DIY mikrodalga alan dedektörleri ve göstergeleri. Elektrik alanı gösterge devreleri (13 devre)

Bu başvuru kılavuzu, farklı önbellek türlerinin kullanımına ilişkin bilgiler sağlar. Kitap, saklanma yerleri için olası seçenekleri, bunları oluşturma yöntemlerini ve gerekli araçları tartışıyor, bunların yapımı için cihaz ve malzemeleri anlatıyor. Evde, arabalarda, kişisel arsada vb. saklanma yerlerinin düzenlenmesi için öneriler verilmektedir.

Bilgilerin kontrolü ve korunması yöntem ve yöntemlerine özellikle dikkat edilir. Bu durumda kullanılan özel endüstriyel ekipmanın bir açıklamasının yanı sıra eğitimli radyo amatörlerinin tekrarlayabileceği cihazlar da verilmektedir.

Kitap, önbellek üretimi için gerekli olan 50'den fazla cihaz ve cihazın yanı sıra bunların tespiti ve güvenliği için tasarlananların kurulumu ve konfigürasyonu için işin ayrıntılı bir tanımını ve önerilerini sağlar.

Kitap, insan elinin yaratılışının bu özel alanıyla tanışmak isteyen herkes için geniş bir okuyucu kitlesine yöneliktir.

Önceki bölümde kısaca bahsettiğimiz radyo etiketlerini tespit etmeye yönelik endüstriyel cihazlar oldukça pahalıdır (800-1500 USD) ve sizin için uygun olmayabilir. Prensip olarak, özel araçların kullanılması yalnızca faaliyetinizin ayrıntılarının rakiplerin veya suç gruplarının dikkatini çekebildiği ve bilgi sızıntısının işiniz ve hatta sağlığınız için ölümcül sonuçlara yol açabileceği durumlarda haklı çıkar. Diğer tüm durumlarda, endüstriyel casusluk profesyonellerinden korkmaya gerek yoktur ve özel ekipmanlara büyük miktarda para harcamaya gerek yoktur. Çoğu durum, bir patronun, sadakatsiz bir eşin veya kulübedeki bir komşunun konuşmalarına sıradan kulak misafiri olmak anlamına gelebilir.

Bu durumda, kural olarak, daha basit yollarla (radyo emisyon göstergeleri) tespit edilebilen el yapımı radyo işaretleri kullanılır. Bu cihazları kolaylıkla kendiniz yapabilirsiniz. Tarayıcılardan farklı olarak radyo emisyon göstergeleri, elektromanyetik alanın gücünü belirli bir dalga boyu aralığında kaydeder. Hassasiyetleri düşüktür, bu nedenle radyo emisyonu kaynağını yalnızca çok yakınında tespit edebilirler. Alan gücü göstergelerinin düşük hassasiyetinin de olumlu yönleri vardır - güçlü yayınların ve diğer endüstriyel sinyallerin algılama kalitesi üzerindeki etkisi önemli ölçüde azalır. Aşağıda HF, VHF ve mikrodalga aralıklarının elektromanyetik alan kuvvetinin birkaç basit göstergesine bakacağız.

Elektromanyetik alan gücünün en basit göstergeleri

27 MHz aralığında elektromanyetik alan gücünün en basit göstergesini ele alalım. Cihazın şematik diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 5.17.

Pirinç. 5.17. 27 MHz aralığı için en basit alan gücü göstergesi

Bir anten, bir salınım devresi L1C1, bir diyot VD1, bir kapasitör C2 ve bir ölçüm cihazından oluşur.

Cihaz aşağıdaki gibi çalışır. HF salınımları salınım devresine anten aracılığıyla girer. Devre, frekans karışımından 27 MHz'lik salınımları filtreler. Seçilen HF salınımları, alınan frekansların yalnızca pozitif yarım dalgalarının diyot çıkışına geçmesi nedeniyle VD1 diyotu tarafından tespit edilir. Bu frekansların zarfı düşük frekanslı titreşimleri temsil eder. Geriye kalan HF salınımları C2 kapasitörü tarafından filtrelenir. Bu durumda, alternatif ve doğrudan bileşenler içeren ölçüm cihazından bir akım akacaktır. Cihaz tarafından ölçülen doğru akım, alıcı bölgeye etki eden alan kuvveti ile yaklaşık olarak orantılıdır. Bu dedektör herhangi bir test cihazına ek olarak yapılabilir.

Ayar göbeğine sahip 7 mm çapındaki L1 bobini, 10 tur PEV-1 0,5 mm tele sahiptir. Anten 50 cm uzunluğunda çelik telden yapılmıştır.

Dedektörün önüne bir RF amplifikatörü takılırsa cihazın hassasiyeti önemli ölçüde artırılabilir. Böyle bir cihazın şematik diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 5.18.

Pirinç. 5.18. RF amplifikatörlü gösterge

Bu şema, öncekine kıyasla daha yüksek verici hassasiyetine sahiptir. Artık radyasyon birkaç metre mesafeden tespit edilebiliyor.

Yüksek frekanslı transistör VT1, ortak bir temel devreye göre bağlanır ve seçici bir amplifikatör olarak çalışır. Salınım devresi L1C2, toplayıcı devresine dahil edilmiştir. Devre, L1 bobininden gelen bir musluk aracılığıyla dedektöre bağlanır. Kapasitör SZ, yüksek frekanslı bileşenleri filtreler. Direnç R3 ve kapasitör C4, alçak geçişli filtre görevi görür.

Bobin L1, PEV-1 0,5 mm tel kullanılarak 7 mm çapında ayar göbeğine sahip bir çerçeve üzerine sarılır. Anten yaklaşık 1 m uzunluğunda çelik telden yapılmıştır.

430 MHz yüksek frekans aralığı için çok basit bir alan gücü gösterge tasarımı da monte edilebilir. Böyle bir cihazın şematik diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 5.19, a. Diyagramı Şekil 2'de gösterilen gösterge. 5.19b, radyasyon kaynağının yönünü belirlemenizi sağlar.

