Принципиальные схемы приёмника прямого преобразования на транзисторах. Назначение узлов.
1. Преселектор-усилитель радиочастоты.
В задачу этого блока входит ослабление сильных внедиапазонных мешающих сигналов, побочных каналов приёма, соответствующих частотам 2Fгет., 3Fгет. и т.д. и увеличение минимального уровня принимаемых в заданном диапазоне сигналов до уровня собственных шумов преобразователя (2), что способствует повышению чувствительности приёмника.
Преселектор усилитель - схема
Рис. 3. Схема полосового фильтра.
2. Преобразователь частоты.
Преобразователь осуществляет непосредственный перенос радиочастоты (РЧ) в звуковую частоту (ЗЧ). Он должен иметь высокий коэффициент передачи, малый уровень шума (для повышения чувствительности). В конструкции используется смеситель на встречно-параллельных диодах.
3. Гетеродин.
Гетеродин - генератор колебаний высокой частоты небольшой мощности. Гетеродин во многом определяет качество приёма радиостанции. Первое, очень важное требование, предъявляемое к гетеродину - высокая стабильность его частоты. Любая незначительная нестабильность гетеродина будет приводить к изменению тона телеграфного либо спектра телефонного сигналов. Другое, не менее важное требование состоит в отсутствии модуляции сигнала гетеродина шумом, фоном переменного тока, изменениями напряжения питания. Плавная перестройка частоты гетеродина осуществляется с помощью конденсатора переменной ёмкости.
Схема гетеродина приведена на Рис. 4.
4. Фильтр нижних частот (ФНЧ).
ФНЧ должен подавлять низкочастотные сигналы, частота которых верхней границы речевого спектра (>3 кГц). Качество фильтра определяется в первую очередь числом фильтрующих звеньев (порядком). В конструкции приёмника использован однозвенный индуктивно-ёмкостный фильтр.
Схема фильтра нижних частот Рис. 5.
5. Усилитель звуковой частоты (УЗЧ).
В приёмнике прямого преобразования почти всё усиление происходит в УЗЧ. Он должен иметь большое усиление, порядка 10тыс. … 100тыс. раз, по возможности наименьший уровень шума, обладать достаточной мощностью для обеспечения работы телефонов или громкоговорителя. УЗЧ должен быть хорошо защищённым от наводок электромагнитных волн непосредственно на его вход, наводок по электропитанию.
Усилитель звуковой частоты (УЗЧ). Рис. 6.
В данной конструкции предусмотрен приём сигналов на головные телефоны с сопротивлением 50 Ом.
Конструкция и детали.
Перечень номиналов использованных деталей:
Преселектор-усилитель, преобразователь (1,2) см. рис.2.
Резисторы (мощностью 0,25 Вт):
- R1 - 560 Ом,
- R2 - 10 Ом,
- R3 - 100 Ом,
- R4 - 10 Ом,
- R5 - 1,8 кОм.
Конденсаторы:
- С1 - 10 н,
- С2 - 0,1 мкФ,
- С3 - 10 н,
- С4 - 10 н.
Диоды VD1, VD2 - КД503А.
Транзистор VT1 - КТ3102Г.
- Трансформатор Т1 - на ферритовом кольце 2000 НМ, 18 витков ПЭВ-0,15, намотка в три свитых провода.
Гетеродин. (3) Рис. 4.
Резисторы:
- R1 - 12 Ком,
- R2 - 12 кОм,
- R3 - 680 Ом,
- R4 - 220 Ом.
Конденсаторы:
- С1 - 220 пФ,
- С2 - 5-50 пФ КПЕ,
- С3 - 220 пФ,
- С4 - 470 пФ,
- С5 - 510 пФ,
- С6 - 0,1 мкФ.
Диод VD1 - КС168А.
Транзистор VT1 - КТ315А.
Фильтр нижних частот (ФНЧ). (4) рис. 5.
Конденсаторы:
- С1 - 47 н,
- С2 - 47 н,
Дроссель Т1 - на ферритовом кольце 2000 НМ, 250 витков ПЭЛШО-0,12.
Усилитель звуковой частоты (УЗЧ) (5) рис.6.
Резисторы:
- R1 - потенциометр, 4,7 кОм,
- R2 - 22 кОм,
- R3 - 12 кОм,
- R4 - 10 кОм,
- R5 - 47 кОм,
- R6 - 47 кОм,
- R7 - 2,2 кОм,
- R8 - 12 кОм,
- R9 - 2,4 кОм.
