Приемник прямого преобразования своими руками.
Новая жизнь приемника прямого преобразования В. Т. Полякова.
Данная схема приемника прямого преобразования была разработана В. Т. Поляковым еще где-то в 80-х годах прошлого столетия. Тогда же была опубликована в книге «Азбука коротких волн».
Пытался повторить давным-давно эту конструкцию, но , тогда как следует она не заработала…
Сравнительно недавно этот приемник прямого преобразования обрел вторую жизнь благодаря публикациям С. Беленецкого, где этот радиоприемник был немного доработан и изложена методика его настройки . Ознакомиться с материалами можно здесь : http://us5msq.com.ua/gromkogovoryashhij-ppp-na-germanievyx-tranzistorax/
Поэтому решено было повторить эту конструкцию. Вот так выглядит оригинал схемы этого приемника:
Как видно, этот приемник прямого преобразования рассчитан для приема любительских радиостанций в диапазонах 80м и 40м, работающих телеграфом (CW ) и однополосной модуляцией (SSB).
Для повторения выбран громкоговорящий вариант этого радиоприемника с сайта автора:
Каркасы для катушек индуктивности использованы такие же, как и в описании приемника -четырехсекционные от старых переносных транзисторных радиоприемников. Количество витков пришлось увеличить на 15-20% против указанных на схеме. Причина этому- подстроечные сердечники контуров имеют много меньшую проницаемость ( около 100 ) против использованных автором (600НН). Индуктивность намотанных катушек контролировалась LC-метром. На мой взгляд, это обязательная процедура, дабы потом не ругать авторов по причине неработоспособности приемника. В качестве катушки ФНЧ использована стереофоническая универсальная магнитная головка от старого кассетного магнитофона.
Некоторые небольшие трудности, возникшие при изготовлении этого приемника прямого преобразования:
1.Гетеродин заработал сразу. Примененный мною конденсатор переменной емкости от радиоприемника Урал-авто имеет диапазон перестройки емкости 6…500 пФ ( вместо 9…360 пФ использованного в авторской конструкции). С целью уменьшения перекрытия по частоте, и облегчения настройки ( так как имеющийся в КПЕ встроенный верньер с замедлением 1:4 не обеспечивает достаточной плавности настройки) последовательно с КПЕ был включен конденсатор емкостью 160 пФ.
Гетеродин изначально был выполнен на транзисторе типа 2N2906. В этом случае не удалось обеспечить оптимальное напряжение на диодах смесителя приемника, не смотря на то, что для этой цели имеются регулировочные резисторы в эмиттерной цепи транзистора ГПД. Эти резисторы должны были бы позволить выставить необходимое напряжения на диодах смесителя индивидуально для каждого диапазона. На практике, оптимальное напряжение удалось выставить только для диапазона 40м. Для диапазона же 80м напряжение было занижено. Не помогло даже увеличение количества витков катушки связи контура гетеродина L3.
Оптимальное напряжение на диодах смесителя –залог нормальной работы приемника. Поэтому пришлось искать решение, и оно нашлось! Решение было простым- вместо 2N2906 был применен транзистор КТ3107И, с коэффициентом h31e=370. В этом случае амплитуда напряжения гетеродина была практически одинаковой и для 40м, и для 80м диапазонов, что позволило выставить оптимальное напряжение, необходимое для работы диодов смесителя.
- Усилитель низкой частоты. В качестве усилителя НЧ изначально был применен операционный усилитель NE5532 , с выходными транзисторами КТ815 и КТ814. Этот усилитель должным обазом не заработал- звучание было сильно искажено, коэффициент усиления был недостаточен.
Проблема была решена следующим образом: малошумящий усилитель NE5532 работает как предварительный каскад усиления. Выходные транзисторы КТ814/КТ815 удалены. В качестве оконечного усилителя мощности НЧ был использован готовый блок УНЧ от радиостанции Лен-Б на микросхеме TBA810S ( аналог-К174УН7):
Схема этого УНЧ:
Каскад на транзисторе Т1 2Т3168В работает как ключ, и блокирует вход УНЧ при работе шумоподавителя радиостанции. Этот каскад нам не нужен. Поэтому элементы T1, R1, R2, R3, R4, C10 удаляем.
Финальная принципиальная схема приемника прямого преобразования:
Приемник прямого преобразования был собран на печатной плате. Так выглядит собранный приемник. Указаны основные элементы приемника:
Поскольку приемник этот экспериментальный , изготовление корпуса к нему не предусматривалось.
Собственно плата приемника, конденсатор переменной емкости, плата УНЧ и регулятор громкости закреплены на небольшом импровизированном шасси, изготовленном из дюралюминия.
Вид приемника в сборе:
Справа от платы приемника установлен КПЕ от радиоприемника Урал-авто со встроенным верньером 1:4.
Плата УНЧ закреплена в подвале шасси.
Вот, собственно и все. Настало время проверить работу приемника в реальном эфире. К выходу усилителя НЧ была подключена достаточно мощная колонка Technics SB-HD81:
Данный приемник прямого преобразования был испытан на радиолюбительских диапазонах 80м и 40м. На удивление, продемонстрировал очень неплохое качество приема.
Использованные антенны: для диапазона 40м ( 7 МГц)- полноразмерный наклонный диполь, для диапазона 80м ( 3,5 МГц)- Inverted V.
P.S.
update от 14.05.2017:
Выкладываю подробно методику подбора оптимального напряжения гетеродина на диодах смесителя. Собственно, данная методика изложена в оригинальной статье-http://us5msq.com.ua/gromkogovoryashhij-ppp-na-germanievyx-tranzistorax/
Фрагмент схемы приемника, изображены входные цепи, смеситель, гетеродин:
Левый вывод диода VD3 отсоединяем от остальной схемы и присоединяем к нему конденсатор С0 номиналом 100n, второй вывод которого «сидит» на общем проводе:
К точке соединения левого вывода диода VD3 и вспомогательного конденсатора С0 подсоединяем цифровой тестер ( например-DT830B):
Номиналы резисторов в эмиттерной цепи транзистора гетеродина VT1 подбираем так, чтобы постоянное напряжение, измеряемое цифровым тестером было в пределах +0,8…+1,0В. Сначала подбирается резистор номиналом 680 Ом для диапазона 40м. И только после этого подбирается резистор номиналом 2,7 кОм для диапазона 80м. После этого удаляем вспомогательный конденсатор С0 и восстанавливаем соединение диода VD3 с остальной частью схемы.
Это общая методика. В моем конкретном экземпляре приемника при применении в гетеродине транзистора КТ3107И надобности в подборе напряжения гетеродина индивидуально для каждого диапазона не было- оказалось достаточно одного общего резистора номиналом 560 Ом.
Видеоролик о работе собранного экземпляра приемника прямого преобразования В. Т. Полякова:
Еще видео о работе приемника. Диапазон 3,5 МГц.
Еще ролик. Диапазон 7 МГц.
www.myhomehobby.net
Простой приемник прямого преобразования
Ярослав Рахматуллаев |
Этот приемник составлен из кусочков обычных схем. Многое наученное от товарища Полякова, за что ему огромное спасибо. Приемник очень хорош. Лично я на него принимал в первый же день , RD3ZP, GN3TWM, DF5WBA, LA9BD и вчера принимал Африку с силой 56- 55. И совсем недавно SSB из Германии. Причем антенна длинной 6 метров обмотана вокруг окна. Как ни странно это первый приемник который у меня заработал. Ранее ни одна конструкция не работала вообще. Этот не только работает, но как я и говорил принимает дальние станции с низким количеством шумов. Есть один недостаток низкая селективность. Ну это понятно. Да и ухо современен легко принимает две станции рядом стоящие с друг другом.
Принципиальная схема (щелкните мышью для получения большого изображения)
О теперь о конструкции и деталях.
L1 и L2 содержит 14 витков. Наматывается первая, а потом вторая как бы поверх первой.
