频