Приемник начинающего коротковолновика-наблюдателя работает в диапазонах 28; 21; 14,0; 7,0; 3,5 МГц и предназначен для приема радиостанций, работающих телефоном и телеграфом.
Основными узлами приемника являются: преобразователь на лампе Л1 (6А10С), сеточный детектор Л2 (6К3) с обратной связью и двухкаскадный усилитель низкой частоты Л3 (6Н7С).
Рис.1. Принципиальная схема приемника
Для облегчения изготовления приемника начинающими коротковолновиками входные контуры в процессе приема радиостанции не перестраиваются. Заметного ослабления чувствительности на краях диапазона не наблюдается. В преобразователе применен одиночный контур ПЧ, на который для увеличения чувствительности и избирательности приемника подается положительная обратная связь. С целью устранения помех по зеркальному каналу ПЧ выбрана высокой 1600 кГц.
Необходимый режим работы лампы Л1 по экранирующей сетке, при котором получается устойчивая работа гетеродина, подбирается сопротивлением R2. R3 и C8 выполняют функции гридлика.
Величина обратной связи регулируется потенциометром R9, включенным в цепь экранирующей сетки лампы детекторного каскада. При приеме дальних станций, работающих телефоном, величину обратной связи следует устанавливать близкой к критической; при приеме станций, работающих телеграфом, - выше критической.
Детали и конструкция
Катушки индуктивности намотаны на картонных каркасах диаметром 10 мм и длиной 40 мм.
Рис.2. Чертеж катушек индуктивности L1-L5
Рис.3. Чертеж катушек индуктивности L6-L10
Катушка L12 должна иметь возможность передвигаться относительно катушки L11. Расстояние между ними подбирается опытным путем. Катушки L11 и L12 заключены в медный или алюминиевый экран. В верхней части экрана закреплена гайка (на рисунке не показана), в которой вращается винт ферритового сердечника. С помощью этого сердечника можно производить настройку контура L11, L12.
Рис.4. Чертеж катушек индуктивности L11-L12
Трансформатор Тр1 намотан на сердечнике Ш15, толщина набора 20 мм. Обмотка 1 содержит 3000 витков провода ПЭЛ 0,12; обмотка 2 - 70 витков провода ПЭЛ 0,4. Можно использовать готовый - от промышленного приемника "Воронеж". Силовой трансформатор также готовый с подходящими питающими напряжениями. Выпрямитель должен обеспечивать ток не менее 25 мА при напряжении 230...250 В.
Налаживание приемника
Налаживание приемника несложно. Низкочастотная часть и сеточный детектор обычно начинают работать сразу. Если при увеличении напряжения на экранирующей сетке лампы Л2 генерация не возникнет, следует уменьшить расстояние между катушками L11 и L12. При отсутствии генерации и в этом случае, необходимо переключить концы у обмотки обратной связи L12 или перевернуть ее. Если генерация будет возникать при среднем положении движка потенциометра R9, регулировку детекторного каскада можно считать законченной.
При настройке преобразовательного каскада сначала необходимо проверить, работает ли гетеродин. Если гетеродин работает, то при закорачивании лепестка 8 лампы Л2 на катод, падение напряжения на R1 возрастает. В случае отсутствия генерации следует более тщательно подобрать напряжение на экранирующей сетке Л1 путем изменения величины R2.
Изменение границ диапазонов осуществляется изменением емкости С12-С16 и более тщательным подбором числа витков катушек L6-L10.
Включив диапазон 40 м и присоединив к приемнику антенну, пытаются принять какую-либо радиостанцию. Затем, вращая винт сердечника L11 и подстраивая конденсатор С5, добиваются максимальной громкости приема.
Простой приёмник наблюдателя на двухзатворных полевых транзисторах, например, импортные серий BF9xx, доступны и дёшевы. У них относительно малый разброс параметров, малые шумы и большая крутизна.
При этом они хорошо защищены от пробоя статическим электричеством. На таких транзисторах можно конструировать простые и эффективные смесители для радиоприёмников. На рис. 1 показана типовая схема такого смесителя.
Напряжение сигнала подают на первый затвор транзистора, а напряжение гетеродина (генератора плавного диапазона, ГПД) - на второй Динамический диапазон смесителя (по интермодуляции - около 70 дБ, по блокированию - более 90 дБ) достигает максимального значения при напряжении смещения на затворах транзистора, близком к нулю. Высокое выходное сопротивление транзистора (10…20к0м) хорошо согласуется с широко распространёнными магнитострикционными электромеханическими фильтрами на частоту 500 кГц, а малый ток стока (примерно 1… 1,5 мА) позволяет применить непосредственное включение обмотки возбуждения ЭМФ. При этом значительная крутизна преобразования (примерно 1,5…2мА/В) обеспечивает получение приемлемой чувствительности приёмника даже без УПЧ. Высокое входное сопротивление по обоим входам существенно упрощает согласование смесителя с преселектором и ГПД.
На основе этих смесителей, используя дисковый ЭМФ на частоту 500 кГц со средней полосой пропускания, за пару часов неспешной, в удовольствие, работы был изготовлен простой как по схеме, так и в налаживании достаточно чувствительный и помехоустойчивый приёмник наблюдателя на диапазон 80 метров. Его схема представлена на рис. 2. Входной сигнал с уровнем 1 мкВ поступает на регулируемый аттенюатор, выполненный на сдвоенном переменном резисторе R27. В сравнении с одинарным резистором подобное решение обеспечивает глубину регулировки ослабления более 60 дБ во всём КВ диапазоне, что позволяет обеспечить оптимальную работу приёмника практически с любой антенной.
Далее сигнал поступает на входной диапазонный полосовой фильтр, образованный элементами L1, L2, С2, СЗ, С5 и С6 с внешне ёмкостной связью через конденсатор С4. Показанное на схеме подключение аттенюатора к первому контуру через ёмкостный делитель С2СЗ рекомендуется для низкоомных антенн (четвертьволновый “луч” длиной около 20 м, диполь или “дельта” с фидером из коаксиального кабеля). Для высокоомной антенны в виде отрезка провода длиной, значительно меньшей четверти длины волны, выход аттенюатора (верхний по схеме вывод резистора R27.2) следует подключить к выводу Х1 платы, соединённому с первым контуром входного фильтра через конденсатор С1. Способ подключения конкретной антенны подбирают экспериментально по максимальной громкости и качеству приёма.
Двухконтурный ДПФ оптимизирован под сопротивление антенны 50 Ом и сопротивление нагрузки 200 Ом (R4) Коэффициент передачи ДПФ за счёт трансформации сопротивлений составляет примерно +3 дБ. Так как с приёмником может применяться антенна любой случайной длины, а при регулировке аттенюатором сопротивление источника сигнала на входе ДПФ может меняться в широком диапазоне, на входе фильтра установлен согласующий резистор R1, обеспечивающий в таких условиях достаточно стабильную АЧХ. Выделенный ДПФ сигнал с уровнем не менее 1,4 мкВ поступает на вход смесителя - первый затвор транзистора VT1. На его второй затвор через конденсатор С7 поступает напряжение сигнала гетеродина с уровнем 1 …3 Вэфф.
Сигнал промежуточной частоты (500 кГц), являющийся разностью частот гетеродина и входного сигнала, с уровнем порядка 25…35 мкВ выделяется в цепи стока транзистора VT1 контуром, образованным индуктивностью обмотки фильтра Z1 и конденсаторами С12 и С15. Цепи R11C11 и R21C21 защищают общую цепь питания смесителей от попадания в неё сигналов гетеродина, промежуточной и звуковой частоты.
