Danas je nabavljen signal generator oznake AN/URM-25F (SG-103) iz 1956. godine koji je za potrebe Američke vojske izradila kontraktorska tvrtka New London Instruments Company Inc. Ova tvrtka je proizvodila AM i FM signal generatore i transkonduktivne analizatore.
Popratni pribor za spajanje signal generatora AN/URM-25F sa drugim uređajima nalazi se u poklopcu kućišta. U našem kompletu nedostaju neke komponente, no to i ne čudi s obzirom na starost i radni vijek uređaja.
Kako je to uobičajeno kod američkih vojnih uređaja, svaka odvojiva komponenta (poklopac, kablovi, konektori, adapteri i slično) ima svoju brojčanu oznaku.
Signal generator AN/URM-25F pokriva frekvencijski opseg 10 kHz do 50 MHz podijeljeno u devet frekvencijskih opsega:
- 10 – 26 kHz
- 26 – 75 kHz
- 75 – 220 kHz
- 220 – 600 kHz
- 0,6 – 1,5 MHz
- 1,5 – 3,8 MHz
- 3,8 – 10 MHz
- 10 – 25 MHz
- 25 – 50 MHz
Amplituda izlaznog RF signala je podesiva u opsegu 0,1 µV do 100 mV (50 Ω), a isti je moguće i amplitudno modulirati dubinom modulacije 0-50%. Točnost generirane frekvencije je u granicama ±0,5% u opsegu 10 KHz – 1 MHz, odnosno ±0,05% u opsegu 1 – 50 MHz.
Prednja ploča signal generatora AN/URM-25F je vrlo jednostavna. Na lijevoj strani je birač frekvencije, na desnoj strani je izlazna atenuatorka sklopka, a osim toga uređaj je opremljen sa još tri potenciometra i jednom 5-položajnom sklopkom za odabir vrste rada:
- CAL – Uključuje se kristalni oscilator frekvencije 1 MHz za kalibraciju frekvencijske skale uređaja. Kalibracija se vrši pomoću slušalica (utičnica CAL OUT) zero-beat metodom kakvu smo do sada susretali i opisivali kog desetak sličnih generatora signala i prijemnika proizvedenih do kraja 1960-tih godina. Kalibracija je moguća na frekvenciji 1 MHz i višim harmonicima. Stoga je i točnost RF signala najbolja u opsegu 1 – 50 MHz.
- CW – Generiranje nemoduliranog RF signala. Amplituda RF signala se očitava na mjernom instrumentu, no za svaku promjenu frekvencije potrebno je proći proceduru kalibracije instrumenta za ispravno pokazivanje amplitude RF signala. Potenciometar MICROVOLTS se postavi u krajnji desni položaj (max), a nakon toga se potenciometrom SET RF OUTPUT podesi otklon kazaljke instrumenta na crveno označeno polje, na desnom kraju skale. Sada se sklopkom ATTENUATOR odabere u koracima željena amplituda signala, a ista se zatim na točno željenu vrijednost fino podesi potenciometrom MICROVOLTS. Amplituda napona se očitava na mjernom instrumentu u rasponu 0,1 µV do 100 mV na karakterističnom opterećenju 50 Ω (RF OUTPUT). Impedancija priključnice HIGH RF OUTPUT je 500 Ω, a najveća amplituda izlaznog VF signala bez opterećenja je 2 V.
- EXT – Generiranje moduliranog RF signala preko vanjskog NF oscilatora 100 Hz – 15 kHz. Ako je noseća frekvencija ispod 300 kHz modulacijska frekvencija mora biti najmanje 1 kHz. Modulirajući signal se dovodi preko priključnice EXT MOD IN, a dubina modulacije se očitava na skali mjernog instrumenta.
- 400 – Generiranje moduliranog RF signala preko internog NF oscilatora 400 Hz. Dubina modulacije podešava se potenciometrom %MOD AUDIO OUT LEVEL i očitava na skali mjernog instrumenta. NF signal 400 Hz (50 kΩ, 0-6 V) je prisutan i na priključnici AUDIO OUT te se može koristiti za druga mjerenja.
- 1000 – Generiranje moduliranog RF signala preko internog NF oscilatora 1000 Hz. Dubina modulacije podešava se potenciometrom %MOD AUDIO OUT LEVEL i očitava na skali mjernog instrumenta. NF signal 1000 Hz (50 kΩ, 0-6 V) je prisutan i na priključnici AUDIO OUT te se može koristiti za druga mjerenja.