Pirinç. 5.19. 430 MHz bant göstergeleri

Alan gücü gösterge aralığı 1..200 MHz

Ses üretecine sahip basit bir geniş bant alan gücü göstergesi kullanarak, radyo vericisi olan bir odadaki dinleme cihazlarının varlığını kontrol edebilirsiniz. Gerçek şu ki, radyo vericisindeki bazı karmaşık "hatalar" yalnızca odada ses sinyalleri duyulduğunda iletim yapmaya başlar. Bu tür cihazların geleneksel bir voltaj göstergesi kullanılarak tespit edilmesi zordur; sürekli konuşmanız veya kayıt cihazını açmanız gerekir. Söz konusu dedektörün kendi ses sinyali kaynağı vardır.

Göstergenin şematik diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 5.20.

Pirinç. 5.20. Alan gücü göstergesi 1…200 MHz aralığı

Arama elemanı olarak hacimsel bobin L1 kullanıldı. Geleneksel bir kamçı antenle karşılaştırıldığında avantajı, vericinin konumunun daha doğru bir şekilde gösterilmesidir. Bu bobinde indüklenen sinyal, VT1, VT2 transistörleri kullanılarak iki aşamalı bir yüksek frekanslı amplifikatör tarafından güçlendirilir ve VD1, VD2 diyotları tarafından düzeltilir. Sabit voltajın varlığı ve C4 kapasitöründeki değeri (M476-P1 mikro ampermetre milivoltmetre modunda çalışır), bir vericinin varlığını ve konumunu belirleyebilirsiniz.

Bir dizi çıkarılabilir L1 bobini, 1 ila 200 MHz aralığında çeşitli güç ve frekanslardaki vericileri bulmanızı sağlar.

Ses üreteci iki multivibratörden oluşur. 10 Hz'e ayarlı olan birincisi, 600 Hz'e ayarlı ikinciyi kontrol eder. Sonuç olarak, 10 Hz frekansı takip eden darbe patlamaları oluşur. Bu darbe paketleri, bir yön kutusunda (200 mm uzunluğunda ve 60 mm çapında bir plastik boru) bulunan, dinamik kafa B1'in dahil olduğu kolektör devresindeki transistör anahtarı VT3'e beslenir.

Daha başarılı aramalar için birden fazla L1 bobininin bulunması tavsiye edilir. 10 MHz'e kadar bir aralık için, L1 bobini, 60 mm çapında plastik veya kartondan yapılmış içi boş bir mandrel üzerine 0,31 mm PEV tel ile toplam 10 tur sarılmalıdır; 10-100 MHz aralığı için çerçeveye gerek yoktur, bobin 0,6...1 mm PEV tel ile sarılır, hacimsel sarımın çapı yaklaşık 100 mm'dir; dönüş sayısı - 3…5; 100–200 MHz aralığı için bobin tasarımı aynıdır ancak yalnızca bir dönüşü vardır.

Güçlü vericilerle çalışmak için daha küçük çaplı bobinler kullanılabilir.

VT1, VT2 transistörlerini daha yüksek frekanslı olanlarla (örneğin KT368 veya KT3101) değiştirerek, dedektör algılama frekans aralığının üst sınırını 500 MHz'e yükseltebilirsiniz.

0,95…1,7 GHz aralığı için alan gücü göstergesi

Son zamanlarda, radyo fırlatıcıların bir parçası olarak ultra yüksek frekanslı (mikrodalga) verici cihazlar giderek daha fazla kullanılmaktadır. Bunun nedeni, bu aralıktaki dalgaların tuğla ve beton duvarlardan iyi geçmesi ve verici cihazın anteninin boyutunun küçük olması ve kullanımında oldukça verimli olmasıdır. Dairenize kurulu radyo verici cihazdan gelen mikrodalga radyasyonunu tespit etmek için şeması Şekil 1'de gösterilen cihazı kullanabilirsiniz. 5.21.

Pirinç. 5.21. 0,95…1,7 GHz aralığı için alan gücü göstergesi

Göstergenin ana özellikleri:

Çalışma frekans aralığı, GHz…………….0,95-1,7

Giriş sinyali seviyesi, mV…………….0,1–0,5

Mikrodalga sinyal kazancı, dB…30 - 36

Giriş empedansı, Ohm………………75

Akım tüketimi en fazla, mL………….50

Besleme gerilimi, V………………….+9 - 20 V

Antenden gelen çıkış mikrodalga sinyali, dedektörün XW1 giriş konektörüne beslenir ve VT1 - VT4 transistörleri kullanılarak bir mikrodalga amplifikatörü tarafından 3...7 mV seviyesine yükseltilir. Amplifikatör, rezonans bağlantıları ile ortak bir emitör devresine göre bağlanan transistörlerden oluşan dört özdeş aşamadan oluşur. L1 - L4 hatları, transistörlerin toplayıcı yükleri olarak görev yapar ve 1,25 GHz frekansında 75 Ohm endüktif reaktansa sahiptir. Bağlantı kapasitörleri SZ, C7, C11, 1,25 GHz frekansında 75 Ohm kapasitansa sahiptir.

Amplifikatörün bu tasarımı, kademelerin maksimum kazancının elde edilmesini mümkün kılar, ancak çalışma frekansı bandındaki kazancın eşitsizliği 12 dB'ye ulaşır. R18C17 filtreli bir VD5 diyotunu temel alan bir genlik dedektörü, transistör VT4'ün toplayıcısına bağlanır. Tespit edilen sinyal, op-amp DA1'deki bir DC yükseltici tarafından güçlendirilir. Gerilim kazancı 100'dür. Op-amp'in çıkışına, çıkış sinyalinin seviyesini gösteren bir kadranlı gösterge bağlanır. Op-amp'in kendisinin başlangıç ​​öngerilim voltajını ve mikrodalga amplifikatörünün doğal gürültüsünü telafi edecek şekilde op-amp'i dengelemek için ayarlanmış bir direnç R26 kullanılır.

