Прием на коротких волнах считается уделом более сложных супергетеродинных схем и солидного опыта конструирования. Не потому ли начинающие радиолюбители избегают высокочастотные диапазоны. И напрасно. Вспомним любителей-коротковолновиков начала 30-х годов, ведь они в основном работали с простейшими ламповыми приемниками прямого усиления. Конечно, устойчивость подобных устройств пониже, и настройка их более "тонкая". Но простота и доступность вполне могут окупить для малоопытных радиолюбителей недостатки. Для первого знакомства с вещательным коротковолновым эфиром приемник лучше выполнить в виде небольшой настольной конструкции, а прием вести на головные телефоны.
Схема такого приемника, способного работать в диапазоне примерно 25-41 м, дана на рисунке 1. Приемник имеет один колебательный контур, что позволяет при необходимости, изменяя количество витков катушки L2 и номинал конденсатора С2, сдвигать границы диапазона в интересующую область частот. Транзистор VT1 работает в усилителе радиочастот. Для повышения чувствительности с его коллектора через катушку L1 подается на контурную катушку положительная обратная связь, регулируемая переменным резистором R3. Следующий транзистор детектирует принятый сигнал и предварительно усиливает его низкочастотную составляющую. Транзисторы VТ3, VТ4 работают в усилителе звуковых частот, который нагружен чувствительным высокоомным телефоном BF1.
Детали приемника могут располагаться на монтажной плате так, как они размещены на принципиальной схеме, кроме резистора R3; ручку управления последним удобнее вынести влево от ручки верньера, вращающего ротор конденсатора настройки С3. Антенной может служить отрезок монтажного провода, длину которого подберите опытным путем. В ряде случаев удовлетворительный прием получается со стандартной телескопической антенной.
В приемнике используются постоянные резисторы типов МЛТ, МТ, переменный (R3) - СП-0,4; постоянные конденсаторы - КЛС, ПМ, КПЕ (С3 любой одно- или двухсекционный с максимальной ёмкостью того же порядка, что и указанные на схеме). Телефон - "двуухий" с сопротивлением катушек около 1,5-2 кОм. Для выключателя S1 подойдет обычный тумблер. Источник питания лучше составить из двух, соединенных последовательно батарей 336 "Планета".
Кроме платы и футляра, самим придется сделать катушки приёмника. Их наматывают на общем пластмассовом каркасе диаметром 6,5-7 мм и длиной около 25 мм. Катушка L2 имеет 23 витка провода ПЭВ-0,44; L1- порядка 5 витков провода ПЭЛШО-0,2. Ось ручки настройки - она же ведущая ось верньера - можно изготовить из старого переменного резистора с удаленным ограничителем поворота. Такое исполнение узла позволит легко закрепить его гайкой на плате, отнеся подальше от монтажа и тем самым уменьшив влияние рук на настройку. Компоновочная схема приемника дана на рисунке 2.
Проверив правильность сборки и величины токов транзисторов (они уточняются подбором элементов R1, R4, R7), убедитесь, что обратная связь действует нормально в пределах всего диапазона. Близко к крайнему правому положению ручки обратной связи в телефоне должен возникать свист. Если этого не происходит, увеличьте количество витков L1. Генерацию "погасят" ручкой управления, но если не удастся, сократите количество витков или отодвиньте их подальше от L2. Случается, вместо генерации происходит ослабление сигнала, тогда нужно поменять местами выводы L1.
Приём на генератор, каким и является наш приемник, ведется следующим образом. Медленно перестраивая контур, одновременно ручкой обратной связи поддерживают его на уровне, близком к срыву в генерацию. Этим обеспечивается наивысшая чувствительность приемника к слабым сигналам. Начавшуюся генерацию нужно сразу же прекратить, иначе качество звучания самовозбужденного приемника резко ухудшится.
При аккуратной настройке на нашем приемнике можно отловить немало радиостанций, вещающих на КВ-диапазоне.
Юный Техник 1993 №2
Наш первый FM-приемник был разработан в 1991г. Прототипом стал “красный” приемник от аппаратуры Signal производства ГДР (это была вторая модификация приемника, названная так по цвету корпуса). Микросхемы A244D и A225D мы заменили на К174ХА2 и К174ХА6, задействовав встроенный в ХА6 шумоподавитель. Пьезофильтр был заменен на LC-ФСС. Были разработаны гибридные интегральные микросборки формирователя и low drop стабилизатора напряжения, изготовленные по тонкопленочной технологии. В результате получилось весьма ударопрочное изделие, выдерживающее (в отличие от прототипа) вибрацию и имеющее неплохую чувствительность и избирательность. Кроме того, удалось избавиться от дергания машинок при выключенном передатчике. C этим приемником МС СССР И.А.Марченко в 1992 г. “налетал” Чемпиона Украины по кроссовым планерам (F3B). Краткий обзор по комплекту аппаратуры ИГВА был напечатан в специализированном японском журнале “Radio Control Technique” (№6 за 1994 г., стр. 310).
