Регенеративный приемник на полевом транзисторе: Простой КВ регенеративный приемник на КП307Г.

Простой КВ регенеративный приемник на КП307Г.

Продолжаем тему построения предельно простых регенеративных радиоприемников.

Таких приемников, на повторение которых, не нужно тратить много времени. А детали для их сборки всегда есть под рукой.

Схема подобного регенератора попалась на глаза при просмотре интернета (автор схемы не указан):

Как видим, схема этого регенератора предельно проста и понятна. Почему решил повторить именно этот приемник?  Потому что здесь для выделения полезного  НЧ сигнала использован аудио-трансформатор. Интересно было, как будет работать именно такой регенератор.

К слову, автор привел схему намотки катушек индуктивности, а также данные элементов колебательного контура на разные частоты.

К сожалению, данные трансформатора Т1 отсутствуют, кроме, разве, указания, что первичная обмотка должна иметь сопротивление не менее  одного килоома.

Транзистор MPF102, на котором собран регенератор, в моих загашниках отсутствовал, и искать его никто не собирался.   Вместо него использовал полевой транзистор КП307Г-попался первым под руку.

В первом варианте приемник был собран аналогично  авторской схеме, единственное, был добавлен  оконечный усилитель НЧ на микросхеме TDA2003.

Этот вариант оказался крайне неудачным. Приемник работал, станции принимал. Но, оказался очень склонен к самовозбуждению. Причем, как оказалось, самовозбуждался на низких частотах регенеративный каскад на транзисторе VT1. Это проявлялось в том, что при увеличении амплитуды колебаний регулятором регенерации, возникала паразитная генерация на частоте около 1 кГц, которая модулировала высокочастотные колебания генератора. Это хорошо было видно на осциллограмме. Было очень трудно выбирать уровень регенерации для приема станций.

Перебробовал уйму вариантов как победить самовозбуд. Уже плюнул было, так как ничего не получалось… Но, решение лежало на поверхности, как оказалось.

Изменил немного схему включения транзистора регенеративного каскада, и все как рукой сняло. Изменения были минимальны-просто убрал резистор и конденсатор в цепи затвора, и подключил затвор транзистора непосредственно к контурной катушке.

Вот так выглядит финальная,  успешно проверенная в работе схема регенератора на КП307Г:

 

Кратко о работе приемника.

Сигнал с антенны через аттенюатор на резисторе R13 ( установлен вне печатной платы) поступает на катушку связи L1. На полевом транзисторе VT1 типа КП307Г ( или подобный) собран регенеративный каскад. Диапазон частот, генерируемых этим каскадом, определяется элементами L2C1C2C3C4, и может выбираться на усмотрение пользователя. Настройка на радиостанции осуществляется переменным конденсатором  С2. В моем варианте, приемник работает в SSB участке диапазона 80 м.

Уровень регенерации ( читай-уровень ВЧ колебаний) определяется положением движка переменного резистора R3.  В ходе наладки пришлось изменить номиналы некоторых элементов. Так, номинал резистора R2 увеличен до 3,3 кОм. . Иначе не получалось добиться плавного подхода к генерации.

Выделенный на первичной обмотке трансформатора Т1 сигнал звуковой частоты снимается со вторичной  обмотки этого же трансформатора  и подается на предварительный каскад на транзисторе  VT2. Оконечный усилитель НЧ собран на микросхеме TDA2003 по типовой схеме.

Если нет необходимости в громкоговорящем приеме, оконечный усилитель ЗЧ можно собрать на LM386, как в оригинальной конструкции, причем, можно даже исключить каскад на транзисторе  VT2.

 

О деталях.

Катушка колебательного контура намотана на кольце Amidon Т50-2 согласно эскиза автора (см. оригинальную схему выше). Конденсатор переменной емкости применен с воздушным диэлектриком. В качестве транзистора VT1 можно применить  КП303Д, Е, Г, КП307 , или импортные-BF245, J310 и прочие.

В оригинальной статье касательно трансформатора Т1 было указано, что можно применить любой НЧ трансформатор с сопротивлением первичной обмотки не менее 1 кОм.  Первая мысль была использовать  малогабаритный выходной или согласующий трансформатор от старого транзисторного приемника. Но они показались великоватыми. Поэтому рискнул использовать  попавшийся под руку унифицированный НЧ трансформатор типа ТОТ12. Сопротивление его первичной обмотки между выводами 1 и 3 составляет около 2,8 кОм.