Конденсаторы:
- С1 - 10 мкФ,
- С2 - 4,7 мкФ,
- С3 - 47 мкФ,
- С4 - 10 мкФ.
Транзисторы:
- VT1 - КТ3102Г,
- VT2, VT3 - КТ315А.
Итак, радиоприемник испытывался на коллективной радиостанции и показал хорошие результаты: услышано многие российские и зарубежные радиостанции. Приемник отлично подходит для начинающего радиолюбителя для наблюдений за диапазоном 40 метров. Автор работы: Голубкин Николай Сергеевич, г. Ростов-на-Дону.
Обсудить статью ПРИЁМНИК ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Принципиальная схема самодельного коротковолнового приемника для работы на частотах всех радиолюбительских диапазонов от 160 метров до 10 метров. Названлабораторным (экспериментальным), потому что работает совместно с двумя лабораторными приборами, - генератором ВЧ и подключенным к нему частотомером. Генератор ВЧ используется как гетеродин приемника, а частотомер как шкала настройки.
Особенности приемника
Приемник собран по схеме прямого преобразования, имеет чувствительность не хуже 1 мкВ. Может принимать сигналы радиостанций, работающих телефоном (SSB) и телеграфом (CW).
Органов управления приемником получается довольно много, - перестраиваемый входной контур, регулятор чувствительности, а так же, органы настройки частоты и регулировки выходного напряжения работающего с приемником ГВЧ, и регулятор громкости имеющийся в наушниках (используются «связные» наушники ТОН-2, электромагнитные высокоомные с регулятором в тройнике).
Принципиальная схема
Сигнал от антенны поступает на входной контур, состоящий из набора последовательно включенных катушек L1-L6 и переменного конденсатора С1. Все катушки готовые высокочастотные дросселя промышленного производства. Их подстраивать не нужно. Контур перестраивается на диапазоны скачками с помощью переключателя S1 (галет-ный переключатель с керамическими платами).
Плавная настройка - переменным конденсатором С1 7-180 пФ, односекционным (конденсатор настройки от старого карманного приемника «Юность»). Емкость конденсатора не подобрана по перекрытию диапазонов, поэтому, пределы перестройки захватывают существенно и соседние диапазоны.
Если необходимо, можно ограничить диапазон перекрытия С1 подключением последовательно ему конденсатора, снижающего его максимальную емкость, и параллельно, повышающего его минимальную емкость.
Но это усложнит коммутацию, так как добавочные емкости будут разными для различных диапазонов. Впрочем, можно выбрать и оптимальный вариант, приемлемый для всех диапазонов, если есть необходимость в такой настройке.
Рис. 1. Принципиальная схема всеволнового (160м-10м) лабораторного КВ применика на четырех транзисторах.
С входного контура сигнал поступает на УРЧ на двухзатворном полевом транзисторе VT1 типа BF966. Здесь можно использовать и отечественные двухзатворные полевые транзисторы, например, КП350. С помощью резистора R3 можно регулировать постоянное напряжение на втором затворе VT1, что изменяет коэффициент передачи каскада, и таким образом влияет на чувствительность.
Нагружен УРЧ дросселем L7, индуктивностью 100 мкГн. С него сигнал поступает на смеситель, выполненный на полевом транзисторе VТ2. Это ключевая схема преобразователя частоты.
На затвор поступает напряжение гетеродина, в данном случае, напряжение с выхода лабораторного генератора ВЧ, и с каждым периодом транзистор открывается. На выходном фильтре C7-R8-C8 результат интегрируется в результат преобразования.
Для ВЧ полевой транзистор физически работает как активное сопротивление. И шума не больше чем от обычного резистора. Поэтому можно добиться значительной чувствительности весьма простым способом.
Вывести преобразователь частоты на оптимальный режим работы можно либо задавая на затворе VТ2 постоянное напряжение смещения (отрицательное), либо выбрав достаточно большую амплитуду напряжения гетеродина (несколько вольт).
Здесь оптимального результата достигают регулируя уровень напряжения ВЧ на выходе ГВЧ, так чтобы получить наилучшее качество приема. Но ГВЧ должен быть таким, чтобы максимальное напряжение на его выходе было достаточным с запасом (не ниже ЗV).