До 1995 года делались попытки применить микросхемы К174ПС1 и К174УР3 (позже К174УР7), но устойчивых положительных результатов они не дали. Та же участь постигла и К174ХА26. Зато в 1995 г. микросхема МС3361ВР. практически сразу “попала” в наше устройство и заняла в нем место базового кристалла вплоть до 2000 г. Из пользователей приемников этой серии нам приятно отметить С.Н.Мякишева - радиокопии (F4C) , 1997 г. – 3 место, 1998 г. – 2 место, 1999 г. – 3 место на Чемпионате Украины и А.Квитка – радиогонка (F3D-3,5) 2000г. – 1 место на Кубке Украины.
В 1998 г. был собран пробный вариант приемника на микросхеме МС3372, но из-за высокой цены, ее применение было отложено до лучших времен (они пока так и не наступили).
С 2002 г., после некоторого перерыва, мы перешли на МС3371. Эта микросхема имеет максимальную функциональность при терпимой цене.
Изрядно позанимавшись ремонтом импортной RC-аппаратуры, нам удалось собрать обширный материал по схемотехнике приемников, в том числе на легендарной паре S042P/S041P, а впоследствии и на TA7761. К сожалению, эти микросхемы оказались для нас недосягаемы, если не считать аналог S042P - К174ПС1. Потрошением импортной аппаратуры мы периодически грешим и сейчас – надо же знать, как далеко вперед ушел от нас научно-технический прогресс в… Китае.
Описание схемы
Предлагаемая схема максимально упрощена, имеет всего 2 точки настройки и вполне пригодна для сборки в домашних условиях. Прототипом для нее является приемник IGVA R-FM-5HL на частоту 40 МГц с одинарным преобразованием частоты. Изделие рассчитано на совместную работу с любым FM-передатчиком аппаратуры HITEC на соответствующий частотный диапазон и кварцами от этой же аппаратуры с одинарным преобразованием частоты (single conversion). В условия эфира Москвы с передатчиком HITEC ECLIPSE 7 схема обеспечивает устойчивую дальность связи по земле – 250 м, по воздуху – в пределах прямой видимости для модели с размахом крыла 1 м.
Антенна (провод сечением 0,12…0,2 мм2 и длиной 900…1100 мм) через разделительный конденсатор С1 подключена ко входному контуру L1C2 (первая регулировочная точка), который обеспечивает настройку по высокой частоте (в нашем случае 40 МГц). Со вторичной обмотки L1 высокочастотный сигнал через разделительный конденсатор С3 поступает на вход УВЧ – вывод 16 МС3371. Такая схема входного каскада является классической для FM-приемников 80-х годов. С середины 80-х (с ужесточением эфирных условий) практически все фирмы перешли к использованию дросселя в антенной цепи. Первый вариант менее капризен в настройке, дешевле и по нашему практическому опыту ничем не хуже.
В приемнике задействован внутренний гетеродин МС3371. К выводу 1 микросхемы подключается сменный кварцевый резонатор ZQ1 на соответствующий частотный канал. К выводу 2 микросхемы через разделительный конденсатор С5 подключен низкодобротный согласующий контур L2C6. В целом данное схемное решение соответствует описанию на МС3371.
Высокочастотные сигналы с УВЧ и гетеродина поступают на внутренний смеситель МС3371. С выхода смесителя (вывод 3) сигнал с промежуточной частотой 455 кГц поступает на узкополосный пьезокерамический фильтр ZQ2. Отфильтрованный сигнал ПЧ подается на вход усилителя-ограничителя ПЧ микросхемы (вывод 5). К выводам 6 и 7 подключены блокировочные конденсаторы С7 и С8. Обвязка УПЧ полностью соответствует описанию на МС3371.
Усиленный сигнал ПЧ поступает на внутренний демодулятор. Для выделения “полезной” НЧ составляющей используется керамический резонатор (дискриминатор) ZQ3, подключенный к выводу 8 МС3371 и зашунтированный резистором R1. Применение керамического резонатора вместо LC-контура позволяет убрать одну “лишнюю” настроечную точку, что существенно для любительской конструкции. Сведения о правомерности такой замены приводятся в информационных материалах фирмы MURATA.
