Мини-лекции. Измерения. Генераторы низкой частоты

   Высокочастотные генераторы стандартных сигналов вещи конечно хорошие. Но есть одна заковыка, работают они (на примере Г4-18А) только в диапазоне частот от 100кГц и до 35 мГц. А как же любители музычки с их от 20Гц до 20000 Гц? Все эти усилители, синтезаторы и прочее? А науке которая вообще обнаглела частоты с самого нуля ей подавай... Что разве нельзя по подобию ВЧ создать НЧ-генераторы? Конечно можно! Ещё как можно?! Только осторожно! Да, были славные времена когда генераторы НЧ делали точно так же как и ВЧ. Вот только LC-контура для таких генераторов получались громоздкими и дорогими. Да, генераторы на одну частоту ещё куда не шло... Только всем нужны перестраиваемые в диапазоне... А уж частоты к нулю вообще туши свет... Так, что LC-генераторы не получили распространения и похоже заглохли навсегда?!

   Кто, когда и как дотумкал мне не известно, вот только появились и весьма удачно НЧ-генераторы на новой основе! Так называемые RC-генераторы. А в чём собственно проблема? Надо-то всего выполнить соблюдение БАЛАНСА ФАЗ и БАЛАНСА АМПЛИТУД! Ну с амплитудами мы как бы уже... А как быть с фазами? В общем виде любой усилитель с паразитной обратной связью может превратиться в генератор! Вспомните о Семёне Семёныче из «Бриллиантовой руки»? Никто ведь не собирался в кабаке генерить, а получилось... Динамики не своим голосом завыли... И без всяких контуров, фаз и прочей билеберды?!Оно конечно хорошо, что без всякой! А как же с тем быть, с нужными нам частотами? Совершенно верно, нужно создать условие с фазами и амплитудами для нужных частот, а не просто от балды куда вывезет?!

   На рис1 Вы видите схему генератора НЧ построенного без всяких LC, а с применением только конденсаторов (ёмкостей) и сопротивлений. Две RC-цепочки, R1,C1 и R4,C2 выполняют функцию фазосдвигающих. А так-как на практике R1=R4; C1=C2, то после долгих и нудных подсчётов получилось... Оказалось что сопротивления этих цепочек бывают равны только на одной частоте рис1 формула 1. А дальше всё пошло как по маслу! По формуле 2 определяем циклическую частоту, а далее и нашу заветную f рис1 формула 3. Так, что меняя скажем ёмкости С1 и С2 можно менять частоту! Вот примерно по такому принципу делали, а может и сейчас делают генераторы НЧ. Генератор Г3-33 примерно так и построен. Весь диапазон от 20Гц до 200000Гц разбит на четыре поддиапазона. И весит этот шарабанчик около 30 кГ, легко переносится двумя военнослужащими!

   Радиолюбители в отличие от авто не так привередливы и для них делались так называемые блочные конструкции, набор-комплект «Спутник радиолюбителя» в том числе блок, НЧ-генератор по такому же принципу, но уже на транзисторах. Генератор работает в диапазоне частот, от 100Гц до 15000Гц. Вот только диапазон состоит из 8-ми фиксированных частот: 100Гц, 400Гц, 1кГц, 3кГц, 5кГц, 8кГц, 10кГц и 15кГц. Генераторы НЧ для одной частоты делают по схеме на рис2. Если на схеме рис1 баланс фаз в общем виде как бы автоматически соблюдается, то здесь надо ещё постараться. Вот этим и занимаются три RC-цепочки: С2,R3, C3,R4 и C4,R5.

   Слева под Г3-33 расположился невзрачный сундучок Г3-112. Это тоже НЧ-генератор но более поздних модификаций, дизайна и тд... Это скорее для обозрения...

   На рис3 Вы видите блок-схему НЧ-генератора, но какого? Он в корне отличается от своих собратьев! Он построен на принципе биений двух частот и не низких, а наоборот высоких. ВЧ-генератор 1 работает на фиксированной частоте 400 кГц. Второй ВЧ-генератор 2 с меняющейся частотой от 400 до 360 кГц. Обе частоты пройдя через усилители (голубые треугольнички) попадают на входы смесителя где создаются биения этих частот. Если второй генератор генерирует частоту 360кГц, то на выходе смесителя будет присутствовать частота биений равная разности этих двух частот. Так ещё 400-360=40кГц. Это уже приравнивая к звуку, ультразвуковая частота. При повышении частоты второго генератора, частота биений будет понижаться и при равенстве двух частот на выходе смесителя будет нулевая частота. Хотя планируется и стало быть гарантируется самая низкая частота только 20Гц. Далее на страже стоит фильтр нижних частот, для фильтрации всей высокочастотной грязи! Таким генератором, с такими данные является генератор на биениях, Г3-104.