Балансный смеситель Вы можете скачать эту статью в одном файле Создание современной аппаратуры для любительской радиосвязи — процесс творческий. Конструктор находится в состоянии постоянного поиска новых решений, позволяющих реализовать высокие требования, предъявляемые сложной электромагнитной обстановкой в эфире. При приеме слабых сигналов далеких корреспондентов среди огромного количества мощных помех от любительских, вещательных и коммерческих станций основным вопросом является реальная избирательность приемного тракта трансивера. В свою очередь реальная избирательность зависит от шумовых свойств радиоприемного устройства, линейности тракта приема и полосы пропускания. Для решения этого вопроса и создания аппаратуры, удовлетворяющей современным требованиям с высокой чувствительностью, избирательностью и большим динамическим диапазоном за последние несколько лет в радиолюбительской периодике было предложено не мало различных рекомендаций, основной мотив которых — «Все что можно изобрести — уже изобретено». Публиковались уже известные и типовые схемы узлов в различной их конфигурации. Очень часто в своих конструкциях авторы использовали канал полевого транзистора без подачи постоянного напряжения ‘сток-исток’ в качестве переменного резистора, управляемого напряжением на затворе. Этот принцип используется в различных ключах, аттенюаторах, регуляторах, пассивных смесителях. На суд читателей популярного издания предлагается очередной, но не традиционный подход к этому вопросу, суть которого заключается в использовании полевого транзистора в цепи отрицательной обратной связи усилительного элемента в смесителе. Однажды, много лет назад в журнале «Радио» [№1/1984, стр. 23] в рубрике «QUA» промелькнула схема смесителя на двух полевых транзисторах КП313. Эта схема не заслужено, обойдена вниманием радиолюбителей-конструкторов. Проведя ряд экспериментов на макете и в реальных конструкциях, удалось получить результаты, которые превзошли все ожидания. Каскады с использованием принципа, заложенной в этой коротенькой заметке, прекрасно работали в смесителях приемников прямого преобразования, SSB детекторах, балансных модуляторах. В дальнейшем схема претерпела изменения и дополнения и в одном из многих вариантов предлагается на рис. 1.
Рис.1 Балансный смеситель приёмного тракта. Преимущества данного смесителя перед ранее опубликованными схемами на диодах и полевых транзисторах в пассивном режиме заключаются в низком уровне собственных шумов, высокой чувствительности и более высоком коэффициенте преобразования (до +12дБ против -7,8дБ у пассивных смесителей). Этот фактор позволяет обойтись без применения УВЧ в тракте приема и тем самым расширить динамический диапазон по интермодуляционным составляющим третьего порядка. Приведенный здесь смеситель обладает чувствительностью не хуже 0,5мкВ и динамическим диапазоном по интермодуляционным составляющим третьего порядка, при измерении с разносом частот 10кГц, не хуже 106дБ. Подавление прямого канала ‘вход-выход’ не хуже 46дБ. Этот параметр во многом зависит от подбора пар транзисторов и симметрирования согласующего контура. При качественном изготовлении и настройке достигается уровень -56…-60дБ. Избирательность по соседнему каналу зависит от характеристик кварцевого фильтра. Данный смеситель изготовлен по балансной относительно сигнального входа схеме на двух биполярных СВЧ транзисторах КТ610А, в цепи отрицательной обратной связи по току, которых установлены два полевых транзистора КП307А. Для обеспечения оптимального режима работы на затворы этих транзисторов подается запирающее напряжение порядка -2,5V. Удвоенная частота гетеродина подается на вход делителя на 1/2 м/с КР1554ТМ2 (аналог м/с 74АС74). Применение этого триггера позволяет получить меандр, необходимый для ключевого режима полевых транзисторов, без использования дополнительного дифференциального усилителя. В коллекторную цепь транзисторов КТ610А включен контур, выполняющий функции симметрирования каскада и согласования сопротивлений смесителя и кварцевого фильтра. На выходе кварцевого фильтра также установлен контур, позволяющий наиболее оптимально согласовать фильтр с первым каскадом УПЧ. Следующим за кварцевым фильтром установлен прекрасно зарекомендовавший себя в различных конструкциях каскад усиления промежуточной частоты на малошумящем и дешевом двухзатворном полевом транзисторе КП327А. На второй затвор VT5 подается управляющее напряжение АРУ/РРУ.
В этом смесителе использованы резисторы МЛТ-0,125 и МЛТ-0,25 Конденсаторы КМ-4, КМ-5 и КМ-6, контура диаметром 6мм от телевизора «Юность». Сердечники из латуни М4х10. Дроссели L1 и L4 ДМ-0,1 и могут быть заменены на любые с индуктивностью 20-100мкГн и ток до 50-100мА. Вместо транзисторов КП307А можно использовать любые из серий КП302 или КП303. Хорошие результаты получались с транзисторами КП302Б. Вместо КТ610А можно использовать КТ368А, но при этом заметно снижается динамический диапазон. Не эквивалентной заменой КП327А являются транзисторы КП306 и КП350. В кварцевом фильтре можно применить любые малогабаритные резонаторы на частоты 5-9 МГц. При выборе значения промежуточной частоты необходимо учитывать чистоту спектра с учетом комбинационных составляющих продуктов преобразования в основном канале приема. Автором использовался восьмирезонаторный фильтр Чебышева из кварцев РГ05 на частоту 8867,238кГц. Эта статья рассчитана на подготовленного радиолюбителя-коротковолновика, умеющего пользоваться паяльником и измерительными приборами и способного испытать экспериментальную конструкцию в эфире. Если описанный здесь смеситель заинтересовал Вас и Вы готовы проверить все вышесказанное на практике, то автор может считать, что добился поставленной цели. Анатолий Белых (UA1OJ) |
www.qrz.ru
На рис. 2 показана схема балансного смесителя на двух полевых транзисторах. Сигнал подводится к истокам транзисторов синфазно, а гетеродинное напряжение к затворам — противофазно, что обеспечивает поочередное открывание транзисторов положительными полуволнами.
Рис.2. На стоках транзисторов сигналы ПЧ (НЧ) противофазны, что требует применения низкочастотного трансформатора Т2 (на всех схемах магнитопроводы трансформаторов ПЧ (НЧ) показаны сплошной линией, в отличие от ВЧ, где магнитопроводы показаны как магнитодиэлектрические). Смеситель сбалансирован как по гетеродинному, так и по сигнальному входам. Первое означает, что гетеродинное напряжение не попадает на сигнальный вход, поскольку две паразитные емкости затвор—канал подключены к противофазным выводам вторичной обмотки трансформатора Т1. Второе означает, что паразитные продукты преобразования, например, низкочастотные токи, возникшие из-за прямого детектирования входных сигналов, приложены к противофазным входам НЧ трансформатора и взаимно компенсируются. Рис.3. Другой вариант схемы простого балансного смесителя представлен на рис. 3. Здесь сигнал подается на каналы транзисторов противофазно, а напряжение гетеродина на затворы — синфазно. По-прежнему смеситель сбалансирован по гетеродинному напряжению. Менее очевидно, что смеситель сбалансирован и по прямому детектированию входных сигналов. Дело в том, что продукты прямого детектирования оказываются синфазными на стоках транзисторов (устройство действует как двухполупериодный выпрямитель) и компенсируются в НЧ трансформаторе Т2. К недостаткам описанных простых балансных смесителей относится неполное подавление побочных продуктов преобразования, в частности, вторых гармоник входного и гетеродинного сигналов. Рис.4. Наибольшую чистоту спектра обеспечивают двухбалансные смесители (аналоги кольцевых). Схема такого смесителя на четырех транзисторах дана на рис. 4. Смеситель требует трех симметрирующих трансформаторов, установленных на всех входах/выходах. Здесь поочередно проводят каналы транзисторов VT1, VT2 и VT3, VT4, соединяя выводы симметричных обмоток трансформаторов Т1 и ТЗ то напрямую (проводят VT1 и VT2), то скрещенно (проводят VT3 и VT4). Этот смеситель дает прекрасные результаты в супергетеродинных приемниках, обеспечивая чуть ли не максимально достижимый в настоящее время динамический диапазон. Разумеется, необходимо принимать все меры по повышению симметричности трансформаторов и подбору транзисторов с одинаковыми характеристиками. При использовании в гетеродинных приемниках смесители по схемам рис. 2—4 имеют крупный недостаток, связанный с наличием НЧ трансформатора, трудоемкого в изготовлении и подверженного различным наводкам, в том числе и сетевым с частотой 50 Гц. Не исключены и искажения, связанные с нелинейностью магнитных характеристик магнитопровода. Рис.5. НЧ трансформатор отсутствует в смесителе по схеме рис. 5, где на два транзистора входной и гетеродинный сигналы подаются противофазно. По сути, это транзисторный аналог двухдиодного балансного смесителя. Однако смеситель имеет недостатки, которые не сразу видны. Он не сбалансирован по гетеродинному входу. Противофазный сигнал гетеродина на затворах транзисторов просачивается через паразитные емкости на крайние выводы симметричной обмотки трансформатора Т1 и не компенсируется. Кроме очевидного вреда, вызванного излучением сигнала гетеродина через антенну, а именно создания помех другим близкорасположенным приемникам, это чревато приемом собственного сигнала, но уже промодулированного фоном переменного тока и другими помехами. Путей решения проблемы, по крайней мере, два. Первый состоит в добавлении нейтрализующих емкостей — конденсаторов С1 и С2, включенных перекрестно по отношению к паразитным емкостям транзисторов VT1 и VT2. Подстраивая их емкость, можно добиться значительного подавления сигнала гетеродина на входе. Это же полезно и при использовании смесителя в передающих трактах (ведь все описываемые пассивные смесители полностью обратимы), когда на НЧ вход подается звуковой сигнал, а с ВЧ входа снимается балансно про модулированный DSB сигнал.
Рис.6. Другой путь состоит в использовании транзисторного фазоинвертера вместо симметрирующего трансформатора Т1, см. рис . 6.На истоке и стоке транзистора VT1 выделяются равные и противофазные напряжения сигнала, которые и подаются через разделительные конденсаторы С2 и СЗ на истоки транзисторов смесителя VT2 и VT3. В гетеродинном приемнике конденсаторы должны иметь значительную емкость, поскольку через них проходят токи не только высокой, но и звуковой частоты. На месте VT1 можно использовать и биполярный транзистор, но у него хуже линейность и ниже входное сопротивление. Смеситель отличается высоким подавлением сигнала гетеродина на входе, чему способствует и противофазное подключение транзисторов смесителя к трансформатору Т1, и фазоинверсный входной каскад. Но и это устройство имеет недостаток: выходные сопротивления по цепи истока и стока каскада на транзисторе VT1 разные (первое ниже) и фазоинвертер, вообще говоря, несимметричен.
Рис.7. В балансном смесителе, показанном на рис. 7, проникновение сигнала гетеродина во входную цепь уменьшается из-за того, что параллельно транзисторам VT1, VT3 с n-каналом подключены транзисторы VT2, VT4 с р-каналом, а напряжение гетеродина с симметричной обмотки трансформатора Т2 подано на транзисторы разноименной проводимости противофазно. При этом на одной полуволне гетеродинного напряжения открываются транзисторы VT1 и VT2, а на другой — VT3 и VT4. Параллельное соединение каналов уменьшает сопротивление плеч смесителя в открытом состоянии, кроме того, улучшает линейность смесителя. Кстати, это давно используется в двунаправленных ключах КМОП логики. Использовать в смесителях упомянутые ключи можно, но, к сожалению, в элементах КМОП логики противофазный сигнал управления (гетеродинный) для р-канального транзистора образуется из сигнала, приходящего на затвор n-канального транзистора с помощью инвертера.Последний имеет довольно большое время задержки (порядка 50 не для МС серии К561), в результате чего появляется дополнительный фазовый сдвиг, ухудшающий работу смесителя на высоких частотах, в частности, не полностью устраняется прохождение гетеродинного сигнала на вход смесителя. В заключение рассмотрим работу весьма интересного и простого смесителя, предложенного специально для гетеродинных приемников (рис. 8). Рис.8. Он выполнен на двух одинаковых полевых транзисторах, каналы которых соединены параллельно, а на затворы поданы противофазные гетеродинные напряжения от симметричной обмотки трансформатора Т1. Транзисторы должны быть закрыты при нулевом напряжении на затворе и открываться только на пиках гетеродинного напряжения. В результате смеситель открывается дважды за период гетеродинного напряжения, а частота гетеродина выбирается вдвое ниже частоты сигнала. Это весьма выгодно, в частности, для УКВ приемников (требуется меньше ступеней умножения частоты) и вообще для всех гетеродинных приемников, так как «просочившийся» в антенную цепь сигнал гетеродина эффективно подавляется входным фильтром. Перспективно применение данного смесителя в синхронных гетеродинных УКВ приемниках, где крайне важно малое проникновение сигнала гетеродина во входные цепи. Однако этот смеситель сбалансирован только по гетеродинному входу, но не по сигнальному. Поэтому возможно паразитное прямое детектирование мощных мешающих сигналов на нелинейности перехода исток—сток транзисторов. М. Сыркин (UA3ATB)
|
qrx.narod.ru
Балансный смеситель на полевых транзисторах
На рис. Целесообразность применения этой схемы в приемниках прямого преобразования рис. Контур L1C2C3 имеет на этой частоте очень низкое сопротивление и существенно ослабляет сигнал гетеродина на сигнальном входе рассматриваемой схемы. Для повышения чувствительности приемника перед смесителем рис. При этом для связи смесителя с выходным контуром УРЧ надо на катушках L2 рис. Витки катушки связи распределяются по всей длине L2.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Трансивер прямого преобразования, часть #2 — НЧ фазовращатель, балансный смеситель и ФНЧ4.6.2 Балансные смесители
E-mail: ua1oj at atnet. Создание современной аппаратуры для любительской радиосвязи — процесс творческий. Конструктор находится в состоянии постоянного поиска новых решений, позволяющих реализовать высокие требования, предъявляемые сложной электромагнитной обстановкой в эфире. При приеме слабых сигналов далеких корреспондентов среди огромного количества мощных помех от любительских, вещательных и коммерческих станций основным вопросом является реальная избирательность приемного тракта трансивера.