После усилителя НЧ сигнал поступает на вывод 9 микросхемы. Высокочастотная составляющая убирается фильтром R3C10. “Очищенный” НЧ сигнал через разделительную цепочку C11R4 поступает на вход внутреннего операционного усилителя МС3371 (вывод 10), включенного по схеме компаратора. Смещение компаратора осуществляется резистором R5 (вторая настроечная точка). Сформированный информационный сигнал с выхода операционного усилителя (вывод 11) через резистор R6 подается на вход С микросхемы CD4015 (вывод 1). К этой же точке подключен вывод 14 МС3371.
Основное преимущество применения МС3371 заключается в чрезвычайно простой реализации схемы шумоподавителя. Такая возможность рассматривается в тексте описания МС3371, хотя сама схема не приведена. Для этого используется выход RSSI - измерителя интенсивности радиочастотного сигнала (вывод 13). Увеличение номинала резистора R2 по сравнению с типовым (типовое значение по описанию - 51 кОм), дает возможность поднять напряжение на выводе 13 до уровня, позволяющего управлять работой внутреннего ключа МС3371. Для этого выход RSSI (вывод 13) и управляющий вход ключа (вывод 12) МС3371 соединены между собой. При высоком уровне входного сигнала выход ключа МС3371 (вывод 14) находится в высокоимпедансном состоянии и не влияет на прохождение информационного сигнала на вход CD4015. При недостаточном уровне входного сигнала внутренний ключ замыкает вывод 14 на “землю” и блокирует прохождение шума с выхода МС3371 на вход CD4015. Это позволяет избежать самопроизвольного срабатывания рулевых машинок при выключенном передатчике (если эфир канала чист), либо по отработке машинок дает возможность определить наличие и интенсивность радиочастотной помехи на данном канале.
“Обнуление” регистров CD4015 для формирования правильной последовательности канальных импульсов осуществляется схемой синхронизации R7R8VT1R9C12. Синхроимпульс с коллектора VT1 поступает на вход D CD4015 (вывод 15). Далее CD4015 осуществляет “раздачу” последовательности импульсов по канальным выходам с первого по четвертый (выводы 13, 12, 11 и 2 соответственно). При желании число каналов можно увеличить до семи, но плату при этом придется переделать.
Детали и замены
Все неэлектролитические конденсаторы – импортные керамические с базой 5 мм. Допустимая замена - К10-17Б. Кроме номиналов, для конденсаторов приведены значения ТКЕ (температурного коэффициента ёмкости). Это существенно для нормальной работы схемы во всем температурном диапазоне эксплуатации приемника.
Электролитические конденсаторы - импортные низкопрофильные. Допустимая замена - К 50–35 (мини). Конденсатор С12 – танталовый. Возможна замена на керамику X7R.
Резисторы типа С1-4 0,125 Вт (0,062 Вт), либо аналогичные импортные.
Дроссели – импортные типа ЕС24.
Транзистор VT1 типа 2SC945. В соответствии с расположением выводов (Э-К-Б) его можно заменить на КТ315Г с коэффициентом усиления по току 200 и более (иногда нам такие встречались).
Микросхему CD4015 можно заменить отечественной К561ИР2.
Пьезофильтр MEC CF455HT можно заменить на LT455G, при этом ухудшение параметров будет практически не заметно.
Керамический резонатор – любой на 455 кГц для ТВ пультов ДУ. Возможна замена на LC-контур (455 кГц). Это упростит стыковку приемника с другими аппаратурами и кварцами, но при этом появится третья точка настройки и потребуется изменение рисунка печатной платы. В этом случае, номинал шунтирующего резистора R1 следует увеличить до 15…22 кОм.
Микросхему МС3371Р можно заменить на МС3361ВР либо КА3361 (применение МС3361СР - нежелательно). При этом следует перерезать дорожку на плате между 12 и 13 выводами данной микросхемы. Резистор R6 следует заменить перемычкой, вывод 14 микросхемы не впаивать (обрезать или отформовать соответствующим образом). Резистор R2 и конденсатор С9 из схемы следует исключить. Естественно, шумоподавитель при этом “исчезает”, зато сам приемник становится проще и существенно дешевле.
Разъем под кварц – гнезда от разъема типа ГРПМ2 или аналогичного.
Разъемы под серво – PLS-40 (стандарт для RC-приемников).
Катушку L1 следует мотать на конструктиве ВЧ контура импортного производства. Посадочный размер 7 х 7 мм, высота 11,5 мм (см. фото). Каркас – секционированный из полиэтилена, в верхней части экрана вклеен ферритовый горшок (без резьбы). Есть подстроечный ферритовый сердечник. Первичная обмотка – 6 витков (3 верхние секции каркаса по 2 витка), вторичная обмотка – 2 витка (четвертая секция каркаса сверху). Вид намотанной катушки показан на рис.2. Если повезет, можно найти конструктив высотой 8 мм. Также возможно применение отечественного конструктива типа КВП.
