Opublikowano dnlo 15 lotogo 1958 r.POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY .$£39584 Ki. 42 n, 11/03 Skarb Panstwa*) (Komitet do Spraw Radiofonii „Polskie Riaditt") Warszawa, Polska Urzadzenie do odtwarzania na oscyloskopie przebiegów elektrycznych w prostownikach i przy odbiorze transmisji radiowych, zwlaszcza do celów dydaktycznych Patent trwa od dnia 7 czerwca 1955 r - Przedmiot wynalazku stanowi urzadzenie do odtwarzania na oscyloskopie przebiegów elek¬ trycznych w prostownikach i przy odbiorze transmisji radiowych, zwlaszcza do celów dy¬ daktycznych.Przy dotychczasowej metodyce nauczania przebiegi elektryczne w prostownikach i przy odbiorze transmisji radiowych nie byly w za¬ sadzie demonstrowane i w czasie wykladów ry¬ sowano je na tablicy, czesto w sposób nieudol¬ ny i malo przekonywujacy. Koniecznosc ryso¬ wania przebiegów powodowala jednoczesnie niepotrzebna strate czasu, przeznaczonego na wyklad.W nielicznych przypadkach szkolenia pogla¬ dowego demonstrowano w szkolach zawodo¬ wych elektrotechnicznych i radiotechnicznych przebiegi elektryczne w prostownikach. Pokazy te wymagaly z powodu braku odpowiedniego urzadzenia klopotliwego rozlaczania elementów zasilacza (prostownika) i potencjometrycznego dobierania odpowiednich napiec dla oscylosko¬ pu. Przebiegi elektryczne, zachodzace przy od¬ biorze transmisji radiowych w ogóle nie byly demonstrowane.* Wlasciciel patentu oswiadczyl, te twórca wyna¬ lazku jest inz. Stanislaw Bancer.Zastosowanie w szkolnictwie urzadzenia dlug wynalazku umozliwia szybkie i efektow¬ ne przeprowadzanie pokazów na oscyloskopie kilkudziesieciu przebiegów elektrycznych z na¬ stepujacych zagadnien elektrotechniki i radio¬ techniki: a) prostowanie jednopolówkowe, b) prostowanie dwupolówkowe, c) detekcja pra¬ dów wielkiej czestotliwosci, d) zasada odbioru radiofonicznego, e) odbiór heterodynowy fal ciaglych, i odbiór fali ciaglej na odbiorniku superheterodynowym oraz g) odbiór foli modu¬ lowanej na odbiorniku superheterodynowym., W razie potrzeby zakres pokazów moze byc rozszerzony na zjawiska, w których podstawa przebiegu jest detekcja pradów wielkiej cze¬ stotliwosci i uzycie filtrów dolnoprzepustowych.W pokazach wymienionych w punktach a, b do urzadzenia musi byc doprowadzone jedynie napiecie zmienne 6,3 V.W pokazach wymienionych w punktach c), d) jako dodatkowe elementy potrzebne sa: ge¬ nerator pradów wielkiej czestotliwosci i odbior¬ nik detektorowy z zainstalowana antena i uzie¬ mieniem. Do pokazu efektów akustycznych mo¬ ze byc uzyty wzmacniacz malej czestotliwosci z glosnikiem lub odbiornik radiofoniczny z wejsciem adapterowym.W pokazach wymienionych w punktach e), f), g) jako dodatkowe elementy potrzebne sa dwa generatory pradów wielkiej czestotliwosci, wzmacniacz malej czestotliwosci z glosnikiem (lub odbiornik radiofoniczny) i ewentualnie ge¬ nerator pradów akustycznej czestotliwosci (do pokazu, wymienionego w punkcie g).Przygotowanie pokazów nie wymaga duzo czasu, gdyz polega tylko na wlaczeniu do urza¬ dzenia dodatkowych przyrzadów i oscyloskopu.Przeprowadzanie pokazów polega na odpowied¬ nim poslugiwaniu sie przelacznikami urzadze¬ nia oraz na regulacji podstawy czasu i wzmoc¬ nienia w oscyloskopie.Uklad polaczen urzadzenia wedlug wynalaz¬ ku przedstawia fig. 1.W urzadzeniu tym wystepuje dioda podwój¬ na L z oddzielnymi katodami, nadajaca sie do detekcji pradów wielkiej czestotliwosci. Obwo¬ dy lampy L sa dolaczone do przelaczników, umozliwiajacych zmiany ukladu i wlaczanie odpowiednich elementów filtru.Zadaniem oporników niskoomowych Ri, Rt oraz oporników wysokoomowych R8, Ra jest zamkniecie obwodu skladowej stalej i umozli¬ wienie uzyskania odpowiednich napiec do pro¬ stowania dwupolówkowego.Przelacznik przechylny Pi umozliwia w po¬ lozeniu a wykorzystanie napiecia zarzenia lam¬ py, doprowadzonego do zacisków A, B, do po¬ kazu przebiegów elektrycznych w prostowni¬ kach jedno- i dwupolówkowych; natomiast w polozeniu b wlacza do obwodów lampy napie¬ cia szybkozmienne, doprowadzone do zacisków D, E w celu przeprowadzenia pokazów prze¬ biegów elektrycznych przy odbiorze transmisji radiowych, badz tez umozliwia wykorzystanie napiec zmiennych z oddzielnego zródla, dopro¬ wadzonych do zacisków CyE do pokazów prze¬ biegów elektrycznych w prostownikach jedno- i dwupolówkowych.Napiecia szybkozmienne, doprowadzone do zacisków D, E, nie powinny przekraczac 6 V, poniewaz ich amplituda na wyjsciu z urzadze¬ nia do oscyloskopu nie jest regulowana.Napiecia zmienne malej czestotliwosci dopro¬ wadzone do zacisków C, E nie powinny prze¬ kraczac 100 V. Wartosc ta jest uwarunkowana obciazalnoscia oporników R8, R4 oraz mozliwo¬ scia uszkodzenia oscyloskopu w przypadku do¬ prowadzenia zbyt wysokiego napiecia. Przy uzyciu napiec wiekszych od 12 V odpowiednia wartosc napiecia dla oscyloskopu dobiera sie za pomoca potencjometru R«.Kondensator C2 jest pierwszym kondensato¬ rem, a kondensator Cs — drugim kondensato¬ rem filtru dolnoprzepustowego dla pradów*ma¬ lej czestotliwosci.Kondensator Ci jest kondensatorem wyrów¬ nawczym przy detekcji pradów wielkiej czesto¬ tliwosci i spelnia role filtru dolnoprzepustowe¬ go przy pokazach przemiany czestotliwosci i przebiegów elektrycznych w odbiornikach su- perheterodynowych.Kondensator d zwiera przy pokazach prze¬ biegów elektrycznych w prostownikach styk ruchomy potencjometru z jego koncem, elimi¬ nujac z przewodu prowadzacego do oscylosko¬ pu przypadkowe drgania szybkozmienne. W przypadku pokazów przebiegów elektrycznych przy odbiorze transmisji radiowych pojemnosc kondensatora Ca lacznie z odpowiednio dobrana wartoscia oporu na potencjometrze R» umozli¬ wia wyeliminowanie drgan pasozytniczych bar¬ dzo wielkich czestotliwosci i wyostrzenie przez to obrazu na oscyloskopie. Zmniejszenie ampli¬ tudy drgan wielkiej czestotliwosci, stanowia¬ cych istotny element pokazu, zachodzi dopiero przy poczatkowych polozeniach ruchomego sty¬ ku potencjometru.Przelacznik Pt jest glównym przelacznikiem urzadzenia i sluzy do przelaczenia obwodów lampy i wlaczania odpowiednich elementów fil¬ tru w zaleznosci od rodzaju pokazu.Dzialanie przelacznika Pt jest opisane poni¬ zej: 1) Przelacznik Pi w polozeniu a. a) Przelacznik Pt w polozeniu 3.Lampa jest wylaczona z obwodów i do po¬ tencjometru R* jest doprowadzona 3.15 V na¬ piecia zmiennego, uzyskane jako spadek napie¬ cia na oporze Ri. b) Przelacznik Pt w polozeniu 4. — 2 —W obwód jak w punkcie a) jest wlaczona sze¬ regowo jedna dioda lampy (prostowanie jedno- polówkowe). c) Przelacznik Pt w polozeniu 5.Na wyjsciu z prostownika jednopolówkowe- go (jak w punkcie b), równolegle do potencjo¬ metru, jest wlaczony pierwszy kondensator Ci filtru. d) Przelacznik Pt w polozeniu 5 przelacznik Pa w polozeniu b.Do filtru ukladu jak w punkcie c wlaczony jest dlawik i drugi kondensator