Detectores e indicadores de campo de microondas de bricolaje. Circuitos indicadores de campo eléctrico (13 circuitos)

Esta guía de referencia proporciona información sobre el uso de diferentes tipos de cachés. El libro analiza posibles opciones para escondites, métodos para crearlos y las herramientas necesarias, describe los dispositivos y materiales para su construcción. Se dan recomendaciones para organizar escondites en casa, en automóviles, en una parcela personal, etc.

Se presta especial atención a los métodos y métodos de control y protección de la información. Se proporciona una descripción del equipo industrial especial utilizado en este caso, así como de los dispositivos disponibles para que los radioaficionados capacitados los repitan.

El libro proporciona una descripción detallada del trabajo y recomendaciones para la instalación y configuración de más de 50 dispositivos y dispositivos necesarios para la fabricación de cachés, así como los destinados a su detección y seguridad.

El libro está destinado a una amplia gama de lectores, a todos los que deseen familiarizarse con esta área específica de la creación de manos humanas.

Los dispositivos industriales para detectar etiquetas de radio, que se analizan brevemente en la sección anterior, son bastante caros (800-1500 USD) y es posible que no sean asequibles para usted. En principio, el uso de medios especiales se justifica sólo cuando las características específicas de su actividad pueden atraer la atención de competidores o grupos criminales, y la filtración de información puede tener consecuencias fatales para su negocio e incluso para su salud. En todos los demás casos, no hay por qué temer a los profesionales del espionaje industrial y no es necesario gastar grandes cantidades de dinero en equipos especiales. La mayoría de las situaciones pueden reducirse a escuchas banales de las conversaciones de un jefe, un cónyuge infiel o un vecino en la casa de campo.

En este caso, por regla general, se utilizan marcadores de radio artesanales, que pueden detectarse por medios más simples: indicadores de emisión de radio. Puedes fabricar estos dispositivos fácilmente tú mismo. A diferencia de los escáneres, los indicadores de emisión de radio registran la intensidad del campo electromagnético en un rango de longitud de onda específico. Su sensibilidad es baja, por lo que pueden detectar una fuente de emisión de radio sólo en las proximidades de ella. La baja sensibilidad de los indicadores de intensidad de campo también tiene sus aspectos positivos: la influencia de potentes señales de radiodifusión y otras señales industriales en la calidad de la detección se reduce significativamente. A continuación veremos varios indicadores simples de la intensidad del campo electromagnético en los rangos de HF, VHF y microondas.

Los indicadores más simples de la intensidad del campo electromagnético.

Consideremos el indicador más simple de la intensidad del campo electromagnético en el rango de 27 MHz. El diagrama esquemático del dispositivo se muestra en la Fig. 5.17.

Arroz. 5.17. El indicador de intensidad de campo más sencillo para el rango de 27 MHz

Consta de una antena, un circuito oscilante L1C1, un diodo VD1, un condensador C2 y un dispositivo de medición.

El dispositivo funciona de la siguiente manera. Las oscilaciones de HF ingresan al circuito oscilante a través de la antena. El circuito filtra oscilaciones de 27 MHz de la mezcla de frecuencias. Las oscilaciones de alta frecuencia seleccionadas son detectadas por el diodo VD1, por lo que solo las medias ondas positivas de las frecuencias recibidas pasan a la salida del diodo. La envolvente de estas frecuencias representa vibraciones de baja frecuencia. Las oscilaciones de alta frecuencia restantes son filtradas por el condensador C2. En este caso fluirá una corriente a través del dispositivo de medición, que contiene componentes alternos y directos. La corriente continua medida por el dispositivo es aproximadamente proporcional a la intensidad del campo que actúa en el sitio receptor. Este detector se puede fabricar como accesorio de cualquier probador.

La bobina L1 con un diámetro de 7 mm con núcleo de sintonización tiene 10 vueltas de alambre PEV-1 de 0,5 mm. La antena está hecha de alambre de acero de 50 cm de largo.

La sensibilidad del dispositivo se puede aumentar significativamente si se instala un amplificador de RF delante del detector. Un diagrama esquemático de dicho dispositivo se muestra en la Fig. 5.18.

Arroz. 5.18. Indicador con amplificador RF

Este esquema, en comparación con el anterior, tiene una mayor sensibilidad del transmisor. Ahora la radiación se puede detectar a una distancia de varios metros.

El transistor de alta frecuencia VT1 está conectado según un circuito base común y funciona como un amplificador selectivo. El circuito oscilatorio L1C2 está incluido en su circuito colector. El circuito se conecta al detector a través de un grifo de la bobina L1. El condensador SZ filtra los componentes de alta frecuencia. La resistencia R3 y el condensador C4 sirven como filtro de paso bajo.

La bobina L1 se enrolla en un marco con un núcleo de sintonización con un diámetro de 7 mm utilizando alambre PEV-1 de 0,5 mm. La antena está hecha de alambre de acero de aproximadamente 1 m de largo.

Para el rango de alta frecuencia de 430 MHz, también se puede montar un diseño de indicador de intensidad de campo muy sencillo. Un diagrama esquemático de dicho dispositivo se muestra en la Fig. 5.19, a. El indicador, cuyo diagrama se muestra en la Fig. 5.19b, le permite determinar la dirección hacia la fuente de radiación.