Первый гетеродин приёмника выполнен по схеме ёмкостной трёхточки на транзисторе VT2. Контур гетеродина образуют элементы L3C8-С10. Частоту гетеродина можно перестраивать конденсатором переменной ёмкости С38 в полосе 4000…4300 кГц (с некоторым запасом по краям). На диапазоне 80 метров любительские радиостанции используют нижнюю боковую полосу, а тракт ПЧ приёмника (см. ниже) ориентирован на выделение верхней боковой полосы. Чтобы обеспечить инвертирование боковой полосы принимаемого сигнала, частота ГПД должна лежать выше любительского диапазона 80 метров. Резисторы R2, R5 и R7 определяют и жёстко задают (за счёт глубокой ООС) режим работы транзистора по постоянному току. Резистор R6 улучшает спектральную чистоту (форму) сигнала. Питание обоих гетеродинов (+6 В) стабилизировано интегральным стабилизатором DA1. Цепи R10C14C16 и R12C17 защищают общую цепь питания обоих гетеродинов и развязывают их друг от друга.
Основную селекцию сигналов в приёмнике выполняет ЭМФ Z1 со средней полосой пропускания шириной 2,75 кГц В зависимости от типа применённого ЭМФ селективность по соседнему каналу (при расстройке на 3 кГц выше или ниже полосы пропускания) достигает 60…70 дБ. С его выходной обмотки, настроенной в резонанс конденсаторами С19, С22, сигнал поступает на смесительный детектор, выполненный на транзисторе VT4, по схеме, аналогичной первому смесителю. Его высокое входное сопротивление позволило получить минимально возможное затухание сигнала в ЭМФ (порядка 10… 12 дБ), и поэтому на первом затворе транзистора VT4 уровень сигнала составляет не менее 8…10 мкВ.
Второй гетеродин приёмника выполнен на транзисторе VT3 почти по такой же схеме, что и первый, только вместо катушки индуктивности применён керамический резонатор ZQ1. В этой схеме генерация колебаний возможна только при индуктивном сопротивлении цепи резонатора (когда частота колебаний находится между частотами последовательного и параллельного резонансов). Нередко в подобных приёмниках во втором гетеродине используют довольно дефицитный комплект - кварцевый резонатор на 500 кГц и ЭМФ с верхней полосой пропускания. Это удобно, но заметно удорожает приёмник. В нашем приёмнике в качестве частотозадающего элемента применён широко распространённый керамический резонатор на 500 кГц от пультов на ДУ, имеющий широкий межрезонансный интервал (не менее 12… 15 кГц). Конденсаторами С23 и С24 второй гетеродин легко перестраивается по частоте в пределах минимум 493…503 кГц и, как показал опыт, при исключении прямых температурных воздействий имеет достаточную для практики стабильность частоты.
Благодаря этому свойству для приёмника подходит практически любой ЭМФ со средней частотой около 500 кГц и полосой пропускания 2,1…3,1 кГц . Это может быть ЭМФ-11Д-500-3,0В или ЭМФДП-500Н-3,1 или ФЭМ-036-500-2,75С, использованный автором. Буквенный индекс указывает, какую боковую полосу относительно несущей выделяет данный фильтр - верхнюю (В) или нижнюю (Н), или же частота 500 кГц приходится на середину (С) полосы пропускания фильтра. В нашем приёмнике это не имеет значения, поскольку при налаживании частоту второго гетеродина устанавливают на 300 Гц ниже полосы пропускания фильтра, и в любом случае будет выделяться верхняя боковая полоса.
Сигнал второго гетеродина частотой около 500 кГц (в авторском экземпляре 498,33 кГц) и напряжением примерно 1.5…3 Вэфф поступает на второй затвор транзистора VT4. В результате преобразования спектр сигнала переносится в область звуковых частот. Коэффициент преобразования (усиления) детектора - около 4.
Сигнал с выхода УЗЧ детектируется диодами VD1. VD2, и управляющее напряжение АРУ поступает в цепь затвора регулирующего транзистора VT5. Как только уровень напряжения превысит пороговый (около 1 В), транзистор откроется и образованный им и резистором R20 делитель напряжения стабилизирует выходной сигнал звуковой частоты на уровне примерно 0,65…0,7 ВЭфф, что соответствует максимальной выходной мощности примерно 60 мВт. При такой мощности современные импортные динамики с высоким КПД способны озвучить трёхкомнатную квартиру, а вот для некоторых типов отечественных динамиков этого может оказаться мало. В этой ситуации можно повысить в два раза пороговое напряжение АРУ. установив в качестве VD1, VD2 красные светодиоды и увеличив напряжение питания УЗЧ до 12 В.
В режиме покоя или при работе на высокоомные головные телефоны приёмник достаточно экономичен - потребляемый ток не превышает 12 мА С динамической головкой с сопротивлением 8 Ом при максимальной громкости звучания потребляемый ток может достигать 45 мА. Для питания приёмника годится любой промышленный или самодельный блок питания, обеспечивающий стабилизированное напряжение +9 В при токе не менее 50 мА. Для автономного питания удобно применить гальванические элементы, размещённые в специальном контейнере, или аккумуляторы.
Например, аккумуляторная батарея HR22 (типоразмера “Крона”) с напряжением 8.4 В и ёмкостью 200 мА-ч обеспечивает более чем трёхчасовое прослушивание эфира на динамическую головку при средней громкости и более десяти часов на высокоомные телефоны.Все детали приёмника, кроме разъёмов, переменных резисторов и КПЕ, смонтированы на плате размерами 45×160 мм из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Чертежи платы со стороны печатных проводников и расположением деталей приведены на рис.
Транзисторы VT1,VT4 могут быть любыми из серий BF961, BF964, BF980, BF981 или отечественные серии КП327. Для некоторых указанных типов, возможно, придётся подобрать номинал резистора в цепи истока для получения тока стока 1 …2 мА. Для гетеродинов подойдут импортные транзисторы структуры п-р-п - 2SC1815, 2N2222 или отечественные КТ312, КТ3102, КТ306, КТ316 с любыми буквенными индексами. Полевой транзистор 2N7000 может быть заменён его аналогами BS170, BSN254, ZVN2120A, КП501А. Диоды 1N4148 - любыми кремниевыми, например, КД503, КД509, КД521, КД522 с любым буквенным индексом.
Постоянные резисторы - любого типа мощностью рассеивания 0,125 или 0,25 Вт. Детали, устанавливаемые навесным монтажом на шасси, также могут быть любого типа. Сдвоенный переменный резистор R27 может иметь сопротивление 1…3,3к0м, a R26 - 47…500 Ом. Конденсатор настройки С38 - малогабаритный с воздушным диэлектриком и максимальной ёмкостью не менее 240 пФ, например, малогабаритный КПЕ от транзисторного радиовещательного приёмника. Конденсатор следует оснастить простейшим верньером с замедлением 1:3…1:10.
Контурные конденсаторы - малогабаритные керамические КД, КТ, КМ, КЛГ, КЛС, К10-7 с малым ТКЕ (групп ПЗЗ, М47 или М75) или аналогичные импортные (дисковые оранжевые с чёрной точкой или многослойные с нулевым ТКЕ - MP0). Подстроечные конденсаторы - CVN6 фирмы BARONS или аналогичные малогабаритные. Конденсаторы С26 и С29 желательно применить термостабильные плёночные, металлоплёночные, например, серий MKT, МКР и аналогичные. Остальные блокировочные керамические и оксидные - любого типа, импортные, малогабаритные. В качестве катушек ДПФ L1 и L2 применены стандартные малогабаритные дроссели ЕС24 индуктивностью 22 мкГн. Такой вариант позволяет отказаться от столь нелюбимых многими начинающими радиолюбителями самодельных катушек.