Blok napajanja smješten je na dno kućišta okrenut prema dolje tako da je prilično nespretno mijenjati elektronske cijevi.
Mrežni transformator i filtarska prigušnica.
Mrežni transformator radi samo na 115 V. Nakon punovalnog ispravljanja (6X4) i filtriranja (LC filtar) dobiva se neregulirani napon +150 V za napajanje anoda svih elektronskih cijevi osim one za RF oscilator koja dobiva stabilizirani anodni napon preko regulatorke OA3 i koji je podesiv preko potenciometra RF LEVEL. Stabilan anodni napon ključan je za postizanje visoke stabilnosti RF oscilatora.
Signal generator AN/URM-25F se bazira na osam elektronskih cijevi:
- V101 – 6AH6 – RF oscilator
- V102 – 6AH6 – RF pojačalo za odvajanje (buffer)
- V103 – 6AG7Y – RF izlazno i modulacijsko pojačalo
- V104 – 6AH6 – NF oscilator (400 / 1000) ili NF pojačalo za zero-beat kalibraciju (CAL)
- V105 – 6AH6 – NF oscilator (400 / 1000) ili NF pojačalo za zero-beat kalibraciju (CAL)
- V106 – 6AH6 – modulator (EXT / 400 / 1000) ili kristalni kalibracijski oscilator (CAL)
- V601 – 6X4 – ispravljačica
- V602 – OA3 – regulatorka napona
Osim elektronski cijevi u uređaj su ugrađene i tri poluvodičke diode, 1N145 i 1N69 za ispravljanje RF i modulacijskog napona za mjerni instrument te 1N69 za ispravljanje produkta miješanja kalibracijskog i RF signala (audio ton za zero-beat kalibraciju).
Kao što se na shemi jasno vidi glavni RF ocilator ima podesivi titrajni krug vezan na anodu elektronske cijevi (V101) pa se takav oscilatora naziva Tuned-Plate oscilator. Pozitivna povratna veza se ostvaruje preko induktivno spregnute sekundarne zavojnice koja je dio titrajnog kruga na rešetki cijevi. Slijedi stupanj za odvajanje (buffer pojačalo) sa V102 kako različita opterećenja oscilatora ne bi utjecala na promjenu frekvencije istog. Idući stupanj je izlazno RF pojačalo sa V103. To je pentodno pojačalo u A-klasi kako bi izobličenja izlazne sinusoide bila minimalna. Na kontrolnoj rešetki ove cijevi se također vrši amplitudna modulacija RF signala, a izlazni modulirani signal se dobiva na anodi cijevi. To je poseban tip pojačala u A-klasi koji se naziva Van der Bijl pojačalo (po južnoafričkom fizičaru koji je između ostalog zaslužan za dizajn prvih elektronski cijevi korištenih u radiju i telefoniji te modulacijski sustav za radiotelefoniju). Karakteristika Van der Bijl modulatora je što pojačanje pentode ovisi o prednaponu ulaznog stupnja.
NF audio oscilator (400 i 1000 Hz) je sa Wien-ovim mostom. Pentode V104 i V105 su vezane kao triode koje osciliraju preko frekvencijski selektivnih RC filtara. audio oscilatore sa Wien-ovim mostom smo već puno puta susretali i opisivali u našim objavama. Primjećujemo na shemi potenciometar DEGEN kojim se namješta jačina negativne povratne sprege oscilatora kako bi se dobio što manje izobličen sinusni signal.
Ovisno o odabranoj funkciji pentoda V106 radi kao modulator internog ili vanjskog NF signala sa RF signalom ili pak kao kristalni kalibracijski oscilator. Kristalni oscilator je modificiranog Pierce-ovog tipa. Izlazni signal 1 MHz iz kristalnog oscilatora je amplitude cca 15 V RMS. Ovaj signal se ispravlja diodom čime se dobiva bogat spektar harmoničkih frekvencija. Te frekvencije se miješaju sa RF signalom, a male razlike između njih se čuju kao audio ton u slušalicama. Samo u slučaju da su obje frekvencije točne, neće biti razlike signala i u slušalicama se neće čuti nikakav ton (zero-bit). Elektronke V104 i V105 koje inače u vrstama rada 400 / 1000 rade kao interni NF audio oscilator, sada u modu kalibracije rade kao NF pojačala za slušalice (kalibracijska pojačala).