С выхода фильтра НЧ C7-R8-C8 низкочастотный сигнал поступает на усилитель НЧ на двух транзисторах VТЗ и VТ4. Усилитель выполнен по схеме с гальванической связью между каскадами.
Режим работы по постоянному току устанавливается автоматически. Нагружен УНЧ на высокоомные головные телефоны «ТОН-2» сопротивлением 1600 Ом с встроенным в тройник резистором - регулятором громкости. Поэтому собственного регулятора громкости в схеме нет.
Детали
В приемнике нет ни одной самодельной намоточной детали. Все катушки, - это дросселя высокочастотные промышленного производства. Номинальные индуктивности дросселей входного контура должны соответствовать указанным на схеме.
Индуктивность дросселя L7 может быть от 80 до 200 мкГн. Можно использовать и самодельные катушки соответствующей индуктивности.
Горчук Н. В. РК-2010-04.
Приемник прямого преобразования для начинающих радиолюбителей пользуется неослабевающим интересом. Описанная конструкция работает на широко распространенных диапазонах 80 м, и 40 м. Поскольку наблюдается большой интерес к системам с прямым преобразованием частоты. Была разработана схема приемник прямого преобразования на 80 и 40 метров. На не дорогих и популярных деталях, которые найдутся практически у каждого радиолюбителя в ящике. При хорошем прохождении приемник обеспечивает прием сигналов как телеграфа (CW) так и (SSB) в полосах 3,5-17 МГц. Одним из недостатков, возникающих в результате прямого преобразования, является прием двух сигналов.
Как это работает?
Принцип прямого преобразования частоты уже объяснялся много раз. Но следует помнить, что акустический сигнал получается, как разность частот входного сигнала и сигнала от генератора.
Приемник прямого преобразования принципиальная схема показана на рисунке.
– переключатель диапазона PZ1 80 / 40m
Коммутация LC (входных и генераторных) цепей
– потенциометры: P1 (регулировка громкости), P2 (грубая настройка), P3 (точная)
– T5-транзистор, обеспечивающий подключение малошумящих наушников
– переключатель питания PZ2 с Li-Ion 2×3,7В аккумуляторами (позволяет переключать с внешнего источника питания 12В на внутренний источник питания)
За тем проследим за ходом сигнала в схеме с прямым преобразованием из антенны до наушников. Вход P1 имеет функцию аттенюатора и в то же время регулятора громкости на входе антенны. Следующим элементом является резонансный контур, это входной фильтр 40 м, фильтрующий сигнал от антенны на вход усилителя транзистор T1 (переключатель PZ1 в верхнем положении, как на схеме). Конденсатор C1 вместе с основной катушкой L1 создает резонансный контур на частоте около 7,1 МГц. После установки переключателя PZ1 в нижней положение конденсатор C1 будет подключен к конденсатору C17, изменяя частоту резонансного контура примерно на 3,7 МГц.
Входной сигнал после усиления с T1 направлен на смеситель, состоящий из двух импульсных диодов D1-D2, соединенных встречно параллельно. Система работает как ключ, закрывая цепь с частотой, равной двойной частоте генератора. Важным свойством такого смесителя является то, что генератор должен быть настроен на частоту, вдвое превышающую частоту входного сигнала, что очень важно из-за большей стабильности генератора и меньшей способности проникать сигнала генератора в антенну.
Потенциометр R4 используется для точного баланса детектора. Генератор YFO на транзисторе T2 подает на детектор сигнал в диапазоне 3500-3600 кГц для диапазона 40 м и 1750-1900 кГц для диапазона 80 м.
Рабочая частота генератора определяется рабочей частотой контура L2C5. Катушка L2 имеет отвод от середины обмотки и работает в диапазоне 40 м (нижняя половина замыкается на землю, используя вторую секцию переключателя PZ1, как на схеме). Настройка частоты генератора реализована с помощью варикапа D3 типа BB112.
В этом случае перестраивание происходит путем изменения напряжения, приложенного к катоду варикапа от потенциометра P2 (основная настройка). Дополнительный потенциометр P3 функционирует как простой прецизионный тюнер. Который обеспечивает точную настройку принимаемой станции (диапазон настройки не является постоянным и является самым большим в верхней части частотного диапазона). Лучшим решением для настройки точности и комфорта было бы использование многооборотного потенциометра, но – без использования шкалы – вы даже не можете определить приблизительную частоту приема.