filtru. e) Polozenie 6 przelacznika Pt przy przebie¬ gach pradów malej czestotliwosci nie ma za¬ stosowania. f) Przelacznik Pt w polozeniu 2, przelacznik Pa w polozeniu a.Urzadzenie pracuje w ukladzie prostownika dwupolówkowego bez filtru. Anody lampy sa polaczone z zaciskami A, B, jako biegun ujem¬ ny prostownika wykorzystany jest punkt srod¬ kowy pomiedzy opornikami Ri, R2. g) Przelacznik Pt w polozeniu 1.Na wyjsciu z prostownika dwupolówkowego (jak w punkcie f), równolegle do potencjome¬ tru wlaczony jest pierwszy kondensator Ct fil¬ tru. h) Przelacznik Pt w polozeniu 1 przelacznik Pi w polozeniu b.Do filtru ukladu jak w punkcie g) wlaczony jest dlawik i drugi kondensator filtru.Polozenie 3 przelacznika Pti odpowiadajace pokazowi pradu zmiennego, jest srodkowym polozeniem przelacznika, w celu umozliwienia poprzez symetryczne przerzucanie przelacznika dokola niego, szybkiej demonstracji na oscylos¬ kopie róznic pomiedzy prostowaniem jednopo- lówkowym i dwupolówkowym.Przelacznik Pi sluzy do wlaczania (w poloze¬ niu b) do filtru prostownika pradów malej cze¬ stotliwosci dlawika DL i drugiego kondensato¬ ra Ci filtru. Polozenie b przelacznika Pi jest skuteczne tylko przy polozeniu 1, 5, przelacz¬ nika Pt, natomiast przy innych jego poloze¬ niach powoduje jedynie przerywanie obwodu prostownika i moze byc do tego celu stosowa¬ ne.Uklad przelaczników uniemozliwia przypad¬ kowe wlaczenie kondensatorów elektrolitycz¬ nych do obwodów pradu zmiennego. 2). Przelacznik Pi w polozeniu b przy dopro¬ wadzeniu do zacisków C, E, napiecia zmiennego w granicach od 1 do 100 V.Uzycie przelaczników Pf, Pi jest identyczne jak w punkcie 1 z tym, ze zródlem napiecia zmiennego do pokazu na oscyloskopie i zródlem napiecia zmiennego do prostosowania jednopo- lówkowego jest spadek napiecia na oporniku Ra, a do prostowania dwupolówkowego — na¬ piecie na zaciskach C, E z wyprowadzonym srodkiem miedzy opornikami Rg, R4.Odpowiednia wartosc napiecia, doprowadza¬ nego do zacisków F, G (napiecie wyjsciowe dó zasilania oscyloskopu), dobiera sie w tym przy¬ padku za pomoca potencjometru Rf. 3). Przelacznik Pi, w polozeniu b przy do¬ prowadzeniu do zacisków D, E napiecia szyb- kozmiennego w granicach 0,5 do 6 V i polacze¬ niu uziemionego bieguna generatora wielkiej czestotliwosci z zaciskiem D, natomiast prze¬ lacznik Ps w polozeniu a.Dzialanie przelacznika Pt jest podobne jak w punkcie 1 z tym, ze uzytkowymi polozeniami przelacznika przy przebiegach pradów wielkiej czestotliwosci sa polozenia 3, 4, 6. a) Przelacznik Pt w polozeniu 3.Przebiegi wielkiej czestotliwosci z zacisków D, E sa doprowadzane do zacisków wyjscio¬ wych E, G do oscyloskopu. b) Przelacznik Pt w polozeniu 4.W obwód jak w punkcie a) jest wlaczona je¬ dna dioda lampy; nastepuje detekcja przebie¬ gów, doprowadzonych do zacisków D, E. c) Przelacznik Pi w polozeniu 6.Równolegle do zacisków wyjsciowych F, G jest wlaczony kondensator wyrównawczy Ci, którego zadanie przy pokazie detekcji polega na odfiltrowywaniu skladowej szybkozmiennej, a przy pokazach heterodynowania pradów wiel¬ kiej czestotliwosci i przemiany czestotliwosci — na odfiltrowywaniu po detekcji, skladowych szybkozmiennych czestotliwosci wiekszych.Ze wzgledu na to, ze przy jednakowych am¬ plitudach róznych czestotliwosci w obwodzie prostownika przez wlaczanie kondensatora Ci uzyskuje sie obnizenie amplitudy czestotliwos¬ ci wyzszych w stosunku, równym wzajemnemu