описание, характеристики, принцип работы, применение
Сверхрегенеративный приемник используется в течение многих десятков лет, особенно на УКВ и УВЧ, где он мог предложить простоту схемы и относительно высокий уровень производительности. Этот детектор был популярен в своей версии вакуумной трубки впервые дни приема ОВЧ в конце 1950-х — начале 60-х годов. После этого он применялся в простых схемах транзисторной версии. Такая конструкция была причиной шипящего звука, издаваемого радиостанциями CB 27 МГц. В наши дни суперрегенеративное радио уже не так популярно, хотя есть несколько приложений, по-прежнему интересных современникам.
История радио
Историю развития сверхрегенеративного приемника можно проследить от самых первых дней его изобретения. В 1901 году Реджинальд Фессенден в своем приемнике для выпрямляющего кристаллического детектора применил немодулированный синусоидальный радиосигнал на частоте, смещенной от несущего радиоволнового носителя и от антенны.
Позже, в годы Первой мировой войны, радиолюбители стали пользоваться преимуществами радиотехнологий, которые обеспечивали достаточное качество и чувствительность передачи. Инженер Люсьен Леви во Франции, Уолтер Шоттки в Германии и, наконец, человек, которому приписывается техника супергетеродина, Эдвин Армстронг, решили проблему избирательности и построили первое рабочее сверхрегенеративное радио.
Оно было изобретено в эпоху, когда радиотехника была очень простой, а сверхрегенеративному приемнику не хватало тех возможностей, которые сегодня считаться само собой разумеющимися. Супергетеродинный радиоприемник (супергетеродин) в полном наименовании — сверхзвуковой гетеродинный беспроводной приемник, стал важным шагом по пути вперед в развитии науки и техники, хотя изначально он не был широкого использования, потому что вмещал в себя много клапанов, труб и прочих громоздких деталей. И к тому же в то время радио было очень дорогим удовольствием.
Основы супер ресивера
Сверхрегенеративный приемник основан на простом регенеративном радио. Он использует вторую частоту колебаний в цикле регенерации, которая прерывает или гасит основные колебания частоты. Гашение колебаний обычно работает на частотах выше звукового диапазона, например, от 25 кГц до 100 кГц. При работе цепь имеет положительную обратную связь, поэтому даже небольшое количество шума приведет к колебанию системы.
Выход радиочастотного усилителя в приемнике имеет положительную обратную связь, т.е. часть выходного сигнала подается обратно на вход в фазе. Любой присутствующий сигнал будет неоднократно усиливаться, и это может привести к усилению уровня сигнала в тысячу раз и даже более. Несмотря на то что усиление фиксировано, можно достичь уровня, приближающегося к бесконечности, используя такие методы обратной связи, как схема с точкой колебания у сверхрегенеративного приемника на батарейных радиолампах.
Регенерация вводит отрицательное сопротивление в цепь, и это означает, что общее положительное сопротивление уменьшается. И, кроме того, с ростом усиления увеличивается избирательность схемы. Когда схема работает с обратной связью, так что генератор работает достаточно в области колебаний, возникает вторичное низкочастотное колебание. Оно разрушает частоту высокочастотного колебания.
Концепция была первоначально обнаружена Эдвином Армстронгом, который придумал термин «супервосстановление». И этот тип радио называется сверхрегенеративным приемником на лампах. Такая схема использовалась во всех формах радио от отечественных радиовещательных радиостанций до телевизоров, высокоточных тюнеров, профессиональных радиостанций связи, спутниковых базовых станций и многих других. Практически все широковещательные радиоприемники, а также телевизоры, коротковолновые приемники и коммерческие радиоприемники использовали в качестве основы для работы принцип супергетеродина.
Преимущества передатчика
Супергетеродинное радио имеет ряд преимуществ перед другими формами радио. В результате своих преимуществ сверхрегенеративный приемник на транзисторах остался одним из передовых методов, используемых в радиотехнологии. И несмотря на то что сегодня на передний план выходят другие методы, супрет-приемник по-прежнему очень широко используется с учетом функций, которые он может предложить:
- Замыкание селективности. Одним из основных преимуществ приемника является близость к избирательности, которую он может предложить.
- Используя фильтры с фиксированной частотой, он может обеспечить качественное отключение соседнего канала.
- Возможность приема нескольких режимов.
- Благодаря топологии эта технология приемника может включать в себя множество различных типов демодуляторов, которые легко подбираются с учетом требований.
- Получают очень высокочастотные сигналы.
Тот факт, что сверхрегенеративный приемник на полевом транзисторе использует технологию смешивания, означает, что большая часть обработки приемника выполняется на более низких частотах, предоставляя себе возможность получения высокочастотных сигналов. Эти и многие другие преимущества означают, что приемник был востребован не только с началом радиофикации, но и останется таким же еще на многие годы.