В свою очередь реальная избирательность зависит от шумовых свойств радиоприемного устройства, линейности тракта приема и полосы пропускания. Публиковались уже известные и типовые схемы узлов в различной их конфигурации. Этот принцип используется в различных ключах, аттенюаторах, регуляторах, пассивных смесителях.
На суд читателей популярного издания предлагается очередной, но не традиционный подход к этому вопросу, суть которого заключается в использовании полевого транзистора в цепи отрицательной обратной связи усилительного элемента в смесителе. Эта схема не заслужено, обойдена вниманием радиолюбителей-конструкторов.
Проведя ряд экспериментов на макете и в реальных конструкциях, удалось получить результаты, которые превзошли все ожидания. Каскады с использованием принципа, заложенной в этой коротенькой заметке, прекрасно работали в смесителях приемников прямого преобразования, SSB детекторах, балансных модуляторах. В дальнейшем схема претерпела изменения и дополнения и в одном из многих вариантов предлагается на рис.
Этот фактор позволяет обойтись без применения УВЧ в тракте приема и тем самым расширить динамический диапазон по интермодуляционным составляющим третьего порядка. Приведенный здесь смеситель обладает чувствительностью не хуже 0,5мкВ и динамическим диапазоном по интермодуляционным составляющим третьего порядка, при измерении с разносом частот 10кГц, не хуже дБ.
Этот параметр во многом зависит от подбора пар транзисторов и симметрирования согласующего контура. При качественном изготовлении и настройке достигается уровень …дБ. Избирательность по соседнему каналу зависит от характеристик кварцевого фильтра. Данный смеситель изготовлен по балансной относительно сигнального входа схеме на двух биполярных СВЧ транзисторах КТА, в цепи отрицательной обратной связи по току, которых установлены два полевых транзистора КПА.
Для обеспечения оптимального режима работы на затворы этих транзисторов подается запирающее напряжение порядка -2,5V. Применение этого триггера позволяет получить меандр, необходимый для ключевого режима полевых транзисторов, без использования дополнительного дифференциального усилителя.
В коллекторную цепь транзисторов КТА включен контур, выполняющий функции симметрирования каскада и согласования сопротивлений смесителя и кварцевого фильтра. На выходе кварцевого фильтра также установлен контур, позволяющий наиболее оптимально согласовать фильтр с первым каскадом УПЧ. Следующим за кварцевым фильтром установлен прекрасно зарекомендовавший себя в различных конструкциях каскад усиления промежуточной частоты на малошумящем и дешевом двухзатворном полевом транзисторе КПА.
Сердечники из латуни М4х Хорошие результаты получались с транзисторами КПБ. В кварцевом фильтре можно применить любые малогабаритные резонаторы на частоты МГц. При выборе значения промежуточной частоты необходимо учитывать чистоту спектра с учетом комбинационных составляющих продуктов преобразования в основном канале приема.
Автором использовался восьмирезонаторный фильтр Чебышева из кварцев РГ05 на частоту ,кГц. Эта статья рассчитана на подготовленного радиолюбителя-коротковолновика, умеющего пользоваться паяльником и измерительными приборами и способного испытать экспериментальную конструкцию в эфире.
Если описанный здесь смеситель заинтересовал Вас и Вы готовы проверить все вышесказанное на практике, то автор может считать, что добился поставленной цели. Предлагаются к рассмотрению и обсуждению варианты схем смесителей, выполненных на полевых транзисторах, используемых в режиме управляемого сопротивления без источника питания. Подобные смесители обладают рядом достоинств, позволяющих значительно расширить динамический диапазон приемников, особенно гетеродинных прямого преобразования.
При современной тяжелой помеховой обстановке в эфире важен большой динамический диапазон смесителя, позволяющий в значительной мере избавиться от перекрестных, интермодуляционных и тому подобных помех от мощных внеполосных сигналов, которые практически не ослабляются каскадами, установленными перед фильтром основной селекции.
Если в УРЧ еще можно принять ряд мер, увеличивающих его линейность, то смесители чаще всего выполняются на нелинейных элементах диодах, транзисторах , которые по самому принципу работы многих смесителей, преобразующих частоту, должны быть нелинейными.
По этой причине динамический диапазон смесителя обычно хуже, чем УРЧ. Уже достаточно давно предложены и используются смесители на полевых транзисторах в режиме управляемого активного сопротивления, достоинства которых еще недостаточно оценены. Схема простейшего смесителя на одном полевом транзисторе показана на рис.
Сигнал со входного контура подается на исток транзистора, а сигнал ПЧ или НЧ в гетеродинном приемнике снимается со стока. Источника питания не требуется. Напряжение гетеродина подается на затвор транзистора и управляет сопротивлением канала. Известно, что при небольших напряжениях промежуток исток—сток канал полевого транзистора ведет себя как линейный резистор, независимо от полярности приложенного напряжения. В то же время сопротивление канала может изменяться в зависимости от напряжения затвор—исток, от десятков ом до многих мегом.
Это и позволяет использовать полевой транзистор в смесителях как управляемый линейный элемент. К основным достоинствам смесителя относятся высокая чувствительность, поскольку по каналу транзистора не проходит ни ток питания, ни ток гетеродина, а только слабый ток сигнала, при этом транзистор шумит не многим сильнее обычного резистора с тем же сопротивлением, и высокая линейность, поскольку при небольшом входном напряжении проводимость канала не зависит от него.
Кроме того, смеситель отличается малым проникновением сигнала гетеродина во входную цепь только через небольшую емкость между затвором и каналом транзистора и исключительно малой мощностью, требуемой от гетеродина, поскольку входное сопротивление по цепи затвора велико. Подобный простейший смеситель обеспечивает чувствительность около 1 мкВ без УРЧ и динамический диапазон порядка 65 дБ. Повысить динамический диапазон можно следующими классическими способами: перейти к балансной схеме, обеспечить работу смесителя в ключевом режиме и согласовать смеситель с нагрузкой в широкой полосе частот.
Балансные схемы смесителей на полевых транзисторах родились из аналогичных схем на диодах, причем канал транзистора подключается вместо диода, а полярность последнего соответствует синфазному или противофазному подключению затвора к гетеродину. На рис. Сигнал подводится к истокам транзисторов синфазно, а гетеродинное напряжение к затворам — противофазно, что обеспечивает поочередное открывание транзисторов положительными полуволнами. На стоках транзисторов сигналы ПЧ НЧ противофазны, что требует применения низкочастотного трансформатора Т2 на всех схемах магнитопроводы трансформаторов ПЧ НЧ показаны сплошной линией, в отличие от ВЧ, где магнитопроводы показаны как магнитодиэлектрические.
Смеситель сбалансирован как по гетеродинному, так и по сигнальному входам. Первое означает, что гетеродинное напряжение не попадает на сигнальный вход, поскольку две паразитные емкости затвор—канал подключены к противофазным выводам вторичной обмотки трансформатора Т1. Второе означает, что паразитные продукты преобразования, например, низкочастотные токи, возникшие из-за прямого детектирования входных сигналов, приложены к противофазным входам НЧ трансформатора и взаимно компенсируются.
Другой вариант схемы простого балансного смесителя представлен на рис. Здесь сигнал подается на каналы транзисторов противофазно, а напряжение гетеродина на затворы — синфазно. По-прежнему смеситель сбалансирован по гетеродинному напряжению.
Менее очевидно, что смеситель сбалансирован и по прямому детектированию входных сигналов. Дело в том, что продукты прямого детектирования оказываются синфазными на стоках транзисторов устройство действует как двухполупериодный выпрямитель и компенсируются в НЧ трансформаторе Т2. К недостаткам описанных простых балансных смесителей относится неполное подавление побочных продуктов преобразования, в частности, вторых гармоник входного и гетеродинного сигналов.
Наибольшую чистоту спектра обеспечивают двухбалансные смесители аналоги кольцевых. Схема такого смесителя на четырех транзисторах дана на рис. Этот смеситель дает прекрасные результаты в супергетеродинных приемниках, обеспечивая чуть ли не максимально достижимый в настоящее время динамический диапазон. Разумеется, необходимо принимать все меры по повышению симметричности трансформаторов и подбору транзисторов с одинаковыми характеристиками.
При использовании в гетеродинных приемниках смесители по схемам рис. Не исключены и искажения, связанные с нелинейностью магнитных характеристик магнитопровода. НЧ трансформатор отсутствует в смесителе по схеме рис. По сути, это транзисторный аналог двухдиодного балансного смесителя. Однако смеситель имеет недостатки, которые не сразу видны.
Он не сбалансирован по гетеродинному входу. Противофазный сигнал гетеродина на затворах транзисторов просачивается через паразитные емкости на крайние выводы симметричной обмотки трансформатора Т1 и не компенсируется. Кроме очевидного вреда, вызванного излучением сигнала гетеродина через антенну, а именно создания помех другим близкорасположенным приемникам, это чревато приемом собственного сигнала, но уже промодулированного фоном переменного тока и другими помехами.
Путей решения проблемы, по крайней мере, два. Первый состоит в добавлении нейтрализующих емкостей — конденсаторов С1 и С2, включенных перекрестно по отношению к паразитным емкостям транзисторов VT1 и VT2. Подстраивая их емкость, можно добиться значительного подавления сигнала гетеродина на входе. Это же полезно и при использовании смесителя в передающих трактах ведь все описываемые пассивные смесители полностью обратимы , когда на НЧ вход подается звуковой сигнал, а с ВЧ входа снимается балансно про модулированный DSB сигнал.
Другой путь состоит в использовании транзисторного фазоинвертера вместо симметрирующего трансформатора Т1, см. На истоке и стоке транзистора VT1 выделяются равные и противофазные напряжения сигнала, которые и подаются через разделительные конденсаторы С2 и СЗ на истоки транзисторов смесителя VT2 и VT3.
В гетеродинном приемнике конденсаторы должны иметь значительную емкость, поскольку через них проходят токи не только высокой, но и звуковой частоты. На месте VT1 можно использовать и биполярный транзистор, но у него хуже линейность и ниже входное сопротивление. Смеситель отличается высоким подавлением сигнала гетеродина на входе, чему способствует и противофазное подключение транзисторов смесителя к трансформатору Т1, и фазоинверсный входной каскад.
Но и это устройство имеет недостаток: выходные сопротивления по цепи истока и стока каскада на транзисторе VT1 разные первое ниже и фазоинвертер, вообще говоря, несимметричен. В балансном смесителе, показанном на рис. Параллельное соединение каналов уменьшает сопротивление плеч смесителя в открытом состоянии, кроме того, улучшает линейность смесителя. Кстати, это давно используется в двунаправленных ключах КМОП логики.
Использовать в смесителях упомянутые ключи можно, но, к сожалению, в элементах КМОП логики противофазный сигнал управления гетеродинный для р-канального транзистора образуется из сигнала, приходящего на затвор.
Последний имеет довольно большое время задержки порядка 50 не для МС серии К , в результате чего появляется дополнительный фазовый сдвиг, ухудшающий работу смесителя на высоких частотах, в частности, не полностью устраняется прохождение гетеродинного сигнала на вход смесителя. В заключение рассмотрим работу весьма интересного и простого смесителя, предложенного специально для гетеродинных приемников рис.
Он выполнен на двух одинаковых полевых транзисторах, каналы которых соединены параллельно, а на затворы поданы противофазные гетеродинные напряжения от симметричной обмотки трансформатора Т1. Транзисторы должны быть закрыты при нулевом напряжении на затворе и открываться только на пиках гетеродинного напряжения. В результате смеситель открывается дважды за период гетеродинного напряжения, а частота гетеродина выбирается вдвое ниже частоты сигнала.
Перспективно применение данного смесителя в синхронных гетеродинных УКВ приемниках, где крайне важно малое проникновение сигнала гетеродина во входные цепи. Однако этот смеситель сбалансирован только по гетеродинному входу, но не по сигнальному. Поэтому возможно паразитное прямое детектирование мощных мешающих сигналов на нелинейности перехода исток—сток транзисторов. Высокочастотные интегральные ключи и мультиплексоры давно уже стали неотъемлемым атрибутом высококачественных смесителей в приёмниках прямого преобразования и SDR-ах.
А мультиплексор 74НС и вовсе прочно вошёл в касту классиков жанра, как один из образцов, обладающий достойными характеристиками, приличным быстродействием, невысокой ценой и широкой доступностью для отоваривания. Схема проста, не содержит дефицитных деталей и по силам даже малоопытному радиолюбителю. Но нет, не боги горшки обжигают. По мере заполнения страницы и вникания в схему, пара моментов, всё-таки, вызвали у меня желание поделиться сомнениями.
