Схемы апериодических УВЧ на транзисторах
Апериодические усилители высокой частоты ( УВЧ ) используются для увеличения чувствительности радиоприёмников, имеющих малый уровень шумов. Включаются такие усилители на входе приёмника либо перед преобразовательным каскадом. Усилитель должен обеспечить усиление сигнала не менее чем в 3 – 4 раза во всём рабочем диапазоне частот приёмника. Помимо увеличения чувствительности всего приёмного тракта в супергетеродинных приёмниках повышается эффективность работы преобразователя частоты и уменьшается паразитное излучение гетеродина в антенну. Нагрузкой УВЧ служат резисторы или катушки индуктивности ( высокочастотные дроссели )
При наличии на входе УВЧ колебательного контура, а также контура на входе супергетеродинного приёмника, увеличивается не только чувствительность всего приёмника, но и избирательность по зеркальному каналу, а также улучшается соотношение сигнал/шум.
Усилители на одном транзисторе.
На 1 Рис. приведена схема УВЧ для портативного приёмника, работающего в диапазонах длинных ( ДВ ), средних ( СВ ), и коротких ( КВ ) волн. Данный усилитель подключают в приёмник между катушкой связи Lсв магнитной антенны МА и входом преобразователя частоты. УВЧ обеспечивает дополнительное ( в 5 – 6 раз ) усиление принимаемых сигналов.
УВЧ собран на транзисторе VT1 по схеме с коллекторной нагрузкой – резистором R3. Режим работы транзистора обеспечивается резисторами R1, R2, R4. Усиленный сигнал снимается с резистора R3 и через разделительный конденсатор С4 подаётся на вход преобразователя частоты. Резистор R5 и конденсатор С2 образуют в цепи питания УВЧ развязывающий фильтр. Резистор R6 служит для подачи напряжения смещения на базу транзистора VT2 преобразователя приёмника.
Налаживание УВЧ сводится к подбору R1, устанавливающего ток в цепи коллектора VT1 равного 0,8 – 1 мА.
В усилителе желательно использовать транзисторы типа ГТ322А, ГТ322Б, ГТ322В и им подобные.
Усилитель по схеме Рис.1 обеспечивает сравнительно равномерное усиление в полосе частот 100 кГц – 15 мГц. На частотах выше 15 мГц усиление падает из-за влияния в основном входной цепи преобразовательного каскада, сопротивление которого приобретает на этих частотах ёмкостной характер. Для уменьшения этого влияния применяют различные корректирующие элементы и цепи. Наиболее простым и эффективным решением является включение последовательно с нагрузкой УВЧ резистором R3 – корректирующего дросселя.
На Рис.2 приведена схема такого усилителя, обеспечивающего равномерный коэффициент усиления равный шести ( 15 дБ ) в полосе частот 100 кГц – 30 мГц. Дроссель Др1 имеет индуктивность 2 мкГ и содержит 30 витков провода ПЭВ-1 0,15, намотанных на резисторе типа МЛТ-0,5 с сопротивлением 100 кОм. В данном усилителе применяются транзисторы типа ГТ322 с буквой А, Б, В, Г, Д, или Е.
На Рис.3 приведена схема другого варианта УВЧ, предназначенного для работы совместно с простым коротковолновым приёмником супергетеродинного типа. Усилитель собран на полевом транзисторе VT1.
Сигнал принимаемой радиостанции с внешней антенны через Гн1 поступает в катушку связи L1 и далее в колебательный контур L2C1. С помощью переменного конденсатора С1 контур можно настроить на любую радиостанцию, работающую в диапазоне частот от 6 до 12 мГц. ( 25 – 50 м ). В таком же диапазоне работает и приёмник.
Применение индуктивной связи контура L2C1 с антенной позволяет подобрать оптимальную связь между ними. Колебательный контур полностью подключён к транзистору, что даёт возможность получить от такого УВЧ значительное усиление сигнала и повысить избирательность всего приёмного устройства по зеркальному каналу. Дополнительное улучшение избирательности по зеркальному каналу может достигать до 10 – 20 дБ.
Необходимый режим работы транзистора VT1 обеспечивается включением в цепь истока резистора R1, который по переменной составляющей переменной заблокирован конденсатором С3. Нагрузкой транзистора является дроссель Др1. Выделенный на дросселе сигнал через С2 и гнездо Гн2 подаётся на вход приёмного устройства.
В данной конструкции можно применять полевые транзисторы КП303В, 2П303В, КП303Г, 2П303Г, переменный конденсатор С1 любого типа с воздушным диэлектриком. Катушки
Налаживание усилителя сводится к подбору тока потребления. Для этого в разрыв питания включают миллиамперметр с током полного отклонения шкалы 10 мА. Резистором R1 подбирается ток потребления равный 5 мА.
Возможно для более точной настройки диапазона придётся подобрать количество витков L2.
Усилитель на двух транзисторах.
На Рис.4 приведена схема УВЧ на двух гальванически связанных транзисторах VT1 и VT2. Нагрузкой первого каскада является резистор R2. Второй каскад собран по схеме эмиттерного повторителя на транзисторе VT2. Нагрузка этого каскада ( резистор R5 ) включена в цепь эмиттера. С выхода второго каскада устройства в цепь базы подаётся напряжение отрицательной обратной связи через резистор R4.
Наличие отрицательной обратной связи и непосредственная связь между каскадами обеспечивают устойчивую работу усилителя в достаточно широком диапазоне частот. Резистор R1 согласует его входное сопротивление с волновым сопротивлением антенного фидера ( 75 Ом ). Элементы R6C3 образуют развязывающий фильтр, подавляющий паразитные обратные связи через источник питания.
Частотная и амплитудная характеристики усилителя определяются параметрами корректирующей цепи
И.И Андрианов “ПРИСТАВКИ К РАДИОПРИЁМНЫМ УСТРОЙСТВАМ”, Москва издательство ДОСААФ СССР, 1985 г. стр.6-15
Поделиться ссылкой:
Понравилось это:
Нравится Загрузка…
Похожее
Автор: Андрей Маркелов
Родился и вырос в Тульской области. После окончания средней школы поступил и закончил «Донской Техникум Механизации учёта» по специальности «техник-электромеханик», потом учился в МИРЭА. С детства увлекаюсь радиотехникой. В данный момент работаю в одном ООО, выпускающей импульсные источники питания различного применения. Посмотреть все записи автора Андрей Маркелов
admarkelov.ru
Повышение чувствительности радиоприемников. Краткий обзор. — Самодельные — Приемники, узлы и блоки. — Каталог статей и схем
Небольшие по размерам и весу эргономичные бытовые приемники АМ/FM, чаще производства КНР, а иногда и устаревшие модели советских приемников во многих случаях имеют недостаточно высокую чувствительность для уверенного приема дальних и слабых радиостанций. Для решения этой проблемы приводим подбор схем УВЧ, повышающих чувствительность в широком диапазоне частот и опубликованных в радиолюбительских журналах и Интернете.Ссылки на авторов, источник и адреса ссылок приводятся в каждом публикуемом материале.
Увеличение чувствительности приемника
http://www.cxem.net/
УКВ радиоприемник «MANBO» имеет много достоинств. Однако из-за отсутствия во входных цепях резонансных контуров и малой эффективности антенны (используется провод головных телефонов) у приемника недостаточная чувствительность, что ограничивает его применение при большом удалении от радиостанций.
Устранить указанный недостаток несложно, снабдив приемник дополнительным усилителем радиочастоты (УРЧ), собранным по приведенной на рисунке схеме. Предварительно его лучше выполнить на макетной плате. В этом случае легче будет, в частности, подобрать резистор R2 по максимуму усиления. Потребляемый ток должен быть в пределах 1,5…2 мА.
Дополнительный УРЧ монтируют в приемнике навесным монтажом со стороны печатных проводников. Так как расстояние между крышкой и платой мало, транзисторы были аккуратно опилены до толщины 3 мм.
Налаживания УРЧ практически не требует, чувствительность сопоставима с полноразмерным приемником с штыревой антенной. Потребляемый ток увеличивается незначительно. В случае возбуждения приемника на большой громкости необходимо между входом переменного резистора регулятора громкости и общим проводом подключить конденсатор емкостью 6800 пФ.
Поскольку дополнительный усилитель связан с приемником только по цепям питания и антенному входу, предложенную доработку можно осуществить в любом аналогичном радиоприемнике.
От редакции. Весьма тонкую и малоприятную работу по опиливанию транзисторов, предлагаемую автором, можно исключить, если применить транзисторы с очень тонкими корпусами. Среди сверхвысокочастотных приборов они имеются. Это, например, транзисторы серий КТ371АМ, КТ372 КТ382.КТ391А-2 и др.
Автор: Г. Воронин, г. Нижняя Тура, Свердловской обл.
Источник: журнал «Радио» №2 — 2001 г., с. 19.
Как улучшить качество приема
http://www.radiomaster.net/
Предложенный в свое время (см. «Радио», 1985, N 12, с. 28) А. Захаровым УКВ радиоприемник с ФАПЧ до сих пор повторяют многие радиолюбители. И это неудивительно, если принять но внимание такие его достоинства, как простота, отсутствие шумов, незначительные искажения НЧ сигнала.
Однако опыт работы с этим приемником позволил выявить значительную зависимость устойчивости и качества его приема от длины и положения антенны и недостаточную полосу синхронизации.