Катушка L3 содержит 32 витка, отвод от 8 снизу. Получается, что гетеродин настроен на 7 мгц.
L4 – L5 по 24 витка мотаются так же как L1 и L2. В качестве дросселя фильтра НЧ я применил головку от магнитофона.
Резистор на наушниках необходим, что б не сжечь ваши наушники, у меня они от плеера SONY поэтому решил уменьшить громкость сигнала. Все катушки намотал от каркаса от телевизора ПЧ.
Единственное что надо так это переменные конденсаторы правильно расставить. Что б они плавно растягивали диапазон. Пожалуй это самое хитрое. Потому что с простым конденсатором КПЕ тупо подставленным к контуру настройка происходит от 5.5 мегагерц до 9 мегагерц. Поэтому сами понимаете, что надо то всего расстройку 14200 – 14300 Кгц. Вот и приходится мучится.
Конечно он нуждается в доработках. Но лично я решил, что по сути за свои “2 копейки” он превосходно выполняет все функции. Например. Улучшить входные цепи. А смысл? АМ станции не мешают, сотовые гасятся как то сами. У меня просто сотовая вышка в 200 метрах от окна. Причем на прямую бьет в приемник. Если отключит УНЧ от смесителя то только вышку и слышно причем на 59++++. А так в эфире ее не слышно. Это радует. ГПД при правильной настройки и конструкции очень стабильно. Чувствительность вполне приемлема, и особенно отношение сигнал шум. Так что если и улучшать что то потом так это вообще создавать новую конструкцию. Не имеет смысл в “Запорожец” ставить кондиционер.
Надеюсь “неудачливым” новичкам пригодится эта конструкция. Все что над чем придется попотеть, так это вогнать его ГПД в диапазон. Но если у вас есть перемменик от 8 — 30 пф. то тогда не отступайте от схемы. У меня КПЕ от китайского приемника, причем подобраны выходы (от КПЕ) с самым малой емкостью. Это от 8 пф. – до 30.
Так что паяйте этот приемник. Когда ничего нет. Микросхема LM 386 позволяет работать на любые наушники. Парится не придется. ГПД на поливеке, стабильно и жрет около 1.5 милиампера. В смесители применяйте те диоды которые указанны, потому что КД 503 не совсем “симметричны”. Но если выбора нет то тогда их. Питание 9 – 12 вольт. Потребление 6 – 7 ma. Вот аткое чудо. Но на самом деле это модернизированный приемник Полякова. RA3AAE так что вся хвала ему.
www.qrz.ru
Эксперименты с приемниками прямого преобразования. Часть 1.
Эксперименты с приемниками прямого преобразования. Часть 1.
Существует несколько разновидностей приемников, которых объединяет то, что они схемотехнически очень просты. Это их основное преимущество и часто оно является главным. Данные приемники различаются по назначению.
1. Регенератор.
Предназначен для приема АМ, хотя могут принимать SSB и CW.
2. Приемник с прямым захватом частоты.
Применяется для приема ЧМ, в основном WFM.
3. Сверхрегенератор.
Пдля приема АМ. В основном применяется в простых радиостанциях и системах дистанционного управления (ДУ)
4. Приемник прямого преобразования (ППП)
Основное назначение это примем SSB и CW
Эти приемники привлекают тем, что каскады ВЧ у них имеют 1 – 2 транзистора, а вся остальная обработка сигналов идет по НЧ, что уже легче, если опыта в постройке приемников еще мало, а попробовать хочется.
У первых трех есть еще и недостаток, что в них невозможно сделать кварцевую стабилизацию частоты приема. Частоту ППП можно стабилизировать кварцем и вот решил попробовать, нельзя ли его приспособить для целей простейшего дистанционного управления вместо сверхрегенератора. В этом случае приемник получается узкополосный, а частоту приема можно будет стабилизировать кварцем.
Про ППП конечно лучше почитать у В.Т. Полякова в книжке «Приемники прямого преобразования для любительской связи»
https://sunduk.radiokot.ru/loadfile/?load_id=1287555491
Но там рассмотрены вопросы радиолюбительской связи.
Взяв оттуда уже ставшую классической, схему ППП со смесителем на встречно-параллельных диодах начал свои эксперименты.
У меня не было цели создавать какую либо законченную конструкцию. Цель была просто проверить саму эту возможность и посмотреть, с какими проблемами придется столкнуться при этом.
Для начала спаял такую схему из книжки В.Т. Полякова.
Видно, что ничего нового в схеме нет, кроме того, что частота гетеродина стабилизирована кварцем, но это не существенно. Это просто схема из книжки и она будет как бы базовый блок. К нему будем подключать схемы обработки принятого сигнала по НЧ.
Паял я все на макетке, т.к. когда садился паять, то сначала смутно понимал, какая же схема в конце то концов получится.
Сначала попробуем приспособить его для ДУ с АМ. Для этого само собой потребуется передатчик с АМ. Чем меньше будет мощность передатчика в нашем случае, тем удобнее будет пользоваться им в экспериментах, т.к. при этом не нужно будет далеко относить его, что бы видеть реальные результаты.
Я сделал такую схему передатчика-маячка.
Как видим, что в передатчике и приемнике одинаковые кварцы, но возбуждаются они на частотах с разницей в несколько килогерц, в данном случае разница 8 кГц. В передатчике частота уводится вверх с помощью конденсатора С6, что стоит последовательно с кварцем. В коллекторе стоит контур настроенный на удвоенную частоту кварца. Если быть точнее, то кварцы у меня 14,318 МГц, которые вытащил из старой материнской платы ПК. Если замкнуть переключатель S1, по наш передатчик передает просто несущую частоту. Если S1 разомкнуть, то идет модуляция импульсами. Понятно, что в подобной системе нельзя получить большую скорость, поэтому частоту модуляции выбираем в пределах 100 – 200 кГц.
Т.о. у нас получилось, что если включим передатчик, замкнув переключатель S1 и подключив осциллограф к стоку Т1, увидим сигнал частотой 8кГц амплитудой в милливольты.
Сначала рассмотрим подробнее схему приемника, точнее, что получилось из всех этих экспериментов.
VT1 это УВЧ. По сути просто усилитель с ОБ. Его можно сделать и на транзисторе n-p-n с Fт не менее 300 МГц, например КТ368. На входе конечно лучше добавить контур настроенный на частоту 28 МГц, но в этом случае контура в УВЧ придется ставить в экраны. Если дальность нужна совсем маленькая, то в принципе УВЧ можно и не ставить.
VT2 это гетеродин. Его тоже можно сделать на транзисторе p-n-p с Fт не менее 150 МГц, например КТ313, КТ343, КТ349 и т.д. или на транзисторе n-p-n КТ3102, КТ315, КТ342 и т.д. Избирательность по соседнему каналу обеспечивает ФНЧ на элементах С6, L3, С7. Частота среза ФНЧ где то около 10 кГц.
Про фильтр подробнее, т.к. он определяет избирательность по соседнему каналу приемника. Работоспособность приемника не нарушится, если ФНЧ сделать на основе RC, т.е. вместо L3 поставить резистор. Это конечно внесет дополнительное затухание сигнала, но это не главное. В этом случае вид АЧХ нашего приемника будет выглядеть как то так.
Нас интересует точка 8 кГц на нашей АЧХ и как видим форма нашей АЧХ далека от оптимальной. Нам бы желательно выделить нужный нам участок около 8 кГц, а у нас выделяется низкочастотный участок и в принятом сигнале может появиться низкочастотная помеха, которая будет создавать сбои в работе нашего ДУ.
Если в качестве ФНЧ применим схему на LС и нагрузим его на его характеристическое сопротивление, то получим примерно такую АЧХ.