stosunkowi czestotliwosci, stosunek czestotli¬ wosci, eliminowanej przez kondensator Ci, do czestotliwosci przepuszczanej, równy np. 10:1 pozwala otrzymac na ekranie oscyloskopu efekt dobrego filtru dolnoprzepustowego. Dzialanie kondensatora Ci koryguje sie za pomoca poten¬ cjometru Rs, dzialajacego lacznie z kondensato¬ rem C4.Pojemnosc kondensatora Ci jest tak dobra¬ na, ze przy uzyciu do pokazów odpowiedniego - 3 —oacyloskopu pizy pelnym wzmocnieniu odtwa¬ rza sie na jego ekranie wyrazne tetnienie pra¬ du wystepujace na kondensatorze Ci przy de¬ tekcji pradów czestotliwosci rzedu 1000 kHz.Oscyloskop nalezy przylaczac do zacisków F, G. Przewód uziemiony nalezy przylaczac do zacisku G.Jako reproduktora efektów akustycznych na¬ lezy uzywac wzmacniacza malej czestotliwosci z glosnikiem, wlaczonego równolegle do zacis¬ ków oscyloskopu. Do tego celu moze sluzyc równiez wzmacniacz malej czestotliwosci od¬ biornika radiofonicznego z wejsciem adaptero- wym.Fig. 2, 3, 4,5 16 przedstawiaja tabelki, doty¬ czace 44 pokazów przebiegów elektrycznych w prostownikach i przy odbiorze transmisji ra¬ diowych. Pierwsza rubryka pionowa podaje liczbe porzadkowa pokazu, druga rubryka pio¬ nowa — temat pokazu, trzecia rubryka piono¬ wa — odpowiednie polozenie przelacznika Pt, a czwarta rubryka pionowa — obraz przebiegu na oscyloskopie.Sposób przygotowania i przeprowadzenia po¬ kazów jest opisany ponizej.A). Przebiegi elektryczne w prostownikach jednopolówkowych i dwupolówkowych (pokazy, oznaczone liczbami porzadkowymi 1 — 8).Do przeprowadzenia pokazów najlepiej jest wykorzystac napiecie zmienne 6,3 V, doprowa¬ dzone do zacisków A, B urzadzenia. Przelacz¬ nik Pi ustawia sie w polozeniu a.Przebieg pokazów jest prosty i nie wymaga dodatkowych wyjasnien. Nalezy wykorzystac mozliwosc szybkiego przelaczania obwodów urzadzenia, za pomoca przelacznika Pt, w celu wykazania róznic w czestotliwosci i amplitu¬ dzie tetnien przy prostowaniu jednopolówko- wym i dwupolówkowym.B). Detekcja pradów wielkiej czestotliwosci i zasada odbioru radiofonicznego (pokazy, ozna¬ czone liczbami porzadkowymi 9 — 21). Pokazy mozna podzielic na cztery grupy: 1) Pokazy, oznaczone liczbami porzadkowymi 9 — 12. Do zacisków D, E urzadzenia przylacza sie generator pradów wielkiej czestotliwosci, przewód uziemiony generatora przylacza sie do zacisku D. Pokazy przeprowadza sie przy cze¬ stotliwosci 100 kHz. 2) Pokazy, oznaczone liczbami porzadkowy¬ mi 13 — 15. Generator nastawia sie na „drga¬ nia modulowane" i przy czestotliwosci nosnej 100 kHz przeprowadza sie odnosne pokazy. 3) Pokazy, oznaczone liczbami porzadkowymi 16 — 18. Do zacisków D, E urzadzenia przyla¬ cza sie obwód rezonansowy odbiornika detekto¬ rowego z wlaczona antena i uziemieniem, a do zacisków F, G równolegle do oscyloskopu wla¬ cza sie wzmacniacz malej czestotliwosci z glos¬ nikiem (zamiast wzmacniacza mozna uzyc zwy¬ klego odbiornika radiofonicznego, nastawionego na ta sama stacje, co i odbiornik detektorowy). 