Уменьшить влияние антенны можно введением в приемник усилителя радиочастоты (УРЧ). К приемнику его подключают согласно рисунку. Для увеличения полосы синхронизации следует несколько ухудшить добротность катушки генератора, намотав ее проводом диаметром 0,28…0,32 мм. При неоднократном повторении доработанного приемника было отмечено существенное улучшение качества приема.
В генераторе использовались транзисторы КТ306Б (Г) и KT3102Б. сопротивление нагрузочного резистора в коллекторной пени не должно выходить за пределы 2,7…3,6 кОм, при напряжении источника питания +4…+6 В эмиттерный ток составляет 0.8…1 мА.
Автор: А. Соколов, г. Ленинград
Источник: журнал «Радио» № 6 — 1988
УВЧ для СВ приемника
http://www.radiomaster.net/
Многие приемники диапазона 27 МГц построены по схеме с двойным преобразованием частоты (10,7 МГц, 465 кГц). Это заметно усложняет схему приемника. но необходимо для получения хорошей избирательности по зеркальному каналу.
Простые приемники СВ диапазона строятся по схеме с одним преобразованием частоты с ПЧ 465 кГц (импортные — 455 кГц). Однако в этом случае. даже при применении 3…4 контуров, настроенных на частоту рабочего канала, не удается более чем на 20 дБ подавить зеркальный канал, который в данном случае отстоит всего на 930 кГц от основного, что в условиях современной загрузки СВ диапазона явно недостаточно.
Для решения этой проблемы можно использовать двухкаскадный УВЧ, схема которого показана на рисунке. За счет оригинального включения контуров в коллекторах VT1 и VT3, он обеспечивает подавление зеркального канала (при расстройке 930 кГц) более чем на 40 дБ, что уже сравнимо с приемниками с двойным преобразованием частоты. Общее усиление УВЧ — 30…40 дБ.
Рассмотрим схему подробно. Сигнал с антенны поступает на контур L1. С2, СЗ. База VT1 включена в контур через емкостный делитель. Для стабилизации режима VT1 охвачен двумя петлями ООС: по постоянному току — через R 1. C1, R2. R4, попеременному — через R3. В коллектор VT1 включен так- называемый двухрезонансный колебательный контр L2. С4. С5. Сб. Особенностью этого контура является наличие двух близко расположенных резонансов: последовательного — по цепи верхняя (по схеме) половина L2. С4. С5: и параллельного. несколько ниже по частоте — вся L2, С4, С5, С6.
Поскольку для обеспечения стабильности режекции зеркального канала очень важна стабильность режима VT3 по постоянному току. для ее обеспечения используется глубокая ООС по постоянному току. сигнал которой снимается с резистора R7. усиливается каскадом на VT2 и через R6 подается на базу VT3. Указанные меры привели к тому, что режимы транзисторов и АЧХ УВЧ остаются практически неизменными при изменении напряжения питания от 6 до 10В.
Выход УВЧ нагружается на смеситель. Очень хорошие результаты были достигнуты при применении в качестве смесителя и трактов ПЧ-НЧ микросхемы К174ХА26.
Конструкция.
Катушки L1. L2. L3 намотаны на каркасах диаметром 4 мм с подстрочными сердечниками 50 ВЧ, проводом ПЭВ-2 диаметром 0.36 мм и содержат по 16 витков. Отводы: у L1 от четвертого витка от заземленного конца,у L2. L3 — от середины.
УВЧ монтируется на печатной плате вместе с К 174ХА26. Требования к монтажу — обычные для высокочастотных устройств. Катушки L1 …L3 заключены в экраны. Конденсаторы С4. С10 — подстроечные, керамические, типа КТ4-21 или аналогичные.
Настройка.
Для настройки лучше всего воспользоваться любым измерителем АЧХ. имеющим соответствующий диапазон. Входной контур L1.C2, СЗ особенностей не имеет и настраивается по максимуму приема. Для настройки двухрезонансного контура L2, С4. С5. С6 щуп измерителя АЧХ подключают к базе VT3. Вращая сердечник L2. добиваются максимума напряжения на рабочей частоте, затем вращением ротора С4 добиваются максимума режекции на частоте зеркального канала. Две последние операции следует повторить несколько раз.добиваясь наилучшего результата. При правильной настройке подавление частоты зеркального канала может превышать 30 дБ. Затем, переключив щуп измерителя АЧХ на правый по схеме вывод конденсатора С 13 (то есть на вход смесителя), настраивают аналогично предыдущему двухрезонансный контур L3. С10. Cl 1, С 12. При правильной настройке подавление зеркального канала в полосе 100… 150 кГц составляет не менее 46 дБ, а на центральной частоте достигает 60 дБ. Величина С 13 выбирается с учетом входного сопротивления смесителя, исходя из компромисса между требуемым усилением УВЧ и подавлением зеркального канала. При очень маленькой емкости С13 падает усиление, но улучшается режекция зеркального канала. С увеличением емкости С13 — наоборот.
Поскольку полоса режекции зеркального канала достаточно узкая, приемник с данным УВЧ должен быть рассчитан на работу на одном или нескольких соседних каналах.
Автор: И.Ковальчук (EU1XX), 220064. г.Минск, а/я 73.
Источник: журнал «Радиолюбителеь» № 5 — 1998
УВЧ на полевом транзисторе.
Широкополосный усилитель высокой частоты, предложенный авторами В.Бартеневым, Д.Канцир, С.Голобурдиным из г.Липецка с успехом можно применить в «Приемнике В.Костенко», как это и рекомендовано при обсуждении статьи, приведенной на нашем сайте. УВЧ обладает хорошей линейностью, большим ДД, хорошей повторяемостью из-за примененных распространенных радиодеталей. Особенностью включения мощного полевого транзистора с изолированном затвором типа КП902А по схеме с заземленным затвором, является наличие ООС через трансформатор Т1, вторичная обмотка которого состоит из двух склеенных проводов (2х15вит на кольце М600НН К10х6х3 проводом ПЭВ-0,15, а первичная -4 витка такого же провода). Ток покоя VT1 устанавливается равным 50мА подбором резистора R2.
Авторы: В.Бартенев, Д.Канцир, С.Голобурдин, г.Липецк
Источник: журнал «Радиомир, КВ и УКВ» № 1 — 2007, с.31
Повышение чувствительности радиоприемников.
В радиоприемниках с пассивным диодным смесителем («Океан -209», «Рига-104», «Ишим-003» и др.), чувствительность можно повысить в 1,5 — 2 раза путем замены диодов смесителя (обычно типа Д9В, Д20) на диоды Шотки типа КД514А. Никакой дополнительной настройки радиоприемника в этом случае не требуется.
Способ проверен автором на всех указанных выше моделях радиоприемников.
Кроме того, дополнительно повысить уровень сигнала НЧ можно за счет применения вместо диода-детектора АМ типа Д9 диодов типа Д311 или ГД402 (ГД403).
Автор: К.Е.Смирнов
Источник: журнал «Радиолюбитель» № 5 — 1994, с.27
Эффективный УВЧ для приемника
http://www.cxem.net/
Схема электрическая принципиальная УВЧ приведена на рисунке 1. Предусилитель предназначен для использования в составе переносного радиоприемника, использующего в качестве антенны короткий отрезок медного провода диаметром 2 мм. Полоса пропускания усилителя составляет 100 кГц…50 МГц, что позволяет получить неплохое значение эффективной чувствительности в широком диапазоне частот.
Принципиальная схема.
Указанная выше полоса пропускания получена благодаря тому, что транзистор VT1 имеет гальваническую (непосредственную) связь со вторым транзистором усилителя. Отрицательная обратная связь между каскадами осуществляется через резисторы R4, R6. При отсутствии отрицательной обратной связи УВЧ имеет достаточно большой коэффициент передачи, поэтому фактический коэффициент передачи будет определяться отношением сопротивлений резисторов R6, R4. Для питания усилителя желательно использовать отдельный источник постоянного тока (батарейка).
Автор: В. Дубинин, г. Липецк
Высокая чувствительность приемника, простыми методами
http://www.qrz.ru/schemes/contribute/digest/prm26.shtml
Высокую чувствительность, 0.25-0.15мкВ, при минимальном количестве каскадов усиления, позволяет получить предлагаемый смеситель. Крутизна преобразования у него намного выше, чем у любых других смесителей. Динамический диапазон не высокий, и составляет около 40 дБ, но это вполне устраивает для использования его в приемниках для радиомикрофонов, вещательных приемниках, для носимых станций, устройств сигнализации и прочее. Схема смесителя приведена на рис.1.
Входной сигнал и сигнал гетеродина подются в цепь базы транзистора VT1. Благодаря этому от гетеродина не требуется большой мощности. Контур L1C4 настраевается на рабочую частоту и включен в базу VT1 через конденсатор большой емкости. Хотя для входных сигналов транзистор включен по схеме с ОЭ, каскад не оказывает сильного шунтирующего влияния, так как работает для этих сигналов не как обычный усилительный каскад, а как смеситель. Благодаря этому контур включен в цепь базы полностью и при этом имеет достаточно острую настройку. По промежуточной частоте VT1 оказывается включенным по схеме с общей базой благодаря большой емкости С3. Выходное сопротивление каскада так же получается высоким, что позволяет включать контур ПЧ в цепь коллектора непосредственно. Для обеспечения хорошей фильтрации напряжения гетеродина, нагрузка выполнена в виде П. фильтра, если далее следует каскад УПЧ. Смеситель лучше работает с низкими ПЧ 0.455-1.6 МГц, хотя и для 10.7 МГц тоже давал хорошие результаты. Пример включения L2 и фильтра 10.7 МГц показан на рис 2. В качестве VT1 использовался транзистор КТ368А, КТ399. При выборе номиналов следует учесть, что при уменьшении емкости С5 крутизна растет, но схема может самовозбудится. Перед смесителем следует включать УВЧ с небольшим коэфициентом усиления. Один из вариантов показан на рис.3.