Получилось уже лучше, т.у. убрали подьем в районе НЧ, но опять же нас интересует точка 8 кГц. Вот усиление в этой точке желательно сделать максимальным, а остальное подавить. Конечно лучше всего поставить не ФНЧ, а полосовой фильтр со средней частотой 8 кГц, но это усложнит настройку. Потом я этот вариант попробую, но пока я пошел по другому пути. Просто сделал нагрузку фильтра намного больше его характеристического сопротивления, что бы получить такую АЧХ.
Вот я с помощью приставки ГКЧ к осциллографу смотрю на полученную АЧХ нашего приемника.
Про приставку ГКЧ и про работу с ней я уже писал здесь.
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=2644775#p2644775
Да и не только здесь, поэтому повторяться не буду. Там все подробно написано.
Понятно, что ППП не обладает избирательностью по зеркальному каналу, поэтому и такая картинки, т.е. передатчик может работать на частоте на 8 кГц ниже частоты сигнала или выше. Про избирательность по зеркальному каналу ППП можно почитать в книжке В.Т. Полякова, ссылку на которую давал выше. Нужно еще учитывать, что если например сделать приемник на частоту 27 МГц с ПЧ равной 455(465) кГц, то он тоже практически не будет иметь избирательности по зеркальной частоте, точнее будет, но очень маленькую.
Что бы получить такую АЧХ, после фильтра пришлось поставить каскад на полевом транзисторе, что понятно имеет большое входное сопротивление. Можно конечно поставить эмиттерный повторитель, но он не имеет усиления по напряжение и это усиление пришлось бы компенсировать в последующих каскадах. Я пробовал так, но при этом увеличились шумы, что привело к снижению чувствительности, не говоря уж о том, что усилитель стал работать неустойчиво и пришлось бороться с самовозбуждением.
Здесь как бы напрашивается активный ФНЧ, например на ОУ, но к сожалению он тоже сильно шумит и это опять же приводит к снижению чувствительности. Хотя если требования к приемнику низкие или сделать активный смеситель, то можно и поставить, т.е. ставим ФНЧ на RC, а потом активный полосовой фильтр на ОУ. Можно также сделать вариант с двумя фильтрами, т.е. с ФВЧ и ФНЧ и этим выделить нужную на полосу частот. Этот вариант я потом попробую. Можно еще конечно ФНЧ все таки сделать на LC. Потом усилить на напряжению раз в десять, а потом поставить активный полосовой фильтр на ОУ или на транзисторах на частоту 8 кГц, но я не стал, хотя возможно потом тоже попробую.
Про катушку L3.
Я взял первый попавшийся ферритовый броневой сердечник и проводом 0,1 мм намотал витков на сколько сил хватило. У меня хватило на 400 витков. Потом любым методом определяем её индуктивность. У меня получилось 25 мГн. После этого считаем какой конденсатор нужен в контуре, чтобы его резонансная частота была 10 кГц. У меня получилось, что нужен конденсатор 10 нанофарад, а это значит, что конденсаторы С6 и С7 должны быть по 20 нанофарад. Они же там включены последовательно, а значит их общая емкость будет 10 нанофарад, т.е. резонансная частота этого контура должна быть порядка 10 кГц.
Немного отклонились. Мы остановились, что на стоке транзистора получили сигнал частотой 8 кГц.
Сначала подстроим контур L1, С4 в УВЧ на максимум полученного сигнала.
Теперь подберем оптимальное напряжение гетеродина.
Все это описано в книжках. Вот берем книжку В.Т. Полякова, ссылку на которую уже давал. Там написано про оптимальное напряжение гетеродина.
У меня это напряжение подбирается с помощью резистора R7. Вместо него включаем переменный резистор и подбираем. Я просто включал свой передатчик без модуляции. Осциллограф на сток транзистора Т1. Резистор на максимум и постепенно уменьшаем. Сначала амплитуда сигнала на стоке растет, а потом рост прекращается. Вот на этом и нужно остановится. Измерить резистор и поставить R7 постоянный.
Антенны у меня по 20 см. Передатчик отодвигаем так, что бы сигнал был виден, Чем дальше отодвинем, тем точнее будет настройка и контура и уровня сигнала с гетеродина.
Теперь идем дальше.
К нашему основному блоку приемника нужно подключить УНЧ с усилением порядка 3000 – 4000. Я взял схему из этой статьи.
https://radiokot.ru/circuit/analog/games/24/
Настройка этого усилителя описана в статье по ссылке. R4 поставил 1 Ом. Я его подобрал так, что бы с антенной длиной 50 см и с выключенным передатчиком, шумы на выходе были порядка 0,1 вольта.
Сразу нарисую окончательную схему. Про следующие каскады напишу потом.
Теперь включаем в передатчике модуляцию и на выходе усилителя, т.е. на коллекторе VT5. наблюдаем такую картинку.
Понятно, что если этот сигнал продетектировать АМ детектором, то получим те же импульсы, которыми модулировали в передатчике. Детектор сделан на транзисторе VT6. В схеме детектора нужно подобрать резистор R12 так, что бы через транзистор детектора VT6 в отсутствии сигнала протекал ток 1 мка. Это увеличит чувствительность детектора к слабым сигналам. Можно контролировать напряжение на резисторе R13. На нем при отсутствии сигнала должно быть напряжение порядка 5 – 8 mV. Что бы сигнал на детектор не поступал, нужно отпаять конденсатор С16.
Теперь остальные сигналы.
Вот я продетектировал и смотрю на коллекторе VT5.
Здесь 1V/Дел.
После детектора лучше поставить компаратор. Я триггер Шмидта на транзисторах поставил, хотя все это можно сделать, например на логике и на ОУ, в том числе и усилитель. Возможно потом я это попробую.
Т.к. после триггера Шмидта уровень нуля порядка 1 – 1,5 вольта, после него можно поставить ключ. У меня это VT9.
Это сигнал после триггера Шмидта, т.е. на коллекторе VT8.
Порог срабатывания триггера Шмидта выбрал порядка 1,6 – 2 вольта.
Сравнил работу данного приемника с приемником на основе сверхрегенератора по схеме, что в этой статье.
https://radiokot.ru/circuit/analog/games/11/
Мой ППП работает лучше. При одной и той же дальности и с одинаковыми антеннами сигнал на выходе ППП довольно чистый, а на выходе сверхрегенератора зашумленный и на выходе появляется много ложных импульсов.
Данные катушек.
L1 намотана на каркасе диаметром 6 мм проводом 0,4 мм. Содержит 15 витков.
L2 намотана поверх L1 и содержит 4 витка тонкого провода.
L3 намотана на каркасе диаметром 4 мм проводом 0,15 мм. Содержит 25 витков.
L4 намотана поверх L3 и содержит 8 витка тонкого провода.
Катушки расположены под углом 90 градусов по отношению друг к другу.
Теперь пробуем делать ППП для приема узкополосной ЧМ.
Дальше к “Части 2”
www.radiokot.ru
Простой трехдиапазонный ППП на транзисторах (КВ диапазоны 7, 14, 21 МГц)
Путь в эфир начинающего радиолюбителя нередко начинается с постройки несложного по схеме и конструкции приемника прямого преобразования (другое название – гетеродинный приемник).
Но, как правило, это однодиапазонные конструкции [1,2,3 ]. Реализация многодиапазонных ППП традиционным путем (с переключением контуров гетеродина и входного фильтра многоконтактным галетным или барабанным переключателем[4], или используя сменные платы с контурами [5 ]) приводит не только к существенному усложнению конструкции и налаживания, но и появлению проблем со стабильностью частоты ГПД.
Но есть и другой, более удачный с точки зрения автора, подход. Вспомним, что частоты основных радиолюбительских КВ диапазонов образуют правильную геометрическую прогрессию, такую, что гармоники нижних диапазонов попадают на частоты других, более высокочастотных диапазонов.
Поэтому имеется замечательная возможность применить в многодиапазонном ППП один не переключаемый гетеродин, работающий только на одном диапазоне, и который имеет, как правило, лучшую стабильность частоты, т.к. его монтаж получается компактнее и жестче, а главное – в его контурной цепи отсутствуют переключающие, а значит нестабильные, контакты.