Калибровка частоты сверху (прием 7.2 МГц) позволяет использовать конденсатор C19. Дополнительный конденсатор C18 полезен при калибровке частоты 3,8 МГц (может оказаться ненужным при точном выборе числа витков катушки).
Диапазон настройки генератора в полосе 40 м ограничен снизу резистором R16.
После установки переключателя PZ1 в нижнее положение (диапазон 80 м) вся обмотка L2 работает, а диапазон настройки увеличивается за счет добавления дополнительного резистора R14. При правильно заданных диапазонах генератора в крайних положениях потенциометра P2 получается прием любительских полос 3,5-3,8 МГц и 7,0-7,2 МГц.
На следующих двух транзисторах T3 и T4 построен двухступенчатый усилитель НЧ. Чтобы подключить наушники на выходе был добавлен дополнительный эмиттерный повторитель на транзисторе Т5. При использовании стереонаушников подключите их параллельно через соответствующее контактное соединение в гнезде для наушников.
Способ питания приемника, благодаря переключателю PZ2 возможно питать от внешнего источника питания около 12 В или от внутренних батарей, что удобно. Например, при работе в полевых условиях или устранении помех от сети электропитания.
В любом случае схема генератора питается стабилизированным напряжением 5 В, выведенным из стабилизированного блока питания 78L05.
Сборка и ввод в эксплуатацию приемник прямого преобразования на 80 и 40 метров.
Вся схема приемника была собрана на односторонней плате (рисунок).
Разумеется, такую плату можно подготовить вручную, взять фольгированный стеклотекстолит с размерами 100×75 мм, вырезать в виде квадратов со сторонами около 8 мм. Такие площадки, изолированные от общего провода, могут быть изготовлены любым способом (травление, фрезеровка или резак).
Сборка элементов приемника на печатной плате показана на рисунке.
На другой стороне платы есть внутренний источник питания и все элементы управления и разъемы.
Разъемы (антенна, питание и наушники) были прикреплены к задней стенке приемника, а потенциометры (P1, P2, P3) были установлены на передней панели. Слева был установлен переключатель диапазонов PZ1 рядом с катушками L1 и L2. Корпус приемника был изготовлен из стеклотекстолита полосок высотой 40 мм, спаянных вместе с монтажной платой. Верхняя и нижняя часть корпуса также могут быть выполнены из стеклотекстолита или алюминиевого листа. Конечно, каждый может выбрать другой металлический корпус, но предлагаемая конструкция выполняет свою задачу хорошо.
В любом случае целесообразно собрать элементы после подготовки всех компонентов корпуса и крепления регулирующих элементов и гнезд. Катушки схемы являются наиболее сложными, поэтому стоит обратить на них особое внимание, поскольку параметры приемника зависят в основном от них.
Катушки приемника были намотаны проволокой 0,4 на двух тороидальных сердечниках T50-2 с наружным диаметром 12,7 мм. Это красные сердечники с размерами 12,7×7,7×4,83 мм и AL = 4,9. Антенная катушка L1 (5uH) содержит 32 витка с отводом от 6 витка от соединения с общим проводом, и катушка связи L1 (тот же провод). Катушка генератора L2 (12.5uH) содержит 50 витков провода с отводом посередине, то есть после 25-го витка катушки (около 3.2uH). Все обмотки должны быть равномерно распределены по всей окружности, и после намотки рекомендуется проверить их с помощью измерителя индуктивности или мультиметра.
При включении схемы сначала проверьте значения напряжения на коллекторах транзисторов, если они близки к примерно половине напряжения питания. В случае существенных различий (которые могут иметь место с использованием транзисторов и другого коэффициента усиления), базовые резисторы должны быть скорректированы.
Убедившись, что рабочие напряжения всех транзисторов установлены правильно, необходимо проверить генератор. Выходную частоту приемника можно проверить с помощью частотомера, соединенного через конденсатор около 20 пФ, например, с резистора R4 или дополнительным приемником (с короткой антенной в виде провода), подобной нашему приемнику (в начале резистор R6 должен быть установлен на максимальный сигнал). Чтобы получить нижний и верхний диапазоны, выполните следующие операции в крайних положениях основной ручки настройки.