Здесь для упрощения транзистор работает в баръерном режиме. Это часть схемы одноканальной портативной радиостанции, не требующей попарного подбора кварцевых резонаторов, благодаря отсутствию керамического фильтра. Частота ПЧ определяется настройкой контуров в пределах 600-900 кГц. Кроме того, выбор основной частоты резонатора так же не критичен, так как для работы смесителя достаточно амплитуды четных и нечетных гармоник. Требуемая гармоника выделяется контуром базовой цепи одновременно с входным сигналом. Сигнал гетеродина подается через обратно смещенный переход диода VD1. В качестве детектора использовалась микросхема К174ХА6.
Автор: А.Н.Шатун
Источник: shems.h2.ru
smham.ucoz.ru
Антенные усилители для радио и ТВ
Для увеличения чувствительности радиоприемных средств — радиоприемников, телевизоров используют различные усилители высоких частот (УВЧ). Включенные между приемной антенной и входом радио- или телеприемника, подобные схемы УВЧ увеличивают сигнал, поступающий от антенны (антенные усилители). Использование таких усилителей позволяет увеличить радиус уверенного радиоприема, в случае приемных устройств в составе приемопередатчиков (радиостанций), позволяет увеличить дальность работы, либо при сохранении той же дальности уменьшить мощность излучения радиопередатчика.
На рис. 1 приведена схема широкополосного УВЧ на одном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером (ОЭ). В зависимости от используемого транзистора данная схема может успешно применяться до частот в сотни мегагерц. Значения используемых элементов зависят от частот (нижней и верхней) радиодиапазона.
Транзисторные каскады, включенные по схеме с общим эмиттером (ОЭ), обеспечивают сравнительно высокое усиление, но их частотные свойства относительно невысоки.
Транзисторные каскады с общей базой (ОБ), обладают меньшим усилением, чем транзисторные схемы с ОЭ, но их частотные свойства лучше. Это позволяет использовать те же транзисторы, что и в схемах с ОЭ, но на более высоких частотах.
На рис. 2а и 2б приведены схемы широкополосных УВЧ на одном транзисторе, включенном по схеме с общей базой. Отличие схем Рис. 2а и Рис. 2б в разнице проводимости применяемых транзисторов (n-p-n и p-n-p соответственно). В зависимости от используемого транзистора данная схема может успешно применяться до частот в сотни мегагерц.
Дроссель L1 в этих схемах для диапазона СВ намотан на 3 — 4 кольцах К7х4х2 (К10), проницаемостью 600НН и содержит 300 витков провода ПЭВ 0,1.
Большее значение коэффициента усиления схемы с ОЭ можно получить за счет применения составного транзисторного каскада, например, как на Рис.3:
Коэффициент усиления можно увеличить за счет применения каскодных схем, например, выполненные на основе усилителя ОК-ОБ (общий коллектор — общая база) на транзисторах разной структуры с последовательным питанием. Один из вариантов такой схемы УВЧ приведен на рис. 4.
Данная схема УВЧ обладает значительным усилением (десятки и даже сотни раз), однако каскодные усилители не могут обеспечить значительное усиление на высоких частотах, такие схемы, как правило, применяются на частотах ДВ- и СВ-диапазона. Однако при использовании транзисторов сверхвысокой частоты и тщательном исполнении, такие схемы могут успешно применяться до частот в десятки мегагерц.
Транзисторные УВЧ для телевизионного (метрового и дециметрового) диапазона, могут состоять из нескольких каскадов по схеме ОЭ, (как и на Рис. 1). Схема такого усилителя приведена на Рис. 5.
При изготовлении усилителя необходимо соблюдать все требования, предъявляемые к монтажу ВЧ-конструкций: минимальные длины соединяющих проводников, экранирование и т.д.
Используя описанные схемотехнические решения и современные высокочастотные транзисторы (СВЧ-транзисторы) можно построить антенный усилитель ДМВ-диапазона. Этот усилитель можно использовать как с УКВ радиоприемником, например, входящим в состав УКВ радиостанции, или совместно с телевизором.
На рис. 6 приведена схема антенного усилителя ДМВ-диапазона.
Полоса частот 470-790 МГц, усиление — 30 дБ, коэффициент шума — 3 дБ, входное и выходное сопротивления — 75 Ом, ток потребления — 12 мА. Одной из особенностей данной схемы является подача напряжения питания на схему антенного усилителя по коаксиальному кабелю, по которому осуществляется подача выходного сигнала от антенного усилителя к приемнику радиосигнала — УКВ радиоприемника, например, приемника УКВ-радиостанции или телевизора.
Антенный усилитель представляет собой два транзисторных каскада, включенных по схеме с общим эмиттером. На входе антенного усилителя предусмотрен фильтр верхних частот 3-го порядка (L1 C1), ограничивающий диапазон рабочих частот снизу. Это увеличивает помехозащищенность антенного усилителя.
Радиоэлементы для схемы Рис. 6:
- Катушка L1 – бескаркасная Ø4 мм содержит 2,5 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм.
- Дроссель L2 – ВЧ дроссель 25 мкГн.
- Дроссель L3 – ВЧ дроссель 100 мкГн.
- Транзисторы КТ3101, КТ3115, КТ3132…
Монтаж усилителя выполняется на двустороннем стеклотекстолите навесным способом, длина проводников и площадь контактных площадок должны быть минимальны. При повторении схемы, необходимо предусмотреть тщательное экранирование устройства.
Если Вам понравилась публикация, поделитесь со своими друзьями в соцзакладках ниже…
www.radiolub.ru
Приемник начинающего коротковолновика-наблюдателя
Автор: Прокофьев Алексей Александрович. “UA3060SWL”
Простая схема КВ приемника на любительские диапазоны для начинающего коротковолновика-наблюдателя: подробное описание работы, устройства и налаживания без использования специальных приборов
Несколько лет назад, просматривая журналы по радиотехнике, наткнулся на интересную схему приемника, принимающего сигналы любительских станций в диапазоне 20 м. Заинтересовало не то, что прост в настройке и доступности радиодеталей, а то, что можно было при желании заменить тот или иной каскад, ставя опыты с приемником и тем самым набираться опыта в построении и настройке КВ аппаратуры.
Приемник построен по супергетеродинной схеме с двойным преобразованием частоты и предназначен для приема АМ и SSB сигналов и состоит из УВЧ на транзисторе КТ368АМ, первого смесителя на микросхеме К174ПС1 с перестраиваемым по частоте гетеродином (рис.1), второго смесителя (рис.2) и АМ/SSB-детектора (рис.3).
Рассмотрим работу приёмника.
ВЧ-сигнал из антенны (рис 1) поступает на входной контур, настроенный на среднюю частоту диапазона, и далее на резонансный УВЧ. Затем усиленный сигнал подаётся на первый смеситель и переносится на первую промежуточную частоту 6,465 МГц. На неё же настроен параллельный контур, состоящий из L5 и конденсатора ёмкостью 300 пФ. Частота первого гетеродина, входящего в состав микросхемы К174ПС1, в небольших пределах перестраивается варикапом КВ109 при помощи двух переменных резисторов (“Настройка грубо” и “Настройка точно”). С выхода первого смесителя сигнал поступает на трёхконтурный полосовой фильтр (рис.2), а затем на второй смеситель (микросхему К174ПС1), на выходе которого выделяется вторая промежуточная частота (465 кГц). Частота второго гетеродина, входящего в состав К174ПС1, стабилизирована кварцевым резонатором на частоту 6 МГц.
рисунок 1:
рисунок 2:
Первую промежуточную частоту приёмника можно выбрать в пределах от 6 до 10 МГц. Если в распоряжении радиолюбителя имеется соответствующий кварцевый резонатор, появляется возможность заменить трёхконтурный полосовой фильтр на пьезокерамический (например, на телевизионный, на частоту 6,5 МГц).
Далее сигнал второй промежуточной частоты поступает на детектор, выполненный на микросхеме К157ХА2 (рис.3), которая предназначена для детектирования сигналов с амплитудной модуляцией. Для детектирования SSB-сигналов с помощью тумблера к выводу 10 микросхемы подключается дополнительный контур, состоящий из катушки L12 и конденсаторов 0,01 мкФ и 3300 пФ.
рисунок з:
Конструкция и детали.
Питание приёмника осуществляется от стабилизированного источника напряжением 9 В. Напряжение питания микросхемы К157ХА2 – 5 В, поэтому к выводу питания микросхемы подключён гасящий резистор сопротивлением 1,1 кОм. Следует отметить, что даже небольшие пульсации питающего напряжения могут приводить к искажениям принимаемого SSB-сигнала, поэтому в качестве источника питания желательно применять аккумулятор или батарейки.
Все элементы детектора, за исключением конденсаторов и катушки дополнительного SSB-контура, необходимо оградить экраном для исключения наводок.