Сверхрегенеративный приемник на полевом транзисторе
Давайте разберемся. Принцип работы сверхрегенеративного приемника заключается в следующем.
Сигнал, который поднимается антенной, проходит в приемник и поступает в микшер. Другой локально сгенерированный сигнал, часто называемый локальным генератором, подается в другой порт микшера и два сигнала смешиваются. В результате новый сигнал генерируется на суммарной и разностной частотах.
Выход передается в так называемую промежуточную частоту, где сигнал усиливается и фильтруется. Любой из преобразованных сигналов, которые попадают в полосу пропускания фильтра, может проходить через фильтр, и они также будут усиливаться ступенями усилителя. Сигналы, которые выходят за пределы полосы пропускания фильтра, будут отклонены.
Настройка приемника выполняется просто путем изменения частоты локального генератора. Это изменяет частоту входящего сигнала, сигналы преобразуются и могут проходить через фильтр.
Настройка сверхрегенеративного приемника
Хотя она и более сложная, чем у некоторых других видов радиоприемников, но обладает преимуществом с точки зрения производительности и избирательности. Таким образом, настройка способна удалять нежелательные сигналы более эффективно, чем другие настройки TRF (Tuned Radio Frequency) или радиостанции, которые использовались в первые дни радио.
Основная концепция и теория, лежащие в основе супергетеродинного радио, включают процесс смешивания. Это позволяет передавать сигналы с одной частоты на другую. Входную частоту часто называют ВЧ-входом, тогда как локально генерируемый сигнал генератора называется локальным генератором, а выходная частота называется промежуточной частотой, так как она находится между ВЧ и аудиочастотами.
Блок-схема базового сверхрегенеративного приемника на одном транзисторе такова. В смесителе мгновенная амплитуда двух входных сигналов (f1 и f2) умножается, что приводит к сигналам на выходе частот (f1 + f2) и (f1 — f2). Это позволяет передавать входящую частоту до фиксированной частоты, где ее можно эффективно фильтровать. Изменение частоты локального генератора позволяет настроить приемник на разные частоты. Сигналы на двух разных частотах могут поступать на промежуточные этапы.
Тюнинг RF удаляет один и принимает другой. Когда присутствуют сигналы, они могут вызывать нежелательные помехи, маскируя требуемые сигналы, если они появляются одновременно в промежуточной частотной секции. Часто в недорогих радиостанциях гармоники локального осциллятора могут отслеживать на разных частотах, что приводит к изменению гетеродинов при настройке приемника.
Общая блок-схема сверхрегенеративного приемника на одном транзисторе показывает основные блоки, которые могут использоваться в приемнике. В более сложных радиостанциях на базовую блок-диаграмму добавятся дополнительные для демодуляторов.
К тому же некоторые сверхгетеродинные радиостанции могут иметь два или более преобразования, чтобы обеспечить повышенную производительность, для улучшения функционирования элементов схемы, можно использовать два или даже три преобразования.
Где:
- тюнинг-колпачок — это переменная 15pF;
- индуктор «L» представляет собой не что иное, как 2-дюймовую металлическую проволоку No 20, изогнутую в форме «U».
FM-радиостанции (88-108 МГц) нуждаются в большей индуктивности, а нижняя половина полосы (приблизительно 109-130 МГц) потребует меньше, так как она выше FM-диапазона.
Автоматическое управление усилением 27МГц
Считается, что сверхрегенеративный приемник на 27 МГц вырос из потребности военного времени в очень простом одноразовом устройстве с высоким коэффициентом усиления положительной обратной связи. Решением этого было позволить колебаниям настроенной частоты альтернативно расти и подавляться под управлением второго (гасящего) генератора, работающего на более низкой радиочастоте. Положительная обратная связь вводилась переменным потенциометром, который использовался следующим образом.
Сигнал будет увеличиваться в объеме до тех пор, пока радиочастотный усилитель не начнет колебаться. Идея заключалась в том, чтобы отменить контроль, пока колебание не прекратится. Однако обычно существовал значительный гистерезис между положением и эффектом. Повышение производительности могло быть достигнуто только в том случае, если продвижение было остановлено незадолго до начала колебаний, что требовало навыков и терпения.
В этом устройстве настраиваемый усилитель начинает колебаться в течение полупериода формы сигнала осциллятора. Во время «включения» части цикла гашения, колебания настроенного усилителя растут экспоненциально от шумов схемы. Время достижения этих колебаний до полной амплитуды пропорционально значению Q настроенной схемы. Поэтому, в зависимости от частоты генератора гашения, колебания частоты сигнала могут доходить до полной амплитуды (логарифмический режим) или быть свернуты (линейный режим).