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ
Однодиапазонный трансивер на 20м. Все радиолюбители, наверное, не раз задумывались о том,что неплохо бы иметь какой-либо КВ аппарат для походов на дачу, в лес, турпоход и пр. Специфика применения налагает и определённые требования к такому аппарату — он должен иметь низковольтное питание, быть лёгким и экономичным. Супермощность и суперпараметры вряд ли необходимы, так как мало у кого появится желание поработать в контесте из палатки, сидя верхом на автомобильном аккумуляторе Нет, есть конечно, экстремалы, но описываемая ниже конструкция не для них. Схема здесь! Аппарат для максимального упрощения задуман однодиапазонным, а именно на 20м, так как именно этот диапазон достаточно стабилен, чтобы иметь возможность работать малой мощностью и вообще наиболее популярен у коротковолновиков.
Так-же у меня имеются полевые транзисторы RD01MUS1 и балансный смеситель на двух КП нагружен через диплексер на.
Преобразователи частоты на полевых транзисторах
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь. Не получили письмо с кодом активации? Абрамий Сообщений: 2 Репутация: 0. Или при очень больших напряжениях гетеродина на затворах это совершенно не существенно? Не более 10 вольт. Емкости-же их вполне сравнимые с КП и больше только менее чем в 1,5 раза. Что Вы об этом всём скажете?
2.1.5. Смесители
Подбор диодов для балансных смесителей. Индикатор напряженности поля. Усилитель-удвоитель частоты для гетеродина. При переходе из режима удвоения в режим усиления коллектор транзистора Т3 отключается.
Предлагаются к рассмотрению и обсуждению варианты схем смесителей, выполненных на полевых транзисторах, используемых в режиме управляемого сопротивления без источника питания. Подобные смесители обладают рядом достоинств, позволяющих значительно расширить динамический диапазон приемников, особенно гетеродинных прямого преобразования.
Балансный смеситель
Этот фактор позволяет обойтись без применения УВЧ в тракте приема и тем самым расширить динамический диапазон по интермодуляционным составляющим третьего порядка. Смеситель обладает чувствительностью не хуже 0,5 мкВ и динамическим диапазоном по интермодуляционным составляющим третьего порядка при измерении с разносом частот 10 кГц не хуже дБ. Этот параметрво многом зависит от подбора пар транзисторов и симметрирования согласующего контура. При качественном изготовлении и настройке достигается уровень дБ. Избирательность по соседнему каналу зависит от характеристик кварцевого фильтра.
Рис. 7 – Спектр сигнала на выходе смесителя на четырех транзисторах
В смесителе происходит преобразование колебаний высокой частоты принимаемых сигналов в колебания более низкой промежуточной частоты, которая для любой частоты принимаемого сигнала остается неизменной. Преобразование частоты осуществляется с помощью нелинейных элементов полупроводниковых диодов и транзисторов, электронных ламп или элементов с изменяющимися параметрами полевых транзисторов с двумя затворами, электронных ламп с двумя управляющими сетками. Смеситель на биполярном транзисторе Смеситель на полевом транзисторе Балансный смеситель на диодах Рисунок 3. Однако, они ослабляют преобразованный сигнал. Коэффициент передачи диодных мостов лежит в пределах 0.
В преобразователях на полевых транзисторах колебательный контур входного выполняет одновременно функции гетеродина и смесителя. Балансный транзисторный преобразователь в интегральном.
2.1.5. Смесители
Это какие должны быть схемные решения в каждом узле. УВЧ является также главным узлом, хотя некоторые конструкторы отказываются от него, что бы увеличить динамику и селективность приёмного тракта, но сегодня можно собрать хорошие полосовые фильтры и селективность не ухудшится, а динамику можно поднять применяя схемы на мощных полевых транзисторах, они дают хорошее усиление и устойчивые к перегрузкам. Входные полосовые фильтры нужно делать с очень большой добротностью и подстраивать отдельной емкостью. Такие фильтры могут обеспечить узкую полосу пропускания до 20кГц, это сильно увеличит входные параметры приёмника.
Как только стали доступны полевые транзисторы ПТ , появились модуляторы и смесители на них. Особенно интересно использование ПТ в режиме управляемого активного сопротивления, без источника питания. Напряжение гетеродина подают на затвор, а канал транзистора сток-исток включают в цепь сигнала. Модулятор на ПТ в таком режиме обладает свойствами балансного, поскольку при отсутствии НЧ сигнала на его выходе ничего нет, а при положительной и отрицательной полуволнах сигнала на выходе появляется ВЧ напряжение с фазой 0 и градусов как и в классическом балансном модуляторе. В нашей стране впервые подобные модуляторы описал А.
Добавить в избранное. Цифровой индикатор уровня Автомобильная сигнализация Противоугонное устройство сигнализации УКВ ЧМ приемника на одном транзисторе Схема датчика уровня тормозной жидкости Высокочастотная приставка к частотомеру Система частотного кодирования Ламповый Hi-Fi усилитель.
E-mail: ua1oj at atnet. Создание современной аппаратуры для любительской радиосвязи — процесс творческий. Конструктор находится в состоянии постоянного поиска новых решений, позволяющих реализовать высокие требования, предъявляемые сложной электромагнитной обстановкой в эфире. При приеме слабых сигналов далеких корреспондентов среди огромного количества мощных помех от любительских, вещательных и коммерческих станций основным вопросом является реальная избирательность приемного тракта трансивера. В свою очередь реальная избирательность зависит от шумовых свойств радиоприемного устройства, линейности тракта приема и полосы пропускания. Публиковались уже известные и типовые схемы узлов в различной их конфигурации. Этот принцип используется в различных ключах, аттенюаторах, регуляторах, пассивных смесителях.
Авторы: Гончаренко , Уточкин. Цель изобретения — увеличение подавления гетеродинного сигнала на выходе смесителя, Балансный смеситель содержит транзисторы Т и 2 прп-типа, Т 3 и 4 рпр-типа, полевые Т 5 и 6, резисторы 7. Цель достигается за счет того, чтогетеродинный сигнал проходит на выход через малые проходные емкостиТ 1 и 2. При этом гетеродинный сигнал, изменяя сопротивление Т 5не изм яет режим Т 1 и Т 2, иИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в преобразователях частоты радиоприемныхи других устройств,Цель изобретения — увеличение подавления гетеродинного сигнала на выходе смесителя,На чертеже представлена принципиальная схема балансного смесителя.
all-audio.pro
SSB детектор, балансный смеситель, приёмник прямого преобразования
Высокочастотные интегральные ключи и мультиплексоры давно уже стали неотъемлемым атрибутом высококачественных
смесителей в приёмниках прямого преобразования и SDR-ах.
А мультиплексор 74НС4053 и вовсе прочно вошёл в касту классиков жанра, как один из
образцов, обладающий достойными характеристиками, приличным быстродействием, невысокой ценой и широкой доступностью для отоваривания.
Геннадий Брагин одним из первых применил этот мультиплексор в схеме балансного смесителя в своём ставшим популярным трансивере «YЕS-2002».
Схема проста, не содержит дефицитных деталей и по силам даже малоопытному радиолюбителю.
Когда я открывал эту тему, я «зуб давал», что у такого Уважаемого радиолюбителя с большой буквы «У», автора многих конструкций, издателя сборника «Радиодизайн», не выгорит найти какие-то неточности и шероховатости — он сам у кого хочешь их найдёт, потом догонит и ещё раз найдёт, а потом подумает и опять… Ну, в общем, Вы понимаете.
Но нет, не боги горшки обжигают. По мере заполнения страницы и вникания в схему, пара моментов, всё-таки, вызвали у меня желание поделиться
сомнениями.
Но сначала схема и кусок авторской статьи из журнала КВ и УКВ 2005 года.
«Сигнал с подчисточного кварцевого фильтра поступает на емкостной делитель входного контура ПЧ и далее на затвор истокового повторителя
на КП302Б.
Усиленный по мощности сигнал подается на общий вход двух противофазно управляемых МОП-ключей 74НС4053. Коммутация осуществляется с
частотой опорного генератора. К выходам этих ключей подключен дифференциальный усилитель (половинка операционного усилителя К157УД2)
и интегрирующие конденсаторы. Величины этих конденсаторов оказывают существенное влияние на качество выходного низкочастотного
(продетектированного) сигнала.
Для снижения шумов и развязки от последующего каскада в УНЧ установлен ФНЧ третьего порядка, собранный на другой половине ОУ К157УД2.
Крутизна спада АЧХ за частотой среза ЗкГц — примерно 18 дБ на октаву.
После необходимых в данном случае испытаний работа собранного детектора вызвала неподдельное удивление. Во-первых, (считаю это самым важным обстоятельством) выходной синусоидальный сигнал в полосе частот от единиц герц до самых высоких частот равномерен по амплитуде и обладает очень малыми нелинейными искажениями. На частоте 1кГц Кни
Кроме того, при подаче на вход детектора сигнала от ГСС с уровнем 0,5мкВ на выходе УНЧ хорошо слышен тональный сигнал при соотношении
с/ш ~10дБ, что гарантирует присутствие в наушниках только шумов эфира, а не фоновое шипение каких-либо каскадов трансивера.
И самое последнее — высококачественный выходной сигнал получается без дополнительных регулировок, что и требуется при повторении.
В целом получился SUPER-детектор (шутка).
Дополнительно на оставшейся неиспользованной паре ключей можно собрать хороший балансный SSB модулятор. «Опорник» уже имеется. В конечном итоге в схеме имеется задел для создания очень важного узла любого трансивера с отличными характеристиками».
На самом деле, при настройке входного контура на резонансную частоту, соответствующую середине диапазона принимаемых станций, и подаче на затворы полевого транзистора сигнала гетеродина, мы на выходе получаем готовый приёмник прямого преобразования с характеристиками, значительно превышающими популярные ППП на встречно-параллельных диодах.
Единственное, о чём надо позаботиться в суе — о согласовании входного контура с 50-омным сопротивлением антенны. Сделать это не сложно, увеличив соотношение значений емкостей С1 и C2 до 1/10.
Теперь о шероховатостях:
1. Верхний допустимый предел напряжения питания, подаваемого на 16 вывод микросхемы 74НС4053, по техническому описанию
производителя составляет 10 В.
Вполне вероятно, что у автора она трудилась и при 12,5 В (судя по цифре, указанной на принципиальной схеме).
И мало того, что трудилась, так ещё и обеспечивала более высокие показатели, как по быстродействию, так и по сопротивлению открытых
каналов.
Но режим этот, скажу я Вам — не правильный, снижающий ресурс работы микросхемы, ставящий работоспособность устройства в зависимость от
частоты опорного сигнала, окружающей температуры и разных других внешних факторов. Поэтому, вместо резистора R3, я бы посоветовал
воткнуть маленький интегральный стабилизатор напряжения на 10 В.
2. Работа балансного выхода смесителя несколько разбалансируется различающимися нагрузочными сопротивлениями, коими являются сопротивления
прямого и инверсного входов операционного усилителя. По прямому — входное сопротивление составляет величину R6+R9, по инвертирующему
— R7.
Я бы рекомендовал использовать следующие номиналы резисторов: R6 = 91 Ом, R9 = 0,91 кОм, R7 = 1 кОм, R10 = 10 кОм.
vpayaem.ru
Как я провел лето или, что можно сделать из старых деталей.
Как я провел лето или, что можно сделать из старых деталей.
Когда коту делать нечего, он …
Как обычно, летом меня отправляют в ссылку, на дачу имеется в виду. Поспал я там три дня подряд с перерывами на еду и стало мне скучно. Захотелось мне просто попаять, но так, что бы при этом загрузить голову работой. К сожалению на даче со старых времен остались только старые радиодетали и я начал их ревизию. Транзисторы КТ315, КТ361, КТ316, КТ326 и им подобные. Правда обнаружились несколько полевых транзисторов КП303 и КП306 и даже один КП327, что стоял в ТВ селекторе старого телевизора. Также было несколько неработающих приемников и пара телевизоров 3УСЦ из которых можно было выпаять кое что. В общем стандартный набор деталей 30-летней давности.
Дальше идет процесс сходный с решением «головоломки», т.е. имеем в наличии разрозненные кубики и из них нужно составить конкретную фигуру, поэтому тех, кто головоломки решать не любит, просьба дальше не читать, а приемник, если нужен, просто купить.
И так, решаем головоломку. Решил начать с КВ приемника. Какие частоты он должен принимать я сначала и не решил, поэтому стал придумывать универсальную плату, что бы к ней можно было припаять катушки на нужные частоты и при этом в самой схеме ничего не менять.
Даже с моим скудным набором деталей, вариантов получалось много, хотя был дефицит каркасов для изготовления катушек, поэтому их количество решил минимизировать.
Исходя из всего этого, т.е. дефицит деталей и комплектующих, стал составлять схему. Первый вопрос, что в таких случаях возникает, это какой сделать смеситель. Первое, что в голову пришло, это сделать смеситель на двухзатворном полевом транзисторе.
Но оказалось, что без LC контура в цепи стока он имеет очень уж посредственные параметры, поэтому я вспомнил статью их ж. Радио и решил сделать смеситель по схеме из той статьи.
