- Qu'y a-t-il derrière le nom?
- Le circuit de base
- Mesure de la résonance d'un circuit LC
- Mesure de la résonance d'un résonateur
- Mesure de la résonance d'antenne
- Mesure de l'inductance ou de la capacité
- Mesure de la fréquence d'un signal
- Génération de signaux
- Génération de signaux RF modulés
Le Grid Dip Meter (GDM) ou le Grid Dip Oscillator (GDO) est un instrument électronique utilisé pour mesurer et tester les circuits de radiofréquence. Il s'agit essentiellement d'un oscillateur avec une bobine exposée et une lecture d'amplitude d'oscillation. Il a trois fonctions principales:
- Mesure de la fréquence de résonance
- d'un circuit résonnant LC,
- un résonateur cristal / céramique,
- ou une antenne,
- Mesure d'inductance ou de capacité,
- Mesurer la fréquence d'un signal,
- Génération de signaux sinusoïdaux RF.
Dans l'image ci-dessus de GDM, vous pouvez voir que le bouton chapeau dirige le condensateur d'accord avec une échelle de fréquence et sur le côté gauche, il y a des bobines échangeables pour différentes bandes de fréquences et juste sous l'échelle de fréquence, il y a un compteur qui lit l'oscillateur tension de sortie. En savoir plus sur les différents types d'oscillateurs ici.
Qu'y a-t-il derrière le nom?
Les Dip Meters Grid sont appelés ainsi car à l'époque, ils étaient fabriqués à l'aide de triodes et utilisés pour mesurer l'amplitude de l'oscillateur en mesurant le courant traversant la résistance de grille.
Les GDO modernes ne sont pas fabriqués avec des tubes à vide, mais avec des transistors - de préférence des JFET ou des MOSFET à double grille en raison de leur impédance d'entrée élevée qui rend l'oscillateur plus stable. Les GDO avec transistors peuvent être appelés TDO ou TDM (Trans dip oscillator / meter). Ils peuvent également être réalisés avec une diode tunnel (oscillateur / compteur à dip tunnel) au lieu d'un transistor ou d'un tube.
Le circuit de base
Le circuit présenté ici provient d'un livre intitulé « Konstrukcje krótkofalarskie dla początkujących » d'Andrzej Janeczek, indicatif d'appel SP5AHT. C'est probablement le circuit GDM le plus simple utilisant un BJT,
Au cœur de ce circuit se trouve un VFO dans une configuration Hartley, R1 fournit la polarisation de base, R2 limite le courant du collecteur, C5 découple l'alimentation commutée par le commutateur GF, C4 empêche la polarisation de base d'être court-circuitée à la masse par L. C3 et forme L un circuit résonnant qui règle la fréquence, C2, P2 (erreur d'impression, devrait être D2) et D1 forment un doubleur de tension qui redresse (les compteurs magnétiques ne peuvent pas mesurer le courant alternatif) le signal, qui est ensuite filtré par C1 et envoyé au 50uA mètre via le potentiomètre de réglage de sensibilité P1.
L doit être monté à l'extérieur du boîtier sur une prise afin qu'il puisse être échangé contre différentes bobines pour différentes bandes. La prise et la fiche de la bobine peuvent être un DIN à 5 ou 3 broches, une prise / prise stéréo de 3,5 mm ou tout ce que vous avez sous la main qui empêche également la bobine d'être branchée dans le mauvais sens (partie mise à la terre à la base et vice versa), car cela peut empêcher les oscillations. C3 peut être un condensateur variable standard d'une radio à transistor, bien qu'un sans rien entre les plaques (type air) soit préférable pour une stabilité de fréquence plus élevée. T1 peut être n'importe quel NPN BJT avec hFE supérieur à 150 et fréquence de transition supérieure à 100 MHz, tel que 2SC1815, 2N2222A, 2N3904, BF199. L dépend de la bande désirée, pour LW et MW, il peut être enroulé sur une tige de ferrite mais à SW et le noyau d'air supérieur est meilleur.Pour la bande 3MHz - 8MHz, c'est 11uH mais peut être calculé à l'aide des nombreux calculateurs de bobine en ligne pour différentes bandes
Mesure de la résonance d'un circuit LC
L'utilisation d'un Dip Meter en tant que dispositif de mesure de résonance de circuit résonnant inductance-condensateur dépend du circuit. S'il ne s'agit que d'un circuit résonnant, non connecté à quoi que ce soit et avec la bobine exposée, il vous suffit de placer la bobine du circuit résonnant à proximité de la bobine exposée du GDM, réglez votre GDM jusqu'à ce que le compteur baisse. Cette chute est causée par le circuit résonnant couplé à la bobine dans le GDM absorbant une partie de l'énergie dans le circuit résonnant, provoquant une chute de la tension de sortie de l'oscillateur et un changement de la valeur affichée du compteur.