Для радиоуправления моделями использовались три основных типа сверхрегенеративного приемника на 27 МГц: приемник жесткого клапана, приемник мягкого клапана и приемник на основе транзисторов.
Типичная схема приемника жесткого клапана показана на рисунке.
Радиосхема для диапазона 25-150 МГц
В этой схеме сверхрегенеративный приемник на диапазоне 25 150 мгц аналогичен принципиальной схеме MFJ-8100.
Первая ступень основана на транзисторе FET, подключенном к общей конфигурации затвора. Стадия радиочастотного усилителя предотвращает радиочастотное излучение от антенны в обеих цепях. Суперрегенеративный детектор основан на транзисторе, подключенном к общей конфигурации затвора. С помощью триммера регулируется коэффициент усиления обратной связи до точки, где потенциометр обеспечивает плавное управление регенерацией.
Частотный диапазон этого приемника составляет от 100 МГц до 150 МГц. Его чувствительность составляет менее 1 мкВ. Катушки намотаны на съемную оправу диаметром 12 мм. Конечно, регенераторы и супер регенераторы не являются будущим радиолюбителей, но у них все еще есть место под солнцем.
Устройство передачи 315МГц
Тут представлен современный 315 RF супер восстановительный модуль передатчик + приемник.
Он обеспечивает очень экономичное беспроводное решение с максимальной скоростью передачи данных до 4 Кбит/с. И может использоваться, как пульт дистанционного управления, электрические двери, двери затвора, окна, разъем дистанционного управления, дистанционное управление светодиодом, стереосистемой пульта дистанционного управления и системами сигнализации.
Особенности:
- дальность передачи> 500 м;
- чувствительность -103 дБ, в открытых областях, поскольку он работает с методом амплитудной модуляции, чувствительность к шуму выше;
- рабочая частота: 315,92 МГц;
- рабочая температура: от -10 градусов до +70 градусов;
- мощность передачи: 25 мВт;
- размер приемника: 30 * 14 * 7 мм Размер передатчика: 19 * 19 мм.
Ламповый ISM 433 МГц
Сверхрегенеративный приемник на лампах потребляет менее 1 мВт и работает в бесконтактной 433 МГц промышленной, научной и медицинской сети. В своей простейшей форме суперрегенеративный приемник содержит радиочастотный генератор, который периодически включает и выключает «сигнал гашения» или низкочастотный сигнал. Когда сигнал гашения переключается на генератор, колебания начинают нарастать с экспоненциально растущей оболочкой. Применение внешнего сигнала на номинальной частоте генератора ускоряет рост огибающей этих колебаний. Таким образом, рабочий цикл амплитуды погашенного осциллятора изменяется пропорционально амплитуде приложенного радиосигнала.
В сверхрегенеративном детекторе приход сигнала начинает радиочастотные колебания раньше, чем при отсутствии сигнала. Суперрегенеративный детектор может принимать сигналы АМ и хорошо подходит для обнаружения сигналов данных OOK (on/off-keyed). Суперрегенеративный детектор представляет собой систему дискредитированных данных, т. е. каждый период отсчитывает и усиливает радиочастотный сигнал. Чтобы точно восстановить исходную модуляцию, генератор подавления должен работать на частоте, несколько превышающей самую высокую частоту в исходном модулирующем сигнале. Добавление детектора огибающей, за которым следует фильтр нижних частот, улучшает демодуляцию AM.
Сердце приемника содержит обычный LC-генератор, сконфигурированный Colpitts, работающий на частоте, определяемой серийным резонансом L1, L2, C1, C2 и С3. При выключении устройства ток смещения Q1 гасит генератор. Каскадный транзистор Q2 и Q3 образует усилитель антенны, который улучшает показатель шума приемника и обеспечивает некоторую радиочастотную развязку между генератором и антенной. Для экономии энергии усилитель работает только при росте колебаний.
Схема сверхрегенеративного УКВ
Приемник состоит из транзистора 2N2369, окруженного пятнадцатью компонентами, которые совместно являются высокочастотной частью. Эта сборка является сердцем приемника. Она обеспечивает как усиление HF, так и демодуляцию. Конфигурированная схема, установленная в коллекторе транзистора, позволяет выбирать частоту.
Реакционный набор использовался очень рано в короткой волне радиолокаторами трубки. Затем он был найден в знаменитых «трех транзисторах» в режиме разговора 60-х годов. Многие приемники с дистанционным управлением 433 МГц все еще используют его. Оба этапа на BC337 являются низкочастотными усилителями, последний из которых обеспечивает питание для наушников или небольшой громкоговоритель. Регулируемое сопротивление 22 кОм регулирует поляризацию транзистора 2N2369, чтобы получить наилучшую точку реакции, сочетающую чувствительность и низкое искажение, избегая при этом колебания, которое блокирует его работу.