Op-amp'e güç sağlamak için bir voltaj dönüştürücü, DD1 yongasına, VT5, VT6 transistörlerine ve VD3, VD4 diyotlarına monte edilir. DD1.1, DD1.2 elemanları üzerinde, yaklaşık 4 kHz tekrarlama frekansına sahip dikdörtgen darbeler üreten bir ana osilatör yapılır. Transistörler VT5 ve VT6 bu darbelerin güç amplifikasyonunu sağlar. Bir voltaj çarpanı, VD3, VD4 diyotları ve C13, C14 kapasitörleri kullanılarak monte edilir. Sonuç olarak, +15 V'luk bir mikrodalga amplifikatör besleme voltajında ​​\u200b\u200bC14 kapasitörü üzerinde 12 V'luk bir negatif voltaj oluşturulur. Op-amp besleme voltajları, VD2 ve VD6 zener diyotları tarafından 6,8 V'de stabilize edilir.

Gösterge elemanları, 1,5 mm kalınlığında çift taraflı folyo fiberglastan yapılmış baskılı devre kartı üzerine yerleştirilmiştir. Tahta, çevresi boyunca lehimlendiği pirinç bir elek içine yerleştirilmiştir. Elemanlar baskılı iletkenlerin yanında bulunur, kartın ikinci folyo tarafı ortak bir tel görevi görür.

L1 - L4 hatları, 13 mm uzunluğunda ve 0,6 mm çapında gümüş kaplı bakır tel parçalarıdır. pirinç ekranın yan duvarına tahtadan 2,5 mm yükseklikte lehimlenmiştir. Tüm bobinler çerçevesiz olup, iç çapı 2 mm'dir ve 0,2 mm PEL tel ile sarılmıştır. Sarma için tel parçaları 80 mm uzunluğundadır. XW1 giriş konektörü bir C GS kablo (75 ohm) konektörüdür.

Cihaz, MLT sabit dirençlerini ve SP5-1VA yarım dizi dirençlerini, kapalı uçlarla 5 mm çapında KD1 kapasitörlerini (C4, C5, C8-C10, C12, C15, C16) ve KM, KT (geri kalanı) kullanır. Oksit kapasitörler - K53. Herhangi bir kayıt cihazından 0,5...1 mA toplam sapma akımına sahip elektromanyetik gösterge.

K561LA7 mikro devresi K176LA7, K1561LA7, K553UD2 - K153UD2 veya KR140UD6, KR140UD7 ile değiştirilebilir. Zener diyotları - 5,6...6,8 V (KS156G, KS168A) stabilizasyon voltajına sahip herhangi bir silikon. VD5 2A201A diyotu DK-4V, 2A202A veya GI401A, GI401B ile değiştirilebilir.

Cihazın kurulumu güç devrelerinin kontrol edilmesiyle başlar. Dirençler R9 ve R21 geçici olarak lehimlenmemiştir. +12 V'luk pozitif besleme voltajı uyguladıktan sonra, C14 kondansatöründeki voltajı ölçün, bu en az -10 V olmalıdır. Aksi takdirde, DD1'in 4 ve 10 (11) pinlerinde alternatif voltajın varlığını doğrulamak için bir osiloskop kullanın. mikrodevre.

Gerilim yoksa mikro devrenin çalışır durumda olduğundan ve doğru şekilde kurulduğundan emin olun. Alternatif voltaj mevcutsa, VT5, VT6 transistörlerinin, VD3, VD4 diyotlarının ve C13, C14 kapasitörlerinin servis edilebilirliğini kontrol edin.

Gerilim dönüştürücüyü kurduktan sonra, R9, R21 dirençlerini lehimleyin ve op-amp çıkışındaki voltajı kontrol edin ve R26 direncinin direncini ayarlayarak sıfır seviyesini ayarlayın.

Bundan sonra, cihazın girişine bir mikrodalga jeneratöründen 100 μV voltaj ve 1,25 GHz frekansa sahip bir sinyal verilir. Direnç R24 ​​PA1 gösterge okunun tamamen sapmasını sağlar.

Mikrodalga radyasyon göstergesi

Cihaz, mikrodalga radyasyonunu aramak ve örneğin Gunn diyotları kullanılarak yapılan düşük güçlü mikrodalga vericilerini tespit etmek için tasarlanmıştır. 8...12 GHz aralığını kapsar.

Göstergenin çalışma prensibini ele alalım. Bilindiği gibi en basit alıcı bir dedektördür. Ve bir alıcı anten ve bir diyottan oluşan bu tür mikrodalga alıcıları, mikrodalga gücünü ölçmek için uygulamalarını bulur. En önemli dezavantaj bu tür alıcıların düşük hassasiyetidir. Mikrodalga kafasını karmaşıklaştırmadan dedektörün hassasiyetini önemli ölçüde artırmak için, dalga kılavuzunun modüle edilmiş arka duvarına sahip bir mikrodalga dedektör alıcı devresi kullanılır (Şekil 5.22).

Pirinç. 5.22. Modüle edilmiş dalga kılavuzu arka duvarına sahip mikrodalga alıcısı

Aynı zamanda, mikrodalga kafası neredeyse hiç karmaşık değildi; yalnızca modülasyon diyotu VD2 eklendi ve VD1 bir dedektör olarak kaldı.

Algılama sürecini ele alalım. Korna (veya bizim durumumuzda dielektrik) anteni tarafından alınan mikrodalga sinyali dalga kılavuzuna girer. Dalga kılavuzunun arka duvarı kısa devre olduğundan dalga kılavuzunda sabit bir irade modu oluşturulur. Ayrıca, eğer dedektör diyot arka duvardan yarım dalga mesafeye yerleştirilmişse, alanın bir düğümünde (yani minimum) olacaktır ve eğer bir dalganın dörtte biri kadar bir mesafede ise o zaman antinod (maksimum). Yani, dalga kılavuzunun arka duvarını çeyrek dalga kadar elektriksel olarak hareket ettirirsek (VD2'ye 3 kHz frekanslı bir modülasyon voltajı uygulayarak), o zaman düğümden 3 kHz frekanslı hareketi nedeniyle VD1'de Mikrodalga alanının antinodunda, geleneksel bir düşük frekanslı amplifikatör tarafından güçlendirilebilen ve vurgulanabilen 3 kHz frekanslı düşük frekanslı bir sinyal yayınlanacaktır.