Катушка гетеродина L3 - самодельная Для её намотки использован готовый каркас с подстроечником диаметром 2,8 мм из феррита 600НН и экраном от стандартных контуров ПЧ 465 кГц отечественных транзисторных радиоприёмников. Для получения индуктивности 8,2 мкГн требуется 31 виток провода диаметром 0,17…0,27 мм. После намотки катушки равномерно в трёх секциях внутрь каркаса ввинчивают подстроечник, и затем эту конструкцию заключают в алюминиевый экран. Штатный цилиндрический магнитопровод не используют. Вообще, в качестве каркаса самодельных катушек можно применить любые доступные радиолюбителю, разумеется, с соответствующей корректировкой печатных проводников. Очень удобны и термостабильны импортные от контуров ПЧ 455 кГц, подстроечником которого служит ферритовый горшок, имеющий резьбу на наружной поверхности и шлиц под отвёртку. Провод во всех вариантах диаметром 0,17…0,27 мм.
Как уже отмечалось выше, в ДПФ в качестве катушек индуктивности применены стандартные импортные малогабаритные дроссели типа ЕС24 и аналогичные. Разумеется, если приобрести готовые дроссели требуемой индуктивности проблематично, можно применить и в ДПФ самодельные катушки, рассчитав число витков по приведённым выше формулам. И наоборот, если возникнут трудности с намоткой самодельных катушек, в качестве L3 также можно применить готовый импортный дроссель 8,2 мкГн. Дроссель L4 - любой готовый с индуктивностью в пределах 70…200 мкГн. Его можно изготовить самостоятельно, намотав 20-30 витков проводом ПЭВ-2 0,15 на магнитопроводе типоразмера К7х4х2 (К10x6x3) из феррита проницаемостью 600…2000 (большее число витков соответствует меньшим значениям диаметра и/или проницаемости).
Правильно смонтированный приёмник с исправными деталями начинает работать, как правило, при первом же включении. Тем не менее полезно провести все операции по его налаживанию в последовательности, изложенной ниже. Регулятор громкости устанавливают в положение максимального сигнала. С помощью мультиметра, включённого в разрыв цепи питания, проверяют, что потребляемый ток не превышает 12…15 мА и в динамике прослушивается собственный шум приёмника. Затем, переключив мультиметр в режим измерения постоянного напряжения. измеряют напряжения на выводах микросхемы DA2 и транзисторов. Они должны соответствовать данным, приведённым в табл. 1 и 2.
Далее проводят простейшую проверку общей работоспособности основных узлов. При исправном УЗЧ прикосновение руки к выводу 3 DA2 должно вызывать появление в динамике громкого, рычащего звука. Прикосновение к общей точке соединения элементов С27, R19, R20 должно привести к появлению такого же по тембру звука, но заметно меньшей громкости - это включилась в работу АРУ. Проверяем токи стоков полевых транзисторов по падению напряжения на истоковых резисторах R9 и R16. Если оно превышает 0,44 В (т. е. ток стока транзистора превышает 2 мА), следует увеличить сопротивление истоковых резисторов и добиться уменьшения тока стока до 1 …1,5 мА.
Для установки расчётной частоты второго гетеродина снимаем технологическую перемычку J2 и вместо неё к этому разъёму подключаем частотомер. При этом транзистор VT4 выполняет функцию развязывающего (буферного) усилителя сигнала второго гетеродина, что практически полностью устраняет влияние частотомера на точность установки частоты. Это удобно не только на этапе налаживания, но в дальнейшем, в процессе эксплуатации, позволяя проводить оперативный контроль, а при необходимости и подстройку частот гетеродинов без полной разборки приёмника. Требуемую частоту устанавливают, подбирая конденсатор С24 (грубо) и подстройкой конденсатора С23 (точно). Возвращают на место перемычку J2 и аналогично, подключив частотомер вместо технологической перемычки J1, проводят проверку, а при необходимости и укладку (подстройкой индуктивности L3) и диапазон перестройки ГПД окажется излишне широк, что вполне вероятно при использовании КПЕ с большей максимальной ёмкостью, последовательно с ним можно включить дополнительный растягивающий конденсатор, требуемую ёмкость которого надо будет подобрать самостоятельно.
Для настройки
в резонанс входной и выходной обмоток ЭМФ с ГСС на первый затвор транзистора VT1 через конденсатор ёмкостью 20… 100 пФ подают немодулированный сигнал с частотой, соответствующей середине полосы пропускания фильтра. Подборкой конденсаторов С12, С22 (грубо) и точной подстройкой конденсаторами С15, С19 настраивают фильтр по максимуму выходного сигнала. Во избежание срабатывания АРУ уровень сигнала ГСС поддерживают таким, чтобы сигнал на выходе УНЧ не превышал 0,4 Вэфф. Как правило, для ЭМФ неизвестного происхождения неизвестно даже ориентировочное значение резонансной ёмкости, а оно, в зависимости от типа ЭМФ, может быть в пределах от 62 до 150 пФ. Для нормальной работы приёмника на диапазоне 80 метров желательно подключить наружную антенну длиной не менее 10…15 м. При питании приёмника от батарей полезно подключить заземление или провод, противовес такой же длины. Неплохие результаты может дать использование в качестве заземления металлических труб водоснабжения, отопления или арматуры балконного ограждения в панельных железобетонных зданиях.
В. Поляков (RA3AAE)
Продолжая цикл статей по основам любительской радиосвязи, начатый в августовском номере журнала за прошлый год описанием простого передатчика с кварцевой стабилизацией на любительский диапазон 160 метров, предлагаем конструкцию простого гетеродинного радиоприемника на тот же диапазон. Приемник может заинтересовать как начинающих коротковолновиков-наблюдателей, так и более опытных радиоспортсменов. Благодаря своей экономичности и небольшим габаритам приемник особенно подходит для работы в полевых условиях.
Для приема сигналов радиолюбительских станций обычные массовые радиовещательные приемники непригодны без их настолько существенной модернизации, что проще построить приемник заново. Дело даже не в их низкой чувствительности и излишне широкой полосе пропускания, а в том, что они рассчитаны на прием амплитудно-модулированных (AM) сигналов. Любители же давно отказались от AM ввиду ее низкой эффективности и используют на коротких волнах (KB) исключительно телеграф (CW) или однополосную модуляцию (SSB) речевым сигналом. По этой причине и приемник должен проектироваться на совершенно иных принципах. В частности, в нем не нужен амплитудный детектор, а основное усиление целесообразно сделать на низких, звуковых частотах, где это гораздо проще и дешевле.
CW сигнал представляет собой короткие и длинные посылки немодулированной несущей частоты, лежащей в одном из радиолюбительских диапазонов, в нашем случае 1,8...2 МГц (160 метров). Чтобы сигнал зазвучал привычной мелодией азбуки Морзе, его высокую частоту необходимо преобразовать вниз, в диапазон 3Ч. Это делает установленный на входе приемника (рис. 1), сразу после входного фильтра Z1, преобразователь частоты, содержащий смеситель U1 и маломощный вспомогательный генератор - гетеродин G1.
Предположим, мы хотим принять CW сигнал на частоте 1900 кГц. Настроив гетеродин на частоту 1901 кГц, мы получим на выходе смесителя сигналы суммарной (3801 кГц) и разностной (1 кГц) частот. Суммарная частота нам не нужна, а сигнал разностной, звуковой частоты отфильтруем (Z2), усилим в УЗЧ А1 и подадим на телефоны BF1. Как видите, приемник действительно очень прост.
SSB сигнал представляет собой тот же звуковой, но со спектром, перенесенным в область радиочастот. На низкочастотных любительских диапазонах (160, 80 и 40 метров) спектр SSB сигнала еще и инвертирован (излучается нижняя боковая полоса, LSB). Это значит, что при несущей частоте SSB сигнала 1900 кГц его спектр простирается от 1897 до 1899,7 кГц, т. е. 1900 кГц - (0,3....3 кГц). Подавляемая верхняя боковая (USB) занимает полосу частот 1900,3...1903 кГц, как видно на спектрограмме (рис. 2). Излучаемая LSB выделена утолщенными линиями. Для приема этого сигнала достаточно настроить гетеродин точно на частоту 1900 кГц.