Сначала установите ползунок P2 в крайнее правое положение (P3 может быть посередине), а переключатель PZ1 – в положение 80 м. Если напряжение на катоде диода близко к 5 В, крайние выводы потенциометра P2 должны быть заменены.
При таких настройках частота генератора должна быть немного выше 1,9 МГц. Если частота не совпадает ее корректируем конденсатором (C19) точно до значения 1900 кГц, что соответствует принятой частоте 3,8 МГц. Если этого не может быть достигнуто с помощью конденсатора, вам нужно будет отрегулировать конденсатор C5 (уменьшение приведет к увеличению частоты). Если возникнет желание откорректировать число витков катушки L2, это нужно сделать симметрично, то есть по обе стороны от отвода.
После перемещения PZ1 до 40 м частота должна быть близка к 3,6 МГц. Лучше, если она будет немного выше, потому что тогда его можно легко отрегулировать, подбором конденсатора C18. Также может потребоваться перемещение отвода, что физически не так просто, потому что тогда вы должны намотать на одну сторону, а с другой – отматывать ту же самую часть витков катушки. В любом случае вам нужно получить ровно 3600 кГц, что соответствует принятой частоте 7.2 МГц. Может случиться так, что ранее установленное значение 1900 кГц изменилось, поэтому вам нужно снова его исправить, пока он не будет работать.
Установка более низких значений частоты будет проще, если вы сначала включите установочный потенциометр R16 вместо, например, 47k. После установки P2 в крайнее левое положение и PZ1 до 40 м, значение R16 должно быть выбрано так, чтобы частота генератора составляла 3500 кГц, что соответствует принятой частоте 7,0 МГц. В свою очередь, после перемещения PZ1 до 80 м, значение R14 должно быть выбрано так, чтобы частота генератора составляла 1750 кГц (полученная частота 3,5 МГц).
Если невозможно получить настройку нижних диапазонов таким образом, где работают телеграфные станции, это означает, что диапазон настройки слишком мал то надо увеличить конденсатор C20, но вся операция настройки должна быть выполнена заново. Эта проверенная процедура также будет полезна при настройке более узких диапазонов, ограниченных, например, наиболее используемым SSB участка. В этом случае вместо варикапа D3 BB112 вы можете использовать другой вариант с меньшим диапазоном (может быть достаточно двух диодов BB105).
При настроенном генераторе, конечным этапом настройки приемника будет проверка его работы с подключенной антенной. Также стоит попытаться выбрать значение конденсатора C1 для самого сильного сигнала принимаемой станции в середине диапазона 40 м. Наконец, установите ползунок R6 в наилучшее соотношение сигнал / шум.
Последним шагом будет создание временной шкалы частот вокруг потенциометра P2
Потенциометр R4, используемый для точного баланса детектора, можно установите минимальный сигнал на резисторе R3 с помощью, например, вч пробника к мультиметру.
При сопряжении диоды R4 могут быть опущены, например, путем замыкания частей провода. Приемник с двух диапазонной антенной 80/40 м позволил принять достаточное количество местных и зарубежных станций CW / SSB. Антенна диполь: 2×19,5 м, соединенный одним коаксиальным кабелем.
Случилось так, что в определенное время и в особых условиях распространения радиоволн можно было слышать станции в приемнике на частоте 40 м независимо от настройки частоты. Этот нежелательный эффект снижается после включения аттенюатора P1. Использование этого аттенюатора также было необходимо в случае близкой, сильной радиостанции – соседей. Любительские диапазоны 80 м и 40 м в течение дня обычно подходят для ближней радиосвязи. Ночью эти диапазоны «открываются», и можно слушать европейские страны и даже станции с других континентов (DX).
Приемник предназначен для работы на частотах всех радиолюбительских диапазонов от 160 метров до 10 метров. Приемник собран по схеме прямого преобразования, имеет чувствительность не хуже 0,5 мкВ. Может принимать сигналы радиостанций, работающих телефоном (SSB) и телеграфом (CW). Органов управления приемником получается три -перестраиваемые одним двухсекционным конденсатором гетеродинный и входной контуры, регулятор чувствительности, регулятор громкости.
Картинка кликабельна
Сигнал от антенны поступает на входной контур, состоящий из набора последовательно включенных катушек L1-L6 и секции С1.1 переменного конденсатора С1. Конденсатор С18, включенный последовательно конденсатору С1.1 уменьшает его перекрытие по емкости.