Arroz. 5.19. Indicadores de banda de 430 MHz

Rango del indicador de intensidad de campo 1..200 MHz

Puede comprobar en una habitación la presencia de dispositivos de escucha con un transmisor de radio utilizando un simple indicador de intensidad de campo de banda ancha con un generador de sonido. El hecho es que algunos "bichos" complejos con un transmisor de radio comienzan a transmitir solo cuando se escuchan señales de sonido en la habitación. Estos dispositivos son difíciles de detectar utilizando un indicador de voltaje convencional; es necesario hablar constantemente o encender una grabadora. El detector en cuestión tiene su propia fuente de señal sonora.

El diagrama esquemático del indicador se muestra en la Fig. 5.20.

Arroz. 5.20. Indicador de intensidad de campo Rango de 1…200 MHz

Como elemento de búsqueda se utilizó la bobina volumétrica L1. Su ventaja, en comparación con una antena de látigo convencional, es una indicación más precisa de la ubicación del transmisor. La señal inducida en esta bobina se amplifica mediante un amplificador de alta frecuencia de dos etapas que utiliza transistores VT1, VT2 y se rectifica mediante diodos VD1, VD2. Por la presencia de voltaje constante y su valor en el capacitor C4 (el microamperímetro M476-P1 funciona en modo milivoltímetro), se puede determinar la presencia de un transmisor y su ubicación.

Un conjunto de bobinas L1 extraíbles le permite encontrar transmisores de varias potencias y frecuencias en el rango de 1 a 200 MHz.

El generador de sonido consta de dos multivibradores. El primero, sintonizado a 10 Hz, controla al segundo, sintonizado a 600 Hz. Como resultado, se forman ráfagas de pulsos que siguen con una frecuencia de 10 Hz. Estos paquetes de pulsos se suministran al interruptor de transistor VT3, en cuyo circuito colector se incluye el cabezal dinámico B1, ubicado en una caja direccional (un tubo de plástico de 200 mm de largo y 60 mm de diámetro).

Para búsquedas más exitosas, es recomendable tener varias bobinas L1. Para un rango de hasta 10 MHz, la bobina L1 debe enrollarse con un cable PEV de 0,31 mm en un mandril hueco de plástico o cartón con un diámetro de 60 mm, un total de 10 vueltas; para el rango de 10-100 MHz no se necesita el marco, la bobina se enrolla con alambre PEV de 0,6...1 mm, el diámetro del devanado volumétrico es de aproximadamente 100 mm; número de vueltas - 3...5; para el rango de 100 a 200 MHz, el diseño de la bobina es el mismo, pero tiene una sola vuelta.

Para trabajar con transmisores potentes, se pueden utilizar bobinas de menor diámetro.

Al reemplazar los transistores VT1, VT2 por otros de mayor frecuencia, por ejemplo KT368 o KT3101, puede elevar el límite superior del rango de frecuencia de detección del detector a 500 MHz.

Indicador de intensidad de campo para el rango 0,95…1,7 GHz

Recientemente, los dispositivos de transmisión de frecuencia ultraalta (microondas) se utilizan cada vez más como parte de los lanzadores de radio. Esto se debe al hecho de que las ondas en este rango pasan bien a través de paredes de ladrillo y hormigón, y la antena del dispositivo transmisor es de tamaño pequeño y muy eficiente en su uso. Para detectar la radiación de microondas de un dispositivo transmisor de radio instalado en su apartamento, puede utilizar el dispositivo cuyo diagrama se muestra en la Fig. 5.21.

Arroz. 5.21. Indicador de intensidad de campo para el rango 0,95…1,7 GHz

Principales características del indicador:

Rango de frecuencia de funcionamiento, GHz……………….0,95-1,7

Nivel de señal de entrada, mV……………….0,1–0,5

Ganancia de señal de microondas, dB…30 - 36

Impedancia de entrada, Ohmios………………75

Consumo actual no más de, mL………….50

Tensión de alimentación, V…………………….+9 - 20 V

La señal de microondas de salida de la antena se suministra al conector de entrada XW1 del detector y se amplifica mediante un amplificador de microondas que utiliza transistores VT1 - VT4 a un nivel de 3...7 mV. El amplificador consta de cuatro etapas idénticas hechas de transistores conectados según un circuito emisor común con conexiones resonantes. Las líneas L1 - L4 sirven como cargas colectoras de los transistores y tienen una reactancia inductiva de 75 ohmios a una frecuencia de 1,25 GHz. Los condensadores de acoplamiento SZ, C7, C11 tienen una capacidad de 75 ohmios a una frecuencia de 1,25 GHz.

Este diseño del amplificador permite lograr la máxima ganancia de las cascadas, sin embargo, la desigualdad de ganancia en la banda de frecuencia operativa alcanza los 12 dB. Al colector del transistor VT4 se conecta un detector de amplitud basado en un diodo VD5 con un filtro R18C17. La señal detectada se amplifica mediante un amplificador de CC en el amplificador operacional DA1. Su ganancia de voltaje es 100. Un indicador de cuadrante está conectado a la salida del amplificador operacional, indicando el nivel de la señal de salida. Se utiliza una resistencia ajustada R26 para equilibrar el amplificador operacional a fin de compensar el voltaje de polarización inicial del propio amplificador operacional y el ruido inherente del amplificador de microondas.