Böylece VD2'ye dikdörtgen modülasyon voltajı uygulanırsa mikrodalga alanına girdiğinde aynı frekansta tespit edilen sinyal VD1'den kaldırılacaktır. Bu sinyal, modüle eden sinyalle faz dışı olacaktır (bu özellik gelecekte faydalı sinyali parazitten izole etmek için başarıyla kullanılacaktır) ve çok küçük bir genliğe sahip olacaktır.

Yani, tüm sinyal işleme, kıt mikrodalga parçaları olmadan düşük frekanslarda gerçekleştirilecektir.

İşleme şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 5.23. Devre 12 V'luk bir kaynakla çalıştırılır ve yaklaşık 10 mA akım tüketir.

Pirinç. 5.23. Mikrodalga sinyal işleme devresi

Direnç R3, dedektör diyotu VD1'in başlangıç ​​sapmasını sağlar.

VD1 diyotu tarafından alınan sinyal, VT1 - VT3 transistörleri kullanılarak üç aşamalı bir amplifikatör tarafından güçlendirilir. Paraziti ortadan kaldırmak için giriş devrelerine, transistör VT4 üzerindeki bir voltaj dengeleyici aracılığıyla güç verilir.

Ancak VD1 diyotundan gelen faydalı sinyalin (mikrodalga alanından) ve VD2 diyotundaki modülasyon voltajının faz dışı olduğunu unutmayın. R11 motorunun parazitin bastırılacağı bir konuma monte edilebilmesinin nedeni budur.

Op-amp DA2'nin çıkışına bir osiloskop bağlayın ve R11 direncinin kaydırıcısını döndürerek dengelemenin nasıl gerçekleştiğini göreceksiniz.

Ön amplifikatör VT1-VT3'ün çıkışından sinyal, DA2 yongasındaki çıkış amplifikatörüne gider. Lütfen VT3 toplayıcı ile DA2 girişi arasında yalnızca 20 Hz (!) bant genişliğine sahip bir R17C3 (veya DD1 tuşlarının durumuna bağlı olarak C4) bir RC anahtarı bulunduğunu unutmayın. Bu sözde dijital korelasyon filtresidir. 3 kHz frekansında, modülasyon sinyaline tam olarak eşit ve modülasyon sinyaliyle faz dışı bir kare dalga sinyali almamız gerektiğini biliyoruz. Dijital filtre bu bilgiyi tam olarak kullanır - yüksek seviyede faydalı sinyal alınması gerektiğinde, C3 kapasitörü bağlanır ve düşük olduğunda C4 bağlanır. Böylece SZ ve C4'te faydalı sinyalin üst ve alt değerleri birkaç periyotta toplanırken rastgele fazlı gürültü filtrelenir. Dijital filtre, sinyal-gürültü oranını birkaç kez iyileştirir ve buna bağlı olarak dedektörün genel hassasiyetini artırır. Gürültü seviyesinin altındaki sinyalleri güvenilir bir şekilde tespit etmek mümkün hale gelir (bu, korelasyon tekniklerinin genel bir özelliğidir).

DA2 çıkışından, başka bir dijital filtre R5C6 (veya DD1 tuşlarının durumuna bağlı olarak C8) aracılığıyla sinyal, girişte yararlı bir sinyal varlığında çıkış voltajı olan entegratör-karşılaştırıcı DA1'e beslenir ( VD1), yaklaşık olarak besleme voltajına eşit olur. Bu sinyal HL2 "Alarm" LED'ini ve BA1 kafasını açar. BA1 kafasının aralıklı ton sesi ve HL2 LED'inin yanıp sönmesi, DD2 yongası üzerinde yapılan yaklaşık 1 ve 2 kHz frekanslı iki multivibratörün çalışması ve VT6 tabanını şöntleyen transistör VT5 tarafından sağlanır. Multivibratörlerin çalışma frekansı.

Yapısal olarak cihaz, bir mikrodalga kafası ve başlığın yanına veya ayrı ayrı yerleştirilebilen bir işleme panosundan oluşur.

Yüksek frekans alanları (HF alanları), 100.000 – 30.000.000 Hz aralığındaki elektromanyetik salınımlardır. Geleneksel olarak bu aralık kısa, orta ve uzun dalgaları içerir. Ayrıca ultra ve ultra yüksek frekanslı dalgalar da vardır.

Başka bir deyişle HF alanları, etrafımızdaki cihazların büyük çoğunluğunun çalıştığı elektromanyetik radyasyonlardır.

HF alan göstergesi, bu radyasyonların ve parazitlerin varlığını belirlemenizi sağlar.

Çalışma prensibi çok basittir:

1. Yüksek frekanslı sinyali alabilen bir anten gereklidir;

2. Alınan manyetik salınımlar anten tarafından elektriksel darbelere dönüştürülür;

3. Kullanıcı kendisine uygun bir şekilde bilgilendirilir (LED'lerin basit bir şekilde aydınlatılması, beklenen herhangi bir sinyal güç seviyesine karşılık gelen bir ölçek, hatta dijital veya sıvı kristal ekranların yanı sıra ses ile).

Hangi durumlarda RF EM alan göstergesine ihtiyaç duyulabilir:

1. İşyerinde istenmeyen radyasyonun varlığının veya yokluğunun belirlenmesi (radyo dalgalarına maruz kalmak herhangi bir canlı organizma üzerinde zararlı etkiye sahip olabilir);

2. Kablolama ve hatta izleme cihazlarını (“hatalar”) arayın;

3.Cep telefonlarında hücresel şebeke ile veri alışverişine ilişkin bildirim;

4.Ve diğer hedefler.