Звуковая частота восстанавливается через резистор 4,7 кОм, затем проходит через фильтр нижних частот, что исключает высокочастотное переключение реакции. Первый транзистор BC337 обеспечивает предварительное усиление BF. Конденсатор 4,7 нФ, расположенный между его коллектором и его базой, действует, как фильтр нижних частот, исключая высокочастотный остаток и ограничивая максимумы. Сопротивление 10 кОм регулирует усиление последней ступени и, следовательно, громкость.
Сборка радио своими руками
Для сверхрегенеративного приемника 315 МГц своими руками все компоненты должны быть установлены на печатной плате и дорожки выполнены с помощью резака. Широкий план заземления незаменим для (электрической) устойчивости сборки. Чтобы облегчить копирование на меди, печатают фотографию схемы, помещают ее на пластину и, с указанием точки, отмечают концы дорожек на листе. После проверки изоляции дорожек на омметре проводка выполняется в соответствии с диаграммой.
Компоненты схемы легко приобрести в радиомагазинах или онлайн. Нужен динамик 50 или 100 Ом. Также можно использовать 8-омный громкоговоритель, помещая трансформатор с понижающим сопротивлением, установленный на большую часть старых транзисторных станций, или подключить 8-омный динамик, но уровень звука при этом будет ниже. Сборка должна оставаться компактной с хорошим планом заземления. Не следует забывать, что провода и соединения имеют эффект самодействия на высоких частотах. Катушка хорды имеет 5 оборотов провода 0,8 мм (проводка проводной телефонной связи). Соединение конденсатора производят последовательно с антенной на втором повороте сверху.
Антенна состоит из одного куска жесткой проволоки (1,5 мм2) длиной около двадцати сантиметров. Не нужно делать больше, «четверть волны» нарушит реакцию. Требуется разместить конденсатор 1 nF развязки. Дроссельная катушка (высокочастотная блокировка) имеет тип VK200. Если радиолюбитель не может найти ее, можете сделать три или четыре витка проволоки в небольшой ферритовой трубке. А конкретную схему сборки можно выбрать по своему вкусу и в соответствии с монтажной схемой.
Правильное включение схемы
Порядок установки сверхрегенеративных приемников УКВ:
- Включить цепь. Ток питания составляет около тридцати миллиампер.
- Повернуть правый регулируемый резистор (громкость) полностью против часовой стрелки.
- Затем нужно услышать шум в наушниках или динамике. Если это не так, повернуть регулируемое сопротивление, пока не появится звучание.
- Улучшить настройку на эмиссию среднего уровня, чтобы получить хорошую чувствительность с минимальным искажением.
- Чтобы убрать высокие шумы, нужно уменьшить антенну.
Схема сверхрегенеративного приемника на 144 мГц.
Меры предосторожности: поскольку установка излучает помехи, не нужно использовать ее вблизи другого приемника.
fb.ru
Широкополосный АМ радиоприемник с авиадиапазоном
Область увлечений радиолюбителей не имеет границ. Несмотря на засилье интернет-вещания, пока ещё остаются энтузиасты приёма вещательных и других радиостанций из эфира. К таким, несомненно, относятся и любители приёма в диапазоне 118… 137 МГц (в так называемом AIR, или авиадиапазоне).
В Интернете существуют сайты, на которых радиолюбители обмениваются информацией по этой тематике. И, конечно, есть немало описаний радиоприёмников или конвертеров этого диапазона, от простых до сложных. В журнале “Радио” также были опубликованы конструкции конвертеров [1,2]. Вниманию читателей предлагается описание широкополосного АМ-приёмника, который обеспечивает приём сразу во всём диапазоне 118…137 МГц.
С одной стороны, это может показаться не совсем удобным, но с другой — если активность радиообмена в авиадиапазоне невелика, такой приёмник позволяет контролировать его целиком. Конечно, он не может заменить “классический” узкополосный AM-приёмник этого диапазона, но позволяет контролировать общую ситуацию на диапазоне и при необходимости включать “классический” приёмник для сканирования по частоте.
По сути, предлагаемое устройство, схема которого показана на рис. 1, — AM-приёмник прямого усиления. В его состав входят знакомые всем узлы: полосовой фильтр ВЧ, УВЧ, АМ-детектор и УЗЧ, но дополнительно для удобства пользования применён пороговый шумоподавитель.
Приём ведётся на короткую штыревую антенну WA1, для компенсации её ёмкости использована катушка L1. Резистивный аттенюатор R1— R3 (2,5 дБ) обеспечивает согласование антенны с последующим ФВЧ на элементах С1 — С5 и L2—L4. На малошумящем транзисторе VT1 собран УВЧ, нагрузка которого — полосовой фильтр, собранный на элементах С7—С13 и L6—L12.