Svi sklopovi signal generatora nalaze se unutar RF oklopa u obliku velikog crnog lonca. Čak su i vanjske kontrole i instrument u svojim metalnim oklopima, posebno sklop izlaznog atenuatora.
Konstrukcija RF sklopova je vrlo kompaktna kako bi se smanjio utjecaj neželjenih parazitskih prijenosa VF energije i neželjenih frekvencijskih intermodulacija. Devet titrajnih krugova oscilatora za devet frekvencijskih opsega razmješteno je na rotirajućem bubnju preko kojeg se preklapa pojedina sekcija. Ovo zahtijeva složen mehanizam preklapanja i kvalitetno izvedene preklopne kontakte. Svaki titrajni krug na bubnju je precizno ugođen induktivno i kapacitivno, a isto tako je ugođen i sam mehanizam preklapanja LC krugova spregnut sa promjenjivim kondenzatorom i sistemom frekvencijskih skala.
Ukoliko nema potrebe, ovu mehaniku je najbolje ne rastavljati. Ako pak se to mora učiniti, onda je bez obzira na servisnu dokumentaciju potrebno fotografirati i bilježiti svaki korak rastavljanja. Koliko god se kod rastavljanja možda čini kako ćemo sve lako zapamtiti i vratiti na mjesto, uvijek se prilikom sklapanja odjednom pojave neke nepoznanice, nedoumice i dvojbe oko montaže pojedinog elementa mehanizma.
Svi ostali elementi signal generatora kružno su razmješteni ispod rotirajuće ploče. Elektronske cijevi se lako nalaze jer su montirane tako da se što lakše mogu zamijeniti. No, bez dobre servisne dokumentacije ovdje je vrlo teško locirati pojedine pasivne elemente sklopova. To je zapravo problem kod svih cijevnih uređaja koji nemaju elemente montirane na tiskanoj pločici.
Dvije elektronske cijevi NF oscilatora (400 / 1000) ili NF pojačala za zero-beat kalibraciju (CAL). Između njih je elektronska cijev modulatora (EXT / 400 / 1000) ili kristalnog kalibracijskog oscilatora (CAL) sa pripadajućim kristalom 1 MHz. Sve tri cijevi su pentode 6AH6. Desno se vidi dvostruki promjenjivi kondenzator RF ocilatora kojim se istovremeno ugađa titrajni i izlazni oscilatorski krug.
Desno su elektronske cijevi RF pojačala (buffer i izlazno/modulacijsko). Lijevo su pasivne komponenete uglavnom NF sklopova.
Tri poluvodičke diode ugrađene u uređaj.
Rotirajuća ploča da devet LC krugova RF oscilatora, svaki za jedan frekvencijski opseg. Ovaj sistem se ponekad slikovito naziva “carrousel” (ringišpil), a iz samog izgleda je jasno i zašto 🙂
Elektronska cijev RF oscilatora (V101).
Slikama je nemoguće dočarati svu kompleksnost elektroničko-mehaničke konstrukcije ovog generatora signala. Svakako je bilo potrebno puno truda i vremena da se sklope i podese svi elementi i krugovi ovog uređaja. Ploče promjenjivog kondenzatora kao i drugi RF elementi su vrlo vjerojatno posrebreni što ovaj uređaj sigurno nije činilo jeftinim za proizvodnju.
Ovdje smo skinuli poklopac skala koji je i predviđen za lakše skidanje kako bi se zamijenile žaruljice za osvjetljenje skale. Međutim, dalje od ovoga nismo htjeli rastavljati iz već spomenutih razloga. Na desnom rubu se uočava “indeks” skala sa podjelama 0-10 koja se može koristiti za sve frekvencijske opsege. U unutrašnjim krugovima pak su iscrtane prave frekvencijske skale za pojedine opsege koje se ispod stakla prednje ploče mehanički izmjenjuju ovisno o odabranom frekvencijskom opsegu.
Naš uređaj se na testu pokazao još uvijek potpuno ispravnim što se tiče amplitude i frekvencije RF signala u čitavom frekvencijskom opsegu, a isto tako i što se tiče amplitudne modulacije istog. U njemu su još uvijek svi originalni dijelovi 🙂