Конденсаторы и катушка SSB-детектора (L12) расположены за экраном. Катушка L12 намотана на четырёхсекционном малогабаритном каркасе с подстроечным сердечником из феррита, экрана не имеет и содержит 60 витков провода диаметром 0,15 мм. Важное значение имеет положение катушки. Она должна быть расположена вертикально, а расстояние до других элементов схемы и до стенок корпуса или экрана должно быть не менее 1,5 см. Если катушку поместить близко к корпусу или закрыть экраном, то качество детектирования ухудшается. Остальные катушки, используемые в приёмнике, намотаны на каркасах диаметром 6…7 мм с подстроечными сердечниками из феррита и имеют следующие намоточные данные:
-L2, L4, L5, L6, L7, L8, L9 – по 18 витков провода диаметром 0,3…0,4 мм (намотка – виток к витку),
– L1, L3, L10 – по 6 витков провода диаметром 0,3…0,4 мм поверх соответствующих обмоток,
– L11 – 80 витков провода диаметром 0,15 мм (внавал).
В авторском варианте катушки экранов не имеют. Если же их экранировать, то число витков следует увеличить примерно в 1,3…1,4 раза.
Остальные детали в приёмнике применены малогабаритные. Переменные резисторы для грубой и точной настройки на частоту и регулировки усиления желательно использовать с линейной зависимостью изменения сопротивления от угла поворота.
При налаживании приёмника для стабилизации частоты первого гетеродина придётся подобрать ТКЕ конденсаторов, входящих в контура гетеродина. Примерный ТКЕ конденсаторов может быть следующим 200 пФ – М1500, 10 пФ – М750, 5 пФ – М75. Для более точной подгонки можно подпаивать параллельно катушке L6 конденсаторы небольшой ёмкости, имеющие разный ТКЕ.
Настройка.
Настройка приёмника проводилась без использования специальных приборов, и её описание может пригодиться многим начинающим радиолюбителям. Необходимо лишь иметь авометр для контроля напряжения питания и потребляемого тока.
Монтаж приёмника рекомендуется начать со схемы детектора (рис. 3). Переменный резистор сопротивлением 22 кОм и катушку L12 на этом этапе можно не устанавливать. При подаче на микросхему напряжения питания, на выходе УНЧ, подключённого к детектору, должен появиться шум, который усилится, если через конденсатор коснуться вывода 1 металлическим предметом или подключить отрезок провода. Напряжение на выводе 11 должно составлять 5 В.
Далее собирается первый смеситель с перестраиваемым гетеродином и УВЧ (рис. 1). Напряжение питания на УВЧ можно не подавать. Вместо катушки L5 и конденсатора ёмкостью 300 пФ припаивается резистор сопротивлением 2 кОм (между выводами 2 и 3), а вывод 2 соединяется со входом детектора, т.е. подключается к пьезофильтру на 465 кГц (рис. 3). Затем к выводу 7 микросхемы К174ПС1 (рис. 1) через конденсатор ёмкостью 100 пФ подсоединяется антенна в виде отрезка провода длиной около 1,5 м, а конденсатор, подключённый к выводу 8, соединяется с общим проводом. Таким образом, на этом этапе получается приёмник с одним преобразованием частоты и промежуточной частотой 465 кГц, который может принимать АМ-сигналы. На смеситель подаётся напряжение 9 В. На выходе УНЧ должен появиться шум эфира и, возможно, сигнал какой-нибудь радиостанции. Если при перемещении сердечника L6 удастся “поймать” сигналы АМ-радиостанций, можно утверждать, что первый смеситель и детектор работоспособны. В противном случае, возможно, неисправна микросхема К174ПС1, и её следует заменить. Обычно при правильной сборке и исправных деталях схема начинает работать сразу.
Затем изготавливается второй смеситель (рис. 2). Его работоспособность проверяют отдельно, подавая однополярное импульсное напряжение амплитудой 9 В и частотой примерно 1000 Гц, которое можно получить от мультивибратора (рис.4). В качестве антенны к выводу 13 микросхемы К174ПС1 (рис 2) припаивается отрезок провода длиной 5..6 см. Модулированный сигнал работающего кварцевого гетеродина на частоте 6 МГц легко обнаружить любым вещательным АМ-приёмником, если антенну последнего поднести поближе к плате смесителя. Переключая диапазоны и вращая ручку настройки вещательного приёмника, можно “поймать” сигнал работающего гетеродина (скорее всего, его гармонику), что укажет на работоспособность схемы Если отыскать сигнал гетеродина не удалось, вместо конденсатора ёмкостью 200 пФ, подключённого к выводам 10 и 12, следует установить КПЕ с максимальной ёмкостью до 300 пФ. Перестраивая КПЕ, пытаются отыскать сигнал гетеродина. После успешного завершения этой процедуры, КПЕ заменяется конденсатором постоянной ёмкости. Если сигнал гетеродина обнаружить не удалось, следует заменить кварцевый резонатор или микросхему. Обычно при исправных деталях и правильном монтаже смеситель работает сразу.
рисунок 4:
Далее второй смеситель соединяется с детектором. Подав на эти узлы напряжение питания и изменяя положение сердечника L11, добиваются появления на выходе УНЧ максимального шумового сигнала, который увеличивается при подключении через конденсатор отрезка провода длиной около 1 м к выводу 7 микросхемы К174ПС1 второго смесителя. Это говорит о том, что в данном случае приёмник грубо настроен на частоту 6,465 МГц (или 5,535 МГц). На этом этапе можно подключить ко входу второго смесителя трёхконтурный полосовой фильтр. Настройку фильтра проводят в следующем порядке. Сначала подключают правый (по схеме) контур (конденсатор ёмкостью 300 пФ и катушки L9 и L10) и, изменяя положение сердечников катушек, добиваются максимального шума на выходе УНЧ при подключённой к подстроечному конденсатору антенне. Потом через подстроечный конденсатор связи подключается второй контур (с катушкой L8), и его опять подстраивают по максимуму шума (антенна при этом подключена к следующему подстроечному конденсатору). Следует учитывать, что ёмкость конденсатора связи также влияет на настройку контуров. Затем подключают третий контур, и полосовой фильтр настраивается в комплексе.
Следующий этап – подключение ко входу полосового фильтра выхода первого смесителя (рис. 1). Вместо ранее установленного резистора сопротивлением 2 кОм подключается контур (L5 и конденсатор ёмкостью 300 пФ). УВЧ на этом этапе не подключается. Антенна подсоединяется к выводу 7 через конденсатор ёмкостью 100 пФ. Конденсатор, подключённый к выводу 8, соединяется с общим проводом.
При подаче напряжения питания на выходе УНЧ должен появиться шум эфира, который достигает максимума при подстройке L5. Перестраивая индуктивность катушки L6, можно настроиться на вещательную радиостанцию, работающую в диапазоне 19 или 25 м. Возможно, для лучшего приёма придётся увеличить длину антенны. Далее по сигналу какой-нибудь радиостанции подстраивают контура смесителей и полосового фильтра, добиваясь наилучшего качества приёма. Сердечники катушек после завершения настройки фиксируются парафином.
Теперь пришла пора подключить регулятор усиления (переменный резистор сопротивлением 22 кОм, установленный на входе детектора) и контур SSB-детектора (рис. 3). При включении последнего в динамике должны появиться свисты, сопровождающие приём АМ-сигналов. Подключив антенну подлиннее, пытаются поймать радиолюбительские радиостанции, работающие однополосной модуляцией. Если это удалось (что зависит от прохождения и времени суток), то, подстраивая сердечник L12, добиваются наилучшей разборчивости речи.
Регулируя резистором сопротивлением 22 кОм уровень напряжение второй промежуточной частоты, настраивают детектор на наиболее эффективный режим работы.
Следует помнить, что поскольку ширина спектра излучения однополосных передатчиков меньше, чем амплитудно-модулированных, при приёме SSB-сигналов настройку необходимо проводить аккуратно, точно “подгоняя” частоту гетеродина потенциометром “Настройка точно”.
В схеме включения К157ХА2 (вывод 4) имеется резистор, отмеченный звёздочкой. Он служит для установки усиления по НЧ, и его сопротивление подбирается при настройке. Целесообразность применения конденсатора, обозначенного пунктиром, определяется, исходя из качества детектирования SSB-сигнала.
Завершающий этап – подключение УВЧ (рис. 1) и последующая настройка контуров, установленных на его входе и выходе, по максимуму чувствительности приёмника. Сначала следует подключить антенну через конденсатор ёмкостью 56 пФ прямо к базе транзистора КТ368АМ, и настроить контур в коллекторе. Затем подключается и настраивается входной контур. Настройка последнего зависит от применяемой антенны.
Ток, потребляемый приёмником без УНЧ – около 30 мА.
На основе описанной конструкции можно изготовить многодиапазонный приёмник для приёма радиостанций с амплитудной и однополосной модуляцией. Практически можно также прослушивать и ЧМ-сигналы на Си-Би-диапазоне (при включённом АМ-детекторе), хотя разборчивость при этом оставляет желать лучшего. Если же в состав приёмника включить отдельный ЧМ-детектор на микросхеме К174ХА26, подключив его к выходу тракта первой ПЧ (6,465 МГц), станет возможен полноценный ЧМ-приём. Для этого, используя описанную технологию, отдельно для каждого диапазона изготавливаются первый смеситель с перестраиваемым гетеродином и УВЧ. Размеры таких модулей – примерно 2,5..3 на 7..8 см. Для переключения диапазонов в этом случае подойдет обыкновенный галетный переключатель с 4 секциями, которые будут соответственно переключать цепи антенны, напряжения питания, настройки и выхода первой ПЧ.