Сборка и настройка
Для сборки и настройки потребуются: паяльник (до 25 Вт), цифровой мультиметр и осциллограф (хотя бы любительский ОМЛ-2М). Без осциллографа браться за настройку – дело бесперспективное, хотя если Вам везло в лотерею…
Плата – односторонняя, делается при помощи “лазерной” технологии, которая неоднократно обсуждалась на Форуме. Размер платы – 47,5 х 30 мм. Вид платы со стороны дорожек показан на рис.3.
Монтаж платы доступен радиолюбителю средней квалификации. Рекомендуемая последовательность сборки: перемычки под микросхемами, разъемы, резисторы, за исключением R5, дроссели, конденсаторы, транзистор, микросхемы, пьезофильтр и резонатор, катушка. Катушка - самый высокий элемент приемника, поэтому если Вы впаяете ее раньше, она будет мешать при распайке остальных элементов. Перед сборкой следует отформовать или обрезать выводы 5 и 10 микросхемы CD4015, поскольку отверстия под них в плате отсутствуют. Вид платы со стороны деталей показан на рис. 4.
Для облегчения доступа к точкам пайки жало паяльника следует заточить пирамидкой (угол? 30 ?). Флюс – спирто-канифольный. Припой - импортный, легкоплавкий, с флюсом, в крайнем случае – ПОС-61 с канифолью. До сборки приемник показан на рис.5а, а после сборки – на рис.5б. В нашем случае эти два фото разделяют два часа.
|
|
|
Первым делом контролируется качество паек, ибо в электронике есть всего два вида дефектов: либо нет контакта там, где он должен быть, либо есть контакт там, где его быть не должно. Если с пайками дело обстоит благополучно, к любому серворазъему подключается бортовой аккумулятор (4,8 В). Правильно собранная схема начинает работать сра-а-а-а..., а дым откуда!? Ладно, шутки в сторону, проверяем напряжение на выходе стабилизатора. Если оно равно 3,2…3,4 В, можно приступать к настройке. Не лишним будет замерить и потребляемый приемником ток. Обычно он не превышает 7 мА.
Настройка осуществляется на ослабленном сигнале передатчика. Мы знаем четыре способа его ослабления (возможно, Вы придумаете еще и поделитесь с нами).
- Передатчик с выдвинутой антенной вместе с помощником медленно удаляется на те самые желанные 250 м – самый безвредный для передатчика вариант (затраты только на пиво помощнику, если Вы уверены, что он вернется с передатчиком обратно). Помощник удаляется медленно потому, что настройщик в это время крутит сердечник катушки и командует, когда помощнику следует остановиться или продолжить идти дальше.
- Передатчик со сложенной антенной также медленно удаляется на 30 м и включается кратковременно (опять же пиво помощнику, если будет вовремя выключать передатчик), на всякий случай возьмите с собой бейсбольную биту – пригодится, если выяснится, что помощник оказался нерасторопным.
- В самом передатчике разрывается связь между задающим генератором и предоконечным каскадом (выпаивается межкаскадный конденсатор), либо выпаивается эмиттерный резистор в предоконечном каскаде – требует определенных навыков, но позволяет ограничить испытательное пространство размерами письменного стола и существенно сэкономить на пиве.
- Делается и настраивается специальный пробник, состоящий из шифратора передатчика на 2…7 каналов и задающего ВЧ генератора – требует еще более определенных навыков, размеры стола теже.
Настройка приемного тракта производится вращением ферритового подстроечного сердечника катушки L1. В контрольной точке КТ1 нужно добиться осциллограммы соответствующего вида (см. рис.6а).
Настройка отсечки компаратора осуществляется подбором резистора R5. Указанный резистор заменяется последовательной цепочкой из постоянного резистора номиналом 220…330 кОм и подстроечного резистора номиналом 1,5…2,2 МОм. Вращением подстроечника требуется получить в контрольной точке КТ2 импульсы шириной 0,3…0,4 мс (см.рис.6б). После этого цепочка выпаивается, замеряется и заменяется соответствующим постоянным резистором.
Дополнительно следует убедиться в том, что осциллограмма в контрольной точке КТ3 соответствует рис.6в., а в контрольной точке КТ4 (сервоимпульс) соответствует рис.6г.