На первый взгляд тут много наворочено, но на самом деле здесь все просто. Вот сам смеситель.
Т.к. входное сопротивление у него по входам низкое, то там на входах стоят еще эмиттерные повторители. Проверил его на частотах до 25 МГц и оказалось, что работает он довольно прилично, только вот обычный эмиттерный повторитель выше 1 МГц начинает уже плохо работать, поэтому на сигнальном входе решил поставить такой.
Ему на входе можно поставит любой колебательный контур на частоты до 30 МГц.
Теперь решим с гетеродином. Оказалось, что смеситель работает даже с таким гетеродином.
Но недостаток такого гетеродина в том, что при изменении частоты работы, т.е. при изменении катушки, приходится менять емкости конденсаторов С1 и С2, а я же хотел сделать универсальный гетеродин, что бы при переходе на другой диапазон можно было бы просто поменять катушку и все. Поэтому пошел на усложнение схемы. За основу взял генератор на двух транзисторах, в котором транзисторы работают в барьерном режиме. В нем только заменой катушки можно заставить его работать от сотен килогерц, до сотни мегагерц. Его недостаток в низкой нагрузочной способности, поэтому на его выходе поставил усилитель слабо связанный с генератором через конденсатор маленькой емкости С*.
Перестройку сделал варикапом. С* подобрал так, что бы напряжение ВЧ на выходе было порядка 0,5 вольта. Это оказалось оптимальное напряжение, при котором работает смеситель. Если будет больше или меньше, то уменьшается коэффициент преобразования.
Первые два транзистора можно поставит и структуры n-p-n. Нужно просто схему перевернуть.
Теперь нужно решить со схемой АРУ. Вариантов тоже много. Самая простая, это сделать каскад с общим эмиттером и менять на нем смещение, но данная схема нормально работает только если нагрузкой каскада является или ВЧ трансформатор или дроссель или колебательный контур. Я взял последний вариант, да и хотя бы один колебательный контур в УПЧ не помешает, т.к. керамические фильтры имеют хорошие характеристики только вблизи своей рабочей частоты, а вдали не очень. Одиночный же колебательный контур наоборот и комбинация керамического фильтра и колебательного контура улучшит характеристики приемника.
Теперь с входными и гетеродинными контурами. Вот имеем такую таблицу с частотами радиовещательных КВ диапазонов.
Я сделал только те, что обведены красным. Почему, будет понятно ниже. Если хотим какой то один диапазон, то просто на входе ставим контур настроенный на среднюю частоту диапазона, а в гетеродине ставим катушку, что бы он генерировал на частоте больше или меньше, чем промежуточная частота. У меня она 465 кгц. Это зависит от примененных керамических фильтров. Можно поставить например на 455 кгц. Если делать на один диапазон или на два соседних, то и гетеродин можно упростить, как писал выше и сделать его на паре транзисторов. Конденсаторы со звездочками зависят от выбранного диапазона, если их частоты сильно различаются, а если например взять два соседних диапазона, то можно конденсаторы не менять. Для частот 5 — 7 МГц они порядка 250 – 300 пф.
И еще один момент. На частотах ниже 7 МГц, на входе достаточно поставить одиночный колебательный контур. На частотах выше, один контур уже плохо подавляет зеркальный канал и желательно на входе поставить два связанных контура, что я и сделал.
Можно конечно сделать приемник с двойным преобразованием, что кстати я тоже делал. Если хватит терпения, то схему нарисую, но в принципе его работа практически мало отличался от того, что если на входе поставить два связанных контура.
Т.к. делал приемник просто для интереса, то не хотелось связываться с переключателями, хотя переключать можно релюшками, но я пошел по другому пути. Входную часть сделал такую.
КПЕ вытащил из сломанного китайского приемника. На шкале сделал риски по диапазонам.
Катушки намотал на сердечниках диаметром 8 мм, что стояли в УПЧ телевизора 3УСЦ. В них вворачиваются сердечники СЦР. Вытащил из телевизора 3УСЦ. Намотано по 22 витка провода диаметром 0,2 мм. Катушка связи с антенной намотана поверх и имеет 5 витков. Расстояние между осями катушек 10 мм. Перестройка этой входной цепи получилась в пределах 6 – 16 МГц. Вот поэтому я и взял только те диапазоны, что обвел в таблице красным цветом.
Гетеродинные катушки для каждого диапазона лучше сделать отдельные, но я для начала просто сделал катушку с отводами и подключал эти отводы в зависимости от диапазона. Намотал на сердечнике диаметром 6 мм. Провод 0,2 мм, витков 70 с отводом от 15+15+10+10+10+10. Недостаток в том, что при переключении диапазона приходится подстраивать частоту генерации еще и сердечником, поэтому с отдельными катушкам будет удобнее. Почему не стал делать отдельные катушки, напишу ниже.
Все. Основные узлы выбраны и можно рисовать полную схему.
УНЧ не рисовал. Он может быть по любой схеме. У меня стоит mc34119, и слушал на наушники. Элементы, что нарисованы красным нужно будет подобрать.
R23 подобрать так, что бы на коллекторе VT12 было около половины питания.
R11 подобрать так, что бы на эмиттере VT9 тоже было около половины питания.
С5 подобрать так, что бы ВЧ напряжение на выходе гетеродина было около 0,5 вольт.
Схема кажется громоздкой, но на самом деле она состоит из элементарных блоков, которые разобрали выше. VТ11, VT12 это УПЧ. Схема стандартная. С помощью R22 можно менять его усиление, но у меня движок стоит в самом верху, поэтому этот резистор можно поставить постоянный. Детектор обычный на германиевых транзисторах. Его можно сделать и на кремниевых, например на КД522.
Падение напряжения на VD* немного приоткрывают диоды детектора VD1 и VD2, что увеличивает чувствительность детектора.
На VT13 сделан усилитель АРУ. При увеличении уровня сигнала с детектора он открывается и уменьшает ток транзистора VT10, что приводит к снижению усиления УПЧ. Выше про это писал.
Про катушки выше тоже уже писал кроме L4, L5. Это просто контур на 465 кГц. Мотать можно на любом каркасе и при этом необходимости помещать её в экран нет. Я взял 4-х секционный каркас.
L4 содержит 160 витков провода 0,15 мм. Отвод от середины. Частоту грубо можно подстроить подборкой конденсатора С10, а точно с помощью сердечника из феррита.
L5 содержит 60 витков такого же провода. Контур настраивается по максимуму сигнала.
Т.е. контур совершенно не критичен. Его можно даже без отвода намотать. Главное, что бы его можно было настроить на промежуточную частоту при величине конденсатора С10 в пределах 500 – 2000 пф.
Катушки L2 и L3 я настраивал с помощью простейшей приставки ГКЧ к осциллографу. Можно поступить проще используя просто генератор. Просто сделать самодельный на частоту порядка 7 МГц. Этот сигнал подать на вход приемника. При этом катушку L6 в гетеродине не подключать. Раздвинуть катушки L2 и L3 на расстояние 15 – 20 мм. К эмиттеру VT3 подключить ВЧ пробник на диоде.
Вращая КПЕ найти максимум. Потом вращая сердечники катушек добиться максимальных показаний. После этого сдвинуть катушки и сделать расстояние между ними порядка 2 мм. При этом ширина пропускания входной части получается в пределах 500 кГц. У меня при раздвинутых катушках получалось так.
А когда сдвинул, то получилось так.
А вот отградуировать КПЕ без приборов уже сложнее. Нужно иметь хотя бы частотомер и генератор, хотя бы самодельный.
Я хотел к этому приемнику приделать еще детектор SSB, Но послушав его, бросил эту затею. Антенна у меня где то 4 метра растянута в комнате. Первое, что я услышал, это ужасные помехи от бытовых приборов, которые сейчас напиханы электроникой, хотя ночью на частотах 7 МГц можно кое что услышать. Днем нормально слышно в диапазоне 25 метров и довольно хорошо на 19 метров. Позвонил другу и попросил его проверить на магазинный приемник и оказалось, что днем он вообще на КВ ничего кроме промышленных помех не услышал, а у меня хотя бы китайцев можно услышать.
После этого я разочаровался в КВ приемнике, забросил его и перешел на УКВ.
Первая проблема, которая возникает при выборе схемы УКВ приемника, это какой в приемнике будет ЧМ детектор. Понятно можно взять микросхему однокристального УКВ приемника и спаять за несколько часов.
Или хотя бы микросхему ЧМ детектора К174УР3, К174ХА6, К174УР1, но на даче у меня ничего этого не было. Выпаивать из 3УСЦ микросхему К174УР1 мне не захотелось, да и не интересно это. Хотя на основе К174УР1 или К174УР3 можно сделать ЧМ детектор с ФАПЧ и он работает намного лучше, чем включение данных микросхем по стандартной схеме. Но это уж отдельный разговор, хотя на паое микросхем К174ПС1 и К174УР3 получается довольно сносный УКВ приемник с минимумом катушек. Это я сам проверял. Можно конечно также сделать какой нибудь дробный детектор, но это будет множество катушек, да еще их нужно помещать в экраны и тут я вспомнил, что читал в книжке про счетный ЧМ детектор.
Т.е. делаем низкую промежуточную частоту. Взял среднюю 150 кГц. При стандартной девиации 75 кГц она будет меняться в пределах 75 – 225 кГц.
Эту полосу частот сначала хотел выделить RC фильтрами на двойных Т-мостах, но в результате экспериментов оказалось, что достаточно на выходе смесителя поставить ФНЧ с частотой среза порядка 250 кГц, а частоты ниже 75 кГц и так не получаются, т.к. при частоте гетеродина ближе 70 кГц к частоте сигнала, происходит захват частоты гетеродина сигналом и на выходе смесителя получить частоты ниже 70 кГц и без фильтрации, уже невозможно.
Т.е. получаем низкую промежуточную частоту, усиливаем, получаем прямоугольные импульсы с частотой 75 – 225 кГц и подам на счетный детектор.
Начал пробовать. Сначала решил попробовать получить импульсы с помощью триггера Шмидта, а потом поставил просто транзисторный ключ. Оказалось, что его вполне достаточно.
Смеситель сделал простейший. Входной контур и контур гетеродина стоят рядом, и вследствии этого сигнал гетеродина поступает на вход смесителя.
Гетеродин сделал по схеме индуктивной трехточки. Она все таки стабильнее работает при больших перестройках по частоте. Варикап КВС111, но можно поставить любой другой с начальной емкостью порядка 30 пф. Главное обеспечить нужную перестройку. Кстати я делал диапазон 100 – 108 МГц, т.к. ниже по частоте у нас ничего не вещают, да и главная задача была проверить работу подобного ЧМ детектора. Все это позволило входной контур сделать не перестраиваемым. В окончательной схеме я на входе еще УВЧ поставил, хотя местные станции принимаются и без него, но попробовать же надо.
Электролит на входе смесителя играет большую роль, т.к. нам нужно вход приемника замкнуть на коротко для промежуточной частоты, иначе будут проникать промышленные помехи, которые очень сильны в диапазоне частот в сотни килогерц. Понятно, что гетеродин можно сделать и на транзисторе структуры n-p-n.
Дальше, понятно идет УПЧ. Для построения УПЧ воспользовался этой статьей.
Г.УТОЧКИН г.Рязань, И. ГОНЧАРЕНКО (RC2AV) г.Минск (РЛ 7/91)
Понятно, что АМ детектор там убираем, а выход УПЧ подаем на ключ, что бы получить импульсы, которые подаем на счетный детектор.
Принцип работы счетного детектора довольно прост. Сигнал, частота которого меняется в пределах 75 – 225 кГц подали на ключ. Получили импульсы разной длительности и разной частоты.
Дифференцируем эти импульсы и получаем импульсы одинаковой длительности, но разной частоты, т.е. теперь меняется только скважность импульсов. Эти импульсы интегрируем и на выходе интегратора получаем напряжение, величина которого зависит только от частоты на входе ЧД. Т.е. получили частотный детектор без всяких катушек.
А теперь, как все это выглядит в железе.
На VT1 построен ключ. С3, R3 это дифференцирующая цепочка. На VT2, VT3 построен интегратор. Сигнал НЧ снимается с эмиттера VT3.
Вот так выглядит реальная характеристика подобного ЧМ детектора.
Картинка опять же получена с применением приставки ГКЧ к осциллографу.
Все узлы разобрали и теперь можно составить полную схему.
В принципе все узлы уже знакомые. Единственно, о чем не говорил, это цепь АПЧ. Дело в том, что у данного приемника совсем нет избирательности по зеркальному каналу и станция принимается на частоте Fсигн ±150 кГц, т.е. два раза рядышком.
Что бы избавится от этого и ввел АПЧ. Ввел всего лишь цепочку R30, C18, R16. АПЧ также упрощает настройку на станцию и позволяет поставить резистор настройки R13 обычный, а не многооборотный.
В схему можно ввести простейший индикатор настройки. По сути это примитивный двухпороговый компаратор. Подключается он к выходу частотного детектора.
