Еще более совершенный преобразователь напряжения описан в [20]. Его схема приведена на рис. 9.4. Преобразователь имеет КПД не хуже 90 %.
Рис. 9.4. Преобразователь напряжения
Трансформатор Т1 выполнен на двух склеенных кольцевых магнитопроводах К45х28х12 из феррита 2000НМ-17. Обе обмотки намотаны проводом МГТФ-0,75: первичная содержит 5 витков из восьми сложенных вместе проводников, ее разделяют на две части (по четыре проводника, соединенные параллельно) и конец одной соединяют с началом второй, сделав от места соединения вывод; вторичная обмотка содержит 13 витков в два провода.
Настройка сводится к установке частоты задающего генератора равной 80—100 кГц путем подбора конденсатора С3 или резистора R3.
При настройке маломощных передатчиков удобно пользоваться индикаторами напряженности поля. Это устройство не требует подсоединения к передатчику и поэтому не влияет на его работу. Традиционно индикатор представляет собой антенну (чаще всего, в виде короткого штыря), амплитудный детектор (выпрямитель РЧ напряжения) и стрелочный измеритель (как правило, микроамперметр).
Для повышения чувствительности индикатор делают активным, снабжая его усилителем РЧ до детектора или усилителем постоянного тока после детектора. В [21] предлагается конструкция более совершенного устройства на базе аналогового перемножителя К174ПС1. Принципиальная схема этого варианта приведена на рис. 9.5.
Рис. 9.5. Принципиальная схема
Входной сигнал, принятый антенной WA1, поступает на два входа микросхемы — выводы 8 и 11 (два других — выводы 7, 13 — соединяют по переменному току с общим проводом), и она осуществляет перемножение сигнала по принципу «сам на себя».
Если входной сигнал записать в виде
u(t) = Um∙cos(ωt),
то на выходе микросхемы (выводы 2 и 3) будет сигнал
uвых(t) = K∙U2∙cos2(ωt),
где К — коэффициент передачи микросхемы. Вспомнив школьный курс тригонометрии, это выражение можно преобразовать к виду
uвых(t) = (K∙U2/2) — (K∙U2/2)∙cos(2ωt),
Таким образом, в выходном сигнале микросхемы присутствует постоянная составляющая и переменная составляющая удвоенной частоты. Постоянная составляющая пропорциональна квадрату входного напряжения, поэтому показания микроамперметра РА1, подключенного к выходу микросхемы, будут пропорциональны мощности сигнала, излучаемого передающей антенной. Переменная составляющая легко подавляется конденсатором С7. Диоды VD1, VD2 служат для защиты входных цепей микросхемы от мощных сигналов.
Питается устройство от батареи напряжением 9 В («Крона», «Корунд», «Ника») и потребляет ток примерно 1,5 мА. Работоспособность сохраняется при уменьшении напряжения питания до 6 В. Максимальный ток через микроамперметр РА1 ограничен резисторами R1, R2.
В устройстве можно применить практически любой малогабаритный стрелочный индикатор с током полного отклонения стрелки от 50 до 150 мкА. На частоте 28 МГц чувствительность устройства (минимальный регистрируемый сигнал) составляет 2–3 мВ.
Вместо указанной на схеме K174ПС4 допустимо применить микросхемы К174ПС1, К174ПС2. Диоды VD1, VD2 — типа КД510А, подойдут и КД522Б, КД503Б. Плата измерителя должна быть заключена в экранированный корпус.
Налаживания устройство не требует, но если будет применена другая микросхема, то придется подобрать резисторы (они должны быть одинаковых номиналов), чтобы на выходах микросхемы было напряжение, примерно равное половине напряжения источника питания. При необходимости балансировку прибора (нулевые показания микроамперметра РА1 в отсутствие сигнала на входе устройства) можно произвести подбором резистора R1 или резистора R2.
При желании индикатор можно сделать избирательным, установив на его входе перестраиваемый LC-контур.
Его же можно использовать как достаточно точный измеритель мощности для передатчиков, рассчитанных на подключение пятидесятиомной нагрузки. Вместо антенны в этом случае устанавливается разъем СР-50, через который с помощью коаксиального кабеля устройство подключается к выходу передатчика. Вход измерителя дорабатывается так, как это показано на рис. 9.6.