Yani hedefler ve çalışma prensibi ile ilgili her şey az çok açıktır. Fakat böyle bir cihazı kendi ellerinizle nasıl monte edebilirsiniz? Aşağıda bazı basit diyagramlar bulunmaktadır.

En basit

Pirinç. 1. Gösterge şeması

Resimde aslında yalnızca iki kapasitör, diyot, bir anten (15-20 cm uzunluğunda metal veya bakır iletken yeterli olacaktır) ve bir miliampermetre (en ucuzu herhangi bir ölçekte olan) olduğu görülmektedir.

Yeterli güçte bir alanın varlığını belirlemek için anteni RF radyasyon kaynağına yaklaştırmak gerekir.

Ampermetre bir LED ile değiştirilebilir.

Bu devrenin hassasiyeti büyük ölçüde diyotların parametrelerine bağlıdır, dolayısıyla algılanan radyasyon için belirtilen gereksinimleri karşılayacak şekilde seçilmelidirler.
Bir cihazın çıkışında bir RF alanı tespit etmeniz gerekiyorsa, anten yerine ekipmanın terminallerine galvanik olarak bağlanabilen basit bir prob kullanmalısınız. Ancak bu durumda devrenin güvenliğine önceden dikkat etmek gerekir çünkü çıkış akımı diyotları kırabilir ve gösterge bileşenlerine zarar verebilir.

Bir RF sinyalinin varlığını ve göreceli gücünü çok net bir şekilde gösterebilen küçük, taşınabilir bir cihaz arıyorsanız, aşağıdaki devre kesinlikle ilginizi çekecektir.

Pirinç. 2. LED'lerde RF alan seviyesini gösteren devre

Bu seçenek, yerleşik transistör amplifikatörü nedeniyle dikkate alınan ilk durumdaki muadilinden belirgin şekilde daha hassas olacaktır.

Devre normal bir "taç" (veya başka herhangi bir 9 V pil) ile çalıştırılır, sinyal arttıkça ölçek yanar (HL8 LED'i cihazın açık olduğunu gösterir). Bu, anahtar gibi çalışan VT4-VT10 transistörleri ile sağlanabilir.
Devre bir devre tahtasına bile monte edilebilir. Ve bu durumda boyutları 5*7 cm'ye sığabilir (hatta antenle birlikte bu büyüklükte bir devre, zor durumda ve pille bile cebinize rahatlıkla sığacaktır).

Örneğin nihai sonuç şöyle görünecek.

Pirinç. 3. Cihaz montajı

Ana transistör VT1, HF salınımlarına karşı yeterince duyarlı olmalıdır ve bu nedenle iki kutuplu bir KT3102EM veya benzeri, rolü için uygundur.

Şemadaki tüm öğeler tablodadır.

Masa

Öğe türü	Diyagramdaki tanım	Kodlama/değer	Adet
Schottky diyot
Doğrultucu diyot
Bipolar transistör
Bipolar transistör
Rezistans
Rezistans
Rezistans
Rezistans
Rezistans
Seramik kapasitör
Elektrolitik kondansatör
Işık yayan diyot		2...3 V, 15...20 mA

Operasyonel amplifikatörlerde sesli alarmlı gösterge

RF dalgalarını tespit etmek için basit, kompakt ve aynı zamanda etkili bir cihaza ihtiyacınız varsa, bu cihaz size bir alanın varlığını ışıkla veya ampermetre iğnesiyle değil, sesle kolayca bildirecektir, o zaman aşağıdaki şema tam size göre.

Pirinç. 4. İşlemsel yükselteçlerde sesli alarmlı gösterge devresi

Devrenin temeli, orta hassasiyetli bir işlemsel amplifikatör KR140UD2B'dir (veya bir analog, örneğin CA3047T).

Makalede açıklanan tasarımlar elektrik alan göstergeleri Elektrostatik potansiyellerin varlığını belirlemek için kullanılabilir. Bu potansiyeller birçok yarı iletken cihaz (yongalar, alan etkili transistörler) için tehlikelidir; bunların varlığı bir toz veya aerosol bulutunun patlamasına neden olabilir. Göstergeler ayrıca yüksek gerilimli elektrik alanlarının (yüksek gerilim ve yüksek frekanslı kurulumlardan, yüksek gerilim elektrikli güç ekipmanlarından) varlığını uzaktan belirlemek için de kullanılabilir.

Alan etkili transistörler, elektrik direnci kontrol elektrotları olan kapı üzerindeki voltaja bağlı olan tüm tasarımların hassas elemanı olarak kullanılır. Alan etkili bir transistörün kontrol elektroduna bir elektrik sinyali uygulandığında, ikincisinin elektriksel drenaj kaynağı direnci gözle görülür şekilde değişir. Buna göre alan etkili transistörden geçen elektrik akımı miktarı da değişir. LED'ler mevcut değişiklikleri belirtmek için kullanılır. Gösterge (Şekil 1) üç parçadan oluşur: alan etkili transistör VT1 - elektrik alan sensörü, HL1 - akım göstergesi, zener diyot VD1 - alan etkili transistör koruma elemanı. Anten olarak 10...15 cm uzunluğunda kalın yalıtımlı bir tel kullanıldı. Anten ne kadar uzunsa cihazın hassasiyeti de o kadar yüksek olur.

Şekil 2'deki gösterge, alan etkili transistörün kontrol elektrodu üzerinde ayarlanabilir bir öngerilim kaynağının varlığında öncekinden farklıdır. Bu ekleme, alan etkili transistörden geçen akımın, kapısındaki başlangıçtaki öngerilime bağlı olmasıyla açıklanmaktadır. Aynı üretim partisindeki transistörler için ve hatta farklı tipteki transistörler için, yük boyunca eşit akımın sağlanmasına yönelik ilk önyargının değeri gözle görülür derecede farklıdır. Bu nedenle, transistörün geçidindeki başlangıç ​​polarizasyonunu ayarlayarak hem yük direnci (LED) üzerinden başlangıç ​​akımını ayarlayabilir hem de cihazın hassasiyetini kontrol edebilirsiniz.