Отфильтрованный сигнал поступает на детектор на микросхеме DA2, на ОУ DA3.2 собран компаратор системы шумоподавления, на ОУ DA3.1 — предварительный УЗЧ, а на микросхеме DA4 — выходной УЗЧ.
Напряжение питания (5 В) микросхемы DA2 и УВЧ стабилизировано микросхемой DA1 — интегральным стабилизатором напряжения. Если в приёмнике применить традиционный диодный AM-детектор, который имеет низкую чувствительность, придётся существенно увеличить коэффициент усиления УВЧ, что может привести к проблемам с его устойчивостью.
Другая проблема — большой интервал входных сигналов, как и в любом приёмнике. Если не использовать систему АРУ, на выходе AM-детектора уровень сигналов ЗЧ будет изменяться на несколько порядков, что неприемлемо. Введение же АРУ слишком усложняет приёмник.
В значительной степени указанные проблемы можно решить с помощью так называемого логарифмического усилителя—детектора, в данном случае это специализированная микросхема AD8307AR [3].
На рис. 2 показана её структурная схема. В состав микросхемы входит шестикаскадный усилитель-ограничитель (усиление каждого каскада — 14,3 дБ). К выходам и входам этих каскадов подключены девять детекторов, сигналы которых суммируются и через согласующие узлы поступают на выход микросхемы.
Передаточная характеристика микросхемы показана на рис. 3, её крутизна — 25 мВ/дБ, а максимальный динамический диапазон входных сигналов — около 90 дБ. Из характеристики, например, следует, что при изменении уровня сигнала в интервале от -60 до 10 дБмВт (на 70 дБмВт) выходное постоянное напряжение изменяется приблизительно от 0,5 до 2,3 В, другими словами, — всего в 4,6 раза.
С таким изменением сигнала вполне справится УЗЧ и системы АРУ не потребуется, а на слух это можно воспринимать вполне комфортно. Следует учесть, что это справедливо для односигнального режима. На практике из-за взаимного подавления сигналов диапазон выходных ЗЧ-сигналов окажется несколько больше.
Но тем не менее при среднем уровне громкости искажений в УЗЧ не наблюдается. Поскольку передаточная характеристика нормируется и отклонение от линейности не превышает 1 дБ, микросхему AD8307AR часто применяют в различных профессиональных радиоизмерительных приборах, а также в радиолюбительских конструкциях [4].
Ещё одна задача, которую необходимо решить при построении такого приёмника, — эффективное подавление внеполосных сигналов (или помех), что потребует применения многозвенных LC-фильтров. Один из основных источников таких помех — мощные вещательные УКВ-радиостанции, работающие в диапазоне частот 88… 108 МГц.
Для их предварительного подавления применён ФВЧ, частота среза которого — 118 МГц, минимальное расчётное подавление на частоте 108 МГц — 25 дБ, а на частоте 88 МГц — 50 дБ. У полосового фильтра расчётная полоса пропускания — 19 МГц (118…137 МГц) и подавление за полосой — 60 дБ. На схеме в рамках указаны частоты настройки (в мегагерцах) последовательных контуров полосового фильтра.
Теперь о чувствительности этого приёмника. Она, в принципе, не может быть высокой, поскольку его полоса пропускания — около 20 МГц. Как известно, чувствительность приёмника при прочих равных условиях зависит от его полосы пропускания. Для примера возьмём приёмник с полосой пропускания AF, = 10…15 кГц и чувствительностью Umi. Если у него расширить полосу пропускания до AF2 = 20 МГц, другими словами, увеличить в 1300…2000 раз, чувствительность станет Um2 = (35…45) Um1, т. е. ухудшится в 35…45 раз.
Но следует учесть, что назначение такого приёмника несколько иное, чем узкополосного, а именно принимать не одиночный слабый сигнал, а все сигналы в определённом диапазоне частот. В такой ситуации более мощные сигналы неизбежно будут подавлять слабые.
Переменная составляющая (продетектированный AM-сигнал) выходного напряжения логарифмического детектора на микросхеме DA2 через конденсатор С20 поступает на вход предварительного УЗЧ. Здесь происходит его усиление примерно в десять раз, а за счёт конденсатора С22 ослабляются ВЧ-сигналы и помехи.
С выхода предварительного УЗЧ сигнал через конденсатор С23 поступает на регулятор громкости — переменный резистор R19, а с него — на выходной УЗЧ, собранный на микросхеме MC34119D. У этой микросхемы основная отличительная особенность — возможность включения и выключения маломощным сигналом — постоянным напряжением.