Гетеродинный приемник изобрели еще на заре радиотехники, ориентировочно в 1903 году, когда еще не было ни ламп, ни других усилительных приборов, но уже были антенны, телефоны и генераторы незатухающих колебаний (дуговые, электромашинные). Последующее десятилетие для слухового приема телеграфных сигналов применялись исключительно гетеродинные приемники. Затем были изобретены ламповый регенератор, или аудион (1913 г.), супергетеродин (1917 г.), кстати, получивший свое название от гетеродинного приемника, широко стали использовать AM, и о гетеродинных приемниках прочно и надолго забыли.
Возродили эту технику радиолюбители в 60-70-х годах прошлого века, доказав на практике, что приемник на трех-четырех транзисторах может принимать радиостанции всех континентов, работая не хуже больших многоламповых аппаратов. Но название стало другим - приемник прямого преобразования (Direct Conversion Receiver, DCR), чем подчеркивался факт непосредственного преобразования (именно преобразования, а не детектирования) частоты радиосигнала в низкую звуковую частоту.
Снова обращаясь к рис. 1, поясним назначение фильтров. Входной полосовой фильтр Z1 ослабляет мощные внеполосные сигналы служебных и радиовещательных станций, которые могут создавать помехи. Его полоса пропускания может равняться ширине любительского диапазона, а если она уже, фильтр делают перестраиваемым. Ослабляет он и побочные каналы приема, возможные на гармониках гетеродина. Фильтр Z2 - это ФНЧ, пропускающий только "телефонную" полосу звуковых частот ниже примерно 3 кГц. Самые же низкие частоты, ниже 300 Гц, достаточно ослабляются разделительными конденсаторами в УЗЧ.
Фильтр Z2 определяет селективность приемника: сигналы радиостанций, расположенных далее 3 кГц от частоты гетеродина, создают на выходе смесителя частоты выше 3 кГц, следовательно, будут эффективно отфильтрованы в ФНЧ. К селективности приемника добавляется и селективность телефонов, плохо воспроизводящих частоты выше 2,5...3 кГц, и естественная селективность человеческого слуха, прекрасно различающего тон сигналов и выделяющего полезный сигнал на фоне помех - ведь если частоты различаются в радиодиапазоне, после преобразования они будут различаться и в звуковом диапазоне. Ничего этого нет и в помине в AM приемниках с детектором - ему все равно, какие сигналы детектировать (на частоту он не реагирует), в результате все сигналы, прошедшие через радиотракт, создают помехи.
К недостаткам гетеродинного приемника относится двухполосный прием: в нашем примере приема CW сигнал помехи с частотой 1902 кГц также даст разностную частоту 1 кГц и будет принят. Иногда такую помеху удается устранить. Дело в том, что на сигнал с частотой 1900 кГц возможны две настройки - верхняя (частота гетеродина равна 1901 кГц) и нижняя (1899 кГц). Если помеха слышна при одной настройке, то, возможно, ее не будет при другой.
На SSB сигнал возможна только одна настройка - 1900 кГц, но все сигналы с частотами 1900... 1903 кГц будут создавать помехи (см. рис. 2) и устранить их нельзя. Этот недостаток существенен только при приеме в "pile-up", когда на близких частотах "сбились в кучу" множество станций, услышав, например, редкого "DX". При обычном же приеме, когда станций немного и между их частотами есть значительные промежутки, этот недостаток совершенно незаметен.
Принципиальная схема приемника показана на рис. 3. Входной сигнал от антенны через конденсатор связи С1 небольшой емкости поступает на двухконтурный полосовой фильтр. Первый контур фильтра L1C2C3C4.1 имеет относительно высокую добротность и, следовательно, узкую полосу пропускания, поэтому он перестраивается по частоте с помощью одной секции сдвоенного КПЕ С4.1. Второй контур L2C7 перестраивать нет необходимости, поскольку он сильно нагружен смесителем, его добротность ниже, а полоса пропускания шире, поэтому он не перестраивается и пропускает всю полосу частот 1,8...2 МГц.
Смеситель приемника собран на двух диодах VD1 и VD2, включенных встречно-параллельно. Через конденсатор С8 (он же входит и в ФНЧ) на смеситель подается напряжение гетеродина с отвода катушки L3. Гетеродин перестраивается в полосе частот 0,9...1 МГц другой секцией КПЕ - С4.2. Как видим, частота гетеродина вдвое ниже частоты сигнала, что необходимо по самому принципу действия смесителя. Работает он следующим образом. Для открывания кремниевых диодов необходимо напряжение около 0,5 В, а амплитуда гетеродинного напряжения, подаваемого на диоды, едва достигает 0,55...0,6 В. В результате диоды поочередно открываются только на пиках положительной и отрицательной полуволн гетеродинного напряжения, т. е. дважды за период.
Так происходит коммутация сигнальной цепи с удвоенной частотой гетеродина. Смеситель особенно удобен для гетеродинных приемников, поскольку сигнал гетеродина практически не излучается антенной, сильно ослабляясь входным фильтром, и не создает помех ни окружающим (этим грешили первые гетеродинные приемники, в которых гетеродин работал на частоте сигнала и подавить его излучение было нелегко), ни собственному приему.
Гетеродин выполнен по схеме "индуктивной трехточки" на транзисторе VT1. Его контур L3C6C5C4.2 включен в коллекторную цепь транзистора, а сигнал обратной связи поступает через конденсатор С9 в эмиттерную цепь. Необходимый ток смещения базы задается резистором R1, зашунтированным для токов высокой частоты конденсатором С10.
Преобразователь спроектирован так, что не требует кропотливой работы по подбору оптимального напряжения гетеродина на диодах смесителя. Этому способствует легкий режим работы гетеродина при малом напряжении коллектор-эмиттер транзистора (около 1,5 В) и малом коллекторном токе - менее 0,1 мА (обратите внимание на большое сопротивление резистора R2). В этих условиях гетеродин возбуждается легко, но как только амплитуда колебаний возрастет до примерно 0,55 В на отводе катушки, диоды смесителя открываются на пиках колебаний и шунтируют контур гетеродина, ограничивая дальнейший рост амплитуды.
ФНЧ приемника C8L4C11 - это простейший П-образный фильтр третьего порядка, обеспечивающий крутизну ската 18 дБ на октаву (двукратное увеличение частоты) выше частоты среза 3 кГц.
УЗЧ приемника двухкаскадный, он собран на малошумящих транзисторах VT2 и VT3 серии КТ3102 с высоким коэффициентом передачи тока. Для упрощения усилителя использована непосредственная связь между каскадами. Сопротивления резисторов выбраны так, что режим транзисторов по постоянному току устанавливается автоматически и мало зависит от колебаний температуры и питающего напряжения. Ток транзистора VT3, проходя через резистор R5, включенный в эмиттерную цепь, вызывает на нем падение напряжения около 0,5 В, достаточное для открывания транзистора VT2, база которого подключена через резистор R4 к эмиттеру VT3. В итоге, открываясь, транзистор VT2 понижает напряжение на базе VT3, предотвращая дальнейший рост его тока.
Другими словами, УЗЧ охвачен стопроцентной отрицательной обратной связью (ООС) по постоянному току, жестко стабилизирующей его режим. Этому способствуют относительно большое (по сравнению с общепринятыми) сопротивление коллекторной нагрузки VT1 - резистора R3 и малое - резистора R4. На переменном токе звуковых частот ООС не действует, поскольку они замыкаются через блокировочный конденсатор большой емкости С15. Последовательно с ним включен переменный резистор R6 - регулятор громкости. Вводя некоторое сопротивление, мы тем самым создаем и некоторую ООС, снижающую усиление. Такой способ регулирования громкости хорош тем, что регулятор установлен в цепи уже усиленного сигнала и не требует экранирования. К тому же вводимая ООС снижает и без того небольшие искажения сигнала в усилителе. Недостаток - громкость регулируется не до нуля, но обычно это и не нужно. Телефоны включаются в коллекторную цепь транзистора VT3 (через разъем XS3), червз их катушки протекает и переменный ток сигнала, и постоянный ток транзистора, что дополнительно подмагничивает телефоны и улучшает их работу. Налаживания УЗЧ не требует.