Источник материала журнал “Радиомир КВ и УКВ 2003, №5″ В.ХОДЫРЕВ.
radio-stv.ru
Миниатюрный приемник КВ-УКВ (КП327А, КТ368, TBA120)
Данный приемник может использоваться для приема сигналов станции с узкополосной частотной модуляцией (радиостанции СВ-диапазона, любительские радиостанции и т. д.). Он также может применяться для приема цифровых видов связи (FSK, RTTY, PACKET) на КВ- и УКВ-диапазонах. Чувствительность приемника составляет около 1 мкВ, которой вполне хватает для практических целей радиолюбителя.
На рис. 1 приведена принципиальная электрическая схема радиоприемника.
Рис. 1. Схема радиоприемника
На первый взгляд схема может показаться достаточно сложной, но при ближайшем рассмотрении оказывается, что данный приемник достаточно легко собрать и настроить. На транзисторе VT1 КТ368А выполнен генератор, способный возбуждаться на любой гармонике кварцевого резонатора ZQ1. Замена кварцевого резонатора на конденсатор переменной емкости позволит получить перестраиваемый по частоте генератор, однако стабильность приемника при этом ухудшится. Сигнал с приемной антенны WA1 поступает на контур L1, где осуществляется его предварительная фильтрация, и далее — на первый затвор полевого тетрода VT2 КП327А. На второй затвор транзистора VT2 подается сигнал с кварцевого генератора на VT1. Таким образом, на VT2 выполнен первый смеситель приемника. Сигнал промежуточной частоты 455 кГц выделяется полосовым пьезокерамическим фильтром ZQ2 и усиливается первым каскадом УПЧ на транзисторах ѴТЗ, ѴТ4. С катушки связи контура ПЧ L3 сигнал промежуточной частоты поступает на вход универсальной ИМС DA1, выполняющей функции усилителя промежуточной частоты, частотного детектора и усилителя низкой частоты. Сигнал низкой частоты снимается с вывода 8 DA1 и через разделительный конденсатор С22 поступает на громкоговоритель ВА1.
Так как приемник имеет одну промежуточную частоту 455 кГц, то для лучшего подавления зеркального канала, возможно, потребуется использовать более сложную входную цепь, чем представленная на схеме. Особенно актуально применение сложного входного полосового фильтра в условиях сложной электромагнитной обстановки на КВ-диапазонах. На УКВ можно обойтись и простым одноконтурным фильтром.
Табл. 1. Ориентировочные данные контуров L1, L2
Конструкция и детали
Приемник собран на одной плате из одностороннего фондированного стеклотекстолита.
Для намотки контурных катушек индуктивности L1, L2 использовались каркасы от ПЧ-контуров (10,7 МГц) радиоприемников. Однако их с успехом можно заменить на самодельные. Диаметр каркаса при этом будет составлять приблизительно 3,5 мм. В табл. 1 приведены ориентировочные данные контуров L1, L2. Для частот выше 100 МГц применение ферритового сердечника в L1 и L2 нецелесообразно.
В качестве L3, L4 используются стандартные трансформаторы ПЧ 455 кГц от радиоприемников. Конденсаторы С13* и С19* являются встроенными в контуры. Вторичная обмотка L4 не используется.
В качестве ZQ1 можно использовать любой кварцевый резонатор. При его выборе необходимо исходить из условия получения на выходе смесителя (VT2) частоты ПЧ 455 кГц. Так, если частота входного сигнала составляет 27,150 МГц, то потребуется кварцевый резонатор с частотой 26,695 МГц (или 8,898 МГц, если кварц возбуждается на третьей механической гармонике). При этом возможно возбуждение кварцевых резонаторов на механических гармониках, т.е. 1, 3, 5, 7. Гармоника кварца выбирается параметрами контура L2 и СЗ*.
Настройка
Настройка приемника сводится к регулировке контуров L1, L2 до получения максимального шума в динамике ВА1. При нормальной генерации ток потребления каскада на ѴТ1 должен составлять 10…15 мА. Далее настраивают контур ПЧ L3, исходя из максимальной громкости полезного сигнала. Подстройкой L4 добиваются неискаженного полезного сигнала на выходе DA1. Для уменьшения времени настройки приемника желательно использовать осциллограф и генератор высокой частоты. С этими приборами настройка значительно упрощается.
Автор статьи — В. Шкутко.. Статья опубликована в РЛ, №1, 2003 г.
www.qrz.ru
Экономичный КВ-УКВ радиоприемник на транзисторах (9-22 мГц, 65-108 мГц)
В настоящее время экономичность радиоприемников приобретает все большее значение. Как известно, многие промышленные приемники экономичностью не отличаются, а между тем во многих населенных пунктах страны долговременные отключения электроэнергии стали уже обычным явлением. Стоимость элементов питания при частой их замене также становится обременительной. А вдали от «цивилизации» экономичный радиоприемник просто необходим.
Автор данной публикации задался целью создать экономичный радиоприемник с высокой чувствительностью, способностью работать в диапазонах КВ и УКВ. Результат получился вполне удовлетворительный — радиоприемник способен работать от одного элемента питания и по току покоя лишь немного уступает конструкции, описание которой приведено в [1]. Приемник сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 1 В. Чувствительность приемника весьма высокая — точно измерить ее не удалось из-за отсутствия соответствующей измерительной аппаратуры.
Основные технические характеристики:
Диапазон принимаемых частот, МГц:
- КВ-1 …………….. 9,5…14;
- КВ-2…………… 14,0 … 22,5;
- УКВ-1 ………… 65…74;
- УКВ-2 ………… 88…108.
Селективность тракта AM по соседнему каналу, дБ,
- не менее ………………… 30;
Максимальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом, мВт, при напряжении питания:
- Uпит =1,6 В ……………. 30;
- Uпит=1,0В …………….. 11.
Ток, потребляемый при отсутствии сигнала, мкА, не более:
- диапазон AM ………….. 280;
- диапазон УКВ ………… .310;
Ток, потребляемый при средней громкости, мА:
- при работе на громкоговоритель ………….. 2 … 4;
- при работе на телефон ТМ-2м ……. 0,5.
Длительность работы от элемента типа АА или 316 при средней громкости в громкоговорителе, ч …….. 400.
При испытаниях приемник работал ежедневно по 9 ч вместо абонентского громкоговорителя. При использовании щелочного элемента типа LR6 «ALKALINE» время работы возрастает в несколько раз. Срок службы таких элементов достигает 5 лет, что делает их удобными при долговременном использовании.
Для повышения экономичности приемник пришлось оптимизировать, сделав как можно более экономичным каждый его узел. Было ясно, что основная мощность источника питания будет расходоваться усилителем звуковой частоты, именно этому узлу было уделено повышенное внимание.
Испытания корпуса от приемника «СОКОЛ-404» со встроенным громкоговорителем 0,5ГД-37 показали, что для комфортного индивидуального прослушивания иногда вполне достаточно выходной мощности 1 …3 мВт, а для воспроизведения такого сигнала с приемлемым качеством максимальная мощность усилителя может не превышать 30 мВт. Для «тихих» небольших помещений это значение можно уменьшить в 2-3 раза.
Разумеется, важно иметь громкоговоритель с высоким КПД. Испытания показывают, что динамические головки с диаметром диффузора менее 5 см в основном очень малоэффективны, что делает их непригодными для экономичного радиоприемника.
При разработке схемы были определены некоторые особенности работы транзисторов, работающих в режимах микротоков. Из формул, приведенных в [2], транзистор при Ік = 10 мкА обладает большим собственным сопротивлением эмиттера, равным примерно 2,5 кОм. При таком токе даже при h31э = 40 входное сопротивление каскада, собранного по схеме с общим эмиттером, достигает 100 кОм, что позволяет с успехом применять полное включение колебательного контура в цепь базы транзистора.
С другой стороны, крутизна характеристики транзистора на таком токе не превышает 0,4 мА/В поэтому для получения хорошего усиления сопротивление нагрузки каскада должно составлять несколько десятков кОм. Если нагрузкой является колебательный контур, то для получения большего резонансного сопротивления следует выбирать значение индуктивности побольше, а значение емкости — поменьше. Особенно это важно для каскадов УВЧ.
Следует также иметь в виду, что частотные свойства транзисторов при токе 10 мкА ухудшаются в несколько раз из-за влияния внутренних емкостей транзистора. Следовательно, для экономичных каскадов следует подобрать транзисторы с малой емкостью коллектора и высокой граничной частотой.
Принципиальная схема приемника
Предлагаемый вниманию читателей радиоприемник состоит из двух независимых трактов AM и ЧМ, что позволило до предела упростить коммутацию диапазонов. Может показаться, что схема приемника (рис. 1) слишком сложна и содержит много транзисторов, но транзисторы в пластмассовых корпусах стоят сейчас дешевле конденсаторов.
Рис. 1. Принципиальная схема экономичного КВ-УКВ радиоприемника на транзисторах.
В зависимости от потребностей радиолюбитель может выбрать для себя только один из трактов или уменьшить число диапазонов. Оба тракта имеют стабилизированное питание 0,93 В и работают на общий УЗЧ. Тракт AM выполнен на транзисторах VT1-VT12. УРЧ собран по схеме с общим эмиттером на транзисторе VT1. Гетеродин выполнен по схеме емкостной трехточки на транзисторе VT2.