Это свойство использовано для построения порогового шумоподавителя на компараторе на ОУ DA3.2. Образцовое напряжение на неинвертирующий вход этого ОУ поступает с регулятора порога — переменного резистора R11. Для формирования этого напряжения использовано стабилизированное напряжение 5 В.
С целью повышения чёткости срабатывания через резистор R20 введены положительная обратная связь и гистерезис в переключение компаратора. Постоянная составляющая выходного напряжения детектора на микросхеме DA2 через ФНЧ R15C21 поступает на инвертирующий вход ОУ DA3.2.
Когда постоянная составляющая продетектированного сигнала превысит образцовое напряжение, на выходе ОУ DA3.2 напряжение станет близким к нулю и УЗЧ включится. Регулятором порога можно установить уровень входного ВЧ-сигнала, при котором срабатывает шумоподавитель.
Для повышения экономичности сопротивление резистора R9 выбрано относительно большим и применён светодиод повышенной яркости, поэтому светит он неярко. После подачи питающего напряжения светодиод начинает светить.
Когда напряжение батареи снижается до 6,9…7 В, при громких звуках происходит “просадка” напряжения, светодиод начинает мигать, что сигнализирует о необходимости замены батареи.
При напряжении около 6,5В светодиод гаснет. Чтобы сдвинуть пороги индикатора вверх, примерно до 7…7,3 и 7В соответственно, следует применить светодиод повышенной яркости зелёного свечения. Потребляемый приёмником ток при малой громкости — 17 мА, при максимальной — до 90 мА, в режиме шумоподавления — 14 мА. В случае питания приёмника от внешнего стабилизированного сетевого источника напряжением 9… 12В вводят гнездо XS1, которое можно установить на плате между переменными резисторами.
Если для автономного питания применить аккумуляторную батарею типоразмера 6F22 (“Крона”), для её подзарядки внутри корпуса приёмника на выводах гнезда XS1 устанавливают резистор R23, который ограничивает ток зарядки.
Но в этом случае следует применить стабилизированный источник питания с выходным напряжением 9,8 В, что с одной стороны обеспечит полную зарядку аккумуляторной батареи, с другой — исключит её перезарядку. Печатная плата изготовлена из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.
Её чертёж показан на рис. 4, а схема размещения элементов — на рис. 5. Одна сторона платы оставлена полностью металлизированной и используется в качестве экрана и общего провода.
Через отверстия металлизированные участки платы обеих сторон соединены между собой отрезками лужёного провода. Между резисторами R11 и R19 предусмотрено место для отверстия, в которое можно установить гнездо XS1.
В приёмнике применены переменные резисторы R11 и R19 — СПЗ-Зв с выключателем, остальные элементы (кроме катушек индуктивности и дросселя) — для поверхностного монтажа. Постоянные резисторы — типоразмера 1206, керамические конденсаторы — типоразмера 0805, оксидные — танталовые типоразмера А (С23 и С25), В или С (С26) и D (С27).
Конденсаторы, входящие в состав LC-фильтров, перед установкой следует обязательно проверить на соответствие номиналу с помощью измерителя ёмкости. Если произойдёт ошибка, поиск неисправности может сильно затянуться. Транзистор КТ3106А9 можно заменить отечественным КТ368А9 или импортным 2SC3356. Возможно применение транзисторов в корпусе Т092, например, КТ368БМ или SS9018, но их выводы придётся укоротить до минимума.
В авторском варианте был применён светодиод LED-7603URC60-9,5Cd красного свечения повышенной яркости в корпусе “пиранья”. Он приклеен к корпусу приёмника в соответствующем отверстии. Подойдёт и другой светодиод красного свечения в корпусе диаметром 3…5 мм, но обязательно повышенной яркости.
Дроссель L5 — ЕС24, его индуктивность — 470… 1000 мкГн, катушка L9 намотана на каркасе диаметром 5 мм с резьбой для подстроечника (для возможной подстройки — в авторском варианте она не потребовалась) и содержит десять витков провода ПЭВ-2 0,4.
Остальные катушки — бескаркасные и намотаны проводом ПЭВ-2 0,7 виток к витку на оправке диаметром 4 мм. Число витков катушек: L1 — 7,5; L2 — 5,5; L3 – 4,5; L4 – 5,5; L6 — 10; L7 — 6,5; L8 – 4,5; L10 – 3,5; L11 —2,5; L12 — 10.
Небольшие размеры корпуса потребовали применения динамической головки с малой высотой, подходящей оказалась 0,25ГДШ-8 с сопротивлением звуковой катушки 8 Ом. Она закреплена на корпусе термоклеем. Для другого корпуса подойдёт малогабаритная динамическая головка сопротивлением 8… 16 Ом, желательно с повышенной отдачей, это сделает приёмник более экономичным. Гнездо XS1 — малогабаритное диаметром 2,5 или 3,5 мм с размыкающимся контактом для подключения головных телефонов.