О деталях. Подбор их начинайте с головных телефонов. Нужны обычные телефоны электромагнитной системы с жестяными мембранами, обязательно высокоомные, с общим сопротивлением постоянному току 3,2...4,4 кОм (от телефонных аппаратов не годятся - они низкоомные). Автор использовал телефоны ТА-56м с сопротивлением каждого 1600 Ом (указывается на корпусе). Годятся также ТА-4, ТОН-2, ТОН-2м, еще выпускаемые заводом "Октава". В этом приемнике нельзя использовать миниатюрные наушники от плееров, имеющие низкую чувствительность.
Вилка включения телефонов заменяется стандартным круглым трех- или пятиштырьковым разъемом от звуковоспроизводящей аппаратуры. Между выводами 2 и 3 штырьковой части разъема устанавливают перемычку, которая служит для подключения батареи питания GB1. При отсоединении телефонов батарея будет отключаться автоматически. Бывший плюсовый вывод шнура телефонов соединяется со штырьком 2, это обеспечит сложение магнитных потоков, создаваемых током подмагничивания и постоянными магнитами телефонов.
Следующая ответственная деталь - КПЕ. Автору повезло - удалось найти малогабаритный сдвоенный КПЕ от переносного транзисторного приемника со встроенным шариковым верньером. Использовать КПЕ без верньера можно, прием CW станций при этом проблем не вызовет, а вот точная настройка на SSB станции будет затруднена, поскольку плотность настройки 400 кГц на оборот великовата. Подберите ручку настройки максимального диаметра или сконструируйте верньер самостоятельно, используя подходящий шкив и тросик. КПЕ с воздушным диэлектриком лучше, но годятся и малогабаритные КПЕ с твердым диэлектриком от транзисторных приемников. Часто они уже оснащены шкивами верньера. Емкость конденсатора некритична, необходимое перекрытие диапазона можно подобрать "растягивающими" конденсаторами СЗ, С5 (их емкости должны быть одинаковы) и С2, С6 (емкости также одинаковы).
Катушки приемника намотаны на стандартных трехсекционных каркасах, используемых в транзисторных приемниках. Если у каркасов четыре секции, ближняя к основанию секция не используется. Витки равномерно распределяются во всех трех секциях каркаса, намотка ведется "внавал". Каркасы оснащены ферритовыми под-строечниками диаметром 2,7 мм. Подойдет провод ПЭЛ диаметром 0,12- 0,15 мм, но желательно применить ПЭЛШО, а еще лучше - литцендрат, скрученный из нескольких (5-7) проводников ПЭЛ 0,07-0,1 или готовый литцендрат в шелковой оплетке, например, ЛЭШО 7x0,07.
Катушки L1 и L2 содержат по 70 витков, L3 - 140 витков с отводом от 40-го витка, считая от вывода, соединенного с общим проводом. Катушка ФНЧ L4 намотана на кольце К10x7x4 из феррита с магнитной проницаемостью 2000 и содержит 240 витков провода ПЭЛ или ПЭЛШО 0,07-0,1. Ее намотка при отсутствии опыта может вылиться в проблему (автор намотал ее менее чем за час). Используйте челнок, спаянный из двух отрезков медного провода длиной около 10 см. На концах провода слегка разводятся, образуя "вилочки", в которые и укладывается тонкий обмоточный провод. Его лучше сложить вдвое и намотать 120 витков, затем начало одного провода соединить с концом другого (для идентификации выводов нужен омметр). Образовавшийся средний вывод не используется.
Катушку L4 можно заменить первичной обмоткой выходного или переходного трансформатора от карманных приемников. Если ее индуктивность окажется слишком большой и частота среза ФНЧ понизится, что будет заметно на слух по ослаблению высших частот звукового спектра, емкость конденсаторов С8 и С11 следует несколько уменьшить. В крайнем случае, катушку можно заменить даже резистором сопротивлением 2,7...3,6 кОм. При этом емкость конденсаторов С8 и С11 надо уменьшить в 2...3 раза, селективность и чувствительность приемника несколько уменьшатся.
Конденсаторы, входящие в состав контуров, должны быть керамическими, слюдяными или пленочными, с хорошей стабильностью емкости. Здесь не годятся миниатюрные конденсаторы с ненормированным ТКЕ (температурным коэффициентом емкости), обычно они оранжевого цвета. Не бойтесь использовать старинные конденсаторы типов КТ, КД (керамический трубчатый либо дисковый) или КСО (слюдяной опрессованный). Менее строги требования к конденсаторам С8-С11, здесь подойдут любые керамические или металлобумажные (МБМ), кроме конденсаторов из низкочастотной керамики групп ТКЕ Н70 и Н90 (емкость последних может изменяться чуть ли не в 3 раза при колебаниях температуры). К остальным конденсаторам и резисторам особых требований не предъявляется. Емкость конденсатора С12 может лежать в пределах от 0,1 до 1 мкФ, С13 - от 50 мкФ и выше, С15 - от 20 до 100 мкФ. Переменный резистор регулятора громкости - любой малогабаритный, например, типа СПЗ-4.
В смесителе допустимо использовать практически любые кремниевые высокочастотные диоды, например, серий КД503, КД512, КД520- КД522. Кроме указанного на схеме транзистора КТ361Б (VT1) подойдет любой из серий КТ361, КТ3107. Транзисторы VT2, VT3 - любые кремниевые с коэффициентом передачи тока 150...200 и более.
Плоская шестивольтовая батарея питания взята от использованной кассеты фотоаппарата "Поляроид". Возможны и другие варианты: четыре гальванических элемента в последовательном соединении, батарея "Крона". Ток, потребляемый приемником, не превышает 0,8 мА, поэтому любого источника питания хватит надолго, даже при ежедневном длительном прослушивании эфира.
Конструкция приемника зависит от корпуса, который вам удастся подобрать. Автор использовал коробку для ниток из толстой пластмассы (см. фото приемника в «Радио», 2003, № 1) размерами 160x80x40 мм. Собственно, весь приемник монтируется на передней панели, одновременно служащей крышкой для коробки. Панель нужно вырезать из односторонне фольгированного гетинакса или стеклотекстолита. Желательно подобрать материал с красивой нефольгированной поверхностью (у автора - черный гетинакс). В панели сверлятся отверстия под гнезда антенны и заземления, КПЕ, регулятор громкости, затем фольга зачищается до блеска мелкой наждачной бумагой и промывается водой с мылом.
Разъем для телефонов устанавливают на нижней боковой стенке коробки (рис. 4). Батарею питания кладут на дно коробки и прижимают через картонную прокладку скобой из тонкой упругой латуни или жести, упирающейся в боковые стенки коробки. Выводы батареи делают из обычных монтажных проводов. Их зачищенные концы вставляют в окна, имеющиеся в картонном корпусе батареи, до установки батареи в приемник. Минусовый вывод припаивают к корпусу телефонного разъема, плюсовый - к гнезду 2. Разъем соединяют с платой приемника четырьмя свитыми проводниками достаточной длины.
Монтаж приемника навесной. Те детали, один вывод которых соединен с общим проводом, припаивают этим выводом (укороченным до минимальной длины) непосредственно к фольге. Тогда оставшийся вывод служит одновременно и монтажной стойкой, к которой припаивают, в соответствии со схемой, выводы других деталей. Один из соединяемых выводов рекомендуется даже изогнуть в виде колечка или монтажного лепестка. Если позволяет конструкция детали (конденсаторы типа КСО, оксидные), ее корпус полезно закрепить на плате каплей клея. Другими монтажными лепестками служат выводы КПЕ и регулятора громкости. Пружинящий вывод от роторных пластин КПЕ обязательно соединяют с фольгой платы отдельным проводником - это избавит от возможных скачков частоты при перестройке приемника, так как электрический контакт через подшипники отнюдь не самый лучший.