Все катушки входного контура готовые высокочастотные дросселя промышленного производства. Их подстраивать не нужно. В процессе налаживания подстройку контура осуществляют подстроечным конденсатором С21 Контур перестраивается на диапазоны скачками с помощью секции S1.1 переключателя S1 (галетный переключатель с керамическими платами). Плавная настройка секцией С1.1 переменного конденсатора.
С входного контура сигнал поступает на УРЧ на двухзатворном полевом транзисторе VT1 типа BF966. Здесь можно использовать и отечественные двухзатворные полевые транзисторы, например, КП350. С помощью резистора R3 можно регулировать постоянное напряжение на втором затворе VT1, что изменяет коэффициент передачи каскада, и таким образом влияет на чувствительность.
Нагружен УРЧ высокочастотным трансформатором Т1, который необходим для подачи симметричного РЧ сигнала на симметричный вход преобразователя частоты на микросхеме А1.
Микросхема А1 типа SA612A (или её аналог NE612) предназначена для преобразователей частоты супергетеродинных приемных трактов связной аппаратуры. Здесь она работает почти по прямому назначению, - смеситель-демодулятор. «Почти» - потому что промежуточная частота нулевая, то есть, промежуточной частотой является демодулированный сигнал ЗЧ.
В гетеродине используется контур, состоящий из последовательно включенных катушек L7-L12 и секции С1.2 переменного конденсатора С1. Конденсатор С19, включенный последовательно конденсатору С1.2 уменьшает его перекрытие по емкости.
Все катушки гетеродинного контура готовые высокочастотные дросселя промышленного производства. Их подстраивать не нужно. В процессе налаживания подстройку контура осуществляют подстроечным конденсатором С22 Контур перестраивается на диапазоны скачками с помощью секции S1.2 переключателя S1 (галетный переключатель с керамическими платами). Плавная настройка -секцией С1.2 переменного конденсатора.
В связи с тем, что это приемник прямого преобразования, и «промежуточная» частота практически равна от нуля до нескольких килогерц, настройка гетеродинного и входного контуров практически совпадают.
Важный недостаток любого приемника прямого преобразования в высокой чувствительности к помехам в виде низкочастотных наводок с частотой электросети, которые поступают в приемник самыми разными путями. Причина этого кроится в самом принципе работы приемника прямого преобразования, основное усилиние происходит по НЧ, и поэтому УНЧ обладает большим коэффициентом усиления.
Но микросхема SA612A имеет противофазный выход преобразователя частоты. Если это использовать совместно с УНЧ с противофазным входом, то получается так, что УНЧ обладает большим коэффициентом усиления только при поступлении на его входы противофазных сигналов. А вот к синфазным сигналам, которые поступают не от преобразователя, а другими путями, он очень мало чувствителен. Таким образом, можно предельно снизить чувствительность приемника к наводкам.
Платой за столь эффективное подавление наводок является сложность регулятора громкости, в котором должен быть сдвоенный переменный резистор (R9).
Катушки L1-L12 - готовые ВЧ дроссели, покупные. Но при желании (или необходимости) их можно намотать самостоятельно, воспользовавшись одной из известных формул расчета.
ВЧ-трансформатор намотан на ферритовом кольце внешним диаметром 7 мм. Намотка сделана сложенным вдвое проводом ПЭВ 0,23. Всего - 50 витков. После намотки выводы разделаны и с помощью прозвонки определены выводы обмоток трансформатора.
Налаживание приемника состоит в подстройке С21 и С22 для того чтобы перекрывались все диапазоны. Еще нужно провести градуировку шкалы. В данном приемнике контура сделаны упрощенным способом, поэтому в каждом диапазоне перекрытие происходит с большим запасом. Этот недостаток, в принципе, можно устранить дополнительными корректирующими конденсаторами для каждого диапазона, но это сильно усложнит коммутации.
Пресытившись конструкциями на лампах и современных компонентах в последнее время в ностальгическом порыве маюсь конструкциями на германиевых транзисторах.
Начитавшись на форумах, что, дескать, из-за несовершенства технологии производства их параметры со временем сильно деградируют, для проверки своих запасов даже приобрёл промышленный измеритель параметров транзисторов и маломощных диодов Л2-54.