Вид смонтированной платы показан на рис. 6. Часть платы экранирована с помощью двух боковых и одного верхнего экрана. Два боковых экрана изготовлены из тонкой лужёной фольги, согнутой буквой Г, и припаяны к плате с двух сторон (рис. 7).
После налаживания к боковым экранам в нескольких местах припаян верхний экран, изготовленный из тонкого фольгированного с одной стороны стеклотекстолита или металлизированной медью плёнки. Размещение элементов в корпусе приёмника показано на рис. 8.
Плата прикреплена к стенке корпуса с помощью гнезда XS1. Если гнездо использовать не планируется или у него мала винтовая часть, плату можно закрепить клеем или с помощью винтов М2. Из-за малых размеров корпуса была применена телескопическая штыревая антенна с максимальной длиной 335 мм.
Если приёмник будет собран в другом корпусе, который позволяет применить антенну длиной в четверть длины волны (в данном случае это около 630 мм), его чувствительность возрастёт, а катушку L1 можно не устанавливать.
Для приёмника был применён пластмассовый корпус размерами 25x64x100 мм от индикатора радиоактивности “Вестник И-16”, поэтому приёмник было решено назвать “Вестник” (рис. 9).
В корпусе оказалось небольшое квадратное отверстие для светодиода, которое использовано по тому же назначению, прямоугольное отверстие для выключателя закрыто шильдиком “RX 118…137”, а решётчатое отверстие для акустического сигнализатора использовано для динамической головки.
В верхней части корпуса были сделаны два щелевых отверстия для переменных резисторов и одно круглое — для антенны. При необходимости в задней стенке (крышке) делают отверстие для гнезда XS1 (рис. 10).
Налаживание начинают с проверки режимов по постоянному току. В случае необходимости подборкой резистора R4 или R5 устанавливают на коллекторе транзистора VT1 напряжение 3…3.5 В. Подборкой резистора R10 устанавливают интервал регулировки порога шумоподавителя.
Гистерезис компаратора можно изменить подборкой резистора R17. Коэффициент усиления предварительного УЗЧ можно изменить подборкой резистора R14. Чем больше сопротивление, тем меньше усиление.
Затем, при необходимости, изменяют верхнюю частоту воспроизводимых частот в УЗЧ, делают это подборкой конденсатора С22, чем больше ёмкость, тем меньше частота. Нижнюю границу полосы пропускания УЗЧ можно поднять, заменив конденсатор С23 керамическим ёмкостью 0,1…0,22 мкФ. Сквозную АЧХ фильтров приёмника желательно проверить с помощью панорамного индикатора.
Эксплуатация в течение нескольких месяцев показала, что на расстоянии нескольких километров от МКАД помех от радиовещательных УКВ-станций нет, но заметную помеху приёму создаёт расположенный недалеко репитер диапазона 144 МГц.
Поскольку интенсивность работы репитера была высокой, потребовалось устранить эту помеху. Это удалось за счёт установки подстроечного конденсатора С28 (КТ4-25) параллельно катушке L1, при этом число её витков было уменьшено до пяти с половиной.
Образовавшийся контур L1C28 надо настроить на частоту репитера. Сделано это было на слух по максимуму подавления сигнала репитера. Следует отметить, что сопротивление этого контура в диапазоне частот 118…137 МГц имеет индуктивный характер, поэтому он частично компенсирует ёмкостную составляющую сопротивления короткой штыревой антенны.
Плату несложно установить в корпус другого размера, для этого её можно уменьшить, не используя участки для монтажа переменных резисторов, которые возможно разместить на некотором удалении от платы, применив для соединения монтажные провода, а для подключения антенны — малогабаритное коаксиальное ВЧ-гнездо.
При необходимости это гнездо с платой соединяют коаксиальным ВЧ-кабелем. С учётом того что верхняя граница диапазона рабочих частот микросхемы AD8307 — 500 МГц, применив полосовой фильтр на другую частоту, можно изготовить AM-приёмник соответствующего диапазона.
www.radiochipi.ru
Маленькое воскресное извращение — вспомнил юности невинные забавы и…
Маленькое воскресное извращение — вспомнил юности невинные забавы и изготовил простенький сверхрегенеративный УКВ-приемник.Ради ностальгии сверхрегенератор я выполнил на совковом германиевом транзисторе ГТ308В, которых недавно купил себе немного на ebay. Схема известная. На глаз намотал катушку, подстроечник у меня качественный, военный, воздушный, 5-35 пф. В качестве УНЧ применил известную LM386 — бо она проста в обращении как валенок и не требует сложной обвязки (три кондера, резистор и потенциометр 10К).