Se ensambla un convertidor de voltaje para alimentar el amplificador operacional en el chip DD1, los transistores VT5, VT6 y los diodos VD3, VD4. Se fabrica un oscilador maestro sobre los elementos DD1.1, DD1.2, que produce pulsos rectangulares con una frecuencia de repetición de aproximadamente 4 kHz. Los transistores VT5 y VT6 proporcionan amplificación de potencia de estos pulsos. Se ensambla un multiplicador de voltaje utilizando diodos VD3, VD4 y condensadores C13, C14. Como resultado, se forma un voltaje negativo de 12 V en el capacitor C14 con un voltaje de suministro del amplificador de microondas de +15 V. Los voltajes de suministro del amplificador operacional se estabilizan a 6,8 V mediante diodos Zener VD2 y VD6.

Los elementos indicadores se colocan sobre una placa de circuito impreso hecha de fibra de vidrio de doble cara con un espesor de 1,5 mm. El tablero está encerrado en una pantalla de latón, a la que se suelda alrededor del perímetro. Los elementos están ubicados en el lado de los conductores impresos, el segundo lado laminado de la placa sirve como cable común.

Las líneas L1 - L4 son trozos de alambre de cobre plateado de 13 mm de largo y 0,6 mm de diámetro. que están soldados en la pared lateral de la pantalla de latón a una altura de 2,5 mm por encima del tablero. Todos los estranguladores no tienen marco y tienen un diámetro interno de 2 mm y están enrollados con alambre PEL de 0,2 mm. Los trozos de alambre para enrollar tienen una longitud de 80 mm. El conector de entrada XW1 es un conector de cable C GS (75 ohmios).

El dispositivo utiliza resistencias fijas MLT y resistencias de media cadena SP5-1VA, condensadores KD1 (C4, C5, C8-C10, C12, C15, C16) con un diámetro de 5 mm con cables sellados y KM, KT (el resto). Condensadores de óxido - K53. Indicador electromagnético con una desviación total de corriente de 0,5...1 mA - desde cualquier grabadora.

El microcircuito K561LA7 se puede reemplazar con K176LA7, K1561LA7, K553UD2, con K153UD2 o KR140UD6, KR140UD7. Diodos Zener: cualquier silicio con un voltaje de estabilización de 5,6...6,8 V (KS156G, KS168A). El diodo VD5 2A201A se puede reemplazar por DK-4V, 2A202A o GI401A, GI401B.

La configuración del dispositivo comienza con la verificación de los circuitos de alimentación. Las resistencias R9 y R21 están temporalmente desoldadas. Después de aplicar una tensión de alimentación positiva de +12 V, mida la tensión en el condensador C14, que debe ser de al menos -10 V. En caso contrario, utilice un osciloscopio para verificar la presencia de tensión alterna en los pines 4 y 10 (11) del DD1. microcircuito.

Si no hay voltaje, verifique que el microcircuito esté en buenas condiciones y instalado correctamente. Si hay tensión alterna, verifique el estado de funcionamiento de los transistores VT5, VT6, los diodos VD3, VD4 y los condensadores C13, C14.

Después de configurar el convertidor de voltaje, suelde las resistencias R9, R21 y verifique el voltaje en la salida del amplificador operacional y establezca el nivel cero ajustando la resistencia de la resistencia R26.

Después de eso, se suministra a la entrada del dispositivo una señal con un voltaje de 100 μV y una frecuencia de 1,25 GHz desde un generador de microondas. La resistencia R24 logra una desviación completa de la flecha indicadora PA1.

Indicador de radiación de microondas

El dispositivo está diseñado para buscar radiación de microondas y detectar transmisores de microondas de baja potencia fabricados, por ejemplo, con diodos Gunn. Cubre el rango 8...12 GHz.

Consideremos el principio de funcionamiento del indicador. El receptor más simple, como se sabe, es un detector. Y estos receptores de microondas, que constan de una antena receptora y un diodo, encuentran su aplicación para medir la potencia de las microondas. La desventaja más importante es la baja sensibilidad de estos receptores. Para aumentar drásticamente la sensibilidad del detector sin complicar el cabezal de microondas, se utiliza un circuito receptor del detector de microondas con una pared trasera modulada de la guía de ondas (Fig. 5.22).

Arroz. 5.22. Receptor de microondas con pared trasera de guía de ondas modulada

Al mismo tiempo, el cabezal de microondas casi no era complicado; solo se agregó el diodo de modulación VD2, y VD1 siguió siendo un detector.

Consideremos el proceso de detección. La señal de microondas recibida por la antena de bocina (o cualquier otra, en nuestro caso, dieléctrica) ingresa a la guía de ondas. Puesto que la pared trasera de la guía de ondas está en cortocircuito, se establece un modo de voluntad estacionaria en la guía de ondas. Además, si el diodo detector está ubicado a una distancia de media onda de la pared trasera, estará en un nodo (es decir, mínimo) del campo, y si está a una distancia de un cuarto de onda, entonces en el antinodo (máximo). Es decir, si movemos eléctricamente la pared posterior de la guía de ondas en un cuarto de onda (aplicando un voltaje modulador con una frecuencia de 3 kHz a VD2), entonces en VD1, debido a su movimiento con una frecuencia de 3 kHz desde el nodo a El antinodo del campo de microondas emitirá una señal de baja frecuencia de 3 kHz, que puede amplificarse y resaltarse mediante un amplificador de baja frecuencia convencional.