Si la bobine est blindée (transformateurs IF par exemple) vous devez coupler le GDM en enroulant quelques tours de fil et en le connectant entre
Mesure de la résonance d'un résonateur
La mesure des résonateurs à cristal avec GDM est facile mais pas très précise. Cette méthode est utile pour déterminer la fréquence du cristal lorsque l'étiquette est usée. Tout ce que vous avez à faire est de connecter quelques tours de fil autour de la bobine GDM et de connecter cette boucle au cristal. La résonance sera très raide, vous devez donc régler le GDM très lentement.
Mesure de la résonance d'antenne
Pour mesurer les fréquences de résonance d'une antenne (comme un dipôle), enroulez quelques tours de fil autour de la bobine GDM et connectez-la au connecteur d'antenne. Réglez le GDM et échangez les bobines jusqu'à ce que vous voyiez le creux sur le compteur. Vous pouvez également mesurer la largeur de bande de l'antenne en notant la vitesse à laquelle l'aiguille tombe pendant la syntonisation.
Mesure de l'inductance ou de la capacité
Vous pouvez mesurer l'inductance d'une inductance ou d'un condensateur en créant un circuit résonnant avec l'inductance ou le condensateur mesuré et un condensateur / inducteur de valeur connue en parallèle et en réglant le GDM et en changeant les bobines jusqu'à ce que vous voyiez le creux sur le compteur, tout comme avec un circuit LC régulier. Entrez la fréquence de résonance et la capacité / inductance connue dans un calculateur de résonance LC pour obtenir l'inductance / capacité inconnue.
Nous avons précédemment fabriqué un capacimètre et un fréquencemètre basés sur Arduino pour mesurer la capacité et la fréquence.
Mesure de la fréquence d'un signal
Il existe deux manières de mesurer la fréquence à l'aide du GDM:
- Mesure de fréquence d'absorption
- Mesure de fréquence hétérodyne
La mesure de fréquence absorbante fonctionne lorsque le GDM est éteint, le signal est appliqué à quelques tours de fil en boucle autour de la bobine GDM, puis le compteur est accordé et les bobines sont changées jusqu'à ce que la lecture du compteur augmente et c'est la fréquence du signal.
Le mode de mesure de fréquence absorbante fonctionne de la même manière qu'une radio à cristal, le circuit accordé GDM rejette tous les signaux provenant de fréquences autres que sa fréquence de résonance, la diode transforme le courant alternatif haute fréquence du signal en courant continu car les compteurs ne peuvent fonctionner qu'avec du courant continu. Il ne fonctionne qu'avec les types GDM dont le compteur est connecté au circuit résonant via une diode, telle que celle du circuit TDO de base expliqué précédemment. L'amplitude du signal doit être relativement élevée, pas moins de 100 mV, en raison de la tension directe de la diode. Il peut également être utilisé pour voir le niveau de distorsion harmonique dans le signal, il suffit de régler le GDM sur une fréquence 2, 3 ou 4 fois supérieure à la fréquence du signal mesuré et également de syntoniser une fréquence 2 ou 3 fois plus basse pour voir si vous n'a pas mesuré une harmonique en premier lieu.
Le mode de mesure de fréquence hétérodyne ne fonctionne qu'avec les GDM dotés d'une prise téléphonique dédiée. Il fonctionne sur le principe du mixage des fréquences, par exemple, si notre GDM oscille à 1000kHz et qu'il y a un signal de 1001kHz couplé à la bobine GDM les fréquences hétérodynes (mix) créant un signal sur 1kHz (1001kHz - 1000kHz = 1kHz) qui peut être entendu si des écouteurs sont branchés sur la prise.
Il s'agit d'une méthode beaucoup plus sensible et précise de mesure de fréquence et peut être utilisée pour faire correspondre les cristaux pour le filtre à cristal.
Génération de signaux
Pour utiliser votre GDM comme oscillateur à fréquence variable, il vous suffit d'enrouler une bobine sur la bobine GDM d'origine et d'y connecter un amplificateur tampon. L'utilisation d'un amplificateur tampon est recommandée car prendre la sortie directement de la bobine enroulée sur la bobine GDM la chargera et provoquera une instabilité d'amplitude et de fréquence et peut-être même la diminution des oscillations.
Génération de signaux RF modulés
Certains compteurs de réseau sont capables de générer des signaux modulés AM, ils le font soit en le modulant avec 60 Hz AC à partir du transformateur de puissance, 120 Hz AC après redressement (les deux premiers sont les méthodes habituelles dans l'ancien tube GDM) ou en ayant un générateur AF intégré (plus souvent trouvé dans les TDM à transistors fantaisie). Si la modulation se produit au niveau du générateur, il peut y avoir une petite composante FM dans le signal AM.