Протестировал более сотни разных экземпляров транзисторов и могу с удовлетворением отметить, что ни один не забраковал – все как минимум с полуторакратным (а чаще всего с 2-3 кратным) запасом соответствуют справочным данным. Так что совсем не грех их трудоустроить, тем паче, что в мою юность многие из них были столь же желанны, как и недоступны.
И начинаем традиционно – с постройки УНЧ .
Целый ряд популярных и по сей день радиолюбительских приемников, например , выполнены на германиевых транзисторах и рассчитаны на работу на дефицитные ныне высокоомные наушники. Рекомендуемые там же для повышения выходной мощности простые эмиттерные повторители способны обеспечить более-менее пристойное звучание лишь на связные низкоомные наушники (100- 600 Ом) или низкоомную нагрузку (4-16 Ом современные наушники или динамик), подключаемую через трансформатор с Ктр не менее 1/5 (1/25 по сопротивлению) и всё равно при малых уровнях сильно сказывается искажения типа ступенька. Можно, конечно, попробовать притулить туда современные УНЧ на ИМС, но они требуют плюсовое питание. Можно пойти еще дальше и перевести конструкции на современные транзисторы, но… теряется «изюминка», вкус времени — «ностальжи», так что это не наш путь.
Существенно улучшить качество звучания на низкоомную нагрузку и обеспечить громкоговорящий прием поможет усилитель мощности с глубокой ООС (рис.1 обведён синей рамкой), подключаемый вместо высокоомных наушников.
Как видим, его схема почти классика 60-70гг. Отличительной чертой является глубокая (более 32 дБ) ООС по постоянному и переменному току (через резистор R7), что и обеспечивает высокую линейность усиления (при средних уровнях Кг менее 0,5%, при малой (менее 5 мВт) и максимальной мощности (0,5 Вт) Кг достигает 2%). Несколько непривычное включение регулятора громкости обеспечивает повышение глубины ООС при уменьшении громкости, благодаря этому оказалось возможным сделать УНЧ более экономичным (ток покоя всего УНЧ ППП не более 7 мА) практически при полном отсутствии искажений типа «ступенька». Конденсатор С6 ограничивает полосу пропускания на уровне примерно 3,5 кГц (без него она превышает 40 кГц!), что также снижает уровень собственных шумов – УНЧ очень тихий. Уровень собственных шумов на выходе примерно 1,2 мВ! (при заземлённом левом выводе С1). Общий Кус со входа (с левого вывода С1) примерно 8 тыс. Т.о. уровень собственных шумов приведенных ко входу — примерно 0,15 мкВ. При подключении к реальному источнику сигнала (ФНЧ) за счет токовой составляющей уровень собственных шумов, приведенных ко входу, возрастает до 0,3-0,4 мкВ.
В выходном каскаде применены недорогие и надежные ГТ403. УНЧ способен выдать «на гора» и большую мощность (до 2,5 Вт на нагрузке 4 Ома), но тогда потребуется установить транзисторы на радиаторы и/или применить более мощный (П213, П214 и т.п.), но, на мой взгляд, 0,5 Вт и современном чувствительном динамике «за глаза» хватает даже при прослушивании музыки. Для усилителя НЧ пригодны практически любые германиевые низкочастотные транзисторы соответствующей структуры и Н21э транзисторов не менее 40 (Т2, T3, Т4 –МП13-16, МП39-42, а Т5- МП9-11, МП35-38). Если планируется применение этого УНЧ в ППП, то нужно, чтобы Т1 был малошумящим (П27А, П28, МП39Б). Для выходного каскада пары Т4,Т5 и Т6,Т7 желательно подобрать с близкими (не хуже +-10%) значениями Н21е.
За счет глубокой ООС по постоянному току режимы УНЧ устанавливаются автоматически. При первом включении проверяют ток покоя (5-7 мА) и при необходимости добиваются требуемого подбором более удачного экземпляра диода. Упростить эту процедуру можно, если воспользоваться китайским мультиметром. Он в режиме прозвонки диодов пропускает через диод ток примерно 1 мА. Нам нужен экземпляр с падением напряжения порядка 310-320 мВ.
Для испытаний мощного УНЧ была выбрана схема простого двухдиапазонного ППП RA3AAE. Давно хотел её попробовать, да всё как-то руки не доходили, а тут такая оказия (hi!).