4) Pokazy, oznaczone liczbami porzadkowymi 19 — 21. Do zacisków D, E urzadzenia przylacza sie generator, modulowany szumami C). Odbiór heterodynowy fal ciaglych (poka¬ zy, oznaczone liczbami porzadkowymi 22 — 27).Do zacisków D, E przylacza sie równolegle dwa generatory pradów wielkiej czestotliwosci. Ge¬ nerator pierwszy nastawia sie na czestotliwosc 100 kHz, a generator drugi — na czestotliwosc 105 kHz. Do zacisków F, G, równolegle do oscy¬ loskopu przylacza sie wzmacniacz malej cze¬ stotliwosci z glosnikiem lub wejscie adaptero¬ we odbiornika radiofonicznego. Uruchamiajac kolejno generator, demonstruje sie na oscylos¬ kopie wytwarzane drgania (pokazy, oznaczone liczbami porzadkowymi 22, 23).Uruchamiajac oba generatory jednoczesnie, przeprowadza sie pokazy, oznaczone liczbami porzadkowymi 24 — 27.Zmieniajac czestotliwosc generatora drugie¬ go mozna zademonstrowac róznice w czestotli¬ wosciach dudnien i wysokosciach tonu w glos¬ niku.D). Odbiór fali ciaglej na odbiorniku super- heterodynowym (pokazy, oznaczone liczbami porzadkowymi 28 — 37).Pokazy mozna podzielic na dwie grupy: 1) Przemiana czestotliwosci sygnalu na fali ciaglej (pokazy oznaczone liczbami porzadko¬ wymi 28 — 33). Do zacisków D, E dolacza sie równolegle dwa generatory pradów wielkiej czestotliwosci. Generator pierwszy nastawia sie na czestotliwosc 1000 kHz, a generator drugi — na czestotliwosc 1100 kHz. 2) Heterodynowanie drgan ciaglych o czesto¬ tliwosci posredniej (pokazy, oznaczone liczba¬ mi porzadkowymi 33 — 37).Nastawia sie generator pierwszy na czesto¬ tliwosci 100 kHz, a generator drugi — na cze¬ stotliwosc 105 kHz. Do przeprowadzania poka¬ zów przemiany czestotliwosci mozna uzyc in¬ nych czestotliwosci niz te, które sa podane w punkcie 1), z tym jednak, by stosunek czesto¬ tliwosci wielkiej do czestotliwosci posredniej byl rzedu 10:1. Przy czestotliwosciach posred¬ nich, mniejszych od 100 kHz, nalezy do poka- — 4 -aów wedlug punktu 2) przejsc na wieksza cze¬ stotliwosc posrednia, gdyz generatory pradów wielkiej czestotliwosci posiadaja zakres czesto¬ tliwosci przewaznie od 75 kHz.E). Odbiór fali modulowanej na odbiorniku ^uperheterodynowym (pokazy, oznaczone licz¬ bami porzadkowymi 38 — 44).Pokazy mozna podzielic na dwie grupy. 1). Przemiana czestotliwosci nosnej fali mo¬ dulowanej (pokazy, oznaczone liczbami porzad¬ kowymi 38 — 42).Do zacisków D, E przylacza* sie równolegle CSenerator pierwszy nastawia sie na czestotli¬ wosc 1000 kHz, modulowana z oddzielnego ge¬ neratora czestotliwosci akustycznej, czestotli¬ woscia 10 kHz. Generator drugi nastawia sie na czestotliwosc 1100 kHz. 2) Detekcja drgan modulowanych posredniej czestotliwosci (pokazy, oznaczone liczbami po¬ rzadkowymi 42 — 44). Wylacza sie generator drugi, a generator pierwszy nastawia sie na czestotliwosc 100 kHz, modulowana czestotli¬ woscia 10 kHz.Do zacisków FG, równolegle do oscyloskopu, przylacza sie wzmacniacz malej czestotliwosci z glosnikiem.Pokazy odbioru superheterodynowego fali mo¬ dulowanej mozna równiez przeprowadzac przy zastosowaniu modulacji wewnetrznej w gene¬ ratorze pierwszyin (400 kH). W tym przypadku, w celu otrzymania obrazu dudnien posredniej czestotliwosci na tle obwiedni akustycznej czestotliwosci (pokazy, oznaczone liczbami po¬ rzadkowymi 40 — 42), czestotliwosc posrednia powinna byc zawarta w zakresie pasma, aku¬ stycznego. Przeprowadzajac nastepnie pokazy, oznaczone liczbami porzadkowymi 42 — 44, na¬ lezy zwiekszyc czestotliwosc posrednia genera¬ tora pierwszego do 100 kHz.Przy pokazach, oznaczonych liczbami porzad¬ kowymi 40, 41, 42, zmieniajac czestotliwosc drugiego generatora, mozna zademonstrowac róznice w czestotliwosciach dudnien, a tym sa¬ mym zmiane czestotliwosci posredniej.Szczególowe wytyczne, dotyczace sposobu przeprowadzania poszczególnych pokazów, sa zawarte w oddzielnej instrukcji. PL