Por lo tanto, si se aplica un voltaje de modulación rectangular a VD2, cuando ingrese al campo de microondas, una señal detectada de la misma frecuencia se eliminará de VD1. Esta señal estará desfasada con la moduladora (esta propiedad se utilizará con éxito en el futuro para aislar la señal útil de la interferencia) y tendrá una amplitud muy pequeña.

Es decir, todo el procesamiento de la señal se realizará a bajas frecuencias, sin las escasas piezas de microondas.

El esquema de procesamiento se muestra en la Fig. 5.23. El circuito se alimenta de una fuente de 12 V y consume una corriente de aproximadamente 10 mA.

Arroz. 5.23. Circuito de procesamiento de señales de microondas.

La resistencia R3 proporciona la polarización inicial del diodo detector VD1.

La señal recibida por el diodo VD1 se amplifica mediante un amplificador de tres etapas que utiliza transistores VT1 - VT3. Para eliminar interferencias, los circuitos de entrada se alimentan a través de un estabilizador de voltaje en el transistor VT4.

Pero recuerde que la señal útil (del campo de microondas) del diodo VD1 y el voltaje de modulación en el diodo VD2 están desfasados. Es por eso que el motor R11 se puede instalar en una posición en la que se supriman las interferencias.

Conecte un osciloscopio a la salida del amplificador operacional DA2 y, girando el control deslizante de la resistencia R11, verá cómo se produce la compensación.

Desde la salida del preamplificador VT1-VT3, la señal va al amplificador de salida en el chip DA2. Tenga en cuenta que entre el colector VT3 y la entrada DA2 hay un interruptor RC R17C3 (o C4 dependiendo del estado de las teclas DD1) con un ancho de banda de solo 20 Hz (!). Este es el llamado filtro de correlación digital. Sabemos que debemos recibir una señal de onda cuadrada con una frecuencia de 3 kHz, exactamente igual a la señal moduladora y desfasada con respecto a la señal moduladora. El filtro digital utiliza precisamente este conocimiento: cuando se desea recibir un nivel alto de señal útil, se conecta el condensador C3, y cuando es bajo, se conecta C4. Por lo tanto, en SZ y C4, los valores superior e inferior de la señal útil se acumulan durante varios períodos, mientras que se filtra el ruido con una fase aleatoria. El filtro digital mejora varias veces la relación señal-ruido, aumentando correspondientemente la sensibilidad general del detector. Resulta posible detectar de forma fiable señales por debajo del nivel de ruido (ésta es una propiedad general de las técnicas de correlación).

Desde la salida DA2, la señal a través de otro filtro digital R5C6 (o C8 dependiendo del estado de las teclas DD1) se suministra al integrador-comparador DA1, cuya tensión de salida, en presencia de una señal útil en la entrada ( VD1), se vuelve aproximadamente igual a la tensión de alimentación. Esta señal enciende el LED de “Alarma” HL2 y el cabezal BA1. El sonido tonal intermitente del cabezal BA1 y el parpadeo del LED HL2 están garantizados por el funcionamiento de dos multivibradores con frecuencias de aproximadamente 1 y 2 kHz, fabricados en el chip DD2, y por el transistor VT5, que desvía la base VT6 con el Frecuencia de funcionamiento de los multivibradores.

Estructuralmente, el dispositivo consta de un cabezal de microondas y una placa de procesamiento, que se puede colocar al lado del cabezal o por separado.

Los campos de alta frecuencia (campos HF) son oscilaciones electromagnéticas en el rango de 100.000 – 30.000.000 Hz. Tradicionalmente, este rango incluye ondas cortas, medias y largas. También hay ondas de frecuencia ultra y ultra alta.

Es decir, los campos HF son aquellas radiaciones electromagnéticas con las que funcionan la gran mayoría de dispositivos que nos rodean.

El indicador de campo de RF le permite determinar la presencia de estas mismas radiaciones e interferencias.

Su principio de funcionamiento es muy sencillo:

1.Se requiere una antena capaz de recibir una señal de alta frecuencia;

2. La antena convierte las oscilaciones magnéticas recibidas en impulsos eléctricos;

3. Se notifica al usuario de la forma que más le convenga (mediante el simple encendido de LED, una escala correspondiente al nivel de potencia de señal esperado, o incluso pantallas digitales o de cristal líquido, además de sonido).

¿Para qué casos puede ser necesario un indicador de campo RF EM?

1. Determinar la presencia o ausencia de radiaciones no deseadas en el lugar de trabajo (la exposición a las ondas de radio puede tener un efecto perjudicial sobre cualquier organismo vivo);

2. Busque cableado o incluso dispositivos de seguimiento (“errores”);

3.Notificación sobre el intercambio de datos con la red celular en teléfonos móviles;

4.Y otros objetivos.

Entonces, todo está más o menos claro con los objetivos y el principio de funcionamiento. Pero, ¿cómo montar un dispositivo de este tipo con tus propias manos? A continuación se muestran algunos diagramas simples.