В качестве антенны — просто кусок одножильного провода 30 см. Мне было лень возиться и присобачивать телескопичку.
Схема заработала сразу. Правда, первым сигналом, который я поймал, оказалась несущая видео местного ТВ канала 🙂 Раздвинул витки катушки и оказался в FM диапазоне. Качество приема FM станций у сверхрегенератора невысокое — нужно настраиваться чуть сбоку от станции, чтобы детектировать огибающую с минимальным уровнем искажений. Всё это мне было и до этого известно. Работает в общем не хуже, чем те что я собирал лет 10-12 назад. Но и не лучше 🙂 Жаль, что в детстве я не додумался до такой простой схемы — тогда это был бы кайф. Настроить на (тогдашние) милицейские 11 метров.
Моей целью было настроиться в район 120 МГц и послушать авиадиапазон, ибо рядом — аэропорт. В прошлом я эксперементировал с простыми сверхрегенераторами и мне это удавалось. Но тут меня ждал облом.
Оказалось, что ГТ308В обрубается где-то в районе 102-105 МГц (а по справочнику у него ft — 160 МГц) Хотя может нужно уменьшить конденсатор между коллектором и эмиттером, у меня стоит постоянный 5 пф. Но выше FM диапазона генерация пропадала 🙁 Вот так меня подвела отечественная промышленность 🙂
Завтра попробую ГТ322Б, а затем если не будет работать — мериканские.
Но в целом есть гораздо более совершенные схемы сверхрегенераторов, на полевиках:
http://www.platan.ru/shem/pdf/ukv1.pdf
Они меня заинтересовали, не говоря уже о схемах на лампах. Личное наблюдение — ламповые сверхрегенераторы и шумят меньше и настраиваются более плавно 🙂
ru-radio-electr.livejournal.com
Сверхрегенеративный приемник
При построении схем радиоприемников для диапазона СВ (27 МГц), выделенного для личной радиосвязи, наибольший интерес представляют схемные решения, позволяющие создать простые и относительно миниатюрные устройства. Этим критериям отвечают конструкции АМ – приемников, построенных на основе сверхрегенеративных схем. Сверхрегенеративный приемник отличается сравнительной простотой и относительно высокой чувствительностью. К недостаткам данных схем необходимо отнести низкую избирательность и повышенный уровень шумов при отсутствии полезного сигнала и при перестройке на частоты радиостанций.Пример схемы сверхрегенеративного приемника амплитудной модуляцией на 27 МГц с каскадом УВЧ на одном транзисторе представлен на рисунке 1.
На транзиторе VT1 в схеме сверхрегенеративного приемника собран апериодический усилитель ВЧ, по схеме с общим эмиттером. Этот каскад увеличивает чувствительность приемника и уменьшает побочное излучение от каскада сверхрегенератора .
На транзиторе VT2 собран собственно сверхрегенератор, в коллекторную нагрузку которого включен колебательный контур L1 C6, настроенный на частоту приема. Фильтр в эмиттерной цепи С7 R8 C10 пропускает только никочастотную составляющую полезного сигнала. Далее сигнал НЧ подается на регулятор громкости R10, а с регулятора на усилитель низкой частоты на микросхеме К174УН4.Детали
Транзисторы КТ368Б можно заменить на ГТ311, КТ316 и другие аналогичные.
Катушка L1 имеет 8 витков провода ПЭВ 0,5 на каркасе диаметром 7 мм с подстроечным ферритовым сердечником.
Дроссель Др1 типа Д 0,1 имеет 20 мкГн, можно также использовать дроссель, выполненный на резисторе 100 кОм и содержащий 200 витков провода ПЭВ 0,1.
Конденсаторы КЛС, КМ, КД, оксидные К53-14, К53-29 и др.
Резисторы МЛТ 0,125 или 0,25.
Настройка
Для достижения максимальной чувствительности сверхрегенеративного приемника подстроить резистор R6. Точная настройка на частоту принимаемого сигнала производится сердечником катушки L1. При отсутствии принимаемого сигнала, на УНЧ слышится шум, напоминающий шум примуса, а при появлении полезного сигнала на входе сверхрегенератора, шум исчезает, что говорит о его точной настройке на радиостанцию.
В схеме сверхрегенеративного приемника вместо каскада УНЧ на микросхеме К174УН4 можно применить УНЧ на другой элементной базе, в зависимости от конкретных поставленных задач.По материалам книги:
Рудометов Е.А., Рудометов В.Е.
«Электронные устройства двойного применения».
М.:ООО Фирма «Издательство АСТ»;С-Петербург:
ООО Издательство Полигон», 2000. — 208 с., ил.
www.radiolub.ru