Структурная схема такого ГПД возможна в двух вариантах – с задающим генератором, работающим на самом высокочастотном диапазоне с последующим делением частоты цифровыми счетчиками (например, такой способ реализован в [6]) или с задающим генератором, работающим на частоте самого низкочастотного диапазона с последующим умножением частоты в буферных каскадах.
Последний способ реализован в очень интересной конструкции И.Григорова [7]. Более того, используя свойство ключевого смесителя работать на гармониках частоты гетеродина, можно вообще обойтись без умножения частоты, что и положено в основу конструкции этого приемника.
Несмотря на внешнее сходство со схемой[7], предлагаемый вашему вниманию приемник благодаря оптимизации работы смесителя имеет лучшие на порядок чувствительность и ДД, повышенную избирательность по соседнему каналу, меньшие габариты, более экономичен, но при этом проще в изготовлении и налаживании. В нем нет дефицитных деталей и построить его смогут даже малоопытные радиолюбители.
Основные технические характеристики:
- Диапазоны рабочих частот, МГц ………. 7, 14, 21;
- Полоса пропускания приемного тракта (по уровню –6 дБ), Гц ………300…2600;
- Чувствительность приемного тракта с антенного входа, мкВ, при отношении сигнал/шум 10 дБ, не хуже……… 0,7;
- Динамический диапазон по перекрестной модуляции (ДД2), дБ, при 30% АМ и расстройке 50 кГц, не менее ……..75;
- Избирательность по соседнему каналу, дБ, при расстройке от частоты несущей на 10 кГц, не менее ……….70;
- Ток, потребляемый от внешнего стабилизированного источника питания с напряжением 9В, мА, не более …….. 10.
Принципиальная схема
Принципиальная схема приемника приведена на рис.1. Сигнал с антенного разъема подается на регулируемый аттенюатор, выполненный на сдвоенном потенциометре R1.
По сравнению с одиночным потенциометром подобное решение обеспечивает бОльшую глубину регулировки ослабления ( более 60дБ) во всем КВ диапазоне, что позволяет обеспечить оптимальную работу приемника практически любой антенной. Далее сигнал через катушку связи L1 поступает на двухконтурный полосовой фильтр (ПДФ) L2C5, L3C10 с емкостной связью через конденсатор С9.
Переключение диапазонов производится тумблером SA1, имеющем нейтральное (незамкнутое) положение контактов. В положении контактов, показанном на схеме включен диапазон 21МГц. При переключении на 14МГц к контурам подключаются дополнительные конденсаторы С1,С3 и С6,С14, смещающие резонансные частоты контуров на середину рабочего диапазона. При переключении на диапазон 7МГц к контурам ПДФ подключаются не только конденсаторы С2,С4 и С8,С15, но и дополнительный конденсатор связи С7, что необходимо для получения оптимальной формы АЧХ ПДФ на этом диапазоне.
Рис. 1. Принципиальная схема КВ радиоприемника ППП на три диапазона.
Нагрузкой ПДФ служит однотактный ключевой смеситель на основе полевого транзистора VT1. Это важный узел, «сердце» приемника, определяющий его основные параметры и заслуживает особого внимания. В процессе моих экспериментов с ключевыми смесителями ППП было обнаружено [8], что ключевой смеситель гетеродинного приемника, нагруженный по выходу емкостями, со стороны входа работает как узкополосный синхронный фильтр (СФ)[9], с центральной частотой на частоте гетеродина и полосой пропускания равной удвоенной полосе пропускания по ЗЧ.
Физические основы этого явления достаточно доступно были изложены в [10]. Обратите внимание, что на частотах верхних КВ диапазонов добротность этого простого СФ достигает совершенно фантастических величин – тысяч и десятков тысяч!
Например:
- при полосе по ЗЧ для приема SSB сигнала 2,5кГц – более 4000 (на 21МГц)
- при полосе по ЗЧ для приема CW сигнала 0,8кГц – более 12000 (на 21МГц).
Более того, ярко выраженная частотная зависимость входного сопротивления ключевого смесителя при высокоомной нагрузке последнего повышает селективность подключенного к нему ПДФ. При этом на пологой АЧХ входного контура (или ПДФ) появляется острый пик шириной, равной удвоенной полосе пропускания по НЧ (в данном случае примерно 5 кГц).
Центральная частота этого пика совпадает с частотой настройки гетеродина и перестраивается вместе с ней. При этом эффект повышения добротности контура тем больше, чем выше соотношение нагруженной и конструктивной добротности, и фактически равен этому соотношению (разумеется при достаточно большом сопротивлении нагрузки смесителя гетеродинного приемника, или если угодно, СФ).
Для классической системы согласования контура (внесенное сопротивления источника/нагрузки равны) повышение добротности контура не превысит 2раз. Поэтому выгодно уменьшать коэффициент включения источника сигнала – согласованной антенны и применить полное подключение к контуру смесителя, имеющего в свою очередь, высокоомную нагрузку.
При этом внеполосные помехи существенно ослабляются, чувствительность и, соответственно, ДД в виду исключительно малых потерь во входных цепях приемника существенно возрастают. И это дает нам возможность создавать более совершенные приемники на принципе прямого преобразования.
Но вернемся к принципиальной схеме ППП. Для реализации высоких селективных свойств смесителя применено полное подключение к ПДФ, а нагрузка смесителя по сравнению с традиционной повышена в несколько раз – до 5-10кОм.
Полевой транзистор VT1, включен в режиме управляемого сопротивления[11]. При малых напряжениях сток-исток, независимо от полярности, канал полевого транзистора ведет себя как обычное сопротивление. Его значение можно менять от нескольких мегоом при запирающем напряжении на затворе до десятков ом при отпирающем.
Таким образом, при подаче гетеродинного напряжения через конденсатор С17 на затвор, получится почти идеальный смеситель. Запирающее напряжение на затворе устанавливается автоматически из-за выпрямляющего действия p-n перехода (автосмещение) транзистора VT1.
При этом изменяя амплитуду гетеродинного напряжения, а значит и величину запирающего напряжения на затворе, мы может устанавливать в широких пределах относительную длительность открытого состояния канала, или скважность. При преобразовании на гармониках для выравнивания чувствительности по диапазонам скважность открытого состояния выбрана близкой к 4, что в данной схеме получается автоматически, т.к. преобразователь спроектирован так, что не требует кропотливой работы по подбору напряжения гетеродина.
Для этого достаточно лишь выбрать полевой транзистор VT1 с напряжением отсечки, меньшем чем у VT2, не менее, чем в 2 раза.
К достоинствам смесителя относится очень малая мощность, потребляемая от гетеродина, поэтому последний практически не нагружается, что позволило отказаться от буферного каскада и тем самым упростить схему.
Развязка входных и гетеродинной цепей однотактного смесителя на полевом транзисторе при его работе на основной частоте ГПД в основном определяется проходной емкостью сток-затвор транзистора, что в общем случае является одним из существенных его недостатков, затрудняющая успешное применение его на ВЧ диапазонах.
В данном случае такой проблемы нет, т.к. только на диапазоне 7МГц смеситель работает на основной частоте ГПД, а на диапазоне 14МГц – на второй гармонике ГПД, а на 21МГц –соответственно на третьей, при этом на верхних диапазонах реально сигналов с такой частотой нет, а имеющийся остаточный сигнал ГПД частотой порядка 7МГц очень эффективно подавляются ПДФ диапазонов 14 и 21МГц.
Наименьшее подавление сигнала ГПД будет на 7МГц диапазоне, но и здесь его подавление( на антенном входе) превышает 60дБ – вполне достаточно для нормальной работы приемника. Гетеродин выполнен по схеме индуктивной трехточки ( схема Хартли) на полевом транзисторе VT2. Контур гетеродина содержит катушку L4 и конденсаторы С11-С13.