Работает очень просто. Напряжение с выхода ЧД интегрируется цепочкой R1, С1. При точной настройке на станцию напряжение на конденсаторе порядка 2 вольта. Это можно проверить при настройке. Настройка индикатора тоже простая. Предположим, что определили, что при точной настройке напряжение С1 у нас 2 вольта. R5 устанавливаем в нижнее положение. Подаем на вход индикатора напряжение на 0,5 вольт меньше, т.е. 1,5 вольта. Крутим R5, R6 и добываемся, что бы транзистор VT3 был почти закрыт. Само собой светодиод гореть не будет, т.к. VT2 и VT3 закрыты. После этого подаем на вход индикатора 2 вольта и резистором R6 добиваемся, что бы транзистор VT3 открылся. Светодиод будет светиться. Теперь подаем на вход 2,5 вольта и резистором R5 добиваемся, что бы VT2 открылся. Светодиод погаснет, т.к. оба транзистора и VT2 и VT3 будут открыты. Т.о. у нас получается, что светодиод будет гореть только при напряжении на входе 2 вольта. Если это напряжение выше или ниже, то светодиод гаснет. Светодиод лучше поставить сверхяркий, т.к. токи там маленькие. Я из зажигалки вытащил. Хотя работает даже с АЛ307, но не так четко.
Уже писал, что местные станции у меня принимаются даже без УВЧ, но я решил сделать и его. УВЧ можно конечно сделать и на n-p-n транзисторе, например КТ368.
Гетеродин можно сделать и по схеме емкостной трехточки, но её тяжелее настраивать если хотите диапазон 88 – 108 МГц. У меня диапазон 100 – 108 МГц и в принципе эта схема тоже работает стабильно.
Теперь посмотрим, что поручается, если на вход приемника подать сигнал с ГКЧ. Это конечно смело сказано, что ГКЧ. Просто я сделал генератор на частоту 100 МГц с варикапом. На варикап подал пилу и её же подал на вход «Х» осциллографа.
Видим АЧХ нашего приемника после ФНЧ и видим так же, что у него отсутствует избирательность по зеркальному каналу.
А это, как уже показывал, характеристика частотного детектора. Я здесь полосу качания уменьшил, что бы было лучше видно. Левее находится такая же картинка, только она зеркальная. У нас же избирательность по зеркальному каналу отсутствует, т.е. то же самое, что и в приемниках серии TDA70**
Как видно, характеристика ЧД довольно линейная. Главное точно настроиться на станцию и тогда искажений совершенно нет.
Катушки намотаны на каркасах диаметром 5,5 мм с сердечниками из карбонильного железа. Можно ВЧ феррит.
L1 – 5 витков. Провод 0,4 мм. Шаг намотки 2 мм
L2 – 2 витка. Намотана поверх. Провод 0,15 мм
L2 – 2+3 витка. Провод 0,4 мм. Шаг намотки 2 мм
Не забыть, что катушки L1, L2 и L3 расположены рядом на расстоянии 7,5 – 8 мм.
Настройка.
Резистор R13 на максимум напряжения. Вращая сердечник катушки L3. устанавливаем частоту генерации 108.5 МГц. Крутим R13 и устанавливаем нижнюю частоту приема. Я установил 99,5 МГц. Измеряем напряжение на среднем выводе R13 и по результатам рассчитываем величину резистора R17.
Настраиваемся на станцию в середине диапазона и крутим подстроечник С8. Настраиваем по максимуму сигнала. Его можно контролировать подключив осциллограф к коллектору VT8. При сильном сигнале там может быть ограничение. Можно уменьшить длину антенны и подкрутить.
В общем, качество звучания местных станций довольно приличное, но захотел улучшить избирательность по зеркальному каналу, а заодно и по соседнему. Для того, что бы увеличить чувствительность по зеркальному каналу нужно увеличивать величину промежуточной частоты. В приемнике по данной схеме это сделать невозможно, но можно сделать приемник с двойным преобразованием. Первую промежуточную частоту взять несколько мегагерц, а потом сделать такую же схему, что и выше. Я вытащил из телевизора керамический фильтр на 5,5 МГц с полосой пропускания где то 200 кгц и решил попробовать сделать с ним. Подобный фильтр в ТВ стоит в тракте УПЧЗ. Т.е. первая промежуточная частота будет 5,5 МГц. Частота гетеродина соответственно на сотни килогерц выше или ниже. У меня нашелся кварц на частоту 5,25 МГц. Вот его я и поставил в гетеродин. Это значит, что вторая промежуточная частота будет 250 кГц. В принципе гетеродин на частоту 5,25 – 5,35 МГц или на частоту 5,65 – 5,75 МГц можно сделать и без кварца, но если есть кварц, то лучше на нем.
Т.о. блок-схема приемника будет такая.
То, что красным обвел, практически такая же схема, что уже делали выше, только входная частота 5,5 МГц и гетеродин не перестраиваемый, а на фиксированную частоту в пределах 5,25 – 5,35 МГц или 5,65 – 5,75 МГц. Только нужно учесть, что если частота второго гетеродина будет в пределах 5,65 – 5,75 МГц, то нужно АПЧ сделать так, как это сделано в последней версии приемника. Ниже будет видно.
УВЧ точно такой же, как и выше, только т.к. частоту перестройки приемника сделал 88 – 108 МГц, то и контур в УВЧ тоже сделал перестраиваемый с помощью варикапа.
«Смеситель1» и Гетеродин1 тоже как и в схеме первого УКВ приемника. Различие только, что гетеродин перестраивается в пределах 93,7 – 113,5 МГц. Ну это понятно, т.к. сейчас у нас первая промежуточная частота 5,5 МГц.
После «Смеситель1» стоит керамический фильтр из телевизора на 5,5 МГц. Можно поставить на 6,5 МГц и даже на 10,7 МГц. Нужно просто скорректировать частоту второго гетеродина и частоту перестройки первого гетеродина. Дальше, все такое же, как и в приемнике выше, только УПЧ2 сделан по другой, более простой схеме, т.к. усиление от него в данной схеме можно сделать меньше, чем в первом приемнике.
Теперь рисуем принципиальную схему.
Опять на первый взгляд схема кажется сложной, но на самом деле здесь все просто. На схеме видим обычный приемник с двойным преобразованием частоты. УВЧ, СМ1, Гетеродин1 это первое преобразование. В результате его получаем постоянную частоту 5,5 МГц, которую выделяем керамическим фильтром. Эта часть схемы обеспечивает избирательность по зеркальному каналу и в какой то мере по соседнему каналу. Также она усиливает где то раз в десять. Дальше идет ЧМ приемник на фиксированную частоту 5,5 МГц со второй промежуточной частотой 250 кГц. Эта часть схемы мало отличается от схемы приемника, что делал выше. Вполне возможно там и ФНЧ можно не ставить, но я поставил. В схеме минимальное количество катушек. В принципе можно было бы даже в УПЧ1 катушку не ставить, но параметры тогда немного ухудшаться. Посмотрел опять с помощью своего примитивного ГКЧ. Это видим перед вторым смесителем.
Понятно, что зеркального канала сейчас уже не видно. Вид АЧХ полностью зависит от керамического фильтра.
А это характеристика частотного детектора. Она на вид такая же, что и в первом приемнике.
Катушки L1 – L3 такие же, что и в первом приемнике. Не забыть, что катушки L1, L2 и L3 расположены рядом на расстоянии 7,5 – 8 мм.
Катушка L4 намотана на таком же каркасе. Содержит 40 витков провода 0,15 мм.
L5 намотана поверх. Содержит 8 витков такого же провода.
Настройка.
L4 настраивается на максимум. Как это делается, написано при настройке первого приемника. Ч настраивал с помощью своего примитивного ГКЧ.
Входную катушку L1 можно тоже настроить с помощью ГКЧ, а можно и по генератору на частоты 80 – 120 МГц. Генератор можно самодельный на одном-двух транзисторах или даже принимая станции. Во всяком случае я её настроил только на верхней частоте. Принял сигнал на частоте в районе 108 МГц. Сердечником настроился на максимум. Максимум проверял на выходе ФНЧ. Ширина пропускания входного контура довольно большая и более точной настройки не потребовалось.
В принципе, все приемники настраиваются одинаково и если останется время, то подробнее я напишу на примере третьего приемника.
Приемник получился довольно чувствительный, но у него все таки недостаточный динамический диапазон, поэтому решил спаять более совершенный приемник по этому же принципу, но в котором улучшены динамические свойства приемника, что позволит с наружной антенной принимать и дальние станции. В приемнике УВЧ сделан на полевых транзисторах КП303Е по каскодной схеме. Можно применить и другие транзисторы, например КП307 и понятно УВЧ можно сделать на одном двухзатворном полевом транзисторе, но я решил сделать так. Первый смеситель сделан на двухзатворном транзисторе КП306А. Просто он у меня был. Можно и другие поставить, например КП350, а лучше КП327. Он хотя бы статики не боится. Также в тракте УПЧ1 поставил два фильтра на 10,7 МГц.
Т.о. у данного приемника лучше динамические свойства и он не перегружается при подключении внешней антенны, лучше избирательность по зеркальному каналу в виду применения фильтров на более высокую частоту, а также лучше избирательность по соседнему каналу, т.к. в нем стоит уже два керамических фильтра.
Второй смеситель тоже сделал на полевых транзисторах, хотя думаю можно и другой. Например такой же, что и первый смеситель и даже на биполярном транзисторе, т.е. как в КВ приемнике. Кстати схема смесителя отличается от смесителя КВ приемника только в том, что вместо биполярных транзисторов, поставил полевые. Это по причине, что хотел сделать побольше динамический диапазон данного приемника.
Схему полностью пока не стал рисовать, т.к. часть схемы начиная с точки «к ФНЧ» ничем не отличается от схемы первого приемника. По сути я просто сюда и припаял свой первый приемник убрав в нем смеситель и гетеродин. На VD1 сделана АПЧ. Здесь конечно лучше поставить варикап с маленькой емкостью, но я такого не нашел и в качестве подобного варикапа поставил выпрямительный диод КД102. В принципе можно и другой. Например КД104. Другие я просто не пробовал.
Вот я эту часть красным обвел. Питал эту часть прямо от 9 вольт через фильтр по питанию состоящего из резистора 100 Ом и конденсатора 220 мкф без всякой переделки.
Про УНЧ уже писал. Он может быть любой. Уровень звукового напряжения на выходе ЧД довольно большой и достигает 0,5 вольта. Тот, что у меня нарисован, вполне нормально работает при большой громкости. В случае применения наушников, он мало подходит, т.к. при малой громкости сказывается влияние «ступеньки», поэтому для наушников применял УНЧ на mc34119 и конечно сейчас это уже смешно, УНЧ на германиевых транзисторах в выходном каскаде, т.е. то, что было под рукой. Можно конечно вместо R42 поставить диод КД522. При этом увеличится начальный ток, но мне не понравилось, что при этом выходные транзисторы стали греться. В общем, как говорил УНЧ можно любой и внимания я на нем не заострял. Пробовал К174УН4. Если из него не выжимать максимальную мощность, то тоже довольно прилично работает, а других микросхем УНЧ у меня просто не было.
Питание 9 вольт стабилизировано, хотя стабильное питание важно только для питания гетеродинов и варикапов. Можно 9 вольт не стабилизировать, а сделать стабильное питание порядка 6 вольт для питания гетеродинов. В принципе этого стабильного напряжения хватит и для питания варикапов, хотя и с натяжкой. В общем свободы довольно много. Можно например варикапы запитать через преобразователь напряжения, что кстати я для интереса тоже попробовал.
Можно применить любые КМОП инверторы. Я ставил К561ЛА9. В принципе третий инвертор даже лишний, но куда его было девать? Поэтому поставил. Транзисторы VT1 и VT2 играют роль стабилитронов. Напряжение стабилизации подобного стабилитрона порядка 7 вольт. Они хороши в данном случае в том, что у них очень режим стабилизации наступает при токах в десятки микроампер. При работе с этим преобразователем, резистор настройки нужно увеличить до 100 кОм.
Немного о конструкции.
Т.к. все это делалось только для проверки своих мыслей, то печаток не делал, да и возможности не было. Все делалось на макетке. Вернее на пластине из пластмассы. Использовал корпуса от картриджей лазерного принтера. С обратной стороны была медная фольга, которая являлась общим проводом. В принципе вместо медной, можно взять любую другую. Главное, что бы она паялась. Расположение катушек в первых двух приемниках произвольное, просто по месту. Экранировать их необязательно, а вот в последнем приемнике контур L3, L4 желательно поместить в экран, хотя у меня без экранов. Просто я L1, L2 установил горизонтально, а L3, L4 вертикально. Расстояние между контурами получилось 25 мм. В принципе работает стабильно, хотя опасался, что может возникнуть самовозбуждение.
Теперь про катушки. У меня намотаны на каркасах диаметром 5,5 мм. В них можно ввернуть или сердечники из карбонильного железа или из латуни. Латунные сердечники Дедал из латунных винтов. Купил в мебельном магазине. Очень удобно. Мотаешь катушку «на глазок». Если получилась индуктивность мала, то вворачиваешь сердечник из карбонильного железа иди ВЧ феррита. Если велика, то просто берешь сердечник латунный.
В этом приемнике катушки получились.
L1 и L4 — 2 витка. Провод 0,15 мм.
L 2 и L3 -4 витка с шагом 2 мм. Провод 0,4 мм
L1, L4 намотаны поверх L2, L3
L7 2+3 витка. Провод 0,4 мм. Шаг 2 мм
L5 25 витков. Провод 0,2 мм. Намотка рядовая.
L6 8 витков. Провод 0,15 мм. Намотана поверх L5.
L8 20 витков. Провод 0,2 мм.