Конструктивно, радиоприемник собран на печатной плате, на которой размещены все элементы схемы, за исключением аттенюатора.

Внешний вид собранного регенератора на  КП307Г:

 

Расположение основных элементов.

Настройка приемника на КП307Г несложна.

В первую очередь проверяют работоспособность усилителя НЧ, который при исправных деталях работает сразу.

Затем убеждаются в работоспособности генератора на транзисторе VT1. Генерация должна возникать примерно при среднем положении движка переменного резистора R5. При необходимости, подбирают номинал резистора цепи обратной связи R2. Генерация должна возникать плавно, без скачков, и не иметь гистерезиса.

Затем производится укладка необходимого диапазона частот путем изменения номиналов растягивающих  конденсаторов С1С4.

Уже при наладке приемника отметил, что он очень чувствительный-присоединение кусочка провода к антенному входу уже позволяло принимать станции, хоть и негромко.

Испытание приемника производилось с применением полноразмерной антенны Inv V диапазона 3,5 МГц.

Как и ожидалось, благодаря высокой чувствительности, этот регенератор принимает практически все станции, в том числе и самые слабые. Как недостаток отмечу, что приходится довольно часто пользоваться аттенюатором, но это присуще всем регенераторам.

 

Короткое видео о работе приемника на диапазоне 80 м. Прохождение было отвратительное, поэтому станций мало, и они слышны не очень громко:

 

 

 

 

Регенератор на СВ и 160м (1,875 МГц)

CQ QRP №23

Регенератор – это особый вид радиоприемника, причем самого простейшего. Его изобрел американский радиолюбитель, а позднее – знаменитый радиоспециалист Эдвин Армстронг WA2XMN, еще будучи студентом, в 1914 году. О нем можно прочитать в тематическом выпуске CQ-QRP # 21 (зима 2008). До середины 1930-х регенератор оставался самым распространенным типом радиоприемника, но сейчас основательно забыт. В те годы он содержал одну или две лампы, первая работала детектором, вторая – усилителем звуковой частоты. Уникальные радиоприемные качества регенератора, высокая чувствительность и селективность, объясняются положительной обратной связью, которая компенсирует потери во входном контуре и антенной цепи, т. е. как бы регенерирует принятый сигнал, откуда и произошло название. Как показали недавние исследования, регенерация в антенной цепи особенно полезна, поскольку она не только усиливает сигнал, но и заставляет антенну извлекать больше мощности из приходящего поля (Секрет простых регенераторов 20-х годов, CQ-QRP # 11, апрель 2006). Разумеется, у регенератора есть и недостатки. Его кривая селективности соответствует АЧХ одиночного резонансного контура, пусть и очень высокой добротности. Следовательно, селективность при значительных расстройках недостаточна, и не идет ни в какое сравнение с АЧХ многорезонаторных кварцевых или электромеханических фильтров. Мощные внеполосные сигналы могут детектироваться, или призакрывать на пиках лампу или транзистор регенератора, вызывая перекрестную модуляцию. Это плата за простоту.

Как плохой СВ приемник сделать хорошим. Теперь в нашем распоряжении появились дешевые полевые транзисторы, позволяющие собрать очень простой, и очень экономичный регенератор в виде приставки к любому имеющемуся у вас радиовещательному приемнику со средневолновым диапазоном и значительно улучшить его параметры, чувствительность и помехоустойчивость. Сам приемник не потребует абсолютно никакой переделки, даже открывать корпус не нужно! Приставка имеет собственную магнитную антенну, которую располагают на расстоянии 10…20 см и параллельно магнитной антенне приемника. Связи между антеннами вполне достаточно. Слабый сигнал, принятый и усиленный приставкой, поступает в приемник, и, как обычно, усиливается, детектируется и воспроизводится в нем. Поскольку функции приставки сводятся только к компенсации потерь в магнитной антенне, и увеличению ее добротности (следовательно, и эффективности), приставку часто называют Q-умножителем. Схема приставки показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема приставки