Lo más simple

Arroz. 1. Circuito indicador

La imagen muestra que en realidad contiene sólo dos condensadores, diodos, una antena (un conductor de metal o cobre de 15-20 cm de largo es suficiente) y un miliamperímetro (el más barato es el de cualquier escala).

Para determinar la presencia de un campo de potencia suficiente, es necesario acercar la antena a la fuente de radiación de RF.

El amperímetro se puede reemplazar con un LED.

La sensibilidad de este circuito depende en gran medida de los parámetros de los diodos, por lo que deben seleccionarse para cumplir con los requisitos especificados para la radiación detectada.
Si necesita detectar un campo de RF en la salida de un dispositivo, en lugar de una antena debe utilizar una sonda simple que se pueda conectar galvánicamente a los terminales del equipo. Pero en este caso, es necesario cuidar de antemano la seguridad del circuito, porque la corriente de salida puede atravesar los diodos y dañar los componentes del indicador.

Si está buscando un dispositivo pequeño y portátil que pueda demostrar muy claramente la presencia y la intensidad relativa de una señal de RF, definitivamente le interesará el siguiente circuito.

Arroz. 2. Circuito con indicación del nivel de campo RF en LED

Esta opción será notablemente más sensible que su contraparte del primer caso considerado debido al amplificador de transistores incorporado.

El circuito funciona con una "corona" normal (o cualquier otra batería de 9 V), la escala se enciende a medida que aumenta la señal (el LED HL8 indica que el dispositivo está encendido). Esto se puede lograr mediante transistores VT4-VT10, que funcionan como teclas.
El circuito se puede montar incluso en una placa de pruebas. Y en este caso, sus dimensiones pueden caber en 5*7 cm (incluso junto con la antena, un circuito de este tamaño, incluso en un estuche rígido y con batería, cabe fácilmente en tu bolsillo).

El resultado final, por ejemplo, se verá así.

Arroz. 3. Montaje del dispositivo

El transistor maestro VT1 debe ser suficientemente sensible a las oscilaciones de alta frecuencia y, por lo tanto, un KT3102EM bipolar o similar es adecuado para su función.

Todos los elementos del esquema están en la tabla.

Mesa

Tipo de artículo	Designación en el diagrama.	Codificación/valor	Cantidad
diodo Schottky
Diodo rectificador
transistores bipolares
transistores bipolares
Resistencia
Resistencia
Resistencia
Resistencia
Resistencia
Condensador cerámico
Capacitor electrolítico
Diodo emisor de luz		2...3 V, 15...20 mA

Indicador con alarma sonora en amplificadores operacionales.

Si necesita un dispositivo simple, compacto y al mismo tiempo eficaz para detectar ondas de RF, que le notifique fácilmente la presencia de un campo no con luz o con una aguja de amperímetro, sino con sonido, entonces el siguiente diagrama es para usted.

Arroz. 4. Circuito indicador con alarma sonora en amplificadores operacionales.

La base del circuito es un amplificador operacional de precisión media KR140UD2B (o un análogo, por ejemplo, CA3047T).

Los diseños descritos en el artículo. indicadores de campo eléctrico Se puede utilizar para determinar la presencia de potenciales electrostáticos. Estos potenciales son peligrosos para muchos dispositivos semiconductores (chips, transistores de efecto de campo); su presencia puede provocar la explosión de una nube de polvo o aerosol. Los indicadores también se pueden utilizar para determinar de forma remota la presencia de campos eléctricos de alta tensión (de instalaciones de alto voltaje y alta frecuencia, equipos de energía eléctrica de alto voltaje).

Como elemento sensible de todos los diseños se utilizan transistores de efecto de campo, cuya resistencia eléctrica depende del voltaje en su electrodo de control: la puerta. Cuando se aplica una señal eléctrica al electrodo de control de un transistor de efecto de campo, la resistencia eléctrica de la fuente de drenaje de este último cambia notablemente. En consecuencia, también cambia la cantidad de corriente eléctrica que fluye a través del transistor de efecto de campo. Los LED se utilizan para indicar los cambios actuales. El indicador (Fig. 1) contiene tres partes: transistor de efecto de campo VT1 - sensor de campo eléctrico, HL1 - indicador de corriente, diodo zener VD1 - elemento de protección del transistor de efecto de campo. Como antena se utilizó un trozo de cable aislado grueso de 10...15 cm de largo. Cuanto más larga sea la antena, mayor será la sensibilidad del dispositivo.

El indicador de la Fig. 2 se diferencia del anterior por la presencia de una fuente de polarización ajustable en el electrodo de control del transistor de efecto de campo. Esta adición se explica por el hecho de que la corriente que circula por el transistor de efecto de campo depende de la polarización inicial en su puerta. Incluso para transistores del mismo lote de producción, y más aún para transistores de diferentes tipos, el valor de la polarización inicial para garantizar una corriente igual a través de la carga es notablemente diferente. Por lo tanto, al ajustar la polarización inicial en la puerta del transistor, puede configurar tanto la corriente inicial a través de la resistencia de carga (LED) como controlar la sensibilidad del dispositivo.