При установке катушки ФНЧ к плате припаивают короткий отрезок одножильного монтажного провода и сгибают его перпендикулярно плате. На него надевают последовательно толстую картонную или пластмассовую шайбу, катушку, еще одну такую же шайбу и закрепляют все каплей припоя. Верхний конец опорного провода должен быть изолирован, чтобы не образовалось короткозамкнутого витка. Если верхнюю шайбу сделать пошире, то на ней удобно закрепить выводы конденсаторов С8 и С11. Даже не сверля отверстий, вывод удается "проплавить" сквозь пластмассу паяльником.
Каркасы контурных катушек обычно имеют четыре вывода для установки на печатную плату. Три из них припаивают к фольге платы приемника, оставшийся используют для закрепления "горячего" вывода катушки и как монтажный лепесток. Расстояние между осями катушек L1 и L2 для получения оптимальной связи должно быть около 15 мм. Если приемник предполагается брать с собой в походы, когда нередко случается сырая погода, витки всех катушек лучше залить парафином. Для этого достаточно паяльника и огарка свечи. То же относится и ко всем картонным изолирующим деталям.
Примерное расположение деталей на плате приемника показано на рис. 5. Возможен и "приборный" вариант конструкции приемника (для домашнего пользования), когда передняя панель располагается вертикально, гнездо антенны - справа, а регулятор громкости - слева. В этом случае целесообразно разъем телефонов установить на передней панели слева, рядом с регулятором громкости, а корпус сделать из металла для защиты от наводок, создаваемых другой аппаратурой, стоящей на столе.
При других вариантах конструкции приемника следует соблюдать общие правила: входные цепи и контуры не располагать близко к гетеродину, лучше поместить их по разные стороны от КПЕ, корпус которого послужит естественным экраном; гетеродинную катушку не располагать близко к краю платы, чтобы исключить влияние рук на частоту; входные и выходные цепи УЗЧ разнести подальше, чтобы уменьшить вероятность его самовозбуждения. В то же время соединительные проводники должны быть короткими и пролагаться близко к металлизированной поверхности платы. Лучше вообще обходиться без соединительных проводников, используя только выводы деталей. Чем больше соединенного с общим проводом металла будет в конструкции, тем лучше. Легко убедиться по иллюстрациям, что в предлагаемой конструкции эти правила соблюдены.
Настройка приемника несложна и сводится к установке требуемой частоты гетеродина и настройке входных контуров по максимуму сигнала. Но прежде чем включать приемник, тщательно проверьте монтаж и устраните обнаруженные ошибки. В работоспособности УЗЧ убеждаются, прикоснувшись к одному из выводов катушки ФНЧ. В телефонах должно быть слышно громкое "рычание". В рабочем же режиме будет слабо прослушиваться шум от первого каскада.
Проверить работу гетеродина и установить его диапазон перестройки 0,9...1 МГц проще всего с помощью любого радиовещательного приемника со средневолновым диапазоном. В этом приемнике сигнал гетеродина будет прослушиваться как мощная радиостанция в паузах передачи. Приемник с магнитной антенной надо расположить рядом, а если у приемника имеется только гнездо для подключения внешней антенны (теперь такие приемники - редкость), то в него надо вставить отрезок провода, поднесенный к катушке гетеродина. В случае отсутствия генерации надо установить транзистор VT1 с большим коэффициентом передачи тока и/или впаять резистор R2 меньшего сопротивления. Уточнить градуировку шкалы вспомогательного приемника можно по сигналам местных радиостанций, частоты которых известны. В центре России - "Радио России" (873 кГц), "Свободная Россия" (918 кГц), "Радиоцерковь" (963 кГц), "Славянка" (990 кГц), "Резонанс" или "Народная волна" (1017 кГц).
Этими же сигналами можно воспользоваться и для градуировки шкалы нашего приемника. Методика такова: настраивают вспомогательный приемник на частоту радиостанции, включают настраиваемый приемник и изменяют частоту его гетеродина ручкой настройки и подстроечником катушки L3 до тех пор, пока сигнал гетеродина не наложится на сигнал станции. В громкоговорителе вспомогательного приемника будет слышен свист - биения двух сигналов Продолжая подстройку, понижают его тон до нулевых биений и отмечают точку на шкале - здесь частота настройки нашего приемника точно равна удвоенной частоте радиостанции. Если сигнал станции во вспомогательном приемнике совсем забивается сигналом нашего гетеродина, немного увеличивают расстояние между приемниками.
Последняя операция - настройка входных контуров. Подсоедините антенну длиной не менее 5 м, можно даже комнатную. Наверняка вы уже примете какие-нибудь сигналы. Поочередным вращением подстроечников катушек L1 и L2 добейтесь максимальной громкости приема. Окончательно подстроить входные контура удобнее на свободном от радиостанций участке диапазона, просто по максимуму шума зфира. Следует отметить, что подстройка контура L2C7 слегка влияет на частоту гетеродина, но при настройке по шуму это не имеет никакого значения. Убедиться в правильности настройки можно, подключая и отключая антенну: шум эфира должен во много раз превосходить внутренний шум приемника.
Результаты проверки работы приемника. Чувствительность его, измеренная с помощью генератора стандартных сигналов (ГСС), оказалась около 3 мкВ. Это не удивительно, если учесть высокое усиление УЗЧ (более 10 000) и наличие чувствительных телефонов. Смеситель приемника собственных шумов практически не вносит, а УРЧ в нем нет.
Слушать эфир предпочтительнее в вечернее и ночное время, когда диапазон 160 метров "открыт" (есть дальнее прохождение радиоволн). В дневное же время можно услышать только местные станции, если они работают (а любители, зная условия прохождения радиоволн, днем обычно и не выходят в эфир в этом диапазоне).
Не имея в данное время антенны на диапазон 160 метров, автор испытал приемник с временной проволочной антенной длиной не более 10м, включая снижение. Она была протянута с балкона к ограждению крыши и там закреплена на шесте высотой не более 1,5 м. Тем не менее уверенно принимались SSB станции европейской части России от Карелии до Поволжья и Краснодарского края, а также Украины и Белоруссии. Телеграфом слышны были станции Испании и Сибири (называю только самые дальние). "Заземление" на отопительную батарею или водопроводную трубу значительно увеличивало громкость приема. Таким образом, принято было практически все, что можно услышать и на любой другой, значительно более сложный приемник.
Литература:
- Журнал «Радио», 2003, № 1, с. 58-60
- Журнал «Радио», 2003, № 2, с. 58-59
- (в формате DjVu)
Начинающему радиолюбителю - коротковолновику, на первом этапе, требуется КВ-радиоприёмник, при помощи которого можно наблюдать за работой других радиолюбителей. Желательно, чтобы это было очень простое устройство, выполненное на самой доступной элементной базе, простое в настройке, но обеспечивающее неплохие характеристики.
Описываемый в данной статье приемник как раз из таких. Он выполнен по очень простой схеме на самой доступной, на сегодняшний день, элементной базе. Приемник построен по схеме прямого преобразования. Он принимает телеграфные и телефонные радиолюбительские станции (CW и SSB).
Приемник, в принципе, может работать в любом из радиолюбительских КВ-диапазонов, - все зависит от параметров входного и гетеродинного контура. В статье приводятся данные этих контуров для диапазонов 160М, 80М и 40М. На других диапазонах приемник не испытывался.