Конденсатором переменной емкости (КПЕ) С11 частота генерации перестраивается в пределах 6,99-7,18МГц, что соответствует по второй гармонике диапазону 13,98-14,36Мгц, а по третьей – 20,97-21,54МГц. Связь контура с цепью затвора VT2 осуществляется посредством конденсатора С16, на котором, благодаря выпрямляющему действию p-n перехода транзистора VT2, образуется автосмещение, достаточно жестко стабилизирующее амплитуду колебаний. Так, например, при возрастании амплитуды колебаний запирающее выпрямленное напряжение также увеличивается и усиление транзистора падает, уменьшая коэффициент положительной обратной связи (ПОС).
Собственно, ПОС получается при протекании тока транзистора по части витков катушки L4. Отвод к истоку сделан от 1/3 части общего числа витков.
Основная фильтрация сигнала в ППП осуществляется на низкой частоте фильтром нижних частот (ФНЧ) и потому качество работы приемника во многом определяется селективностью его ФНЧ. Для улучшения помехоустойчивости и селективности приемника на входе УНЧ применен двухзвенный ФНЧ C18L5C19L6C24с частотой среза примерно 2,7кГц, составленный из двух последовательно включенных П-образных LC звеньев.
Конденсатор С21 образует дополнительный полюс затухания за полосой среза и тем самым обеспечивает увеличение крутизны спада АЧХ до 40дБ/октаву. В качестве катушек ФНЧ применена магнитофонная ГУ, что позволило исключить из конструкции ППП трудоемкие в изготовлении низкочастотные катушки.
В числе положительных свойств этого решения можно отметить малые габариты фильтра, высокую линейность при больших уровнях сигналов благодаря наличию в магнитопроводе немагнитного зазора (Кг меньше 1% при входном 1Вэфф), малую чувствительность к наводкам благодаря хорошей штатной экранировке.
Следует отметить, что лучшее подавление ( на 3 дБ) в двухзвенном ФНЧ получается при перекрестном соединении катушек. Несмотря на то, что нагрузка ФНЧ (входное сопротивление УЗЧ порядка 5-10кОм ) выбрана существенно больше характеристического сопротивления ФНЧ (что требуется для реализации хороших селективных свойств смесителя) неприятного характерного «звона» сигнала не наблюдается, т.к. в виду небольшой добротности катушек ГУ форма АЧХ ФНЧ имеет лишь небольшой подъем в области верхних звуковых частот, что благоприятно для улучшения разборчивости речи. УЗЧ приемника двухкаскадный, с непосредственной связью между каскадами.
Он собран по типовой схеме на современных малошумящих транзисторах VT3, VT4 с высоким коэффициентом передачи тока. Благодаря стопроцентной отрицательной обратной связи по постоянному току режимы транзисторов по постоянному току устанавливаются автоматически и мало зависят от колебаний температуры и напряжения питания.
Чтобы входное сопротивление УЗЧ мало зависело от разброса параметров транзисторов, сопротивление резистора R6 относительно небольшим (15кОм). Нагрузкой УЗЧ служат высокоомные телефоны ТОН-2 с сопротивлением по постоянному току 4,4кОм, которые включаются непосредственно в коллекторную цепь транзистора VT4(через разъем Х3), при этом через их катушки протекает и переменный ток сигнала и постоянный ток транзистора, что дополнительно подмагничивает телефоны и улучшает их работу.
Конденсатор С27 совместно с индуктивностью последовательно включенных наушников образует резонасный контур с частотой примерно 1,2кГц, но из-за большого активного сопротивления обмоток добротность последнего невысока – полоса пропускания по уровню -6дБ примерно 400-2800Гц, поэтому его влияние на общую АЧХ не очень существенно и носит характер вспомогательной фильтрации и небольшой коррекции АЧХ.
Так любителям телеграфа можно выбрать С27=22-33нФ, тем самым мы сместим резонанс вниз на частоты 800-1000Гц. Если сигнал глуховат и для улучшения разборчивости речевого сигнала нужно обеспечить подъем верхних частот, можно взять С27=2,2-4,7нФ, что поднимет резонанс вверх до 1,8-2,5кГц.
Конструкция и детали
Большинство деталей приемника смонтированы на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита размером 41х99мм, чертеж которой со стороны печатных проводников приведен на рис. 2, а расположение деталей – на рис.3. Плата рассчитана на установку малогабаритных радиодеталей – резисторы С1-4, С2-23, МЛТ-0,062. 
Рис. 2. Чертеж печатной платы со стороны печатных проводников.
Рис. 3. Расположение деталей на печатной плате приемника.
При применении более крупных резисторов (0,125 или0,25Вт) их следует устанавливать вертикально. Керамические контурные конденсаторы термостабильные КМ, К10-17или аналогичные импортные(дисковые оранжевые с черной точкой или многослойные с термостабильностью МР0). Триммеры CVN6 фирмы BARONS или аналогичные малогабаритные.
Конденсаторы С18,С19,С21,С24 желательно выбирать термостабильные – пленочные, металлопленочные например малогабаритные импортные серий МКТ,МКР и аналогичные. Остальные керамические блокировочные и электролитические – любого типа малогабаритные.
Катушки приемника L1-L4 выполнены на малогабаритных каркасах от контурных катушек ПЧ 10,7Мгц размерами 8х8х11 мм (рис. 4) от широко распространенных недорогих импортных радиоприемников и магнитол.
Рис. 4. Контурные катушки ПЧ от приемников импортного производства.
Катушки L2-L4 содержат по 18 витков провода ПЭЛ, ПЭВ диаметром 0,13-0,23мм, отвод у катушки L4 сделан от шестого витка, считая от вывода, соединенного с общим проводом. Катушка связи L1 наматывается поверх нижней части катушки L2 и содержит 3 витка такого же провода.
Намотку следует проводить с максимальным натяжением провода, равномерно размещая витки во всех секциях каркаса, после чего катушка плотно фиксируется штатной капроновой гильзой. Весь контур заключен в штатный латунный экран. При необходимости все катушки можно выполнить на любых других, доступных радиолюбителю каркасах, разумеется изменив число витков для получения требуемой индуктивности и, соответственнно, подкорректировав чертеж печатной платы под новый конструктив.
Например, для широко распространенных каркасов контуров ПЧ от старых телевизоров диаметром 7,5-8,5мм с подстроечниками СЦР-1 ( М6х10) и прямоугольными ( могут быть и круглыми ) экранами, катушки L2-L4 содержат по 12 витков провода ПЭЛ, ПЭВ диаметром 0,4-0,7мм, намотанных на длине 10мм, при этом отвод у катушки L4 сделан от четвертого витка, считая от вывода, соединенного с общим проводом. Катушка связи L1 наматывается поверх нижней части катушки L2 и содержит 2 витка такого же провода.
В качестве катушек L5, L6 ФНЧ с успехом можно применять любые доступные новые или б/у универсальные головки кассетных стереомагнитофонов отечественного или импортного производства. Их индуктивность, как правило, находится в диапазоне 60-180мГ, что нам вполне подходит, только для сохранения частоты среза ФНЧ надо обратнопропорционально изменить номиналы конденсаторов C18,C19,C21,C24. Это будет легко сделать на слух в процессе первых испытаний приемника в эфире.
КПЕ может быть любым, но обязательно с воздушным диэлектриком, иначе будет трудно получить приемлемую стабильность ГПД. Применение КПЕ с воздушным диэлектриком почти автоматически обеспечит нам весьма высокую стабильность ГПД без принятия специальных мер по термостабилизации.
Так, в авторском варианте ГПД (контурный конденсатор С13 КМ-5 группы М47) этот приемник на 21МГц при питании от “Кроны” держит SSB станцию не менее получаса, т.е абсолютная нестабильность (по третьей гармонике) не хуже 150-200Гц! Очень удобны КПЕ от УКВ блоков старых промышленных приемников, которые еще часто встречаются на наших радиорынках.