При замыкании контактов переключателя SA1 катушки УРЧ L1, L2 и гетеродина L3, L4 включаются в каждой паре параллельно, что соответствует работе в поддиапазоне КВ-2.
Транзистор Т3 выполняет функции смесителя. Схема его включения нетрадиционная, однако уже была использована в [1]. По постоянному току база и коллектор соединены вместе. При этом напряжение на эмиттере транзистора определяется открытым р-п переходом база-эмиттер и равно примерно 0,5 В. Это напряжение и является питанием для коллекторной цепи.
Поскольку при малых токах напряжение насыщения транзистора обычно составляет 0,1 …0,2 В, транзистор создает на нагрузке напряжение размахом до 0,3 В, что в данном случае вполне достаточно. Таким образом ток, потребляемый каскадом, определяется только сопротивлением резистора в эмиттере транзистора.
Сигнал ПЧ с частотой 465 кГц через двухконтурный фильтр подан непосредственно на базу транзистора Т4, который, как уже отмечалось, имеет высокое входное сопротивление и контур почти не шунтирует. Первые три каскада УПЧ запитаны через транзистор Т10, который вместе с транзистором Т11 работают в усилителе АРУ.
При увеличении напряжения на выходе детектора напряжение на эмиттере транзистора Т11 также увеличивается. Это приводит к частичному закрыванию транзистора Т10, и усиление первых трех каскадов УПЧ снижается.
Для приема сигналов любительских радиостанций в диапазоне 14 МГц в приемнике предусмотрен телеграфный гетеродин на транзисторе Т8, который потребляет ток около 3 мкА. Отключают его переключателем SA2.
В тракте установлено всего три контура ПЧ, но все они имеют довольно острую настройку, обеспечивая нужную избирательность и чувствительность. Однако избирательность нетрудно увеличить, установив вместо резистора R9 еще один такой же контур. При этом сопротивление резистора R8 лучше уменьшить до 22-24 кОм.
На транзисторе Т12 собран предварительный каскад УЗЧ, который усиливает сигнал до уровня чувствительности основного УЗЧ.
Тракт AM был испытан с разными катушками на частотах от 3 до 30 МГц. Для изменения границ КВ поддиапазонов достаточно изменить число витков катушек L1-L4.
Тракт ЧМ собран на транзисторах VT13-VT24 с низкой промежуточной частотой и счетным детектором Такой вариант имеет недостаток — двойную настройку на каждую радиостанцию, но зато такой принцип довольно просто реализовать в экономичном режиме. Вместе с тем избирательность тракта оказалась достаточной, чтобы качественно и без помех принимать сигналы радиостанций, которые отличаются по частоте всего на 300 кГц.
УРЧ тракта ЧМ выполнен на транзисторе VT13 по схеме с общей базой. Контуры УРЧ и гетеродина полностью идентичны, так как работают практически на одной частоте. Нагрузка смесителя — резистор R26.
Конденсатор С42 эффективно замыкает нагрузку по высоким частотам, и отфильтрованный сигнал промежуточной частоты полосой 50… 100 кГц усиливается пятикаскадным усилителем ПЧ, выполненным на транзисторах VT16 — VT20. Из-за влияния внутренних емкостей транзисторов усиление каскадов быстро падает с ростом частоты, что естественным образом формирует необходимую АЧХ. Для получения достаточной полосы пропускания транзисторы в УПЧ применены с малой емкостью коллектора, иначе полоса пропускания может быть слишком узкой, что приведет к нелинейным искажениям модулирующего сигнала.
Для расширения полосы можно увеличить ток через транзисторы, пропорционально уменьшая номиналы резисторов R29, R30, R32, R34, R36 и R38. Конденсаторы в УПЧ оказывают влияние на формирование АЧХ, поэтому их номиналы не следует сильно изменять.
УПЧ усиливает сигнал до уровня не менее 0,2 В. На транзисторах VT21 и VT22 собран формирователь импульсов. При отсутствии сигнала транзистор VT21 открыт до насыщения, на его коллекторе напряжение низкое и транзистор VT22 надежно закрыт. Отрицательные полупериоды сигнала ПЧ слегка закрывают транзистор VT21, а VT22 при этом открывается.
В результате на резисторе R41 формируются прямоугольные импульсы с большой амплитудой. Эти импульсы продифференцированы цепью С53, VD2. Таким образом, на диоде VD2 образуется последовательность коротких импульсов равной длительности, частота следования которых меняется по закону модуляции. Открывая транзистор VT23 частотного детектора, импульсы сглаживаются фильтром C54R43C55, преобразуясь в сигнал звуковых частот. Далее он поступает на каскад предварительного усиления на транзисторе VT24.
Емкость конденсатора С56 выбрана такой, чтобы ослабить частоты ниже 200 Гц, которые громкоговоритель все равно не воспроизводит. Эти частоты только бесполезно перегружают УЗЧ, мощность которого и без того ограничена, и вызывают повышенное потребление тока. Из этих соображений выбраны и емкости конденсаторов С32 и С58.
УЗЧ собран на транзисторах Т25, Т29 — Т33. Режим его работы определяет напряжение на коллекторе транзистора Т25. Этот транзистор запитан частично от стабилизатора напряжения через резистор R48, а частично от элемента питания через резистор R53. Соотношением сопротивлений этих резисторов удалось добиться сохранения симметричности ограничения синусоидального сигнала при изменении напряжения питания от 1,6 до 1,0 В.
Стабилизатор напряжения собран на транзисторах VT26 — VT28 и сохраняет на выходе напряжение 0,93 В при разрядке элемента питания до 1 В.
Детали радиоприемника
Транзисторы VT1 и Т3 можно заменить на КТ3127А, КТ326А, а с несколько худшими результатами — КТ326Б. Транзисторы Т4- Т7 и Т9 должны иметь малую емкость коллектора и h313 не менее 50. Транзисторы Т10 и Т11 имеют h313 не менее 250. В телеграфном гетеродине хорошо работает транзистор КТ361В.
В тракте ЧМ требования к транзисторам УПЧ такие же, как и в тракте AM. Вместо КТ339Г неплохо работают транзисторы КТ368 или КТ316, а также любые с емкостью коллектора не более 2 пф. В крайнем случае вполне можно использовать транзисторы с емкостью 6 пф, например, КТ3102Б, но при этом следует в три раза увеличить ток коллектора каждого такого каскада, уменьшая сопротивление нагрузки. Общая экономичность после этого несколько снизится.
В качестве VT13 — VT15 лучше всего работают транзисторы типа КТ363, но с несколько худшими результатами можно применить КТ3128А, КТ3109А. В частотном детекторе можно применить ГТ309, ГТ310 с малым значением Іко. При отключенном конденсаторе С53 ток утечки транзистора должен создавать падение напряжения на резисторе R42 не более 50 мВ.
В УЗЧ вместо ТЗ0 — ТЗЗ могут быть применены германиевые низкочастотные транзисторы нужной проводимости с h313 не менее 50, желательно их попарно подобрать.
Транзисторы Т25 — Т29 имеют h31э не менее 200. Особенно это касается транзистора VT26. Вместо него можно применить КТ3107И, КТ350А.
Оксидные конденсаторы должны иметь минимальный ток утечки, особенно С64 и С65. Хорошо работают конденсаторы типа К52-16. Оксидные конденсаторы должны быть рассчитаны на 16-25 В, и перед установкой их необходимо выдержать под максимальным напряжением до уменьшения тока утечки до единиц микроампер.
Блок КПЕ применен от китайской автомагнитолы. Контуры ПЧ в тракте AM применены готовые от радиоприемника «Сувенир». Вполне применимы и другие контуры с конденсаторами 510 пф.
Применение контуров с большей емкостью приведет к снижению усиления каскадов, нагруженных на эти контуры. Для восстановления усиления придется увеличить ток потребления указанных каскадов.
Катушки L1 — L4 намотаны на каркасах КВ катушек от приемника «Океан» или им подобных. L1 и L3 имеют по 20 витков, a L2 и L4 — по 25 витков провода ПЭВ-2 0,2 мм. Катушка L4 имеет отвод от 7-го витка, считая от заземленного вывода. Катушка L7 намотана на четырехсекционном каркасе и имеет 400 витков провода ПЭВ-2 0,1 мм. Экрана она не имеет.
В тракте ЧМ катушки L9 — L12 намотаны на каркасах диаметром 4,5 мм с латунными подстроечниками. L9 и L11 имеют по 14 витков, a L10 и L12 — по 15 витков провода ПЭВ-2 0,3 мм. Переключатель SA1 типа ПД-2 2П4Н от приемника «ОЛИМПИК».
Налаживание приемника
Для налаживания приемника необходимы осциллограф, вольтметр с входным сопротивлением не менее 1 МОм и генератор синусоидального сигнала 34. Чтобы упростить процедуру налаживания приемник сначала лучше собрать на макете, распаивая детали на длинных выводах между шинами питания, и только после налаживания перенести уже подобранные детали на печатную плату. Устройство не «капризно» и на макете работает устойчиво.
Стабилизатор напряжения требует подбора резистора R52 по напряжению на выходе 0,93…0,94 В. При этом вместо нагрузки следует подключить резистор с сопротивлением 3,3 кОм. Конденсатор С59 должен быть присоединен к выходу стабилизатора. Следует помнить, что после пайки нужно подождать 5 мин, чтобы детали остыли и выходное напряжение установилось.