Принципиальная схема приемника
Чувствительность приемника около 8 mkV, работает он на несогласованную антенну, представляющую собой отрезок монтажного провода, протянутый по диагонали комнаты под потолком. Роль заземления выполняет труба водопроводной или отопительной системы дома. К трубе при помощи металлического хомута крепится контакт, провод от этого контакта подключается к клемме Х4, а снижение антенны - к Х1.
Принципиальная схема показана на рисунке 1. Входной сигнал выделяется контуром L1-С1, который настроен на середину принимаемого диапазона. Далее сигнал поступает на смеситель, выполненный на двух транзисторах VT1 и VT2, в диодном включении, включенных встречно-параллельно.
Напряжение гетеродина подается на смеситель через конденсатор С2 от гетеродина выполненного на транзисторе /Т5. Гетеродин работает на частоте в два раза ниже частоты входного сигнала.
Рис.1. Принципиальная схема КВ приемника на пяти транзисторах КТ315.
На выходе смесителя, в точке подключения С2 образуется продукт пребразования, - сигнал разности входной частоты и удвоенной частоты гетеродина. Поскольку, величина частоты этого сигнала не должна быть более 3 кГц, то после смесителя включен ФНЧ на дросселе L2 и конденсаторе С3, подавляющий сигналы частотой выше 3 кГц.
Благодаря этому достигается высокая избирательность приемника и возможность приема CW и SSB. Сигналы AM и FM практически не принимаются, но это к не нужно, так как в любительских диапазонах, в основном используются CW и SSB.
Выделенный НЧ сигнал поступает на двухкаскадный низкочастотный усилитель на VT3 и VT4, на выходе которого включаются высокоомные головные электромагнитные телефоны типа "ТОН-2". Низкоомные динамические телефоны можно подключать только через переходной трансформатор, например, от однопрограммной радиотрансляционной точки.
Если параллельно С7 включить резистор сопротивлением 1-2 кОм, то сигнал с коллектора VT4 через конденсатор емкостью 0,1-10 мкФ можно подать на вход любого УНЧ с динамиком и регулятором громкости. Тогда будет возможно громкоговорящее прослушивание. Напряжение питания гетеродина стабилизировано стабилитроном VD1.
Детали и конструкция
В приемнике можно использовать разные переменные конденсаторы, например, с перестройкой емкости 10-495 пф, 5-240 пФ или 7-180 пФ. Желательно чтобы это были конденсаторы с воздушным диэлектриком, но можно и с твердым.
Для намотки контурных катушек используются каркасы диаметром 8 мм с резьбовыми подстроечными сердечниками из карбонильного железа. Заготовкой для каркасов служат каркасы контуров ПЧ старых ламповых или лампово-полупроводниковых телевизоров (УЛТ, УНТ, УЛППТ и др.). Каркасы разбираются, разматываются и от них отпиливается цилиндрическая часть по длине 30 мм.
Каркасы устанавливаются в отверстия в печатной плате приемника и фиксируются там густым эпоксидным клеем клеем. Схематическое изображение каркаса с катушкой и способ его крепления приводится на рисунке 2.
Рис.2. Конструкции и крепление катушек.
На этом же рисунке показан способ крепления катушки L2, выполненной на ферритовом кольце. Эта катушка тоже крепится через отверстие в плате, но посредством винта М3 с гайкой, который вставляется в отверстие кольца. Под винт подкладывается изоляционная шайба.
Рис.3. Печатная плата КВ приемника на транзисторах Кт315.
Рис. 4. Расположение деталей на плате КВ приемника.
Теперь намоточные данные. Как уже отмечалось выше, намоточные данные приводятся для трех диапазонов (см. таблицу). Кроме намоточных данных приводится для трех диапазонов и данные емкостей С1, С9, С8.
Кроме того, емкость С8 приводятся для разных переменных конденсаторов. Если имеющийся в вашем распоряжении переменный конденсатор не такой емкости, как указано в таблице (10-495, 5-240 или 7-180), то выбирайте данные по наиболее близкой максимальной емкости. Например, если есть конденсатор 7-270 пФ, то берите данные емкости для переменного конденсатора 5-240 пф.
Намотка катушек L1 и L3 выполняется виток к витку, проводом ПЭВ 0,12. Фиксируются обмотки каплями расплавленного парафина (от свечки).
Катушка L2 - намотана на ферритовом кольце диаметром 10-20 мм, она содержит 200 витков, намотанных в навал, но равномерно. Катушку L2 можно намотать и на другом сердечнике, например, на СБ. В этом случае, её наматывают на каркасе СБ и затем помещают его внутрь броневых чашек СБ. Чашки склеивают эпоксидным клеем, им же клеят катушку к плате.
Конденсаторы С1, С8, С9, С11, С12, С13 должны быть керамическими, трубчатыми или дисковыми. Если это импортные дисковые конденсаторы, то нужно знать как обозначается их емкость, - первые две цифры обозначают емкость, а третья - множитель. Множитель обозначается цифрами 1, 2, 3, 4.
Если 1 = х10, 2 = х100, 3 = х1000, 4 = Х10000.
Например, "47" - 47 пф, "471" - 470 пф, ”472" -4700 пф, "473” - 47000 пф (0,047т), ”474" - 0,47m.
Печатная плата сделана из фольгированного стеклотекстолита. Расположение печатных дорожек только с одной стороны. Рисунок дорожек и монтажная схема приводятся на рисунках 3 и 4.
Налаживание
Низкочастотный усилитель приемника, при безошибочном монтаже и исправных деталях работает сразу после первого включения. Режимы работы транзисторов VT3-VT4 устанавливаются автоматически, так что налаживания УНЧ не требуется. Поэтому, в основном, налаживание приемника заключается в налаживании гетеродина.
Сначала нужно проверить наличие генерации по наличию ВЧ напряжения на отводе катушки L3. Ток коллектора VT5 должен быть в пределах 1,5-3 мА (устанавливается резистором R4). Генерацию можно проверить по изменению этого тока при прикосновении руками к гетеродинному контуру.
Подстройкой гетеродинного контура нужно обеспечить нужное перекрытие гетеродина по частоте, на диапазоне 160 М частота гетеродина должна перестраиваться в пределах 0,9-0,99 МГц, на диапазоне 80М -1,7-1,85 МГц, на диапазоне 40М - 3,5-3,6 МГц. Проще всего это сделать измеряя частоту на отводе катушки L3 при помощи частотомера, способного измерять частоту до 4 МГц. Но можно воспользоваться и резонансным волномером или генератором ВЧ (методом биений).
Если вы пользуетесь генератором ВЧ, то можно одновременно настроить и входной контур. Полайте на вход приемника сигнал от ГВЧ (например, расположите провод, подключенный к Х1 рядом с выходным кабелем генератора).
Генератор ВЧ нужно перестраивать в пределах частот в два раза больших, чем указано выше (например, на диапазоне 160М - 1,8-1,98 МГц), а контур гетеродина подстроить так, чтобы при соответствующем положении СЮ в телефонах прослушивался звук частотой около 0,5-1 кГц. Затем, настройте генератор на центральную частоту диапазона, настройте на неё приемник и подстройте контур L1-С1 по максимальной чувствительности приемника. По тому же генератору откалибруйте шкалу приемника.
Откалибровать шкалу приемника можно и по частотомеру, измеряя частоту на отводе L3 и умножая показания частотомера на 2. При отсутствии генератора ВЧ входной контур можно настроить принимая сигнал радиолюбительской станции, работающей ближе к середине диапазона.
В процессе настройки контуров может потребоваться небольшая корректировка числа витков катушек L1 и L3 или емкостей С1 и С9.