Теперь настройка на примере этого приемника. Что бы было удобнее, нарисовал схему полностью, правда без УНЧ.
Хотя на схеме много нарисовано, но если приглядеться, то все блоки уже знакомые.
В первую очередь проверяем гетеродины. Жалко, что у меня не было кварцев на 10,5 или на 10,9 МГц для второго гетеродина. Пришлось его делаnь на LC. Покрутил сердечник L8 и установил частоту 10,9 МГц, т.е. на 200 кгц выше первой промежуточной частоты. Можно было поставить 10,5 МГц, т.е. на 200 кгц ниже. При этом АПЧ бы упростилось и не нужно было для неё вводить дополнительный варикап на VD1, т.е. сделать как в приемниках, что описывал выше, но я решил для разнообразия сделать так.
Дальше первый гетеродин. Как говорил, варикапы можно питать от 9 вольт, но иногда, но иногда при этом срывается генерация на максимальной частоте и приходится подбирать режимы работы генератора по постоянному току, что бы это устранить, поэтому я питаю варикапы от преобразователя напряжения, который описывал выше. Там где то 14 вольт получается. Для начала нужно закоротить R24 и на варикапах установить максимальное напряжение и выставить частоту 108+10,7=118,7 МГц. Я с запасом поставил 119 МГц. Само собой для этого крутим сердечник L7. Теперь уменьшаем напряжение на варикапах и устанавливаем частоту генерации 88+10,7=98,7 МГц. С запасом будет 98 МГц. Смотрим напряжение на среднем движке резистора настройки и вычисляем величину резистора R24. У меня напряжение получилось 2,5 вольта, а значит резистор R 24 у меня 20 кОм.
Теперь настроим контура. Есть много способов настройки приемников и у каждого есть свои достоинства и недостатки, но мне нравиться с помощью ГКЧ. Фабричного у меня нет, но я за пару часом прямо на макетке делаю приставку на любые частоты. Точнее я её уже сделал, когда настраивал КВ приемник и в ней пришлось только заменить генератор ВЧ. Если там был на единицы мегагерц, то сейчас я там в ней просто поставил генератор на сотню мегагерц. Подобных приставок в Интернете много есть и на любой вкус. Я сделал такую.
Подробно описывать уже нет времени, поэтому кратко. Основа, это два стабилизатора. Стабилизатор 12 вольт для питания генератора пилы. Стабилизатор 5 вольт для питания генератора ВЧ. Схемы стабилизаторов могут быть любые. Я сделал на транзисторах. Дальше, обведено красным, это генератор аилы. Выдает пилу амплитудой порядка 10 вольт. Схема генератора пилы тоже может быть другая. Пила подается на вход «Х» осциллографа и на варикап, что стоит в генераторе ВЧ. Можно использовать не вход «Х» осциллографа, а внешнюю синхронизацию. Сигнал на внешнюю синхронизацию я там на схеме нарисовал, но удобнее как у меня. Кстати генератор ВЧ можно тоже по другой схеме. Я часто использую схему, что в гетеродине КВ приемника. Она удобна тем, что в ней, для изменения диапазона нужно менять только катушку, а остальные элементы не трогать. Она работает с любыми катушками. В данном случае частоту я меняю сердечником, что вворачивается в катушку. Для получения частот больше 100 МГц использую латунный сердечник. Когда нужно настроиться на более низкие частоты, то вворачиваю сердечник из карбонильного железа. Делать что либо законченное у меня не было ни времени, ни желания. Теперь собственно настройка.
Замыкаю катушку L8 или убираю со второго гетеродина питание, что бы пока он нам не мешал.
Выход ГКЧ через емкость в несколько пикофарад, соединяю со входом приемника.
Осциллограф к выходу второго керамического фильтра.
Это по сути АЧХ нашего приемника по первой промежуточной частоте.
Крутим сердечник L5 и добиваемся максимума.
Все. Больше её не трогаем.
Теперь катушки L2 и L3.
Устанавливаю частоту ГКЧ в районе 108 МГц.
Настройкой приемника нахожу картинку, что выше.
Кручу сердечник L3 и нахожу максимум.
Кручу сердечник L2 и нахожу максимум.
Устанавливаю на ГКЧ частоту в районе 88 МГц
Настройкой приемника нахожу картинку, что выше.
Немного вращая сердечники катушек L3 и L2 определяю, много ли нужно их подкрутить, что бы найти максимум.
У меня этого не потребовалось. Дело в том, что полоса УПЧ1 порядка 200 кгц, а полоса пропускания УВЧ несколько мегагерц, поэтому особо точно настраивать катушки L3 и L2 не требуется. Можно конечно, если максимумы отличаются намного, найти что то среднее, т.е. найти компромисс, но у меня даже этого не потребовалось.
Катушку L2 есть смысл еще потом подстроить с реальной антенной.
Теперь осциллограф на выход частотного детектора, т.е. к эмиттеру VT12. Видим частотную характеристику ЧД, так называемую S- кривую. Её вид зависит от параметров дифференцирующей цепочки С27, R37. При желании можно изменить величину С27, но в данном случае я ничего не делал.
В принципе больше настраивать нечего. Можно подключить антенну, поймать какую либо радиостанцию, осциллограф подключить к коллектору VT10, где сигнал еще не ограничивается и подкрутить по максимуму катушку L2.
Насчет примененных транзисторов.
В УПЧ можно ставить ЛЮБЫЕ транзисторы малой мощности с Fт более 150 МГц с h31 начиная от 80 и больше. Я хотя и писал КТ315, но ставил какие попадались, например КТ312, КТ342, КТ3102 и т.д.
Все, ссылка моя закончилась и мне в принципе понравилось время проведенное в ней, хотя приемники я и не слушал. Проверил, что работает и шел дальше. Просто мне был интересен сам процесс. Не знаю, хорошо это или плохо, но мне нравится, а если кто то скажет, что я занимаюсь ерундой, то это всего лишь их мнение и пожалуй после приемников я займусь передатчиками.
www.radiokot.ru
Смеситель на транзисторах схема
Смесители на транзисторах предоставляют большие возможности по построению принципиальных схем в сравнении с диодными преобразователями частоты. Однако наилучшими характеристиками, так же как и в случае диодных смесителей, обладают кольцевые преобразователи частоты. Так как схема кольцевого преобразователя получается соединением двух балансных преобразователей частоты, то сначала рассмотрим принципиальную схему транзисторного балансного смесителя. Сигнал гетеродина в этой схеме беспрепятственно проходит на выход преобразователя, но компенсируется при этом на коллекторе транзистора VT2, поэтому значительно ослабляется на входе радиочастоты данного преобразователя. Для подавления сигнала гетеродина на выходе преобразователя частоты применяется второй балансный смеситель.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Ремонт однорычажного смесителя / Single lever mixer repairРис. 7 – Спектр сигнала на выходе смесителя на четырех транзисторах
Однодиапазонный трансивер на 20м. Все радиолюбители, наверное, не раз задумывались о том,что неплохо бы иметь какой-либо КВ аппарат для походов на дачу, в лес, турпоход и пр.
Специфика применения налагает и определённые требования к такому аппарату — он должен иметь низковольтное питание, быть лёгким и экономичным. Супермощность и суперпараметры вряд ли необходимы, так как мало у кого появится желание поработать в контесте из палатки, сидя верхом на автомобильном аккумуляторе Нет, есть конечно, экстремалы, но описываемая ниже конструкция не для них. Схема здесь! Аппарат для максимального упрощения задуман однодиапазонным, а именно на 20м, так как именно этот диапазон достаточно стабилен, чтобы иметь возможность работать малой мощностью и вообще наиболее популярен у коротковолновиков.
Никто не запрещает переделать этот аппарат на любой другой диапазон от 1. А вот выше — вряд ли. Для трансивера выбрана схема с одной ПЧ КГц. Применение такой низкой ПЧ позволяет упростить приёмопередающий тракт и обойтись без дефицитных кварцевых фильтров, но в то же время накладывет определённые требования на схемотехнику тракта для обеспечения необходимой избирательности по зеркальному каналу и предотвращения возникновения помех по «зеркалке» передатчика.
Рассмотрим работу схемы по-порядку. На входе приёмника используется УВЧ на мощном полевом транзисторе с общим затвором, что позволяет получить хорошие динамические характеристики УВЧ и легко согласовать каскад с резонансной нагрузкой. Два контура диапазонных полосовых фильтров до УВЧ и три — после обеспечивают достаточную избирательность даже при низкой ПЧ.
Смеситель выполнен на специализированной микросхеме ПС1, которая представляет собой активный кольцевой смеситель на биполярных транзисторах. Схема гетеродина, имеющаяся в составе микросхемы, не используется. Смеситель нагружен на симметрирующий трансформатор и затем выделенный на нагрузке разностный сигнал подаётся на ФОС, функции которого выполняет электромеханический фильтр на частоту КГц.
УПЧ выполнен на микросхеме УР2, специально предназаначенной для усиления сигналов ПЧ и имеющую два каскада — первый по схеме с ОЭ и второй — каскодный, что позволяет включить контур нагрузки полностью, без отводов. Затем — кольцевой детектор и УНЧ, построенные по уж совсем классическим схемам.
УНЧ выполнен на интегральной микросхеме LM,которая обеспечивает до полуватта мощности в низкоомной нагрузке, функции которой могут выполнять или динамик или головные телефоны.
На транзисторах Т5 и Т6 собран генератор опорного напряжения КГц. Регулировка усиления осуществляется только по второй ПЧ путём регулирования напряжения питания микросхемы УР2. Благодаря наличию встроенного стабилизатора тока базы каскадов, линейность усилителя практически не меняется при изменении напряжения питания в широких пределах, а меняется только коэффициент усиления. При изменении напряжения питания от 1 до 8 вольт усиление меняется более чем на 50 дб.
Регулировка осуществляется переменным резистором R Схема АРУ также очень проста — выпрямленный диодом D1 сигнал подаётся на ключ на транзсторе Т4, при достижении порога отпирания транзистора, последний открывается и уменьшает напряжение на базе Т3, что приводит к снижению питания микросхемы и соответственно — к падению усиления.
Микрофонный усилитель передающего тракта выполнен на микросхеме УН5 три каскада усиления , а балансный модулятор — на диодах D6-D9. Усиление микрофонного усилителя можно регулировать в больших пределах подбором резистора R Можно даже вместо него установть подстроечный на 1К. Так как аппарат ориентирован на работу с электретным микрофоном, в схему введена цепь его питания — R34,R35,C При использовании динамического микрофона эту цепочку можно не устанавливать.
Сформированный балансным модулятором DSB сигнал усиливается каскадом на транзисторе Т8, нагрузкой которого является ещё один электромеханический фильтр, аналогичный применённому в приёмном тракте. Применение балансного смесителя вызвано необходимостью дополнительно подавить сигнал гетеродина,который отстоит от сигнала передатчика всего на КГц и теоретически может пролезть на выход,в антенну,что совешенно недопустимо Гетеродин трансивера должен отвечать всем требованиям для такого рода узлов — обеспечивать необходимую долговременную стабильность и выдавать достаточно спектрально чистый сигнал с необходимой амплитудой.
Так что в данной констукции была применена хорошо зарекомендовавшая себя схема индуктивной трёхточки на ПТ с изолированным затвором. Собственно гетеродин питается от дополнительного стабилизатора напряжения на стабилитроне, ток через который застабилизирован при помощи стабилизатора тока на полевом транзисторе Т Затем через буферный усилитель-эмиттерный повторитель сигнал подаётся на гетеродинные входы обоих смесителей. Оттуда же через C76 сигнал гетеродина подаётся на вход цифровой шкалы.
Схемы шкалы касаться не буду,так как она может быть выполнена по любой подходящей схеме с предустановкой значения ПЧ. Далее — с выхода смесителя тракта передачи сформированный сигнал с частотой 14Мгц подаётся через контакты реле Р2 на вход полосового фильтра и УВЧ, который при работе на передачу играет роль первого каскада усиления передатчика.
Это сделано для упрощения конструкции и уменьшения числа моточных изделий. С выхода диапазонного фильтра сигнал поступает на вход усилителя мощности,который будет рассмотрен ниже. В схему трансивера введены управляемые ключи на полевых транзисторах Т2 и Т7,которые служат для запирания тракта приёма по НЧ Т2 и тракта передачи Т7.
В режиме CW транзистор постоянно заперт,что обеспечивает самоконтроль. В режиме SSB выход микрофонного усилителя блокируется при приёме открытым каналом транзистора Т7, а при передаче транзистор запирается и сигнал без ослабления проходит на балансный модулятор. В этом случае на вход ЭМФ поступает сигнал с манипулируемого ключом кварцевого автогенератора с частотой примерно КГц.
Управляющие сигналы формируются простой схемой, которая изображена на рисунке Рис. Усилитель трёхкаскадный,первый каскад резонансный,другие два — широкополосные с согласованием на ШПТЛ. Ток базы выходного каскада стабилизирован стабилизатором на Т4. Диоды Д1 и Д2, служащие источником опорного напряжения должны иметь тепловой контакт с радиатором транзистора Т3. Выходной каскад защищён от мгновенных перенапряжений на коллекторе цепочкой Д3,Д4,Д5.