La corriente inicial a través del LED de los circuitos considerados es de 2...3 mA. El siguiente indicador (Fig. 3) utiliza tres LED como indicación. En el estado inicial (en ausencia de un campo eléctrico), la resistencia del canal fuente-drenaje del transistor de efecto de campo es pequeña. La corriente fluye principalmente a través del indicador de estado encendido del dispositivo: el LED verde HL1.

Este LED pasa por alto una cadena de LED HL2 y HL3 conectados en serie. En presencia de un campo eléctrico externo superior al umbral, aumenta la resistencia del canal fuente-drenaje del transistor de efecto de campo. El LED HL1 se apaga de forma suave o instantánea. La corriente de la fuente de alimentación a través de la resistencia limitadora R1 comienza a fluir a través de los LED rojos HL2 y HL3 conectados en serie. Estos LED se pueden instalar a la izquierda o a la derecha de HL1. En las figuras 4 y 5 se muestran indicadores de campo eléctrico de alta sensibilidad que utilizan transistores compuestos. El principio de su funcionamiento corresponde a los diseños descritos anteriormente. La corriente máxima a través de los LED no debe exceder los 20 mA.

En lugar de los transistores de efecto de campo indicados en los diagramas, se pueden utilizar otros transistores de efecto de campo (especialmente en circuitos con polarización de puerta inicial ajustable). Se puede utilizar un diodo de protección Zener de otro tipo con una tensión máxima de estabilización de 10 V, preferiblemente simétrico. En varios circuitos (Fig. 1, 3, 4), el diodo zener, en detrimento de la confiabilidad, puede excluirse del circuito. En este caso, para evitar daños al transistor de efecto de campo, la antena no debe tocar ningún objeto cargado; la antena misma debe estar bien aislada; Al mismo tiempo, la sensibilidad del indicador aumenta notablemente. El diodo Zener de todos los circuitos también se puede sustituir por una resistencia de 10...30 MOhm.

Propongo considerar un circuito simple y fácil de realizar para un "detector de errores" (cualquier fuente de campo electromagnético). Lo que recogí, creo que no es complicado y es accesible incluso para un radioaficionado novato. Sencilla y fácilmente.

Se utilizó DPM-1 a 200 μH como inductor L1 y L2. El condensador C1 de 68 nF se puede sustituir por un condensador de sintonización. GD507A es un diodo de alta frecuencia con una frecuencia máxima de hasta 900 MHz. Para medir frecuencias más altas, es necesario utilizar diodos de microondas.

El indicador es un panel de PCB laminado de 24x5 cm. El circuito no requiere precisamente una solución de diseño de este tipo: es posible utilizar antenas "BIGOTE", etc. El tamaño de la antena depende de la longitud de la onda que se está midiendo.

Las mediciones se realizaron con un multímetro M300 en modo milivoltímetro. La principal ventaja es el amplio rango de medición. A partir de 0 a 5V.

Básicamente, las mediciones no superan los 200-300 mV. La foto muestra medidas de la fuente de alimentación (desde un punto de acceso Wi-Fi): voltaje 1,1 V. El valor máximo registrado es muy grande: 4,5 V, el campo magnético es bastante alto, pero debido a la baja frecuencia del campo a 15-20 cm del dispositivo, el valor es cercano a 0.

Buscar dispositivos que emitan radiación de alta frecuencia, como dispositivos de escucha (micrófonos, micrófonos), es bastante sencillo. El indicador determina con facilidad y seguridad la dirección de donde proviene la radiación. La fuente se detecta desde una distancia de 3 a 5 m, incluso si se trata de un teléfono móvil normal. Un aumento en la lectura del instrumento indica que la dirección de búsqueda es correcta. Más a menudo, en los pisos superiores de una casa en un apartamento hay un "fondo" electromagnético. Esta intensidad del campo electromagnético aparentemente se debe a potentes fuentes de radiación en un radio de varios cientos de metros: las bases de los operadores de telefonía móvil.

El indicador no tiene amplificador propio, por lo que el resultado depende del diseño de antena elegido. El condensador C1 es una reactancia que "corta" frecuencias y le permite configurar el indicador en un rango determinado. No se realizó el ajuste fino por falta de un generador de frecuencia de referencia o de un buen frecuencímetro.

Se ha realizado estañado de soldadura. Esto no es del todo necesario. En principio, después de grabar el tablero, es necesario lavarlo y secarlo a fondo.

Como análogo que se puede usar en lugar del diodo D1 GD507A, recomiendo usar el KD922B con una frecuencia máxima de 1 GHz. En términos de características en frecuencias medias de hasta 400 MHz, el KD922B es dos veces superior a su homólogo de germanio. Además, durante las mediciones de prueba de una estación de radio de 150 MHz con una potencia de 5 W, se obtuvieron 4,5 V de voltaje máximo con el GD507A, y con la ayuda del KD922B se obtuvo una potencia 3 veces mayor.

Al medir frecuencias más bajas (27 MHz), no se observan diferencias significativas entre los diodos. El indicador es muy adecuado para configurar equipos de transmisión y generadores de alta frecuencia. El indicador no permite determinar la frecuencia, la distorsión o los armónicos del transmisor, pero creo que nada impide modificar el circuito, amplificar la señal, conectando un receptor y un osciloscopio.