Катушка магнитной антенны L1 и конденсатор переменной емкости С1 образуют колебательный контур, перекрывающий, с некоторым запасом, все частоты СВ диапазона (525….1605 кГц). Сигнал нужной радиостанции, принятый антенной и выделенный этим контуром, поступает на затвор транзистора и модулирует ток, проходящий от батареи питания через канал транзистора (промежуток сток-исток). Этот ток проходит еще и через катушку обратной связи L2, восполняя потери в контуре. Для регулировки обратной связи служит переменный резистор R1, уменьшение его сопротивления увеличивает обратную связь, а с ней и чувствительность, вплоть до возникновения самовозбуждения – генерации собственных колебаний в контуре, что легко обнаружить по свисту, изменяющемуся при настройке – биениям собственных колебаний с несущими колебаниями принятого сигнала. Для магнитной антенны желательно выбрать ферритовый стержень марки 400НН или 600НН большого размера. Из распространенных хорошо подойдет 400НН диаметром 10 и длиной 200 мм (от приемника Ленинград, к примеру). В середине стержня надо намотать бумажную трубочку, а на нее – катушку L1 из 60 витков провода ПЭЛШО диаметром 0,2…0,3 мм. Затем, не обрывая провод, сделать отвод, и намотать в ту же сторону еще 5 витков – катушку L2. После изготовления, для защиты от влаги, катушки желательно пропитать парафином. Вполне подойдет и готовая катушка магнитной антенны СВ диапазона от того же, или подобного приемника. На ней, как правило, есть и катушка связи, которая послужит как L2. КПЕ также можно взять от любого старого транзисторного приемника, соединив две его секции параллельно, если емкость одной окажется недостаточной для настройки на самые нижние частоты СВ диапазона. Для регулятора обратной связи подойдет переменный резистор любого типа с номиналом от 33 до 68 кОм, желательно с выключателем питания S1. Емкость блокировочного керамического конденсатора С2 совершенно некритична и может быть от нескольких тысяч пикофарад до долей микрофарады. Для питания годится любая батарея, например, два пальчиковых элемента (3 В), старый аккумулятор от сотового телефона (3,6 В) или плоская батарея от использованной кассеты фотоаппарата Поляроид (6 В). Эта батарея при малом потребляемом токе (а у приставки он значительно меньше 1 мА) работает годами. Приставку вместе с батареей собирают в любой подходящей пластмассовой коробочке, способ монтажа не важен.

А теперь делаем полный приемник. Пользование приставкой требует навыка и определенного искусства – кроме настройки самого приемника надо еще настроить регенератор на ту же частоту (по увеличению громкости приема) и отрегулировать обратную связь, добиваясь качества и чистоты приема. Полезно подобрать и взаимное расположение приставки и приемника. Здесь огромное поле для экспериментов!

Рис. 2. Приемник СВ и 160м (1,875 МГц)