Настройка обычно занимает от 15 минут до одной недели. Ниже даны осциллограммы в контрольных точках.
|
|
|
|
|
Заключение
Мы уверены в том, что придумали для Вас отличное развлечение. А может быть кому-то сборка таких приёмничков поможет поддержать штаны, как нам в свое время, кому-то скрасит длинную полярную ночь в промежутках между сеансами северного сияния, а кто-то забудет протянуть руку к стакану (чур меня). Но главное, эта схема не догма, а всего лишь повод к дальнейшему творчеству на ниве RC дизайна.
Теория нами практически не затрагивалась, все желающие могут с ней ознакомиться в книгах классика – Карла Марк…, тьфу ты, конечно же, Гюнтера Миля. Как “не читали”?! Марш в библиотеку!
Задача догнать и перегнать Футабу в этой статье нами также не ставилась, наверное, поэтому она так и осталась невыполненной.
Да, и еще, желание сделать приемник на 35 МГц может быть удовлетворено простой заменой номинала конденсатора С2 с 27 пФ на 39 пФ.
Самодельные радиоприемники
Радио 2007 №2
Немецкие коротковолновики разработали для начинающих радиолюбителей несложный в повторении регенеративный коротковолновый приемник (Sieghard Scheffczyk "Einmal um die Welt fur 5 Euro". - CQ DL, 2004 , № 10, S. 720). Его особенность состоит в том, что принимать радиостанции можно сразу после изготовления конструкции, поскольку ему не нужна внешняя антенна. Рамка, состоящая из нескольких витков провода, одновременно является и антенной, и катушкой индуктивности контура регенеративного детектора. Приёмник (рис. 1) позволяет принимать на частотах 5...22 МГц сигналы любительских радиостанций, работающих телеграфом (CW) и однополосной модуляцией (SSB), а также сигналы радиовещательных станций, использующих амплитудную модуляцию (АМ).
Схема приёмника приведена на рис. 2. Состоит он из самых простых и доступных деталей.
Частота приема определяется индуктивностью рамки WA1 и ёмкостью переменного конденсатора C1. Регенеративный детектор собран на полевом транзисторе VT1 по схеме с ёмкостной обратной связью. Изменяя переменным резистором R4 напряжение на истоке транзистора VT1, регулируют степень обратной связи. У порога возбуждения этот каскад будет работать как детектор АМ сигналов, а за порогом - как детектор CW и SSВ сигналов.
Продетектированный сигнал с истока транзистора VT1 поступает на трёхкаскадный усилитель низкой частоты. Последний каскад УНЧ - эмиттерный повторитель, выполненный на обычном транзисторе малой мощности. Он позволяет подключать головные телефоны с сопротивлением около 100 Ом. Такие телефоны не очень распространены, но разработчики приёмника нашли простой выход.
Они предложили использовать с этим приёмником широко распространенные "ушные" телефоны, которые применяют с карманными приемниками, плеерами и т. п.
Излучатели таких головных телефонов обычно имеют сопротивление 32 Ом. Если их включить последовательно, то получаются телефоны, у которых сопротивление будет 64 Ом - вполне приемлемое значение для этого приёмника. При распайке излучателей надо только помнить о необходимости правильной их фазировки. Она легко определяется на слух по более естественному звучанию сигналов.
Монтаж приёмника выполнен на опорных контактных площадках, вырезанных на фольгированном стеклотекстолите - современный вариант популярного когда-то монтажа "на стойках". Остальная часть металлической фольги при этом не удаляется, а используется как общий провод устройства. Этот метод очень удобен для изготовления несложных конструкций начинающими радиолюбителями, поскольку размещение деталей на условной "печатной плате" может быть близким к электрической схеме устройства.
Контактные площадки вырезают резаком, но лучше всего для этого изготовить специальное приспособление (рис. 3), которое состоит из иглы, миниатюрного резца и крепежной детали. Иглу и резец изготавливают из отслуживших срок зубоврачебных боров. Для их заточки можно воспользоваться абразивным камнем или алмазным надфилем. Крепёжная деталь - стальная втулка диаметром 6 мм. Иглу и резец вставляют в отверстия, просверленные во втулке, и закрепляют двумя винтами М3. Для надёжного крепления на боковых поверхностях иглы и резца, обращённых к винтам, желательно снять фаску. Как показано на рис. 3, хвостовик иглы должен быть длиннее хвостовика резца для того, чтобы его можно было закрепить в дрели.
Центры будущих "пятачков" целесообразно предварительно накернить, чтобы при изготовлении контактных площадок из-за возможного проскальзывания иглы не сместились их положения на плате. При работе не следует прикладывать больших усилий, чтобы не создать "задиров" стеклотекстолита. Ширина канавки у такого приспособления - примерно 0,8 мм, а диаметр опорного кружка - 5 мм (рис. 4).