Los indicadores de campo eléctrico se pueden utilizar para la protección individual de los electricistas cuando buscan fallas en las redes eléctricas. Con su ayuda se determina la presencia de cargas electrostáticas en semiconductores, producción textil y almacenamiento de líquidos inflamables. Al buscar fuentes de campos magnéticos, determinar su configuración y estudiar los campos parásitos de transformadores, bobinas de choque y motores eléctricos, no se puede prescindir de indicadores de campo magnético.

El circuito del indicador de radiación de alta frecuencia se muestra en la Fig. 20.1. La señal de la antena llega a un detector fabricado con un diodo de germanio. Luego, a través de un filtro LC en forma de L, la señal ingresa a la base del transistor, en cuyo circuito colector está conectado un microamperímetro. Se utiliza para determinar el poder de la radiación de alta frecuencia.

Para indicar campos eléctricos de baja frecuencia, se utilizan indicadores con una etapa de entrada de transistor de efecto de campo (Fig. 20.2 - 20.7). El primero de ellos (Fig. 20.2) está fabricado sobre la base de un multivibrador [VRYA 80-28, R 8/91-76]. El canal del transistor de efecto de campo es un elemento controlado cuya resistencia depende de la magnitud del campo eléctrico controlado. Se conecta una antena a la puerta del transistor. Cuando el indicador se introduce en el campo eléctrico, la resistencia fuente-drenaje del transistor de efecto de campo aumenta y el multivibrador se enciende.

En la cápsula del teléfono se escucha una señal sonora, cuya frecuencia depende de la intensidad del campo eléctrico.

Los dos diseños siguientes según los esquemas de D. Bolotnik y D. Priymak (Fig. 20.3 y 20.4) están destinados a solucionar problemas en las guirnaldas eléctricas de Año Nuevo [R 11/88-56]. El indicador (figura 20.3) es generalmente una resistencia con resistencia controlada. El papel de dicha resistencia lo desempeña nuevamente el canal de drenaje, la fuente del transistor de efecto de campo, complementado con un amplificador de CC de dos etapas. El indicador (Fig. 20.4) se fabrica según el circuito de un generador de baja frecuencia controlado. Contiene un dispositivo de umbral, un amplificador y un detector de la señal inducida en la antena por un campo eléctrico alterno. Todas estas funciones las realiza un transistor: VT1. Los transistores VT2 y VT3 se utilizan para ensamblar un generador de baja frecuencia que funciona en modo de espera. Tan pronto como la antena del dispositivo se acerca a la fuente del campo eléctrico, el transistor VT1 enciende el generador de sonido.

El indicador de campo eléctrico (Fig. 20.5) está diseñado para buscar cableado oculto, circuitos eléctricos energizados, indicar la proximidad a la zona de cables de alta tensión, la presencia de campos eléctricos alternos o constantes [RaE 8/00-15] .

El dispositivo utiliza un generador inhibido de pulsos de luz y sonido, fabricado en un análogo de un transistor de campo izquierdo de inyección (VT2, VT3). En ausencia de un campo eléctrico de alta intensidad, la resistencia drenaje-fuente del transistor de efecto de campo VT1 es pequeña, el transistor VT3 está cerrado y no hay generación. La corriente consumida por el dispositivo es de unidades o decenas de μA. En presencia de un campo eléctrico constante o alterno de alta intensidad, la resistencia de la fuente de drenaje del transistor de efecto de campo VT1 aumenta y el dispositivo comienza a producir señales de luz y sonido. Entonces, si el terminal de puerta del transistor VT1 se usa como antena, el indicador reacciona al acercarse el cable de red a una distancia de aproximadamente 25 mm.

El potenciómetro R3 ajusta la sensibilidad, la resistencia R1 establece la duración del mensaje de sonido luminoso, el condensador C1 establece la frecuencia de su repetición y C2 determina el timbre de la señal de sonido.

Para aumentar la sensibilidad, se puede utilizar como antena un trozo de cable aislado o una antena telescópica. Para proteger el transistor VT1 contra averías, se debe conectar un diodo zener o una resistencia de alta resistencia en paralelo a la unión puerta-fuente.

El indicador de campos eléctricos y magnéticos (fig. 20.6) contiene un generador de impulsos de relajación. Está fabricado sobre un transistor de avalancha bipolar (transistor del microcircuito K101KT1A, controlado por un interruptor electrónico en un transistor de efecto de campo del tipo KP103G), a cuya puerta está conectada una antena. Para configurar el punto de funcionamiento del generador (fallo de generación en ausencia de campos eléctricos indicados) se utilizan las resistencias R1 y R2. El generador de impulsos se carga a través del condensador C1 en unos auriculares de alta impedancia. En presencia de un campo eléctrico alterno (o el movimiento de objetos que llevan cargas electrostáticas), aparece una señal de corriente alterna en la antena y, en consecuencia, en la puerta del transistor de efecto de campo, lo que conduce a un cambio en la resistencia eléctrica de la unión drenaje-fuente con la frecuencia de modulación. De acuerdo con esto, el generador de relajación comienza a generar paquetes de pulsos modulados y se escuchará una señal de sonido en los auriculares.