Затем налаживают УЗЧ. Вначале резисторы R59 и R60 лучше не припаивать. При этом ток покоя усилителя может достигать 1… 1,5 мА. Подбором резистора R47 нужно добиться симметрии ограничения синусоидального сигнала на выходе УЗЧ.
После этого подбирают резисторы R59 и R60, начиная с номинала 30 кОм. Сопротивления резисторов постепенно уменьшают, следя за увеличением искажений типа «ступенька» и уменьшением тока покоя. Следует выбрать для себя приемлемое качество звучания при минимальном токе покоя. У автора ток покоя составил 110 мкА. Затем, изменяя напряжение питания от 1,6 до 1 В, следует убедиться, что ограничение синусоидального сигнала остается симметричным, в противном случае нужно будет подобрать резисторы R48 и R53.
После сборки тракта AM нужно измерить напряжение АРУ на конденсаторе С16. Оно не должно быть менее 0,8 В Для его повышения нужно уменьшить сопротивление резистора R17 на 10…20 % или подобрать транзистор VT10 с большим значением h31э- После того как УПЧ заработает, следует налаживать гетеродин. Чтобы он сразу заработал, нужно сначала увеличить его потребляемый ток.
Для этого сопротивление резистора R4 уменьшают до 3,3 кОм и настраивают приемник по сигналу ГСС или по принимаемым радиостанциям. Настройку контуров удобно производить по минимуму напряжения АРУ на конденсаторе С16. После окончания настройки тракта следует увеличить сопротивление резистора R4 до такой величины, при которой гетеродин надежно возбуждается во всем диапазоне частот. Таким же образом налаживают и телеграфный гетеродин.
Налаживание тракта ЧМ несложно. Касаясь базы транзистора Т16, можно убедиться в работоспособности усилителя ПЧ. Гетеродин налаживают так же, как в тракте AM.
Добившись приема радиостанций, нужно уменьшить емкость связи с антенной, чтобы прием ухудшился. Это даст возможность настроить в резонанс катушки L10 и L9. Необходимо помнить, что сначала надо настраивать диапазон УКВ -1, когда контакты SA1 разомкнуты, и настройке подлежат катушки L10 и L12 После этого, замкнув контакты SA1, настраивают диапазон УКВ — 2 катушками L9 и L11.
В дополнение
В качестве корпуса для приемника можно применить любой промышленного производства с достаточно большим громкоговорителем, имеющим сопротивление звуковой катушки не менее 8 Ом. Автор использовал корпус с громкоговорителем от приемника «Сокол-404».
При соблюдении элементарных принципов составления печатного монтажа можно быть уверенным в хорошей работоспособности приемника. В случае отсутствия опыта размещение деталей на плате может повторять их размещение по принципиальной схеме. Пример монтажа для выбранного корпуса показан на рис. 2.
Рис. 2. Пример монтажа радиоприемника в корпусе от приемника «Сокол-404».
Некоторые радиолюбители изготавливают печатные платы из двустороннего стеклотекстолита, причем с одной стороны медное покрытие оставляют сплошным и соединяют его с общим проводом для лучшей экранировки. В отношении описываемого приемника автор настоятельно рекомендует этого не делать Емкость монтажа при этом получится такой большой, что даже работоспособность конструкции будет весьма сомнительной.
Следует также принять меры против «микрофонного» эффекта, который нередко наблюдают в радиоприемниках с высокочастотными диапазонами.
В случае необходимости можно ввести в приемник диапазоны средних или длинных волн, предусмотрев схему необходимой коммутации и дополнительный преобразователь частоты. Коллектор смесительного транзистора можно просто подключить к коллектору ТЗ. Схемотехнику, слегка доработав, а также данные катушек можно использовать из публикации [1]. При этом напряжение питания следует подавать только на один из смесителей.
Испытания приемника показали, что качество его работы не уступает промышленным образцам. В диапазоне УКВ приемник обладает хорошим звучанием, на КВ следует отметить его малые собственные шумы. В диапазоне 14 МГц на телескопическую антенну удается принимать множество любительских радиостанций.
Литература:
- Малишевский И. Малогабаритный радиовещательный приемник. — Радио, 1989, № 1,с. 56.
- Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Т.1, гл. 2.10. — М.: Мир, 1983.
Автор: С. Мартынов, г. Тольятти, Самарской обл.
Источник: Радио, 2003 год, №12.
www.qrz.ru
КВ-УКВ радиоприемники на одном транзисторе (регенераторы, супергетеродин)
Каких только радиоприемников не существует на свете: прямого усиления, супергетеродинные, регенеративные, сверхрегенеративные и другие. Но как познакомиться в кружке с работой каждого из них за короткую смену в пионерском лагере? В этом вам поможет своеобразный радиоконструктор, позволяющий монтировать несложные легкоразборные самоделки.
Все радиоприемники предельно упрощены — содержат лишь по одному транзистору. Они обеспечивают прием радиовещательных станций на головные телефоны. Монтажные схемы всех устройств совпадают с принципиальными, что способствует наглядности и существенно облегчает сборку начинающим радиолюбителям.
Однотранзисторный радиоприемник прямого усиления 0-V-0
Радиоприемник прямого усиления 0-V-0 (рис. 1) работает в КВ диапазоне 25…50 м. Напряжение радиочастоты (РЧ) с антенны WA1 поступает через конденсатор С1 на колебательный контур L1L2C2.
Выделенный им сигнал через конденсатор С3 подается на базу транзистора VT1, усиливается и детектируется в цепи коллектора. РЧ составляющая коллекторного тока фильтруется цепью L3C4, а составляющая звуковой частоты (ЗЧ) протекает через головные телефоны BF1 и воспроизводится ими. Источник питания — батарея GB1 на 4,5 В.
Катушки L1 и L2, содержащие по 13 витков провода ПЭЛ-1 0,7, намотаны в одном направлении на расстоянии 5 мм друг от друга на каркасе 0 15 мм. Конденсатор настройки С2 типа КПЕ-3 или КПЕ-5 (от радиоприемников «Алмаз», «Сокол»).
Высокочастотный дроссель L3 намотан в один слой проводом ПЭЛ-1 0,18 на корпусе постоянного резистора ВС-0,5 сопротивлением не менее 100 кОм. Телефоны BF1 — низкоомные, марки ТА-56М или ТА-4. Можно использовать и высокоомные «наушники» ТОН-2, ТОН-2А, соединив оба излучателя параллельно, с соблюдением их полярности.
Транзистор КТ315Б допустимо заменить на КТ315Г или КТ315Е. Выключатель — ТВ2-1 или ТП1-2, МТ-1. Питание — батарея типа 3336Л («Планета») или три последовательно соединенных элемента 343, 373.
К радиоприемнику (особенно в здании из железобетона) необходимо присоединить наружную антенну длиной в несколько метров и при возможности его заземлить. Приняв передачу какой-либо радиостанции, подбирают сопротивление резистора R1 по максимальной громкости звука.
Радиоприемник прямого усиления 0-V-0
Радиоприемник прямого усиления 0-V-0 (рис. 2) отличается от предыдущего тем, что детектирование РЧ сигнала происходит на эмиттерном переходе транзистора VT1. Полученная ЗЧ составляющая усиливается и выделяется в цепи коллектора на телефонах BF1.
При отключении питания переключатель SA1 соединяет базу с эмиттером, и детектирование происходит на коллекторном переходе, то есть приемник превращается в детекторный и может принимать только мощные сигналы, например, от близко расположенного передатчика.. Данные элементов приведены выше.
Регенеративный радиоприемник 0-V-0
Регенеративный радиоприемник 0-V-0 (рис. 3) работает в КВ-диапа-зоне 41 м. Напряжение РЧ с антенны WA1 через конденсатор С1 поступает в колебательный контур L1 L2L3C2C3C4.
Подстроенный конденсатор С2 предназначен для установки средней частоты поддиапазона, постоянный С4 — для ограничения его перекрытия, КПЕ С3 — для плавной настройки в пределах поддиапазона.
Контур соединен с транзистором VT1 по трехточечной схеме с автотрансформаторной связью. Режим регенеративного детектирования устанавливают с помощью переменного резистора R2. Телефоны BF1 включены в цепь коллектора через ВЧ дроссели L4 и L5, уменьшающие собственное излучение регенератора.
Катушки приемника намотаны в одном направлении проводом ПЭЛ-1 0,7 на картонном каркасе 0 35, длиной 50 мм на расстоянии 5 мм друг от друга и содержат: L1 —
25 витков, L2 — 5,5, L3 — 0,5 витка. Конденсатор настройки С3 типа КВП с наращенной осью имеет три неподвижные и четыре подвижные пластины.
Вместо него можно использовать конденсатор марки КПК-Т. Подстроечный конденсатор С2 КПК-1 или КПК-М, постоянные конденсаторы С1, С4, С5, С6 — керамические, С7 — оксидный К50-12 или К50-6. Переменный резистор R2—СПЗ-28А или СПО-0,4. Данные остальных элементов указаны выше.
Для налаживания приемника к нему присоединяют телефоны, антенну и заземление. Включают питание и, изменяя сопротивление переменного резистора R2, устанавливают режим, близкий к порогу генерации, при котором в телефонах прослушивается заметный шум (но не свист).