Для придания всей конструкции необходимой жёсткости плату крепят к основанию, изготовленному из толстой фанеры (см. рис. 1). Переднюю панель приемника также изготавливают из фольгированного стеклотекстолита и припаивают под углом 90 градусов к плате, на которой размещены детали.
Бескаркасную катушку индуктивности входного контура - рамочную антенну - делают из провода диаметром 1,3... 1,5 мм. Она содержит четыре витка, которые наматывают на каркасе диаметром 90 мм (виток к витку). Их в нескольких точках по окружности скрепляют эпоксидным клеем. Каркас предварительно надо обернуть слоем тонкой бумаги, чтобы катушку можно было снять с него после затвердения клея.
Конденсатор переменной емкости С1 - от радиовещательного транзисторного приёмника. Поскольку изготавливаемый приёмник имеет относительно большое перекрытие по частоте, то этот конденсатор должен иметь верньер.
Вид на монтаж высокочастотной части приемника показан на рис. 5.
Транзистор VТ1 можно заменить полевым транзистором типа КП303 (лучше с буквенным индексом Е - его характеристики ближе всего к характеристикам BF256C). Транзисторы BC547C (VT2-VT4) можно заменить транзисторами КТ3102Г или КТ3102Е, а также транзисторами КТ342В. Они, как транзистор BC547C, имеют большой статический коэффициент передачи тока - не менее 400. В качестве VTЗ-VT4 можно использовать эти же транзисторы с любыми буквенными индексами, но, возможно, придется подобрать резистор R8 с таким номиналом, чтобы напряжение на коллекторе VT3 было примерно 2,2 В, а резистор R10 - чтобы напряжение на эмиттере транзистора VT4 было примерно 4,2 В. Для транзистора VT2 такая замена не желательна. Он работает в режиме малого тока коллектора. При этом заметно снижается значение статического коэффициента передачи тока, поэтому здесь необходим транзистор с большим его исходным значением - не менее 400. Заметим, что у транзисторов КТ3102 (кроме транзисторов с буквенными индексами А и Ж), а также у транзисторов КТ342Б и КТ342Д верхнее значение возможных значений статического коэффициента передачи тока - 500, поэтому замену транзистору VT2 можно подобрать и из транзисторов с такими буквенными индексами.
При повторении конструкции для повышения стабильности её работы целесообразно дополнительно включить конденсатор ёмкостью 0,01...0,1 мк между стоком транзистора VT1 и общим проводом. Кроме того, целесообразно увеличить значение ёмкости для конденсатора С6 до 470 пФ. Это улучшит фильтрацию высокочастотных (лежащих выше 5 кГц) составляющих продетектированного сигнала.
Материал подготовил Б. Степанов
Схема простого любительского КВ приемника для наблюдателя на 80 метров с очень высокой чувствительностью, который легко собрать своими руками
Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ “
Сегодня мы рассмотрим радиолюбительскую схему несложного приемника коротковолновика – наблюдателя для приема любительских радиостанций на диапазоне 80 метров .
Приемник питается гальванической батареей на 9 вольт. С его помощью можно принимать CW и SSB сигналы радиолюбительских радиостанций. Важным достоинством этой схемы является хорошая повторяемость и не критичность к применяемым деталям. Хорошо налаженный приемник обладает чувствительностью 0,3 мкВ при отношении сигнал/шум 12 дБ. Столь высокая чувствительность позволяет для уверенного приема дальних радиостанций обходится простыми суррогатными антеннами, даже обычным отрезком монтажного провода.
Для подключения антенны и заземления служат разъемы Х1 и Х2. Сигнал антенны поступает на входной полосовой фильтр L1-L3, C1-C4. Конденсаторы С1 и С2 образуют емкостный трансформатор, снижающий влияние антенны на настройку контура. Полосовой фильтр подавляет сигналы-помехи поступающие из других диапазонов, исключая помехи от приема сигналов на гармониках гетеродина. С контура L3-C4 сигнал поступает на усилительный каскад на полевом транзисторе VT1. Применение полевого транзистора в схеме УРЧ позволяет расширить динамический диапазон схемы, а также, обеспечивает оптимальное согласование низкоомного входа диодного смесителя VD1, VD2 с большим сопротивлением контура L3-C4. С полевого транзистора сигнал поступает на смеситель на встречно-параллельно включенных диодах VD1 и VD2. Гетеродин выполнен на транзисторе VT2, по схеме с емкостной ПОС (через С7). Частота гетеродина определяется настройкой контура L4-C11, С10, С8. Примененный здесь переменный конденсатор С10 с воздушным диэлектриком (от старого радиоприемника) обладает слишком большим перекрытием по емкости для диапазона 80 метров, поэтому, величина его максимальной емкости ограничена последовательно включенным конденсатором С8. С ним перекрытие по емкости получается примерно 9-150 пФ. Гетеродин работает на частоте в два раза ниже принимаемого сигнала. В данном случае он перестраивается в пределах 1,75-1,9 МГц. Напряжение гетеродина снимается с отвода катушки L4 и поступает на диодный смеситель. Вход гетеродина данного смесителя одновременно является и его выходом. Дроссель L5 выполняет две функции, во первых он разделяет высокочастотную составляющую гетеродина и результаты преобразования, во вторых выделяет низкочастотный сигнал результата вычитания сигналов входной частоты и удвоенного сигнала гетеродина. Через дополнительную фильтрующую цепочку С16-R5-С18 продукт демодуляции, низкочастотный сигнал, поступает на усилитель НЧ.