Радиоприемник предназначен для прослушивания любительских радиостанций, работающих в диапазонах 1,8 мгц; 3,5 мгц; 7 мгц; 10 мгц; 14 мгц; 18 мгц; 21 мгц; 24 мгц; 28 мгц; 28,5 мгц; 29 мгц. Приемник имеет переключатель ширины полосы пропускания тракта ПЧ, в режиме приема телефонных станций, работающих с одной боковой полосой (SSB) полоса пропускания 2,4 кгц, при приеме телеграфных сигналов (CW) 0,8 кгц. Приемник представляет собой супергетеродин с одним преобразованием частоты.В качестве основного элемента селекции используется четырехзвенный кварцевый фильтр на одинаковых резонаторах на частоту 9050 кгц, эта частота промежуточная.
Принципиальная схема высокочастотного узла показана на рисунке 1. Сигнал от антенны через конденсатор С1 поступает во входной контур, который состоит из одной универсальной катушки с отводами, общей для всех диапазонов и контурных конденсаторов С2 и С3.1. В приемнике используется переменный конденсатор с воздушным диэлектриком от радиовещательного приемника, и его перекрытие по емкости больше необходимого.
Для уменьшения перекрытия и повышения, в результате, точности настройки последовательно с переменным конденсатором включен постоянный С2. В любом случае входной контур состоит из части контурной катушки L1 и этих двух конденсаторов. В диапазоне 160 м (1,8 мгц) как в самом низкочастотном для снижения частоты настройки контура служит конденсатор С4, который включается параллельно цепиС3.1 С2.
Плавное изменение частоты настройки при помощи переменного конденсатора, ступенчатое, при переключении диапазонов - при помощи переключателя S1 (его секции S1.1).
В приемнике нет входного УРЧ, и используется пассивный смеситель на полевых транзисторах VT1 VT2, к которому входной контур подключен непосредственно, без переходных конденсаторов или катушек связи. Существенное преимущество такого смесителя, перед диодными в том, что он обеспечивает достаточно высокий коэффициент передачи, на столько, что отпадает необходимость в входном УРЧ.
К тому-же применение полевых транзисторов, отличающихся хорошей линейностью, позволило снизить уровень шума и существенно расширить динамический диапазон, что наиболее важно в связной технике.
Для еще большего снижения уровня шума и увеличения коэффициента передачи на затворах полевых транзисторов создано напряжение смещения, величину которого, в процессе настройки можно установить подстроечным резистором R1. Благодаря использованию параметрического стабилизатора на R9 VD1 потенциал точки общего провода преобразователя повышается, а напряжение смещения получается отрицательным относительно общего провода и входного и выходного контуров.
На обмотку 3 фазового трансформатора Т1 поступает напряжение гетеродина от ГПД, состоящего из задающего генератора на транзисторах VT3 VT4 и буферного каскада на транзисторе VT5, который согласует высокое выходное сопротивление гетеродинного контура и низкое входное сопротивление трансформатора.
Частота гетеродина определяется контуром, который состоит из универсальной катушки L2 с отводами, переключаемыми секцией переключателя диапазонов и набора пар конденсаторов, переключаемых секцией S1.3. Плавная настройка производится при помощи второй секции переменного конденсатора С3.2, ступенчатая при помощи двух секций переключателя S1.2 и S1.3.
Рисунок 2
Принципиальная схема тракта ПЧНЧ показана на рисунке 2. Он построен на биполярных транзисторах. Всего УПЧ два каскада, оба выполнены по каскадной схеме.
Сигнал ПЧ с выходного контура смесителя поступает на вход первого каскада УПЧ на VT1 и VT2. В его коллекторной цепи включен контур L1C3, настроенный на частоту ПЧ 9050 кгц.
Через катушку связи сигнал ПЧ поступает на четырехзвенный кварцевый фильтр на резонаторах Q1-Q4. Полоса пропускания фильтра регулируется при помощи малогабаритного электромагнитного реле, при замыкании контактов SP1 которого полоса пропускания уменьшается с 2,4 кгц до 0,8 кгц. С выхода фильтра сигнал поступает на второй каскад УПЧ на транзисторах VT3 VT4, который сделан по такой-же схеме.
Система АРУ регулирует напряжения питания всего УПЧ, соответственно управляет и его усилением. Сигнал ПЧ с выхода второго каскада поступает на выпрямитель на VD1 VD2. В результате на базе VT8 появляется напряжение, которое тем больше чем больше уровень сигнала. И при увеличении этого напряжения VT8 начинает открываться. Что приводит к уменьшению постоянного напряжения на базе регулировочного транзистора VT7.
В результате он начинает закрываться, соответственно уменьшается и напряжение питания всего УПЧ (оба каскада УПЧ питаются эмиттерным напряжением VT7). Об уровне сигнала можно судить по индикатору IP1, который показывает, фактически напряжение питания УПЧ.
Демодулятор сделан на полевом транзисторе VT6. Он представляет собой ключ, периодически прерывающий сигнал ПЧ с частотой опорного генератора. Входное и выходное сопротивления демодулятора равны, впрочем, как нет никакой разницы между его входом и выходом.
Демодулированный сигнал поступает через регулятор громкости R17 на двухкаскадный УЗЧ на транзисторах VT9-VT11. Усилитель может работать с любыми телефонами, но предпочтительней динамическими 8-40 ом.
Опорный генератор сделан на транзисторе VT5. Его частота стабилизирована таким же кварцевым резонатором, как используется в кварцевым фильтре, но его резонансная частота сдвинута при помощи конденсаторов С15 и С16.
Конструктивно приемник смонтирован на двух печатных платах из одностороннего стеклотекстолита. Для переключения диапазонов используется керамический галетный переключатель, он располагается в непосредственной близости от платы высокочастотного блока, возле гетеродинной и входной катушек, которые в свою очередь расположены взаимно перпендикулярно. Конденсаторы С9-С31 монтируются непосредственно на контактах этого переключателя.
Катушки гетеродинного и входного контуров наматываются на цилиндрических каркасах из керамики диаметром 8 мм. Намотку производите в соответствии с рисунком 6.
Катушки ПЧ наматываются на каркасах диаметром 5 мм с подстроечными сердечниками диаметром 2,0 мм из феррита 100 НН. После намотки и установки на плату каркасы закрывают алюминиевыми экранами, которые соединяются с общим проводом. Катушки L3 и L4 высокочастотного блока намотаны на одном каркасе, они содержат 30 и 10 витков соответственно, провода ПЭВ 0,12.
Катушки L1 L3 и L5 усилителя ПЧ содержат по 25 витков, a L2 и L4 по 10, того же провода. Индикатор настройки - любой микроамперметр на 100-150 мка. Режимы работы высокочастотного блока показаны на схеме, для тракта ПЧ - при отсутствии входного сигнала напряжения на коллектора VT2 и VT3 должны быть по 1,5 В (устанавливаются подбором R2 и R5).
Рисунок 4 и 5
Напряжение на эмиттере VT7 6,5В - подбором R16. Настройка тракта ПЧ производится традиционным образом при помощи генератора на 9,05 мгц. Катушку L5 настраивают таким образом, чтобы обеспечить наиболее качественное звучание (частота должна быть на левом скате АЧХ кварцевого фильтра).
При настройке ГПД нужно подстроить конденсаторы таким образом, чтобы обеспечивалось такое перекрытие по частоте на выходе ГПД:
для диап. 29 мгц - 19,95-20,45 мгц,
для диап. 28,5 мгц - 19,45-19,95 мгц,
для диап. 28 мгц - 18,95-19,45 мгц,
для диап. 24 мгц - 15,84-15,94 мгц,
для диап. 21 мгц - 11 95-12, 4 мгц
для диап. 18 мгц - 9,02-9,12 мгц,
для диап. 14 мгц - 4,95-5,3 МП4,
для диап. 10 мгц - 19,15-19.2 мгц,
для диап. 7 мгц - 16,05-16,15 мгц,
для диап. 3,5 мгц - 12,55-10,1 мгц,
для диап. 1,8 мгц - 10,88-10,1 мгц.
Рисунок 6