Именно такой применен в авторской конструкции (см.фото). Они имеют встроенный вернер 1:4, что существенно облегчает настройку на SSB станцию. Включив параллельно обе секции, получим емкость примерно 8-34пФ.Растягивающие кондесаторы С12,С13 служат для точной укладки диапазонов и их величина выбирается в зависимости от имеющегося в наличии КПЕ.
Расчетные значения растягивающих конденсаторов для наиболее распространенных КПЕ приведены в табл.1.
| С11, пФ | С12, пФ | С13, пФ |
| 8-34 | > 10000 или заменить перемычкой | 470 |
| 9-270 | 750 | 1300 |
| 9-360 | 680 | 1600 |
| 12-495 | 680 | 1800 |
Головные телефоны электромагнитные, обязательно высокоомные (с катушками электромагнитов индуктивностью примерно 0,5Гн и сопротивлением постоянному току 1500…2200 Ом), например, типа ТОН-1, ТОН-2, ТОН-2м, ТА-4, ТА-56м. При согласно-последовательном включении , т.е “+”одного соединен с”- “другого, имеют общее сопротивление по постоянному току 3,2-4,4 кОм, по переменному примерно 10-12кОм на частоте 1кГц.
Вилка включения телефонов заменяется стандартным трех- или пятиштырьковым разъемом от звукозаписывающей бытовой аппаратуры (СГ-3,СГ-5 или аналогичные импортные) – на схеме XS3. Между выводами 2 и 3штыревой части разъема устанавливают перемычку, которая служит для подключения батареи питания GB1. При отсоединении телефонов питание приемника будет отключаться автоматически. Плюсовый провод телефонов соединяется с выводом 2 разема, что обеспечит сложение магнитных потоков, создаваемых током подмагничивания и постоянными магнитами телефонов.[2]
Разъем ХS3 предназначен для подключения зарядного устройства или, в случае отсутствия встроенного аккумулятора, внешнего блока питания. Блок питания годится любой промышленного изготовления или самодельный, обеспечивающий стабилизированое напряжение +9…12В при токе не менее 12-15 ма.
Для автономного питания можно применять любые батарейки или аккумуляторы, размещенные в специальном контейнере. Например, очень удобен малогабаритный аккумулятор на 8,4В размером с “Крону” и емкостью 200мА/час, которого хватает практически на сутки напрерывной работы приемника.
В смесителе хорошо работают современные полевые тразисторы с p-n переходом, с минимальной проходной емкстью и малым напряжением отсечки – BF245A, J(U)309, КП307А,Б,КП303А,Б,И. В гетеродине можно применить любые современные полевые тразисторы с p-n переходом и анпряжением отсечки не менее 3,5-4В BF245C.J(U)310, КП307Г, КП303Г,Д,Е, КП302Б,В и т.п.
В качестве VT3,VT4 применимы любые кремниевые с коэффициентом передачи тока на менее 100, желательно малошумящие, например отечественные КТ3102Д,Е или широко распространенные недорогие импортные 2N3904, BC547-549, 2SC1815 и т.п.
Внешний вид приемника приведен на рис.5, а вид на внутренний монтаж – на рис.6.
Рис. 5. Внешний вид приемника.
Конструкция шкального механизма видна на фото. В верхней части передней панели вырезано прямоугольное окно шкалы, сзади которого на расстоянии 1мм закреплен винтами М1,5 длиной 15мм подшкальник. На эти же винты насажены промежуточные капроновые ролики диаметром 4мм, обеспечивающие необходимый ход тросика.
Диск верньера применен стандартный, диаметром 13мм от блоков УКВ старых приемников. Шкала линейная, с отображением всех трех диапазонов.
Рис. 6. Внутренний монтаж приемника.
Ось, на котором закреплена ручка настройки, использована от переменного резистора типа . От этого же резистора использованы элементы крепления оси на передней панели (см.рис.7). На оси следует сделать небольшую проточку (полукруглым надфилем, зажав в патрон электродрели ось), в которую укладывают тросик (два витка вокруг оси). Стрелка шкалы – отрезок провода ПЭВ диаметром 0,55мм.
Рис. 7. Ось от переменного резистора.
Налаживание
Правильно смонтированный приемник с исправными деталями начинает работать, как правило, при первом же включении. Проверить общую работоспособность основных узлов приемника можно при помощи обычного мультиметра.
Сначала, включиво мультиметр в режиме измерения тока в разрыв цепи питания, проверяем, что потребляемый ток не превышает 12-15мА, в наушниках должны негромко прослушиваться собственные шумы приемника. Далее, переключив мультиметр в режим измерения постоянного напряжения, измеряем напряжение на эмиттере VT4 составляет примерно 0,5В.
При исправном УЗЧ прикосновение руки к его входным цепям должно вызывать появление в динамике громкого, рычащего звука. О работоспособности гетеродина свидетельствует наличие на затворах VT1, VT2 отрицательного напряжения автосмещения порядка нескольких вольт.
Настройка приемника проста и сводится к укладке частоты гетеродина на диапазоне 7МГц и настройке входных контуров ПДФ по максимуму сигнала. Удобно это делать при помощи генератора стандартных сигналов(ГСС). Переключаем приемник на диапазон 7МГц.
ГСС настраиваем на частоту 6,98 МГц и, установив уровень его выходного сигнала порядка 30-100мВ, подключаем его к антенному гнезду приемника. Ротор КПЕ переводим в положение максимальной емкости. Установив переключатель диапазонов в положение 7МГц, вращением сердечника катушки L4 добиваемся прослушивания сигнала ГСС.
Если это не удается, корректируем емкость кондесатора С14. Перестроив приемник на верхний конец диапазона, убеждаемся, что верхняя частота приема не менее, чем 7,18Мгц. При необходимости добиваемся этого подбором емкости конденсатора С13. После проведенных изменений , процедуру установки начала диапазона надо повторить.
Теперь можно приступать к градуировке механической шкалы. Ее градуируют на диапазоне 7МГц с помощью ГСС с интервалом 1,2 или 5кГц – в зависимости от линейных размеров самой шкалы. Поскольку ГПД у нас не переключаемый, разметка шкалы, сделанная на диапазоне 7МГц, справедлива и для верхних диапазонов, разумеется с учетом множителя 2 и 3. Авторский вариант разметки шкалы приведен на рис.5.
Настройку контуров ДПФ следует начинать с диапазона 21Мгц. Подключив к выходу приемника индикатор уровня выходного сигнала (миливольтметр переменного тока, осцилограф, а то и просто мультиметр в режиме измерения напряжения постоянного тока к выводам конденсатора С42) устанавливаем частоту ГСС на середину диапазона, т.е. 21,22МГц.
Настроившись приемником на сигнал ГСС поочередным вращением сердечников катушек L2,L3 добиваемся максимального уровня сигнала(максимальной громкости приема). По мере роста громкости следует при помощи плавного аттенюатора R1 поддерживать уровень сигнала на выходе УНЧ примерно 0,3-0,5В.Если при вращении сердечника после достижения максимума наблюдается снижение шумов, это свидетельствует что входной контур у нас настроен правильно, возвращаем сердечник в положение максимума и можем приступать к следующему диапазону. Если вращением сердечника( в обе стороны) не получается зафиксировать четкий максимум, т.е сигнал продолжает расти, то наш контур неправильно настроен и понадобится подбор конденсатора.
Так если сигнал продолжает увеличиваться при полном выкручивании сердечника, емкость конденсатора контура С5(или С11) надо немного уменьшить , как правило(если катушка выполнена правильно) достаточно поставить следующий ближайший номинал. И опять проверяем возможность настройки входного контура в резонанс.