Для намотки контурных катушек используются каркасы диаметром 8 мм с сердечниками из карбонильного железа (контура ПЧИ старых ламповых телевизоров, из одного такого каркаса можно сделать два каркаса для катушек). Катушки L1-L3 содержат по 35 витков провода ПЭВ 0,35. У L1 и L3 сделаны отводы от седьмого витка. Катушка L4 содержит 33 витка такого же провода с отводом от 5 витка. Все отводы считаются снизу по схеме. При монтаже катушки L1-L3 располагаются в отдельном экранированном отсеке, но так, чтобы расстояние между осями этих катушек было не менее 30 мм. Все катушки наматываются виток к витку.Дроссель L5 намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром 12 мм. из феррита 2000НМ. Можно использовать кольцо и другого диаметра (10-20 мм) и проницательностью от 400 до 3000. Катушка содержит 200 витков провода ПЭВ 0,12. Намотка внавал по длине окружности кольца. Приемник можно собрать объемным способом, в секционном экранированном корпусе из фольгированного текстолита, монтаж на “пятачках”.
Схема простого КВ приемника наблюдателя на любой радиолюбительский диапазон
Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ “
Сегодня мы рассмотрим очень простую, и в тоже время обеспечивающую неплохие характеристики схему – КВ приемник наблюдателя – коротковолновика
.
Схема разработана С. Андреевым. Не могу не отметить, что сколько я не встречал в радиолюбительской литературе разработок этого автора, все они были оригинальны, просты, с прекрасными характеристиками и самое главное – доступны для повторения начинающими радиолюбителями.
Первый шаг радиолюбителя в стихию обычно всегда начинается с наблюдения за работой других радиолюбителей в эфире. Мало знать теорию радиолюбительской связи. Только прослушивая любительский эфир, вникая в азы и принципы радиосвязи, радиолюбитель может получить практические навыки в проведении любительской радиосвязи. Эта схема как раз и предназначена для тех кто хочет сделать свои первые шаги в любительской связи.
Представленная схема приемника радиолюбителя – коротковолновика очень проста, выполнена на самой доступной элементной базе, несложная в настройке и в тоже время обеспечивающая хорошие характеристики. Естественно, что в силу своей простоты, эта схема не обладает “сногсшибательными” возможностями, но (к примеру чувствительность приемника около 8 микровольт) позволит начинающему радиолюбителю комфортно изучать принципы радиосвязи, особенно в 160 метровом диапазоне:
Приемник, в принципе, может работать в любом радиолюбительском диапазоне – все зависит от параметров входного и гетеродинного контуров. Автор этой схемы испытывал работу приемника только для диапазонов 160, 80 и 40 метров.
На какой диапазон лучше собрать данный приемник. Чтобы это определить, надо учесть в каком районе вы проживаете и исходить из характеристик любительских диапазонов.
()
Приемник построен по схеме прямого преобразования. Он принимает телеграфные и телефонные любительские станции – CW и SSB.
Антенна. Работает приемник на несогласованную антенну в виде отрезка монтажного провода, который можно протянуть под потолком комнаты по диагонали. Для заземления подойдет труба водопроводной или отопительной системы дома, которая подключается к клемме Х4. Снижение антенны подключается к клемме Х1.
Принцип работы.
Входной сигнал выделяется контуром L1-C1, который настроен на середину принимаемого диапазона. Затем сигнал поступает на смеситель, выполненный на 2-х транзисторах VT1 и VT2, в диодном включении, включенных встречно-параллельно.