На выходе усилителя прменён двухзвенный ФНЧ для фильтрации гармоник, что не исключает применения отдельного согласующего устройства тюнера. Задняя стенка корпуса была дополнена ребристым радиатором, на котором расположена плата усилителя мошности. Всё остальные детали расположены на основной плате. Катушки входного полосового фильтра намотаны на цилиндрических каркасах диаметром 6мм с подстроечником СЦР Все они идентичные,содержат 18 витков эмалированного провода, диаметром 0.
Отводы — от 4го витка с холодного конца катушки. Ток транзистора Т1 выставляют на уровне мА подбором резистора R1. Смеситель и УПЧ в настройке не нуждаются. Трансформатор Tr1 является широкополосным и имеет 3 идентичных обмотки по 12 витков проводом 0.
Оба ЭМФ — малогабаритные, с отводом под согласование с низкоомными цепями. Можно применить и другие ЭМФ. Конденсаторы для настройки катушек ЭМФ в резонанс подбираются до получения максимального сигнала. Можно поставить и подстроечные конденсаторы, но они имеют значительные габариты. Кремниевые диоды применять не следует, так как они имеют гораздо более высокий порог отпирания и требуют для работы более высокого уровня гетеродина. Ключевые мосфеты Т2 и Т7 — типа 2N smd.
Все биполярные транзисторы — любые npn, у меня применялись самые ширпотребные MMBT Все транзисторы кроме отдельно указанных , дроссели,резисторы и конденсаторы, кроме электролитов большой ёмкости — smd. Катушки L10 и L11 намотаны на СБ12, таким же проводом, как и в приёмном тракте и имеют 45 и 10 витков соответственно. Катушка гетеродина взята готовая от чего — не знаю. Имеет 12 витков возженного серебра на керамическом каркасе диаметром 18мм. Отвод — от 5го витка снизу. В усилителе мощности L1 намотана на каркасе 6мм с подстроечником СЦР-4 и имеет 15 витков провода 0.
Отвод — от четверти витков от холодного конца. Трансформаторы Tr1 и Tr2 — идентичные, намотаны в два провода на кольцах НН 12х8х3мм проводом 0. Всё трансформаторы имеют по 8 витков. Номиналы дросселей L1 И L2 особенно не критичны. Она намотаны на кольцах 12х6х4мм из любого феррита проводом 0. L4 и L5 — идентичные,бескаркасной конструкции, имеют индуктивность 0.
В блоке коммутации ключевые транзисторы pnp должны иметь максимальный ток не менее 0. Всё npn маломощные — MMBT Входной фильтр намотан на кольце диаметром 22 мм и содержит 2х20 витков провода 0. Это можно качественно сделать лишь при наличии ИЧХметра. АЧХ фильтра должна быть равномерной в полосе Гетеродин работает на КГц ниже выбранного диапазона. Катушки в трактах ПЧ настраиваются на КГц вращением сердечников. Это достигается обычным способом — включением последовательно с кварцем или ёмкости или небольшой индуктивности.
Точно также достигается нужный тон биений при CW. Смеситель тракта передачи балансируется подстроечным резистором по минимуму напряжения гетеродина на стоках транзисторов смесителя. Обычно более никакой другой настройки не требуется за исключением балансировки БМ и установке усиления микрофонного усилителя по отсуствию заметных искажений. При предельной простоте аппарат, тем не менее,обладает параметрами ,вполне достаточными для повседневной работы в эфире.
Чувствительность приёмника получается не хуже 0. Выходная мощность тракта передачи составляет ватт, чего вполне достаточно для «походных» условий, а также для раскачки мощного усилителя. По оценке корреспондентов качество сигнала всегда было «пять баллов», хотя скорее это зависит не от схемотехники, а от качества настройки аппарата.
Если чего непонятно — пишите,всегда отвечу.
Энциклопедия по машиностроению XXL
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь. Не получили письмо с кодом активации? Абрамий Сообщений: 2 Репутация: 0.
Схема классического аналогового смесителя сигналов Гильберта При увеличении суммарного тока эмиттерной цепи транзисторов VT1 и VT2 их.
Смесители на транзисторах
Куликов А. Алматинский институт энергетики и связи. В статье [1] рассматривались различные смесители, работающие в режиме управляемого сопротивления без источника питания. Подобные смесители обладают рядом достоинств, позволяющих значительно расширить динамический диапазон приемников, особенно гетеродинных. При современной тяжелой помеховой обстановке в эфире важен большой динамический диапазон смесителя, позволяющий в значительной мере избавиться от перекрестных, интермодуляционных и тому подобных помех от мощных внеполосных сигналов, которые практически не ослабляются каскадами, установленными перед фильтром основной селекции. Если в усилителях радиочастоты еще можно принять ряд мер, увеличивающих его линейность, то смесители выполняются на нелинейных элементах диодах, транзисторах и по самому принципу работы должны быть нелинейными. По этой причине динамический диапазон смесителя обычно хуже, чем усилителей радиочастоты. Разработанные в последнее время полевые транзисторы, имеющие очень малое сопротивлением в открытом состоянии сток-исток, позволяют иметь малые собственные шумы. В режиме управляемого сопротивления, когда не требуется подача напряжения питания на полевые транзисторы, исключается возможность проникновения паразитных сигналов через цепи источника питания на смеситель, и как следствие такие смесители имеют меньший уровень помех.
Схемы преобразователей частоты
Качественная установка смесителя по низким ценам в столице и области. MOBI — Каталог схем и конструкций для радиолюбителя. All rights reserved. Пожалуйста, подождите
На рис.
6.8 Активный двухбалансный смеситель.
Ширина модального окна задана в процентах, в зависимости от ширины родительского контейнера, в данном примере это фон затемнения. Предусмотрена возможность использования встроенных миниатюр, разположенных слева или справа, в отдельном div-контейнере с выделенным классом. Простейшая анимация появления с помощью изменения свойсва прозрачности opacity от 0 к 1. Toggle navigation CAVR. Модальное Окно! Параметры приемной части любого радиоприемника во многом зависят от смесителя расположенного сразу же после усилителя поступающих от антенны сигналов.
2.1.5. Смесители
Как только стали доступны полевые транзисторы ПТ , появились модуляторы и смесители на них. Особенно интересно использование ПТ в режиме управляемого активного сопротивления, без источника питания. Напряжение гетеродина подают на затвор, а канал транзистора сток-исток включают в цепь сигнала. Модулятор на ПТ в таком режиме обладает свойствами балансного, поскольку при отсутствии НЧ сигнала на его выходе ничего нет, а при положительной и отрицательной полуволнах сигнала на выходе появляется ВЧ напряжение с фазой 0 и градусов как и в классическом балансном модуляторе. В нашей стране впервые подобные модуляторы описал А.
Предлагаются к рассмотрению и обсуждению варианты схем смесителей, выполненных на полевых транзисторах, используемых в режиме.
Балансный смеситель
Добавить в избранное. Автомобильгая сигнализация на двух микросхемах Выключатель управления нагрузкой Двухполярный стабилизатор 5В Шкальный индикатор стереосигнала Таймер на микросхеме КР ВИ1 Схема датчика уровня жидкости Мощные кварцевые генераторы для мостовых измерителей Электронный выключатель освещения. Ру — Все права защищены. Публикации схем являются собственностью автора.
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ
ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Трансивер ТСВ, тест на приём, новые смеситель, ВЧ и НЧ фазовращатель. SSB радиосвязь, радиолюбителиТранзисторный смеситель рис. Гептодные, пентодные и транзисторные смесители применяются на частотах до Мгц, триодные смесители — на частотах — Мгц, триодные смесители с дисковыми триодами — на частотах — 1 Мгц. В транзисторном смесителе напряжение местного гетеродина удобно прикладывать между эмиттером и землей, а высокочастотный сигнал — между базой и землей. Во избежание возникновения отрицательной обратной связи на промежуточной частоте сопротивление цепи эмиттер-база на этой частоте должно быть минимальным.
Предлагаются к рассмотрению и обсуждению варианты схем смесителей, выполненных на полевых транзисторах, используемых в режиме управляемого сопротивления без источника питания.
Для повышения стабильности положения рабочей точки целесообразно соединять цепь питания каскада с источником стабильного напряжения включить в цепь питания стабилитрон. Активный элемент выполняет в схеме две функции: питает контур энергией, что компенсирует потери в нем и поддерживает незатухающие колебания, и работает как смеситель колебаний. В преобразователях на биполярных транзисторах по отношению к сигналу используют схему включения с общим эмиттером, что обеспечивает максимальное усиление преобразуемого сигнала. Для этого рабочую точку выбирают в середине рабочего участка проходной характеристики. Для лучшей работы маломощного генератора — гетеродина стараются уменьшить потери в контуре, используют транзистор с высокой граничной частотой в 5-ГО раз выше рабочей, позволяющей генерировать максимальные частоты. В схеме рис. Его можно измерить на резисторе R2.
Схемы с отдельным гетеродином требуют дополнительного транзистора, но отличаются большей стабильностью 3. Преобразование в смесителях происходит вследствие периодического изменения крутизны характеристики прямой передачи под действием напряжения гетеродина. Ниже приведена схема преобразователя с отдельным гетеродином на полевом транзисторе. Этим достигается хорошая развязка цепей сигнала и гетеродина.
all-audio.pro
От детекторного приёмника к супергетеродину. Самодельный радиоконструктор. Часть 4.
Практикум для начинающих.
1. Средневолновый приёмник прямого усиления
переделываем в супергетеродин.
2. Коротковолновый конвертер ретро.
После части 3, которая была посвящена факультативу и, возможно, увлекла кого-то на освоение УКВ диапазонов, я решил вовремя остановиться, потому как отъехав от цивилизации на расстояние более 150 километров могу полностью остаться без единой радиостанции в своём приёмнике, к примеру если он будет только с диапазонами УКВ, а поэтому радиоприёмник должен быть всеволновым, и следовательно освоение ДВ, СВ и КВ диапазонов продолжается. Теперь будем переделывать приёмник прямого усиления средневолнового диапазона во всеволновый супергетеродин.
Во второй части или тура выявлены все достоинства и недостатки приёмника прямого усиления.
Основной недостаток – это трудность получить высокую чувствительность. Нет, можно её получить на фиксированной частоте, но тогда придётся столкнуться с проблемой перестройки по диапазону. Приёмник будет работать неустойчиво, а может, кому и понравится настраиваться сразу тремя ручками, как в прошлом веке.
Вторым существенным недостатком является плохая избирательность по соседнему каналу. Даже если использовать множество перестраиваемых контуров, то в процессе перестройки по диапазону у них будет меняться полоса пропускания вследствие роста частоты при постоянной добротности контура. В начале диапазона полоса сузится, и спектр принимаемой радиостанции не поместится в ней, что приведёт к искажению сигнала. В конце диапазона полоса пропускания расширится, что приведёт к приёму сразу нескольких радиостанций на одной частоте настройки.Книжка автора Р. А.Свореня .«Шаг за шагом», об основах радиотехники, была единственная в школьной библиотеке, посвященная этой тематике в конце 60 годов, а для меня она была настольной, поскольку я забирал её на весь учебный год. Очень нравилось оформление в картинках. Следуя старым традициям, я тоже решил оживить описание рисунками художника Ленгрена.
 |
Рис. 1 Спектр радиосигнала, попав в узкую полосу приема, в начале диапазона, исказится. Музыкальные инструменты оркестра будут звучать неестественно. Надпись под картинкой 1: «Люблю только тебя, Амадей!», никто не услышит. В конце диапазона, при широкой полосе приёма можно услышать одновременно «выступление известного чревовещателя», (картинка 2) и «радиопередачу для детей» (картинка 3). |
Усилитель промежуточной частоты.
Попробую переделать приёмник прямого усиления в супергетеродин. Для этого понадобятся пьезокерамические фильтры на 455 кГц.
| Фото 1 .Пьезокерамические фильтры. |
Устанавливаю фильтры, и приёмная часть превращается в усилитель промежуточной частоты, той частоты, которая указана на фильтре. Зразу замечаю, что уровень шума на выходе приёмника резко упал, так как высокочастотный тракт усиливает узкую полосу частот. Если фильтр имеет полосу
15 кГц, а их два, то общая полоса приёма будет в 1,4 раз меньше, и будет составлять
11 кГц. Всё, что вне этой полосы не усиливается, ни радиостанции, ни помехи, — фильтры всё подавляют, задавливают почти на 60 децибел.
Получился приёмник, который имеет одну единственную фиксированную настройку, при этом отличную фильтрацию от помех, полосу частот в которой может поместиться только одна принимаемая станция, причём её спектр не искажается. Да вот только незадача, на этой фиксированной частоте не работает ни одна радиостанция, оттого и названа частота промежуточной.
 |
| Рис. 2. Приёмник прямого усиления преобразую в супергетеродин. Т1,Т2 — УПЧ. |
Если теперь измерить чувствительность тракта, то, очевидно, она будет лучше, это вдохновило меня поставить ещё один каскад усиления.
Поставил, и чувствительность улучшилась, правда вместе с ней вырос общий коэффициент усиления и уже при незначительном уровне сигнала с генератора каскады промежуточной частоты перегрузились, и синусоида на выходе детектора сильно исказилась, а это значит, что все мощные или близкорасположенные радиостанции будут приниматься с искажениями. Мало того, что их уровень громкости будет очень высокий, они ещё будут похрипывать, именно так проявляются такого вида нелинейные искажения сигнала. Время подумать о системе АРУ, автоматической регулировке усиления.
| Фото.2. Нелинейные искажения сигнала, вследствии прегрузки тракта. |
 |
| Рис. 3. Схема АРУ на ключевом транзисторе. |
АРУ я решил выполнить на ключевом транзисторе, который будет открываться под воздействием выпрямленного сигнала принимаемой станции и своим маленьким внутренним сопротивлением в момент открытия, шунтировать часть схемы, уменьшая тем самым общее усиление тракта, не давая каскадам перегружаться.