И наоборот, если сигнал продолжает уменьшаться при полном вкручивании сердечника, емкость конденсатора контура С5(или С11) надо увеличить. Аналогичным образом настраиваем контура ПДФ диапазонов 14Мц и 7МГц, установив частоту ГСС 14,18 и 7,05Мгц соответственно, но только регулировкой триммеров ( сердечники катушек L2,L3 при этом уже не трогаем).
Укладку диапазонов и градуировку шкалы можно провести и без ГСС[12], но нам понадобится контрольный приемник, в качестве которого можно применить любой исправный приемник (связной или радиовещательный), имеющий хотя бы один широкий или несколько растянутых КВ диапазонов – не критично. Наиболее близким к любительским диапазонам является радиовещательный 41м диапазон, который в реальных приемниках как правило охватывает и частоты ниже 7100кГц, по крайней мере до 7000кГц.
Разумеется, проще всего проводить калибровку при помощи связного приемника (особенно с цифровой шкалой) или переделанного ( со встроенным детектором смесительного типа) радиовещательного АМ. Если у вас нет такого, а просто обычный АМ приемник – можно конечно попробовать ловить на слух присутсвие мощной несущей, как рекомендуется в некоторых описаниях, но, откровенно говоря, это занятие не для слабонервных – затруднительно сделать даже при поиске основной частоты ГПД, не говоря уже о гармониках.
Поэтому не будем мучаться – если контрольный приемник любит АМ, давайте сделаем ему АМ! Для этого (см.рис.1) соединим выход УНЧ( коллектор VT4) с его входом(базаVT3) при помощи вспомогательного конденсатора емкостью 10-22нФ ( не критично), тем самым превратим наш УНЧ в генератор НЧ, а смеситель теперь будет выполнять ( и довольно эффективно!) функции модулятора АМ с той же частотой, которую слышим в телефонах.
Теперь поиск частоты генерации ГПД весьма облегчится не только на основной частоте ГПД но и на её гармониках. Я это проверил экспериментально, сделав в начале поиск основной частоты (7МГц) и ее второй гармоники (14МГц) в режиме связного приемника, а потом в режиме АМ.
Громкость сигнала и удобство поиска практически одинаковы, единственное отличие – в режиме АМ из-за широкой полосы модуляции и полосы пропускания УПЧ точность определения частоты немного ниже (2-3%), но это не очень критично, т.к. если нет цифровой шкалы, общая погрешность измерения частоты будет определяться точностью механической шкалы контрольного приемника, а здесь погрешность существенно выше ( до 5-10%), потому и предусматриваем при расчете ГПД диапазон перестройки ГПД с некоторым запасом.
Сама метода измерения проста. Переключаем приемник на диапазон 7МГц.
Подключаем один конец небольшого куска провода, например один из щупов от мультиметра, к гнезду внешней антенны XW1 настраиваемого приемника, а второй конец – к гнезду внешней антенны контрольного приемника или просто располагаем рядом с его входной цепью (телескопической антенной) . Поставив ручку КПЕ ГПД в положение максимальной емкости ручкой настройки приемника ищем громкий тональный сигнал, и по шкале приемника определяем частоту. если шкала приемника отградуирована в метрах радиоволны, то для пересчета в частоту в МГц используем простейшую формулу F=300/L( длина волны в метрах).
Далее, подключив к приемнику антенну длиной не менее 5м (желательно наружную) приступаем к настройке контуров ДПФ по максимуму шумов и сигналов эфира по методике, описанной выше.
Рис. 8. Печатная плата в формате SprintLayout.
Скачать: kv-priemnik-ppp-layout.zip
Литература:
- Поляков В. Приемник прямого преобразования. – Радио, 1977, №11, с.24.
- Поляков В. Простой радиоприемник коротковолновика-наблюдателя. – Радио, 2003, №1 с.58-60,№2 с.58-59
- Поляков В. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. ― М.: Патриот, 1990
- Зирюкин Ю. Приемник прямого преобразования. -РадиоЛюбитель №7, 1995 г
- Степанов Б.,Шульгин Г. Всеволновый КВ приемник «Радио-87ВПП» – Радио, 1987г. №2, с.19, №3, с.17
- Беленецкий С. Однополосный гетеродинный приемник с большим динамическим диапазоном. – Радио, 2005г. №10, с.61-64, №11, с.68-71.
- Григоров И. Простой приемник наблюдателя. -Радиоконструктор, 1999г,№12,с.12-13
- Беленецкий С. Новый взгляд на смесительный детектор и некоторые аспекты его практического применения.- материалы форума cqham.ru в теме “Современный трансивер прямого преобразования” forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=7391&postdays=0&postorder=asc&&start=1860
- Морозов В. Узкополосный синхронный фильтр. Радио, 1972, №11, с.53-54
- Поляков В.Ключевой смеситель гетеродинного приемника. www.cqham.ru/trx83_64.htm
- Погосов А. Модуляторы и детекторы на полевых транзисторах. – Радио, 1981, №10 с.19
- Беленецкий С. Я строю простой ППП. www.cqham.ru/prostoy_ppp.htm
Беленецкий С.Э. US5MSQ, г.Луганск, Украина. Радио, №11,12 2008г.
www.qrz.ru
РАДИО для ВСЕХ – Простой ППП на 80 м
Простой приёмник прямого преобразования на м/сх МС3361 для прослушивания SSB/CW радиолюбительских станций. Этот простой и уникальный приёмник разработал Wlodzimierz Salwa польский радиолюбитель с позывным SP5DDJ. Приёмник был разработан им по просьбе начинающих радиолюбителей, желающих самостоятельно изготовить приёмник для знакомства с работой в эфире радиолюбительских станций. Было решено делать КВ приёмник на самый популярных диапазон 80м. Были выбраны самые дешёвые компоненты, включая пластиковый корпус, что очень упрощает монтаж. Наконец-то, после многих вечеров и ночей тщательного подбора компонентов, приёмник заработал так, как это было задумано! Автор назвал приёмник “LIDIA 80” в честь своей жены, которая помогала на каждом этапе создания приёмника. В первую очередь, этот проект предназначен для начинающих коротковолновиков, не имеющих большого опыта в конструировании аппаратуры. А так же для радиолюбителей, которые хотят на выходных отдохнуть и сделать радиоприёмник.
Много интересных фотографий, историю создания радиоприёмника “LIDIA 80”, а также подробную информацию по данной конструкции можно увидеть на сайте автора SP5DDJ перейдя по ссылке >>>
В связи с полным отсутствием у нас в стране подобных проектов и конструкторов для самостоятельной сборки КВ радиоприёмников я решил повторить данную конструкцию и был приятно удивлён. Приемник заработал сразу! Я очень благодарен автору за разработку КВ приёмника доступного для повторения.
По согласованию с автором данной конструкции выкладываю информацию по данному КВ радиоприёмнику и надеюсь, что она будет полезна не только начинающим радиолюбителям, но и профессиональным коротковолновикам. Ниже фото приёмника в моём исполнении.
Приёмник собирается в пластиковом корпусе, что значительно упрощает монтаж. Приёмник без цифровой шкалы с возможностью её установки. Простая цифровая шкала на ПИК контроллере может быть изготовлена отдельно и установлена в приёмник. Приемник работает в диапазоне частот 3495 кГц – 3805 кГц. Главным элементом является микросхема MC3361C, которая используется в профессиональных ФМ приемниках с двойным преобразованием частоты. В приёмнике использованы внутренний генератор микросхемы, смеситель и активный фильтр. Генератор VFO (Variable Frequency Oscillator) работает в схеме с дросселем, конденсаторами, варикапом и линейным потенциометром. Стабильности генератора VFO достаточно для прослушивания станций. Через короткое время после включения и прогрева, частота приема изменяется на 100-200 Гц за 30 минут. Контур на входе приемника, не смотря на применение аксиальных дросселей, обеспечивает соответствующую полосу, чувствительность и согласование со смесителем. УНЧ работает на популярной микросхеме LM386N. Чувствительность входа приемника настраивается простым антенным аттенюатором на линейном потенциометре, выполняющим также функцию ручной регулировки усиления. Приемник смонтирован на печатной плате размером 130×65 мм. Приёмник собран в пластмассовом корпусе Z-III широко распространённом на наших радио рынках. Правильно собранный и настроенный приемник позволяет прослушивать CW и SSB радиолюбительские станции в диапазоне 80 метров с помощью антенны диполь или наклонный луч (Long-Wire). Самое сложное – это при настройке “вогнать” ГПД в диапазон при помощи частотомера, генератора или на слух по работающим станциям. В связи с отсутствием перестраиваемых контуров крутить отвёрткой придётся только подстроечные резисторы и конденсатор 😉
Приемник очень простой и не может по своим параметрам конкурировать со сложными заводскими или радиолюбительскими устройствами. Но зато приятно и легко собирается, и начинает принимать станции с проволочной антенной длинной всего несколько метров.