Установив КПЕ С3 в среднее положение, изменяют емкость конденсатора С2 до приема какой-либо станции в средней части 41-метрового поддиапазона. В дальнейшем настройку на станции осуществляют с помощью КПЕ С3, одновременно выбирая оптимальный режим регулировкой переменного резистора R2.
Радиоприемник прямого усиления 0-V-1
Радиоприемник прямого усиления 0-V-1 (рис. 4) работает в КВ диапазоне 25—50 м. Сигнал, поступающий от антенны WA1 через конденсатор С1, выделяется контуром L1L2C3.
Для повышения чувствительности диодного детектора на диод VD1 подается небольшое положительное смещение через резистор R1. Напряжение 34 усиливается транзистором VT1 и воспроизводится телефонами BF1, заблокированными конденсатором С4.
Радиоприемник прямого усиления 1-V-0
Радиоприемник прямого усиления 1-V-0 (рис. 5) также работает в КВ диапазоне 25 — 50 м. Он содержит колебательный контур L1 L2 C2, усилитель РЧ на транзисторе VT1, детектор на диоде VD1 и телефоны BF1.
Рефлексный радиоприемник прямого усиления 1-V-1
Рефлексный радиоприемник прямого усиления 1-V-1 (рис. 6) работает в 49-метровом КВ поддиапазоне. Сигнал, поступающий с антенны WA1 через конденсатор С2 на контур L1C1C3, с помощью катушки связи L2 подается на базу транзистора VT1. В цепь базы включен переменный резистор R2, с помощью которого устанавливают оптимальный электрический режим транзистора.
Усиленный им сигнал РЧ выделяется в цени коллектора двухконтурным полосовым фильтром C8C9L3L5C10C11. Потери в нем частично компенсируются положительной обратной связью, подаваемой из цепи эмиттера через катушку L4.
Детектор с удвоением напряжения на диодах VD1, VD2 нагружен резистором R1. Напряжение ЗЧ через конденсаторы С4, С5 и катушку L2 приложено к базе транзистора и усиливается им.
Звук воспроизводится телефонами BF1, включенными в цепь коллектора через катушку L3 и ВЧ дроссели L6 и L7. Таким образом, транзистор используется дважды: в качестве усилителя РЧ, а затем — ЗЧ.
Катушки намотаны на картонных каркасах 0 22 мм и содержат: L1 — 20 витков провода ПЭЛ-1 0,51, L2 — 5 витков ПЭЛ-1 0,14, намотанного рядом с L1; L3 и L5 — по 20 витков ПЭЛ-1 0,51 на расстоянии 5 мм друг от друга, между ними помещается L4 — четыре витка ПЭЛ-1 0,14. Данные остальных деталей приведены выше.
Установив движок переменного резистора R2 в среднее положение, настраивают приемник на одну из станций КВ поддиапазона 49 м и подбирают емкость подстроечных конденсаторов С8 и СП по максимальной громкости. Если приемник будет самовозбуждаться (свист в телефонах), следует отмотать 1—2 витка от катушки L4.
Супергетеродинный радиоприемник
Супергетеродинный радиоприемник (рис. 7) работает в КВ диапазоне 25—50 м. Этот приемник — также рефлексный, поскольку его транзистор используется в смесителе, гетеродине и усилителе ЗЧ.
Напряжение РЧ с антенны WA1 через конденсатор С1 поступает на отвод катушки L1 входного контура L1C3.1C5. Выделенный им сигнал трансформируется в катушке связи L2 и через конденсатор С2 подается на базу транзистора VT1.
Катушка L2 соединена последовательно с катушками L5 и L6, индуктивно связанными с катушкой L7 гетеродинного контура L7C6C7C3.2. Катушки L5 и L6 через конденсатор С9 подключены к эмиттеру транзистора, а его коллектор через контур промежуточной частоты (ПЧ) L3C10 и блокировочный конденсатор СП соединен с другим выводом катушки L6, что обеспечивает возбуждение колебаний гетеродина.
Сопряжение его частоты с частотой сигнала достигается с помощью конденсаторов: подстроечных С5, С6 и последовательно включенного С7.
Напряжение ПЧ выделяется в цепи коллектора контуром L3C10. Потери в нем частично компенсируются введением положительной обратной связи (ПОС) через катушку L4.
Модулированное напряжение ПЧ детектируется диодом VD1, и ЗЧ составляющая через конденсатор С4 и резистор R1 подается на базу транзистора. Усиленные им колебания ЗЧ воспроизводятся телефонами BF1, включенными в цепь коллектора через катушку L3 и В4 дроссели L8 и L9.
Оптимальный электрический режим транзистора создается с помощью резисторов: R2 в цепи базы и R3 в цепи эмиттера. Для обеспечения устойчивой работы приемника при частичном разряде батареи GB1 ее блокируют конденсатором С12 большой емкости.
Катушка L1 содержит 15+15 витков провода ПЭЛ-1 0,51, намотанного с шагом 1 мм на каркасе 0 16 мм. Катушка L2 — 5 витков ПЭЛШО 0,18 намотана между витками L1. Катушки L3 — 75 витков ПЭВ-1 5X0,06 и L4 — 4 витка ПЭЛШО 0,1 заключены в броневой чашечный сердечник типа ОБ-1 из феррита марки 600НН с подстроеч-
ным сердечником из того же материала. Можно использовать контуры П4 с соответствующими конденсаторами от транзисторных радиоприемников. Катушки L5 и L6 — по 5 витков ПЭЛШО 0,18 размещены между витками катушки L7, состоящей из 28 витков ПЭЛ-1 0,51, намотанного с шагом 1 мм на каркасе 0 16 мм. КПЕ С3 вместе с подстроечными конденсаторами С5, С6 — от радиоприемников «Алмаз», «Сокол» и др. Конденсаторы постоянной емкости С7 и С10 — с пленочным или слюдяным диэлектриком.
Для налаживания приемника под-строечные конденсаторы С5 и С6 устанавливают в среднее положение, сердечник катушек L3, L4 полностью вводят.
Присоединив к гнездам антенну, телефоны и заземление, включают питание. Настраивают приемник на какую-либо станцию 25-метрового участка КВ диапазона (при выведенном роторе КПЕ С3) и регулируют подстроечный конденсатор участка диапазона 49 м (при введенном роторе КПЕ) и добиваются наибольшей громкости, сдвигая или раздвигая витки катушки L1. Эти операции нужно повторить несколько раз.
Возможно, для наилучшего сопряжения потребуется подобрать емкость конденсатора С7. В заключение проверьте, не улучшится ли прием, если поменять местами выводы катушки L4.
Сверхрегенеративный УКВ радиоприемник
Сверхрегенеративный радиоприемник (рис. 8) принимает передачи УКВ ЧМ вещательных радиостанций в диапазоне 66—73 МГц.
Напряжение с антенны WA1 через конденсатор С3 поступает на контур L1L2L3C1C2. Он соединен с транзистором VT1 по трехточечной схеме: с эмиттером непосредственно, с базой и коллектором — через конденсаторы С4 и С5 соответственно.
Режим сверхрегенерации устанавливают переменным резистором R2. ВЧ дроссели L4 и L5 предотвращают попадание токов РЧ в цепь телефонов BFI, что уменьшает собственное излучение сверхрегенератора и возможность создания помех другим приемникам.
Катушки намотаны на каркасе 0 10 мм проводом ПЭЛ-1 0,7 с шагом 1,5 мм и содержат: L1—2, L2 — 4, L3 — 4 витка. Выводы катушек длиной по 40 мм зачищены, скручены вдвое и пропаяны. Данные остальных деталей указаны выше.
Для налаживания подсоединяют к гнездам антенну и телефоны, устанавливают КПЕ и переменный резистор R2 в среднее положение и включают питание.
Изменяя емкость подстроечного конденсатора С5, добиваются появления в телефонах шума сверхрегенерации («шипения»). Подстроечным конденсатором С1 настраиваются на УКВ ЧМ вещательную станцию. В дальнейшем настройку осуществляют КПЕ С2, одновременно подбирая наилучший режим переменным резистором R2.
Для сборки радиоприемников служит монтажная плата (рис. 9), изготовленная из любого листового изоляционного материала толщиной 2—3 мм. К выводам радиоэлементов предварительно припаивают удлинительные проводники и монтаж производят на плате уже без пайки: винтами с гайками и шайбами, обеспечивающими надежный контакт.
Последовательность сборки радиоустройств иллюстрирует рисунок 10, на котором в качестве примера изображены фрагменты монтажа регенеративного радиоприемника 0-V-0.
На лицевой стороне платы цветным (но не графитовым) карандашом чертят принципиальную схему, совмещая точки электрических соединений с соответствующими отверстиями (рис. 10 а).
В них вставляют винты и навинчивают гайки, одновременно устанавливают гнезда (рис. 10 б). Согласно схеме разводят монтажные проводники и затягивают гайки (рис. 10 в). Затем закрепляют гайками элементы — катушки и дроссели в последнюю очередь (рис. 10 г).
Рис. 11. Внешний вид и цоколевка транзистора КТ315.
КТ315 — это кремниевый транзистор N-P-N структуры в маленьком корпусе, его граничная рабочая частота составляет 250МГц. Такие транзисторы можно очень часто найти как в продаже, так и в старой отечественной технике. Они отлично подходят для самодельных радиоприемников, которые приведены выше.
В. Ринский, г. Ивано-Франковск.
www.qrz.ru