La sensibilidad del dispositivo (rango de detección de un cable portador de corriente de una red de 220 V 50 Hz) es de 15...20 cm. Como antena se utiliza un pasador de acero de 300x3 mm. Con una tensión de alimentación de 9 V, la corriente consumida por el indicador en modo silencioso es de 100 μA, en modo de funcionamiento, 20 μA.

El indicador de campo magnético (Fig. 20.6) se realiza en el segundo transistor del microcircuito. La carga del segundo generador es un auricular de alta impedancia. La señal de corriente alterna, tomada del sensor de campo magnético inductivo L1, se alimenta a través del condensador de transición C1 a la base del transistor de avalancha, que no está conectado a través de corriente continua a otros elementos del circuito (punto de operación "flotante"). En el modo de indicación de campo magnético alterno, el voltaje en el electrodo de control (base) del transistor de avalancha cambia periódicamente y el voltaje de ruptura de avalancha de la unión del colector y, en este sentido, también cambia la frecuencia y duración de la generación.

El indicador (Fig. 20.7) se fabrica sobre la base de un divisor de voltaje, uno de cuyos elementos es un transistor de efecto de campo VT1, cuya resistencia de la unión drenaje-fuente está determinada por el potencial del electrodo de control. (puerta) con la antena conectada a ella [Rk 6/00-19]. Al divisor de tensión resistivo se conecta un generador de impulsos de relajación basado en un transistor de avalancha VT2, que funciona en modo de espera. El nivel de voltaje inicial (umbral de operación) suministrado al generador de impulsos de relajación se establece mediante el potenciómetro R1.

Para evitar una falla en la transición de control del transistor de efecto de campo, se introduce protección en el circuito (cuando se apaga la fuente de alimentación, el circuito puerta-fuente se cortocircuita). Se logra un aumento en el nivel de volumen de la señal de sonido introduciendo un amplificador que utiliza un transistor bipolar VT3. Se puede utilizar una cápsula telefónica de baja resistencia como carga para el transistor de salida VT3.

Para simplificar el circuito, en lugar de la resistencia R3, se puede incluir una cápsula telefónica de alta resistencia, por ejemplo, TON-1, TON-2 (o "resistencia media" - TK-67, TM-2). En este caso, no es necesario utilizar los elementos VT3, R4, C2. El conector al que se enchufa el teléfono puede servir simultáneamente como interruptor de encendido para reducir el tamaño del dispositivo.

En ausencia de una señal de entrada, la resistencia de la transición drenaje-fuente del transistor de efecto de campo es de varios cientos de ohmios y el voltaje extraído de la corredera del potenciómetro para alimentar el generador de impulsos de relajación es pequeño. Cuando aparece una señal en el electrodo de control del transistor de efecto de campo, la resistencia de la unión drenaje-fuente de este último aumenta en proporción al nivel de la señal de entrada en unidades o cientos de kOhms. Esto conduce a un aumento del voltaje suministrado al generador de impulsos de relajación hasta un valor suficiente para producir oscilaciones, cuya frecuencia está determinada por el producto R4C1. La corriente consumida por el dispositivo en ausencia de señal es de 0,6 mA, en modo de indicación: 0,2...0,3 mA. El rango de detección de un cable portador de corriente de una red de 220 V 50 Hz con una longitud de antena de látigo de 10 cm es de 10...100 cm.

El indicador de campo eléctrico de alta frecuencia (Fig. 20.8) [MK 2/86-13] se diferencia de su análogo (Fig. 20.1) en que su parte de salida está hecha según un circuito puente, que tiene mayor sensibilidad. La resistencia R1 está diseñada para equilibrar el circuito (ponga la aguja del instrumento en cero).

Para indicar la tensión de red se utiliza el multivibrador de reserva (Fig. 20.9) [MK 7/88-12]. El indicador funciona cuando su antena se acerca al cable de red (220 V) a una distancia de 2...3 cm. La frecuencia de generación para los valores mostrados en el diagrama es cercana a 1 Hz.

Indicadores de campos magnéticos según los diagramas presentados en la Fig. 20.10 - 20.13, cuentan con sensores inductivos, que pueden ser una cápsula telefónica sin membrana o un inductor multivuelta con núcleo de hierro.

El indicador (Fig. 20.10) se realiza según el circuito del receptor de radio 2-V-0. Contiene un sensor, un amplificador de dos etapas, un detector de duplicación de voltaje y un dispositivo indicador.

Los indicadores (Fig. 20.11, 20.12) tienen indicación LED y están diseñados para una indicación de alta calidad de campos magnéticos [R 8/91-83; R 3/85-49].

El indicador según el esquema I.P. tiene un diseño más complejo. Shelestov, mostrado en la Fig. 20.13. El sensor de campo magnético está conectado a la unión de control de un transistor de efecto de campo, cuyo circuito fuente incluye una resistencia de carga R1. La señal de esta resistencia se amplifica mediante una cascada en el transistor VT2. Además, el circuito utiliza un comparador en un chip DA1 del tipo K554СAZ. El comparador compara los niveles de dos señales: el voltaje tomado del divisor resistivo ajustable R4, R5 (regulador de sensibilidad) y el voltaje tomado del colector del transistor VT2. El indicador LED se enciende en la salida del comparador.

Literatura: Shustov M.A. Diseño de circuitos prácticos (Libro 1), 2003.