Сразу сделал небольшие корректировки схемы (см. рис.3), которые здесь и опишу. Всё остальное, в т.ч. и процесс настройки смотрите в книжке .
В качестве двухзвенного ФНЧ уже традиционно применил магнитофонную универсальную головку, что обеспечило повышенную селективность по соседнему каналу. Катушка ФНЧ имеет довольно большую собственную емкость, поэтому она существенно нагружает ГПД, особенно если намотана не ПЭЛШО, а простым проводом типа ПЭВ, ПЭЛ (в т.ч. и магнитофонные ГУ). В этом случае собственная емкость катушки настолько велика, что весьма проблематично запустить ГПД с нормальной амплитудой на диодах — с этим сталкивались многие коллеги. Вот поэтому сигнал ГПД лучше снимать не с отвода катушки, а катушки связи, что исключает все эти проблемы и заодно полностью исключает попадание напряжение ГПД на вход УНЧ. Дабы не заморачиваться намоткой нашел подходящие готовые катушки и вперёд, к испытаниям ППП и неожиданно натолкнулся на серьезные «грабли» — при переключении на 40м диапазон амплитуда сигнала ГПД на катушке связи уменьшается в 2 раза! Ладно, подумал я, может у меня гранаты, то бишь катушки, не той системы (hi!). Нашел каркасы и перемотал строго по автору (см. фото)
и здесь надо отдать должное Владимиру Тимофеевичу — без дополнительных телодвижений сразу попал в указанные частотные диапазоны — как входных контуров, так и ГПД.
Но… проблема осталась, а это значит, что нельзя оптимально настроить смеситель на обоих диапазонах – если выставить оптимальную амплитуду на одном, то на другом диоды будут или закрыты или практически постоянно открыты. Возможен только некий средний, компромиссный, вариант установки амплитуды ГПД, когда смеситель будет более-менее работать на обоих диапазонах, но с повышенными потерями (до 6-10 дБ). Решение проблемы оказалось поверхности – использовать свободную группу переключения в тумблере для коммутации эмиттерного резистора, которым и будем устанавливать оптимальную амплитуду ГПД на каждом диапазоне. Для контроля и регулировки оптимальной амплитуды ГПД применим такую же методу, как в .
Для этого левый (см. рис.3) вывод диода D1 переключаем на вспомогательный конденсатор 0С1. В результате получается классический выпрямитель напряжения ГПД с удвоением. Этот своеобразный «встроенный ВЧ вольтметр» и дает нам возможность провести фактически прямое измерение режимов работы конкретных диодов от конкретного ГПД непосредственно в работающей схеме. Подключив для контроля к 0С1 мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения, подбором эмиттерных резисторов (с начала R3 на 40м диапазоне, затем R5 на 80м) добиваемся напряжения +0,8…+1 В – это и будет оптимальное напряжения для диодов 1N4148, КД522,521 и т.п. Вот вся настройка. Подпаиваем вывод диода обратно на место, а вспомогательную цепочку убираем. Теперь при оптимальном работающем смесителе можно оптимизировать (увеличить) его подключение к входному контуру (отвод делается не от 5 , а от 10 витка L2), тем самым повысить чутьё на 6-10дБ на обоих диапазонах.
По цепи питания мощного двухтактного УНЧ возможны большие пульсации напряжения, особенно при питания от батарей. Поэтому для питания ГПД применен экономичный параметрический стабилизатор напряжения на Т4, где в качестве стабилитрона использован обратносмещённый эмиттерный переход КТ315 (что было под рукой). Выходное напряжение стабилизатора выбрано порядка -6..-6,5в, что обеспечивает стабильную частоту настройки при разряде батареи вплоть до 7в. Из-за пониженного напряжения питания ГПД число витков катушки связи L3 увеличено до 8 витков. Но у КТ315 разброс по напряжению пробоя эмиттерного перехода довольно большой – первый попавшийся дал 7,5в – многовато, второй дал 7в (см. графики из )
– уже хорошо, применив в качестве Т4 кремниевый КТ209в получил требуемые -6,3в. Если не хочется заморачиваться с подбором, можно в качестве Т5 поставить КТ316, тогда Т4 должен быть германиевым (МП39-42). Тогда имеет смысл для унификации и в ГПД поставить КТ316 (см. рис.4), что положительно скажется на стабильности частоты ГПД. Именно такой вариант у меня сейчас работает.
Загрузка...