Söz konusu devrelerin LED'inden geçen başlangıç ​​akımı 2...3 mA'dır. Bir sonraki gösterge (Şekil 3) gösterge için üç LED kullanır. Başlangıç ​​​​durumunda (elektrik alanının yokluğunda), alan etkili transistörün kaynak boşaltma kanalının direnci küçüktür. Akım ağırlıklı olarak cihazın açık durum göstergesinden (yeşil LED HL1) geçer.

Bu LED, seri bağlı LED'ler HL2 ve HL3 zincirini atlar. Eşiğin üzerinde harici bir elektrik alanının varlığında, alan etkili transistörün kaynak boşaltma kanalının direnci artar. HL1 LED'i sorunsuz veya anında kapanıyor. Güç kaynağından sınırlama direnci R1 üzerinden gelen akım, seri bağlı kırmızı LED'ler HL2 ve HL3 üzerinden akmaya başlar. Bu LED'ler HL1'in soluna veya sağına takılabilir. Kompozit transistörlerin kullanıldığı yüksek hassasiyetli elektrik alanı göstergeleri Şekil 4 ve 5'te gösterilmektedir. Çalışma prensibi daha önce açıklanan tasarımlara karşılık gelir. LED'lerden geçen maksimum akım 20 mA'yı geçmemelidir.

Diyagramlarda gösterilen alan etkili transistörler yerine başka alan etkili transistörler de kullanılabilir (özellikle ayarlanabilir başlangıç ​​kapısı öngerilimli devrelerde). Zener koruma diyotu, maksimum 10 V stabilizasyon voltajına sahip, tercihen simetrik olan başka bir tipte kullanılabilir. Bazı devrelerde (Şekil 1, 3, 4), zener diyot, güvenilirliğin zararına olacak şekilde devreden çıkarılabilir. Bu durumda alan etkili transistörün hasar görmesini önlemek için antenin yüklü bir nesneye temas etmemesi gerekir; antenin kendisi iyi yalıtılmalıdır. Aynı zamanda göstergenin hassasiyeti de gözle görülür şekilde artar. Tüm devrelerdeki zener diyot da 10...30 MOhm'luk bir dirençle değiştirilebilir.

Bir "hata dedektörü" (herhangi bir elektromanyetik alan kaynağı) için basit ve yapımı kolay bir devre düşünmeyi öneriyorum. Topladığımın karmaşık olmadığına ve acemi bir radyo amatörünün bile erişebileceğine inanıyorum. Basit ve kolay.

200 μH'de DPM-1, L1 ve L2 indüktörü olarak kullanıldı. Kondansatör C1 68 nF, bir ayar kapasitörü ile değiştirilebilir. GD507A, maksimum frekansı 900 MHz'e kadar olan yüksek frekanslı bir diyottur. Daha yüksek frekansları ölçmek için mikrodalga diyotların kullanılması gerekir.

Gösterge, 24x5cm ölçülerinde folyolu PCB'den yapılmış bir paneldir. Devre böyle bir tasarım çözümü gerektirmez - "Bıyık" vb. antenleri kullanmak mümkündür. Antenin boyutu ölçülen dalganın uzunluğuna bağlıdır.

Ölçümler milivoltmetre modunda bir M300 multimetre ile gerçekleştirildi. Başlıca avantajı geniş ölçüm aralığıdır. 0'dan 5V'a kadar.

Temel olarak ölçümler 200-300 mV'un ötesine geçmez. Fotoğrafta güç kaynağının (bir Wi-Fi erişim noktasından) ölçümleri gösterilmektedir - voltaj 1,1V. Kaydedilen maksimum değer çok büyük - 4,5V, manyetik alan oldukça yüksek, ancak cihazdan 15-20 cm uzaktaki alanın düşük frekansı nedeniyle değer 0'a yakın.

Dinleme cihazları (böcekler, mikrofonlar) gibi yüksek frekanslı radyasyon yayan cihazları aramak oldukça basittir. Gösterge, radyasyonun geldiği yönü kolayca ve güvenle belirler. Kaynak sıradan bir cep telefonu olsa bile 3-5m mesafeden tespit ediliyor. Cihaz okumasındaki artış, arama yönünün doğru olduğunu gösterir. Daha sık olarak, bir apartman dairesindeki evin üst katlarında elektromanyetik bir "arka plan" vardır. Bu elektromanyetik alan kuvveti, görünüşe göre, birkaç yüz metrelik bir yarıçap içindeki güçlü radyasyon kaynaklarından kaynaklanmaktadır: hücresel operatörlerin üsleri.

Göstergenin kendi amplifikatörü yoktur, bu nedenle sonuç hangi anten tasarımının seçildiğine bağlıdır. Kondansatör C1, frekansları "kesen" ve göstergeyi belirli bir aralığa ayarlamanıza izin veren bir reaktanstır. Referans frekans üretecinin veya iyi bir frekans ölçerin bulunmaması nedeniyle ince ayar yapılmadı.

Lehim kalaylaması yapıldı. Bu hiç de gerekli değil. Prensip olarak, levhanın aşındırılmasından sonra iyice yıkanması ve kurutulması gerekir.

D1 diyot GD507A yerine kullanılabilecek bir analog olarak maksimum 1 GHz frekansa sahip KD922B kullanmanızı öneririm. 400 MHz'e kadar orta frekanslardaki özellikler açısından KD922B, germanyum muadilinden iki kat daha üstündür. Ayrıca 5 W gücündeki 150 MHz radyo istasyonundan yapılan test ölçümlerinde GD507A ile 4,5 V tepe voltajı, KD922B yardımıyla ise 3 kat daha yüksek bir güç elde edilmiştir.

Düşük frekansları (27 MHz) ölçerken diyotlar arasında önemli bir fark gözlenmez. Gösterge, iletim ekipmanının ve yüksek frekanslı jeneratörlerin kurulumu için çok uygundur. Gösterge, vericinin frekansını, distorsiyonunu veya harmoniklerini belirlemenize izin vermiyor, ancak hiçbir şeyin devreyi değiştirmenizi, sinyali yükseltmenizi - bir alıcı ve bir osiloskop bağlamanızı engellemediğini düşünüyorum.