Напряжение гетеродина, выполненного на транзисторе VT5, подается на смеситель через конденсатор С2. Гетеродин работает на частоте в два раза ниже частоты входного сигнала. На выходе смесителя, в точке подключения С2, образуется продукт преобразования – сигнал разности входной частоты и удвоенной частоты гетеродина. Так как величина этого сигнала не должна быть более трех килогерц (в диапазон до 3-х килогерц укладывается “человеческий голос”), то после смесителя включен ФНЧ на дросселе L2 и конденсаторе С3, подавляющий сигнал частотой выше 3-х килогерц, благодаря чему достигается высокая избирательность приемника и возможность приема CW и SSB. При этом, сигналы АМ и FM практически не принимаются, но это и не очень важно, потому, что радиолюбители в основном используют CW и SSB.
Выделенный НЧ сигнал поступает на двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах VT3 и VT4, на выходе которого включаются высокоомные электромагнитные телефоны типа ТОН-2. Если у вас есть только низкоомные телефоны, то их можно подключать через переходной трансформатор, к примеру от радиоточки. Кроме того, если параллельно С7 включить резистор на 1-2 кОм, то сигнал с коллектора VT4 через конденсатор емкостью 0,1-10 мкФ можно подать на вход любого УНЧ.
Напряжение питания гетеродина стабилизировано стабилитроном VD1.
Детали.
В приемнике можно использовать разные переменные конденсаторы: 10-495, 5-240, 7-180 пикофарад, желательно, чтобы они были с воздушным диэлектриком, но подойдут и с твердым.
Для намотки контурных катушек (L1 и L3) используются каркасы диаметром 8 мм с резьбовыми подстроечными сердечниками из карбонильного железа (каркасы от контуров ПЧ старых ламповых или лампово-полупроводниковых телевизоров). Каркасы разбираются, разматываются и от них спиливается цилиндрическая часть длиной 30 мм. Каркасы устанавливаются в отверстия платы и фиксируются эпоксидным клеем. Катушка L2 намотана на ферритовом кольце диаметром 10-20 мм и содержит 200 витков провода ПЭВ-0,12 намотанных внавал, но равномерно. Катушку L2 можно также намотать на сердечнике СБ а затем поместить внутрь броневых чашек СБ склеив их эпоксидным клеем.
Схематическое изображение крепления катушек L1, L2 и L3 на плате:
Конденсаторы С1, С8, С9, С11, С12, С13 должны быть керамическими, трубчатыми или дисковыми.
Намоточные данные катушек L1 и L3 (провод ПЭВ 0,12) номиналы конденсаторов С1, С8 и С9 для разных диапазонов и используемых переменных конденсаторах:
Печатная плата сделана из фольгированного стеклотекстолита. Расположение печатных дорожек – с одной стороны:
Налаживание.
Низкочастотный усилитель приемника при исправных деталях и безошибочном монтаже в налаживании не нуждается, так-как режимы работы транзисторов VT3 и VT4 устанавливаются автоматически.
Основное налаживание приемника – налаживание гетеродина.
Сначала нужно проверить наличие генерации по наличию ВЧ напряжения на отводе катушки L3. Ток коллектора VT5 должен быть в пределах 1,5-3 мА (устанавливается резистором R4). Наличие генерации можно проверить по изменению этого тока при прикосновении руками к гетеродинному контуру.
Подстройкой гетеродинного контура надо обеспечить нужное перекрытие гетеродина по частоте, частота гетеродина должна перестраивается в пределах на диапазонах:
– 160 метров – 0,9-0,99 МГц
– 80 метров – 1,7-1,85 МГц
– 40 метров – 3,5-3,6 МГц
Проще всего это сделать, измеряя частоту на отводе катушки L3 при помощи частотомера, способного измерять частоту до 4 МГц. Но можно воспользоваться и резонансным волномером или генератором ВЧ (методом биений).
Если вы пользуетесь генератором ВЧ, то можно одновременно настроить и входной контур. Подайте на вход приемника сигнал от ГВЧ (расположите провод, подключенный к Х1 рядом с выходным кабелем генератора). Генератор ВЧ надо перестраивать в пределах частот в два раза больших, чем указано выше (например, на диапазоне 160 метров – 1,8-1,98 МГц), а контур гетеродина подстроить так, чтобы при соответствующем положении конденсатора С10 в телефонах прослушивался звук частотой 0,5-1 кГц. Затем, настройте генератор на середину диапазона, настройте на нее приемник, и подстройте контур L1-C1 по максимальной чувствительности приемника. Также по генератору можно откалибровать шкалу приемника.
При отсутствии генератора ВЧ входной контур можно настроить принимая сигнал радиолюбительской станции работающей как можно ближе к середине диапазона.
В процессе настройки контуров может потребоваться корректировка числа витков катушек L1 и L3. конденсаторов С1, С9.