Преобразователь частоты направит принимаемую радиостанцию в нужное русло, перебросит частоту приёма в тракт промежуточной частоты, где и произойдёт всё усиление принимаемого сигнала. Практически это уже видно невооружённым глазом, каскад промежуточной частоты имеет большое усиление и слабый уровень собственных шумов и принимаемых помех. Сам преобразователь состоит из смесителя и гетеродина.
Смеситель.
Самое простое решение сделать смеситель на биполярном транзисторе. Пусть это будет дополнительный каскад УПЧ, а уже в процессе настойки изменить его режим, превратив его, таким образом, в смеситель.
Схема смесителя на одном транзисторе сильно устарела, хотя и отличается своей простотой — это единственное её преимущество. В моде сейчас балансные смесители, уже само название говорит об их преимуществах, они являются составной часть всех микросхем, но сами микросхемы как отдельные смесители постепенно снимаются с производства, отдавая предпочтение многофункциональным микросхемам, способным целиком заменить весь приёмник, тем самым, ущемляя свободу творчества.
Только смеситель на полевом транзисторе может поспорить, а по некоторым параметрам вырваться вперёд, например, по коэффициенту шума. Сами схемы на полевых транзисторах мне чем-то напоминают лампы.
Схема смесителя на полевом транзисторе. |
| Рис. 4. Схема смесителя на полевом транзисторе. |
Несмотря на то, что приёмник выполняется на средние частоты, я решил рискнуть и попробовать использовать СВЧ полевой транзистор BF1212 в корпусе SOT343R.
Риск оправдан, смеситель работает, и чувствительность получилась в 2 раза лучше, чем на биполярном транзисторе. При указанных номиналах ток потребления составляет всего 3 мА, а не 30 мА, заявленных, правда за счёт этого теряется линейность, ничего страшного, компромисс не помешает, надо пробовать. Напряжение питания желательно держать в пределах 5 – 6 вольт.
Один взмах руки, и смеситель превращается в усилитель высокой частоты, где на частоте
1 МГц имеет усиление 20 дБ.
Усилитель высокой частоты на полевом транзисторе для средних и коротких волн.
 |
| Рис. 5. Усилитель ВЧ на полевом транзисторе. Схема отличается от рис. 3, отсутствием одного резистора. |
Гетеродин в супергетеродине.
 |
| Рис . 6. Схема преобразователя. Т1,Т2 — гетеродин. Т3 — смеситель на биполярном транзисторе. |
Точнее было бы
сказать – гетеродин в преобразователе частоты. Всегда удивлялся, как можно
получить на одном транзисторе и гетеродин и смеситель, и ведь делали так, если
вспомнить все старые радиоприёмники, которые выпускались в нашей стране. Нет, у
меня точно не получится обеспечить на одном транзисторе: подавление высших
гармоник, постоянный уровень амплитуды при перестройке, высокую стабильность
частоты. Хотя и отличается схема на
одном транзисторе своей простотой, но важен конечный результат – простота
настройки. Очень захотелось совместить гетеродин со смесителем на полевом транзисторе,
последнему требуется большая амплитуда для лучшего преобразования, вот и
пришлось в схеме использовать два транзистора, первый работает в режиме
генерации частоты, а второй и буферный каскад, и фильтр, устраняющий высшие
гармоники первого каскада, выдавая на выходе чистейшую синусоиду.
| Фото 4. Гетеродин. Обратная сторона. |
| Фото 3. Гетеродин. |
Сделал, подключил преобразователь к приёмнику и решил сразу проверить перестройку гетеродина и заодно померить чувствительность всего тракта. Так торопился, что не подключил входной контур (магнитную антенну, что на входе приёмника). Выставил конденсатор переменной ёмкости в минимальное положение (пластины выведены наружу), веду ручку измерительного генератора к отметке 1,5 МГц, что соответствует верхней границе средневолнового диапазона, настроился и померил чувствительность, 30 микровольт получилась. Хотел измерить чувствительность внизу диапазона, но отвлёкся и стал крутить ручку измерительного генератора вверх по частоте.
Бац! Ещё одна настройка на частоте 2,41 МГц, и точно такая же чувствительность. Получились сразу две настройки на средних и на коротких волнах одновременно.
Зеркальный канал приёма.
Теперь то я знаю, почему довольно внушительный приёмник «VEF -202» по два раза выдавал мне одни и те же радиостанции, когда я тщательным образом крутил его ручку настройки, и сказывалось это особенно на коротких волнах. И всё совпадает по классности, потому, как если приёмник второго класса — я имею две настройки на одну и ту же станцию, а в приёмнике первого класса, например «Ленинград 00…» будет одна единственная настройка на эту же радиостанцию. Чем выше классность (меньшая величина числа), тем сложнее приёмник, тем лучше его параметры, сильнее ощущается забота к потребителю, по крайней мере, его не считают идиотом, потому как он не слышит повторы в одном и том же диапазоне частот. А столкнулся я с помехой по зеркальному каналу приёма, которая рождается в преобразователе частоты, и помимо основного канала приёма с разницей в две промежуточные частоты (455+ 455 = 910 кГц) будет точно такой же канал приёма. Вся надежда на входной контур. Вверху диапазона СВ, он должен быть настроен на 1,5 МГц и подавить 2,41 МГц. Однако с ростом частоты полоса пропускания контура становиться больше и его селективные свойства становятся хуже. Получится супергетеродин самого низкого класса (цифра 4). Нужен вам такой приёмник? Мне не нужен! У Меня уже есть «VEF — 202» и «Меридиан» и все они второго класса, то есть повторы обеспечены.
Но если сделать остановку на приёмнике 4-го класса, то осталось самое сложное. Подключить магнитную антенну и добиться сопряжения настроек. В теории, это добиться постоянной величины, (равной промежуточной частоте), между частотой гетеродина и частотой максимальной амплитуды входного контура при перестройке по диапазону. Практически получить одинаковую чувствительность на краях и в середине диапазона.
Но это быстрее сделать, чем описать, как делать.В приёмник прямого усиления, выполненный на средние волны, добавляются два пьезокерамических фильтра, плата преобразователя частоты и ключевой каскад АРУ.
| Рис. 7 Супергетеродин 4-го класса. |
На что только не шли фирмы производители, чтобы избавиться от зеркальных каналов приёма. Конденсатор переменной ёмкости доходил до девяти секций! Пять секций перестраивало гетеродин и четыре секции перестраивало селективный усилитель высокой частоты. Если бы у меня был бы такой конденсатор! Наши отечественные приёмники, сделанные для людей больше трёх секций не имели, но это уже были радиоприёмники первого класса.
А здесь целых пять секций переменного конденсатора перестраивают только гетеродин и только для того, чтобы полностью были подавлены его высшие гармоники во всей полосе перестройки, потому как если этого не сделать, то помимо зеркального канала появятся еще и побочные каналы приёма.
Побочные каналы приёма.
Вот почему я побоялся сделать преобразователь на одном транзисторе, который был бы и смесителем и гетеродином. Хотя видел схемы радиоприёмников на одном транзисторе и даже назывались они супергетеродинами и, по отзывам неплохо работали.
Вообще для меня нет ничего удивительного, если я включу свою электробритву в радиотрансляционную сеть, то она превратиться в радиоприёмник. Попробуйте повторить такой опыт. А если один единственный германиевый диод, без катушек и резонаторов, подсоединю к высокоомному телефону, то услышу радиостанцию в УКВ диапазоне, и вовсе не потому, что у меня поехала крыша, просто вышка с передатчиком этой станции находится близко, всего в двух километров от меня.
Один единственный транзистор помимо основной гармоники, благодаря которой происходит преобразование и, рождая основной и зеркальный каналы приёма, имеет ещё вторую, третью и другие гармоники, которые тоже проходят через смеситель и каждая создаёт по два побочных канала приёма. |
| Рис.6. УВЧ с повышенной селективностью, Один из методов повышения классности. Необходим 3-х секционный блок конденсаторов. |
Без девяти секционного конденсатора переменной ёмкости здесь не обойтись.
Хотя во всеволновых профессиональных приёмниках эта проблема давно решена.
От чего заболели тем и лечат – применяют от двух до трёх преобразователей частоты.
Так во всеволновом связном РПУ фирмы «Эддистон» в зависимости от диапазонов применяют от 2-х до 3-х преобразований частоты.
РПУ фирмы «Редифон» имеет два преобразования (ПЧ1 38 МГц и ПЧ2 1,4 МГц)
РПУ фирмы «Маркони» до приёма 8 МГц имеет двойное преобразование, а выше этой частоты тройное преобразование. Измерительные приборы этой фирмы для меня были песней ещё лет 40 назад.
Конечно, мне не угнаться за этими фирмами, чтобы сделать себе идеальный приёмник. Но компромисс найти можно, например, выбрать не все, а несколько диапазонов. Сделать приёмник в стиле ретро, но с использованием современной элементной базы. Надо подумать. Еще есть время. Так хочется с наступлением сумерек, сидя в беседке медленно вращать ручку верньера и прислушиваться к отдалённым радиостанциям. Ретро коротковолновая приставка к приёмнику средних волн.
Этот пожелтевший листок я нашёл в старых документах. Его вырезал из газеты «Пионерская правда» мой отец в середине 60-х годов прошлого века, желая вместе со мной собрать коротковолновую приставку к средневолновому приёмнику «Сокол». Конвертер тогда так и не суждено было сделать, не смогли купить транзисторы именно этого номинала.
 |
| Рис. 8. Копия из газеты «Пионерская правда». |
Уже в то далёкое время простой приёмник супергетеродинного типа радиолюбители превращали в супергетеродин с двойным преобразованием частоты, тем самым смогли сделать приёмник всеволновым.
| Фото5 «Пожелтевший листок». |
Нет ничего хуже незавершённых дел! А поэтому я собрал приставку и стал прислонять её к разным приёмникам, имеющим магнитные антенны. В приёмниках сразу увеличивался уровень шума и в дополнении к нему, с трудом можно было принять 2 -3 новых радиостанции к тем, которые уже существовали в диапазоне средних волн. Но лучше всего конвертер принимал радиостанции УКВ диапазона, которые отличались сильными искажениями, проходя через узкополосный тракт приёмника, так как от всего спектра передаваемого сигнала (полоса передаваемого спектра сигнала ЧМ составляет 150 кГц), детектировалась только его десятая часть (полоса пропускания приёмника АМ сигнала около 10 кГц). Такое возможно благодаря побочным каналам приёма от 3 и 4-ых гармоник гетеродина, которые попадают в сгусток радиовещательных станций двух диапазонов УКВ (FM). Возможно, вне города такого явления не будет, а возможно, его не было раньше, так как не было такого количества радиостанций УКВ диапазонов.
Даже классический ретро приёмник «National Panasonic R-314», сделанный в Японии не лишен этого недостатка. В конце диапазона, в районе 22 МГц, он так же с искажениями начинает принимать радиостанции с ЧМ модуляцией.
Я сижу с внуком в песочнице, и мы вместе делаем куличик. Заполняем формочку песком. Делать такую работу ему намного сложнее. Он держит лопатку двумя руками, сопит от напряжения, старается, чтобы песок попал точно в цель, а я ленно помогаю ему, мне достаточно один раз взмахнуть лопаткой. Наконец куличик готов, на личике радость, торжество, но длится это недолго, и сделанный из песка пирог он тут же уничтожает лопаткой, затем процесс создания нового пирога повторяется снова и снова. Мне надо перенимать у него опыт. Советы маленьких человечков таят для меня много смысла, в рассказе «Точка на листе бумаге» — один взмах руки такого же малыша, спасает мне жизнь. Играя в песочнице, он хочет показать мне, как он совершенствуется в работе по изготовлению песочного кулича.
Я с новым порывом возвращаюсь к своему недоделанному приёмнику. Меняю в смесителе биполярный транзистор на полевой, добавляю резонансный усилитель на полевом транзисторе.
Наконец, разбираю УКВ приёмник третьего тура, его второй преобразователь и пьезокерамические фильтры на 10,7 МГц пойдут на изготовление приёмника с двойным преобразованием частоты для ДВ, СВ, и растянутых КВ диапазонов! Конструктор есть конструктор, чем не игра в кубики. Несмотря, на то, что первая ПЧ должна быть выше 30 МГц, чтобы легче было отсеяться от всех комбинационных частот, присущих супергетеродину, я решил идти последовательно и уже с готовыми блоками проверить хотя бы работу половины диапазонов всеволнового приёмника.
— Мой приёмник! Как захочу, так и сделаю!
Так говорил нам когда-то преподаватель курса «Приёмных устройств».
Итак, первая ПЧ 10,7 МГц, вторая 455 кГц, вполне доступные фильтры.
Выбираю диапазон 31м, и весь мир умещается у меня в грудном кармашке!
До идеального приёмника осталось несколько шагов.
Растянутые КВ диапазоны. Так классно всё получается!
dedclub.blogspot.com