Ввести диапазон 160 м оказалось очень просто: надо, не изменяя катушки магнитной антенны, последовательно с основным КПЕ С1 включить растягивающий С1а, значительно меньшей емкости. Если с основным КПЕ приемник перекрывал СВ диапазон 540…1600 кГц, то при уменьшении контурной емкости диапазон перестройки перемещается выше, на 1800…2000 кГц. Настройку по-прежнему ведем основным КПЕ С1, но она становится значительно плавнее из-за меньшего перекрытия по частоте. Для приема телеграфных (CW) и однополосных (SSB) любительских станций обратную связь надо установить немного выше порога генерации. Сигнал на детектор снят с истока транзистора Q-умножителя VT1, и подан на базу составного транзистора VT2, VT3. Это так называемый эмиттерный детектор, нагрузка которого R4 и фильтрующий высокую частоту конденсатор С4 включены в цепь эмиттера транзистора, работающего при очень малом токе (на нижнем сгибе характеристики). Эмиттерная нагрузка обеспечивает глубокую отрицательную обратную связь (ООС) по постоянному току и звуковым частотам, благодаря чему и получается качественное детектирование слабых сигналов. Составной транзистор применен затем, чтобы меньше нагружать Q-умножитель и не нарушать его работу. С той же целью добавлен резистор R3, его подбирают, добиваясь плавного подхода к порогу генерации. Никакого иного усиления по РЧ, кроме регенеративного, в приемнике нет! Любители, находящиеся в неблагоприятном для приема месте, при желании могут добавить перед детектором каскад УРЧ. После дополнительной фильтрации цепью R6C5C6 сигнал звуковой частоты поступает на двухкаскадный УЗЧ. Он собран на транзисторах VT4, VT5 по схеме с непосредственной связью между каскадами. Его усиление довольно велико и может достигать нескольких тысяч. Режим транзисторов стабилизирован цепью ООС через резистор R7, создающий смещение на базе VT4. При приеме мощных станций может возникнуть необходимость уменьшить усиление (громкость). Это достигается перемещением движка резистора R9 вниз, ближе к выводу, соединенному с общим проводом. При этом увеличивается ООС и на звуковых частотах, снижающая усиление, но улучшающая качество воспроизведения. Нагрузкой УЗЧ служат высокоомные телефоны (наушники). Сопротивление телефонов указано на их корпусе, годится от 1600 до 2200 Ом. Общее сопротивление двух телефонов будет, соответственно, 3,2…4,4 кОм. Желательно соблюдать полярность, указанную на вилке, тогда постоянный коллекторный ток транзистора VT5 усилит действие постоянных магнитов телефонов. Если же полярность не указана, подберите ее экспериментально, переставляя вилку и ориентируясь на громкость и качество звука. Сейчас более распространены низкоомные телефоны (от плееров и т. д.). Их тоже можно подключить, но через понижающий трансформатор с отношением числа витков обмоток от 10:1 до 30:1. Подойдут трансформаторы от старых транзисторных приемников, ТВК и ТВЗ от старых ламповых телевизоров, маленькие сетевые трансформаторы от блоков питания, вставляемых в розетку, и, наконец, трансформаторы от трансляционных громкоговорителей. Такой громкоговоритель можно и прямо подключить к приемнику – громкость будет хоть и небольшой, но вполне достаточной для комфортного прослушивания передач.

Как и любая аналоговая техника, этот радиоприемник будет работать хорошо, если уделить время его тщательному налаживанию. Понадобится лишь простейший мультиметр (тестер), стрелочный или цифровой. Прежде всего, проверьте режим УЗЧ, измерив напряжение UR9 на резисторе R9. Оно должно быть в пределах 0,7…1 В. При работе с телефонами проверьте также напряжение на коллекторе VT5 (3…4 В). Его оптимальное значение равно (Uпит + UR9)/2, при этом ограничение сигнала при перегрузках будет симметричным, а амплитуда неискаженного сигнала – максимальной. Все значения напряжений даны для 6-ти вольтового питания, При других напряжениях все значения надо пропорционально изменить. Эмиттерный детектор налаживания не требует, а у Q-умножителя также полезно проверить режим. Напряжение на истоке VT1 должно быть 2…3 В, а на стоке – не менее 5 В. Режим можно подобрать резистором R3. Диапазон перестройки контура магнитной антенны оценивают при прослушивании радиостанций с известными частотами. Так, например, настройка на Маяк (549 кГц) должна быть в начале диапазона, при почти максимальной емкости КПЕ, а на Радио России (873 кГц) – в середине диапазона. При необходимости изменяют число витков катушки L1. Установив границы СВ диапазона, конденсатором С1а добиваются приема любительских станций. Делать это лучше в вечернее время, когда в диапазоне 160 м есть прохождение, и работает много станций. Наиболее тонкая часть налаживания – подбор параметров цепи обратной связи, чтобы подход к генерации был мягким и плавным. Исчезать генерация должна при том же положении ручки регулировки ОС, при котором генерация и возникла. Полезен подбор резисторов R1 и R2, а также числа витков и положения на стержне антенны катушки L2.

После правильного налаживания на описанный приемник вечером удалось прослушать на СВ работу радиостанций большинства европейских столиц, а также ряда арабских и среднеазиатских станций. На 160 м принято много станций Европейской части России, Западной Сибири, Украины и Прибалтики, причём, только на магнитную антенну самого приемника, безо всяких внешних антенн. Испытания проводились в пригороде Москвы, в деревянном доме. В тяжелых условиях (железобетонный дом, нижние этажи) рекомендую поместить магнитную антенну приемника у окна. Не старайтесь окружать ее другими деталями, это снижает добротность. Лучше, если вокруг антенны останется 10…20 см свободного места.