Elektrik alan göstergeleri, elektrik şebekelerinde arıza ararken elektrikçilerin bireysel korunması için kullanılabilir. Onların yardımıyla yarı iletken, tekstil üretiminde ve yanıcı sıvıların depolanmasında elektrostatik yüklerin varlığı belirlenir. Manyetik alan kaynaklarını ararken, konfigürasyonlarını belirlerken ve transformatörlerin, bobinlerin ve elektrik motorlarının kaçak alanlarını incelerken manyetik alan göstergeleri olmadan yapamazsınız.

Yüksek frekanslı radyasyon göstergesinin devresi Şekil 2'de gösterilmektedir. 20.1. Antenden gelen sinyal, germanyum diyottan yapılmış bir dedektöre ulaşır. Daha sonra, L şeklindeki bir LC filtresi aracılığıyla sinyal, bir mikroampermetrenin bağlı olduğu kollektör devresindeki transistörün tabanına girer. Yüksek frekanslı radyasyonun gücünü belirlemek için kullanılır.

Düşük frekanslı elektrik alanlarını belirtmek için alan etkili transistör giriş aşamasına sahip göstergeler kullanılır (Şekil 20.2 - 20.7). Bunlardan ilki (Şekil 20.2) bir multivibratör (VRYA 80-28, R 8/91-76) temelinde yapılmıştır. Alan etkili transistör kanalı, direnci kontrollü elektrik alanının büyüklüğüne bağlı olan kontrollü bir elemandır. Transistörün kapısına bir anten bağlanır. Gösterge elektrik alanına sokulduğunda alan etkili transistörün kaynak drenaj direnci artar ve multivibratör açılır.

Telefon kapsülünde, frekansı elektrik alanının gücüne bağlı olan bir ses sinyali duyulur.

D. Bolotnik ve D. Priymak'ın şemalarına göre aşağıdaki iki tasarım (Şekil 20.3 ve 20.4), Yeni Yıl elektrik çelenklerinin [R 11/88-56] sorunlarını gidermeye yöneliktir. Gösterge (Şekil 20.3) genellikle kontrollü dirence sahip bir dirençtir. Bu tür bir direncin rolü yine iki aşamalı bir DC amplifikatörü ile desteklenen alan etkili transistörün kaynağı olan boşaltma kanalı tarafından oynanır. Gösterge (Şekil 20.4) kontrollü bir düşük frekanslı jeneratörün devresine göre yapılır. Bir eşik cihazı, bir amplifikatör ve alternatif bir elektrik alanı tarafından antende indüklenen sinyalin bir dedektörünü içerir. Tüm bu işlevler bir transistör - VT1 tarafından gerçekleştirilir. Transistörler VT2 ve VT3, bekleme modunda çalışan düşük frekanslı bir jeneratörü monte etmek için kullanılır. Cihazın anteni elektrik alanı kaynağına yaklaştırıldığı anda transistör VT1 ses üretecini açar.

Elektrik alanı göstergesi (Şekil 20.5), gizli kabloları, enerjili elektrik devrelerini aramak, yüksek voltaj kablolarının bulunduğu alana yakınlığı, alternatif veya sabit elektrik alanlarının varlığını belirtmek için tasarlanmıştır [RaE 8/00-15] .

Cihaz, enjeksiyon sol alan transistörünün (VT2, VT3) bir analogu üzerinde yapılan, engellenmiş bir ışık ve ses darbeleri jeneratörü kullanır. Yüksek yoğunluklu bir elektrik alanının yokluğunda, alan etkili transistör VT1'in drenaj kaynağı direnci küçüktür, transistör VT3 kapalıdır ve üretim yoktur. Cihaz tarafından tüketilen akım birim veya onlarca μA'dır. Yüksek yoğunluklu sabit veya alternatif bir elektrik alanının varlığında, alan etkili transistör VT1'in drenaj kaynağı direnci artar ve cihaz, ışık ve ses sinyalleri üretmeye başlar. Dolayısıyla, transistör VT1'in kapı terminali anten olarak kullanılıyorsa, gösterge ağ kablosunun yaklaşımına yaklaşık 25 mm mesafede tepki verir.

Potansiyometre R3 hassasiyeti ayarlar, direnç R1 ışık-ses mesajının süresini ayarlar, kapasitör C1 tekrarlarının sıklığını ayarlar ve C2 ses sinyalinin tınısını belirler.

Hassasiyeti arttırmak için anten olarak bir parça yalıtılmış tel veya teleskopik anten kullanılabilir. Transistör VT1'i bozulmaya karşı korumak için, kapı-kaynak bağlantısına paralel bir zener diyotu veya yüksek dirençli bir direnç bağlanmalıdır.

Elektrik ve manyetik alanların göstergesi (Şekil 20.6) bir gevşeme puls üreteci içerir. Bir antenin bağlı olduğu kapıya iki kutuplu bir çığ transistörü (KP103G tipi alan etkili transistör üzerindeki elektronik bir anahtar tarafından kontrol edilen K101KT1A mikro devresinin transistörü) üzerinde yapılır. Jeneratörün çalışma noktasını ayarlamak için (belirtilen elektrik alanlarının yokluğunda üretim hatası), R1 ve R2 dirençleri kullanılır. Puls üreteci C1 kapasitörü aracılığıyla yüksek empedanslı kulaklıklara yüklenir. Alternatif bir elektrik alanı (veya elektrostatik yük taşıyan nesnelerin hareketi) varlığında, antende ve buna bağlı olarak alan etkili transistörün kapısında, elektrik direncinde bir değişikliğe yol açan bir alternatif akım sinyali belirir. modülasyon frekansı ile drenaj kaynağı bağlantısı. Buna göre gevşeme jeneratörü modüle edilmiş darbe paketleri üretmeye başlar ve kulaklıklarda bir ses sinyali duyulur.

