升級J2464型教學信號源

長期以來，J2464型教學信號源以其結構小巧、外形美觀≮使用方便，成為各類學校及校內外無線電小組的常用實驗儀器之一。在中學物理課堂教學中，配合示波器可演示—些簡單波形及等幅、調幅、電磁振蕩現象等，它能輸出整個中波波段信號，還能輸出精確的中頻信號，且具有九檔低頻信號選擇輸出功能：信號源由高、中頻信號發生器，低頻信號發生器，鋸齒波信號發生器，超低頻信號發生器和方波變形電路組成，具體為：高、中頻信號發生器是一個普通的共基極變壓器反饋式Lc振蕩器，選擇不同的檔位，通過調節儀器內部的雙聯可變電容，可得到500～1700kHZ的高頻信號和400～580 kHZ的中頻信號，產生的中、高頻振蕩信號經放大后由射跟電路輸出，低頻正弦波振器由電感三點式振蕩電路和射跟電路組成，通過低頻選擇開關，切換電路中振蕩電容容量，可形成不同頻率的低頻正弦波信號，鋸齒波與方波變形電路分別由一個單晶體管張弛振蕩器和一個施蜜特觸發電路組成，超低頻振蕩器是一個變形的無穩態電路，通過兩個三極管輪番導通和截止，產生一個頻率極低的脈動電壓信號，經放大后由射跟電路輸出。

由于J2464型教學信號源是根據教育部《JY11－79》號技術標準，設計于上世紀70年代，受當時無線電技術的限制，電路由分立元件組成，只能產生正弦波、鋸齒波、方波，因其波形種類較少、簡單，頻率也不能連續變化，已經不能滿足當今電子線路教學和實驗的需求，為此對其進行升級改造已顯得十分必要。如下圖所示：該信號源的工作原理比較簡單，不同種類的低頻信號通過各茸電路形成后，經過低頻選擇開關選出需要的信號，再經過低頻增益電位器調節后分為兩路：一路經低頻輸出端子輸出幅度連續可調酶低頻信號，供實驗使用，另一路則到達調幅、等幅選擇開關，當開關打到調幅檔時，低頻信號對高、中頻振蕩信號形成調制，最后通過高頻增益電位器對信號進行幅度調節后，由高頻輸出端子輸出幅度連續可調的高、中頻調幅信號，否則，當開關選擇等幅檔時，低頻信。號斷開，不能對高、中頻振蕩信號形成調制，高頻輸出端子則輸出幅度連續可調的高、中頻等幅信號。

對J2464型教學信號源升級改造的目的是：讓其能夠輸出多種多樣的信號，這只靠其內部電路是不可能實現的，可通過對儀器進行技術改造，將外部信號引入到儀器內部，實現對信號源的升級。改造過程中要求簡單易行，對原電路不形成破壞，當引入外部信號時，其內部信號電路自動斷開，低頻信號由外接信號取而代之，而一旦外部信號電路去除，儀器又能自動得到恢復，筆者用一只3.5 mm的耳機插座加裝在低頻增益電位器之前，就將外部低頻信號順利地引入到信號源內，實現J2464型教學信號源的升級換代，使用后效果十分理想。在教學和實驗過程中，當需要外部信號時，可用一段一頭帶有3.5mm耳機插頭的屏蔽線，將外部信號輸入到信號源內，由于3.5mm耳機插頭的插入，耳機插座觸點開關會將信號源內部信號通路自動斷開，用外來信號加以取代，這一過程和收音機插入耳機后，其自身喇叭會自動停止聲音播放，而耳機又會發出聲音是一個道理，非常方便。由于部分J2464型教學信號源生產年代較早，在其內部印刷電路板上無任何電子元件位號標注，改裝時可通過信號源上的面板標識，找到低頻增益電位器，并確定電位器對應的非接地端位置，將3.5mm耳機插座按圖正確連接，再在信號源面板上合適位置開空安裝，即可完成。

在教學和實驗過程中。外部信號可以通過多種方法獲得，可以由教師采集制作，也可以由學生自己動手完成，可以通過錄音機、rap3、錄音筆等器材；將各種單一樂器、各種物體的振動、人的說話、音樂等聲音進行錄制。輸入到信號源內進行教學實驗，也可以通過下載網上的多款信號制作軟件，安裝后進行信號制作，后者可以產生任意頻率的正弦波、鋸齒波和方波等信號，并可以將不同種類及頻率的信號進行合成，通過計算機音頻輸出接口，將電信號輸入到信號源內進行教學研究，如果在J2464型教學信號源高頻輸出端子上接一環形天線，還具有短距離的中波信號發射功能，教學中可以讓學生通過中波收音機接收，并將接收下來的信號輸入示渡器進行觀察研究，能極大地提高學生的學習興趣，可取得很好的教學效果。

總之，隨著時代發展，過去的—些教學儀器已經不能滿足現代教學的需薯，對其進行升級改造，給老儀器添加新功能，增加新用途，可以讓老儀器設備更好地為現代教育教學服務，節約一定數量的教育資金，老師們不妨一試。