 

Владимир Поляков, RA3AAE

ДВА ПРИЕМНИКА РЕГЕНЕРАЦИИ Гарри Литхолл

ДВА ПРИЕМНИКА РЕГЕНЕРАЦИИ Гарри Литхолл

Я по-прежнему считаю, что простой приемник является очень важной частью QRP-станции. В 30-х и 40-х годах большой популярностью пользовались регенеративные радиоприемники; они просты в сборке и дают очень хорошие результаты, даже для работы CW и SSB. Здесь я представляю две идентичные схемы, одна из которых использует полевые транзисторы, а другая — вентили. Оба приемника используют одинаковые катушки.

Полевые транзисторы для версии FET могут быть почти любыми JFET, такими как BC256, J310 или MPF102. Клапаны могут быть DF91, DF92, DF96, DF97, 1T4, 1L4 или 1AN5. Обратите внимание, что в некоторых лампах (например, DF91 и 1T4) сетка подавителя (G3) внутренне соединена с катодом/филламентом. Например, для DF97 требуется внешнее подключение G3.

T1 может оказаться проблемой. Я использовал ламповый межкаскадный звуковой преобразователь, украденный из старого лампового радиоприемника. Его можно приобрести у компании в США, которая; также есть все остальные компоненты, даже клапаны.

Antique Electronic Supply Co.
6221 South Maple Ave Темпе, Аризона, Соединенные Штаты Америки.

Деталь № – P-T156.

Дроссель на 2,2 мГн можно изготовить, намотав 34 витка провода на ферритовое кольцо диаметром 1/2 дюйма (внешний диаметр). Если вы можете получить более 34 витков, тем лучше, минимум 2,2 мГн.

На принципиальных схемах также указана правильная фазировка катушек L1 и L2. L3 представляет собой 2-витковую катушку диаметром около 2 дюймов, установленную вокруг штекерного разъема катушки и являющуюся постоянным креплением к шасси приемника. Катушка в сборе может быть установлена ​​на заглушке OCTAL и вставлена ​​в основание клапана OCTAL на ресивере. Я разбил пару октальных вентилей, чтобы использовать бакелитовые основания в качестве формирователей. Трубочки можно снять с основы, прокипятив их в воде (с крышкой на кастрюле) в течение 15 минут, затем скрутив из размягчившегося клея. Будьте осторожны и постарайтесь, чтобы жена не застукала вас за кипячением бутылок на кухне.

L2 раньше называлась обмоткой «щекотки», и эта катушка намотана близко и расположена на расстоянии 1/4 дюйма от заземляющего конца L1. Обратная связь изменяется с помощью переменного конденсатора емкостью 100 пф, подключенного к тиккеру. L1 является основной настроечной обмоткой и раньше называлась ВТОРИЧНОЙ!! Все катушки намотаны на диаметре 1,25 дюйма. формирователь и используйте эмалированную проволоку 26-SWG. Обмотка щекотки намотана ворсом шириной 1/4 дюйма. Все вторичные (настроенные) обмотки разнесены на один дюйм в ширину.

Лента	Вторичная	Щекотка
10–20 метров	6 витков	5 витков
20 – 40 метров	12 витков	7 оборотов
40 – 80 метров	16 витков	7 витков
80 – 200 метров	46 витков	15 витков
200 – 350 метров	69 витков	28 витков
350 – 500 метров	131 виток	32 витка

Регенерация очень проста и плавна на всех диапазонах, но вам, возможно, придется немного изменить количество витков на обмотке щекотка.

С настроечным конденсатором 100p и полосой пропускания 15p приемник был очень удобен на 10-метровом диапазоне, но я обнаружил, что металлический корпус был необходим из-за ручной емкости, подтягивающей частоту RX. Как и в случае любого регенеративного типа приемника, он должен быть построен «как кирпичный туалет», а все катушки должны быть хорошо отлакированы.

Установите управление регенерацией так, чтобы генерация только начиналась, и вы могли затем разрешать CW и SSB. При регенерации, установленной под точкой колебания, вы можете копировать станции AM и FM.

Веселись, де ГАРРИ, Лунда, Швеция.