Cihazın hassasiyeti (220 V 50 Hz şebekenin akım taşıyan telinin algılama aralığı) 15...20 cm'dir. Anten olarak 300x3 mm çelik pim kullanılmaktadır. 9 V besleme voltajıyla, göstergenin sessiz modda tükettiği akım 100 μA, çalışma modunda - 20 μA'dır.

Manyetik alan göstergesi (Şekil 20.6) mikro devrenin ikinci transistöründe yapılır. İkinci jeneratörün yükü yüksek empedanslı bir kulaklıktır. Endüktif manyetik alan sensörü L1'den alınan alternatif akım sinyali, geçiş kapasitörü C1 aracılığıyla devrenin diğer elemanlarına ("değişken" çalışma noktası) doğru akım yoluyla bağlanmayan çığ transistörünün tabanına beslenir. Alternatif manyetik alan gösterge modunda, çığ transistörünün kontrol elektrodu (tabanı) üzerindeki voltaj periyodik olarak değişir ve kollektör bağlantısının çığ kırılma voltajı ve bununla bağlantılı olarak üretim frekansı ve süresi de değişir.

Gösterge (Şekil 20.7), elemanlarından biri alan etkili transistör VT1 olan, drenaj kaynağı bağlantısının direnci kontrol elektrotunun potansiyeli ile belirlenen bir voltaj bölücü temelinde yapılır. (kapı) ona anten bağlıyken [Rk 6/00-19]. Dirençli voltaj bölücüye, bekleme modunda çalışan çığ transistörü VT2'yi temel alan bir gevşeme puls üreteci bağlanır. Gevşeme puls üretecine sağlanan başlangıç ​​voltaj seviyesi (çalışma eşiği), R1 potansiyometresi tarafından ayarlanır.

Alan etkili transistörün kontrol geçişinin bozulmasını önlemek için devreye koruma eklenir (güç kaynağı kapatıldığında kapı-kaynak devresi kısa devre olur). Bipolar transistör VT3 kullanılarak bir amplifikatörün tanıtılmasıyla ses sinyalinin ses seviyesinde bir artış elde edilir. Çıkış transistörü VT3 için yük olarak düşük dirençli bir telefon kapsülü kullanılabilir.

Devreyi basitleştirmek için, R3 direnci yerine, örneğin TON-1, TON-2 (veya "orta direnç" - TK-67, TM-2) gibi yüksek dirençli bir telefon kapsülü dahil edilebilir. Bu durumda VT3, R4, C2 elemanlarının kullanılmasına gerek yoktur. Telefonun takıldığı konnektör aynı zamanda cihazın boyutunu küçültecek bir güç anahtarı görevi de görebilir.

Bir giriş sinyalinin yokluğunda, alan etkili transistörün drenaj kaynağı geçişinin direnci birkaç yüz Ohm'dur ve gevşeme puls üretecine güç sağlamak için potansiyometre sürgüsünden çıkarılan voltaj küçüktür. Alan etkili transistörün kontrol elektrotunda bir sinyal göründüğünde, ikincisinin drenaj-kaynak bağlantısının direnci, giriş sinyalinin seviyesiyle orantılı olarak birimlere veya yüzlerce kOhm'a artar. Bu, gevşeme puls üretecine sağlanan voltajın, frekansı R4C1 ürünü tarafından belirlenen salınımlar üretmeye yeterli bir değere yükselmesine yol açar. Sinyal olmadığında cihazın tükettiği akım 0,6 mA, gösterge modunda ise 0,2...0,3 mA'dır. 10 cm kamçı anten uzunluğuna sahip 220 V 50 Hz'lik bir şebekenin akım taşıyan telinin algılama aralığı 10...100 cm'dir.

Yüksek frekanslı elektrik alanı göstergesi (Şekil 20.8) [MK 2/86-13] analogundan (Şekil 20.1) farklıdır, çünkü çıkış kısmı artan hassasiyete sahip bir köprü devresine göre yapılmıştır. Direnç R1, devreyi dengelemek için tasarlanmıştır (cihaz iğnesini sıfıra ayarlayın).

Beklemedeki multivibratör (Şek. 20.9) şebeke voltajını [MK 7/88-12] göstermek için kullanılır. Gösterge, anteni ağ kablosuna (220 V) 2...3 cm mesafede yaklaştığında çalışır. Diyagramda gösterilen değerler için üretim frekansı 1 Hz'ye yakındır.

Şekil 2'de sunulan diyagramlara göre manyetik alanların göstergeleri. 20.10 - 20.13, membransız bir telefon kapsülü veya demir çekirdekli çok turlu bir indüktör olabilen endüktif sensörlere sahiptir.

Gösterge (Şekil 20.10) 2-V-0 radyo alıcı devresine göre yapılmıştır. Bir sensör, iki aşamalı bir amplifikatör, bir voltaj katlama dedektörü ve bir gösterge cihazı içerir.

Göstergeler (Şekil 20.11, 20.12) LED göstergeye sahiptir ve manyetik alanların [R 8/91-83; R3/85-49].

I.P. şemasına göre gösterge daha karmaşık bir tasarıma sahiptir. Şekil 2'de gösterilen Shelestov. 20.13. Manyetik alan sensörü, kaynak devresi R1 yük direncini içeren alan etkili transistörün kontrol bağlantısına bağlanır. Bu dirençten gelen sinyal, transistör VT2 üzerindeki bir basamakla güçlendirilir. Ayrıca devre, K554СAZ tipi DA1 yongasında bir karşılaştırıcı kullanır. Karşılaştırıcı iki sinyalin seviyelerini karşılaştırır: ayarlanabilir dirençli bölücü R4, R5'ten (hassasiyet regülatörü) alınan voltaj ve transistör VT2'nin toplayıcısından alınan voltaj. Karşılaştırıcı çıkışındaki LED göstergesi açılır.

Edebiyat: Shustov M.A. Pratik devre tasarımı (Kitap 1), 2003