---

Вернуться на страницу ИНФОРМАЦИЯ

Самодельные регенеративные приемники на полевых транзисторах

Основываясь на своем опыте работы с некоторыми репликами RIM Trabant KM , я предпринял различные попытки решить специфические проблемы схем регенеративного приемника с биполярным транзистором. Однако эти аранжировки стали гораздо более сложными и менее воспроизводимыми, не привнеся при этом каких-либо существенных улучшений.

Например, я пытался с умеренным успехом уменьшить демпфирование резонансного контура, используя схему Дарлингтона, или свести к минимуму эффекты синхронизации, используя отдельные транзисторы для демодуляции и регенерации. Но потом попробовал полевые транзисторы и очень удивился успеху. Достигнутые результаты были очень близки к результатам ламповых схем.

Поскольку мне всегда было интересно найти самый простой вариант для различных типов схем, я пришел к решению с регенеративным детектором на полевом транзисторе, за которым следует каскад усиления звука, как показано на этой схеме. Схема с полевым транзистором предлагала гораздо больший коэффициент усиления и меньше явлений перегрузки, в то же время лучшую селективность. Эффекты синхронизации возникали только при очень сильном сигнале. Следовательно, даже с однокаскадным транзисторным усилителем можно было добиться достаточно громкого приема в наушники любительских радиостанций.

Соорудил такой прибор, выполненный в виде однодиапазонного приемника на диапазон 80м, в пластиковом корпусе. Чтобы включить прием динамиков, я позже заменил однокаскадный аудиоусилитель схемой с LM386. Несмотря на очень простую схему, устройство обеспечивало очень удобный прием радиолюбительских передач в режимах работы SSB и CW. Осцилляции обратной связи имели мягкое начало, так что всегда можно было без усилий найти наилучшую настройку.

С помощью резистора, включенного последовательно с конденсатором 10 мкФ, можно определить усиление аудиосигнала. Для максимального коэффициента усиления около 200 его значение также может быть равным нулю Ом. В этом случае между выводом 1 и выводом 8 подключается только электролитический конденсатор. В зависимости от разводки, при таком высоком усилении, особенно при более высоких настройках громкости, приемник может генерировать низкочастотные собственные колебания. Это будет заметно по сильным мешающим шумам, таким как жужжание или скрип. При использовании громкоговорителя с особенно хорошим КПД комбинация RC или конденсатор 10 мкФ также могут быть полностью исключены.

В этом случае усиление звука падает примерно до 20, благодаря чему гарантируется особенно стабильная работа. Усиление также можно было отрегулировать с помощью подстроечного резистора на 1 кОм.

Устройство, построенное таким образом, обеспечивало очень полезный прием любительских радиопередач в режимах работы SSB и CW, несмотря на чрезвычайно простую схему. Обратная связь регенерации начиналась мягко, так что наилучшие настройки всегда можно было найти без каких-либо усилий. Воодушевленный этими хорошими результатами приема, я продолжил эксперименты и придумал схему очень хорошо работающего приемника с обратной связью, в котором полевой транзистор служит только демодулятором. Усиление, необходимое для обратной связи или устранения затухания, обеспечивается дополнительным биполярным транзистором (BJT). В результате такого расположения катушка резонансного контура, как и у

RIM Trabant KM , не требует ни отводов, ни катушек связи. Но по сравнению с этим приемные свойства при таком расположении значительно лучше. Для повышения стабильности частоты приемник получил стабилизацию по напряжению с помощью стабилитрона.

Вставные катушки, которые изначально использовались для переключения диапазонов, позже были заменены набором катушек с поворотным переключателем. Большое значение конденсатора между истоком полевого транзистора и эмиттером биполярного транзистора привело к тому, что цепь могла колебаться даже в длинноволновом диапазоне. Диапазон непрерывного приема от 160 кГц до 30 МГц может быть покрыт пятью переключаемыми диапазонами волн. Чтобы иметь возможность тонкой настройки SSB и телеграфных станций, я подключил емкостной диод, подстраивающий параллельно переменному конденсатору. Одновременно эта точная настройка позже использовалась для настройки дополнительного УКВ-приемника с микросхемой TDA7000. Тонкая настройка радиочастотного контура также позволила достаточно точно настроить верхний частотный диапазон, чтобы иметь возможность демодулировать 10-метровые любительские радиостанции и станции CB на фланге, использующие узкополосную частотную модуляцию.