Если у кого-нибудь из Ваших знакомых есть желание послушать радиоэфир, то это будет самый лучший и недорогой подарок.
Блок-схема радиоприёмника:
Схема принципиальная:
Если изменить номиналы нескольких радиокомпонентов, то лёгким движением руки приёмник “LIDIA 80” превращается в приёмник “LIDIA 40” 🙂 и можно вести приём CW/SSB радиолюбительских станций на диапазоне 40 метров. Ну чем не прелесть?!
Кстати! При изготовлении приёмника с цифровой шкалой, переменный резистор настройки можно применить многооборотный, что очень облегчает настройку на радиостанции (нужно только рассверлить отверстие в ручке с 6 мм до 6,35 мм):
Есть немного таких резисторов в наличии!
Стоимость резистора на 10 кОм – 105 грн.
Печатная плата с маской и маркировкой:
Стоимость печатной платы с маской и маркировкой: 150 грн.
НАБОР MINI-KIT для сборки приёмника В КОМПЛЕКТЕ ВСЁ! Стоимость набора деталей с печатными платами, пластмассовым корпусом, переменными резисторами, ручками резисторов, светодиодом с держателем, тумблером, гнёздами для динамика и наушников, антенным гнездом, винтовыми зажимами “барашек” для подключения питания для сборки приёмника “LIDIA 80”: 600 грн.
Перечень деталей набора, краткая инструкция по сборке и настройке радиоприёмника здесь >>>
Полезные доработки приёмника 🙂 здесь >>>
Чертежи передней и задней панелей приёмника в формате *.dwg (Autocad) здесь >>> можно распечатать при помощи бесплатной программы Dwg TrueViev
Для начинающих радиолюбителей или для тех, кто первый раз увидел радиодетали, Воронцов Андрей, один из моих покупателей , сделал инструкцию-справочник, который можно скачать отсюда >>>
Обсуждение, усовершенсвование и пр. здесь >>>
Несколько фотографий поэтапной сборки радиоприёмника:
Видео работы приёмника на “Mini-Whip”, канал “Обо всём понемножку”:
Видео работы приёмника (генератор в диапазон не “вгонял”) собрал за два свободных вечера и без всяких настроек включил:
Видео работы приёмника собранного на макетной плате:
Видео работы и сборки приёмника от покупателей:
Очень часто спрашивают об антеннах и интересуются почему днём слышны станции на одних диапазонах, ночью на других. Для тех, кому это интересно, нужно просмотреть серию видеороликов Александра Щербина
На канале Александра очень много полезной информации.
Обо всём рассказано просто – на пальцах 🙂 Для перехода на канал жмите сюда >>>
Желающие могут оборудовать свой радиоприёмник НУ очень простой в сборке и практически не требующей наладки цифровой шкалой – частотомером! Вы и не представляете как всё просто! Но зато как потом всё так наглядно и удобно 😉
Немножко фотографий, а описание и схема чуть позже…
Переключение поддиапазонов и времени измерения происходит автоматически, результат измерения отображается следующим образом:
1. 0…9,999 кГц (формат Х.ХХХ), время счёта 1с (десятичная точка мигает)
2. 10…99,99 кГц (формат ХХ.ХХ), время счёта 1/2с (десятичная точка мигает)
3. 100…999,9 кГц (формат ХХХ.Х), время счёта 1/4с (десятичная точка мигает)
4. 1…9,999 МГц (формат Х.ХХХ), время счёта 1/4с (десятичная точка не мигает)
Есть и с зелёными индикаторами 🙂
Схема электрическая принципиальная частотомера/цифровой шкалы:
Описание конструкции, схема частотомера и перечень деталей набора здесь >>>
Стоимость полного набора деталей для сборки (с прошитым контроллером): 170 грн.
Стоимость собранной и проверенной платы: 200 грн.
Информация по такой же самой шкале, но с шестью цифрами
выложена на моём сайте здесь >>>
P.S.: Бывает и такое! Купил транзисторы BF199, а у них ноги наоборот! Смотрите фото:
Для покупки печатных плат и наборов обращайтесь сюда >>> или сюда >>>
Всем удачи, мирного неба, добра, 73!
radio-kits.ucoz.ru
КВ приемник наблюдателя
Схема простого КВ приемника наблюдателя на любой радиолюбительский диапазон
Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“
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 любительской связи 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.
(Радиолюбительские диапазоны и их характеристики)
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.
radio-stv.ru
Самодельные связные кв радиоприемники. Схема всеволнового КВ приемника › Схемы электронных устройств
Приемники. приемники 2 приемники 3
Гетеродинный приемник начинающего коротковолновика
Приемник расчитан на диапазон 160 метров. Все три катушки одинаковы: они намотаны на цилиндрических каркасах диаметром 7 мм с феритовыми сердечниками. Каждая катушка содержит 40 витков провода ПЭЛ 0,12, намотаных виток к витку. При пересчете колебательных контуров, приемник можно настроить на любой из любительских диапазонов.
Приемник прямого преобразования
Карманный приемник знакомого радиолюбителя
А.Першин RV3AE
Литература: Р-Д №21
Простой SSB приемник на 80м на ИМС TDA1083
Как-то пришла мне в голову идея создания простого «одночипового» SSB приемника. Т.е. хотелось создать простой и в тоже время относительно качественный приемник, который можно было бы собрать на одной ИМС и настроить за выходные дни. Пересмотрев пару десятков схем, я пришел к выводу, что наиболее подходящий вариант такой ИМС по соотношению цена/качество TDA1083 (аналог К174ХА10).
В результате получилась довольно простая конструкция (см. рис.1). Конечно назвать её «одничиповой» т.е. построенной только на ИМС TDA1083 уже нельзя, но принципиальная схема приемника усложнилась не намного!
Супергетеродинный приемник на 40-метровый диапазон
Приемник предназначен для приема
любительских радиостанций работающих в
диапазоне 40 метров SSB или CW модуляцией.
Выполнен по классической суперегетеро-
динной схеме с однократным
преобразованием частоты. Диапазон принимаемых частот
лежит в пределах 7 – 7,3 МГц. Сигнал от антенной системы поступает на входной контур L1-C1-C2 настроенный на
середину диапазона принимаемых частот. Преобразователь частоты выполнен на двухзатворном полевом транзисторе VT1. На его первый затвор поступает сигнал от входного
контура, а на второй от генератора плавного диапазона. Генератор плавного диапазона выполнен на транзисторах VT3 и VT4. Собственно генератор – на транзисторе VT3. Его
частота определяется частотой настройки контура L6-C18-C19. Этот генератор работает на частотах от 2,5 до 2,8 МГц. На транзисторе VT4 выполнен буферный усилитель, его выходной контур настроен на середину генерируемого диапазона. Сигнал частоты гетеродина в пределах 2,5-2,8 МГц поступает на второй затвор полевого транзистора VT1.
В этом транзисторе происходит
преобразование частот. На его стоке возникает
комплекс частот, содержащий суммарную и
разностную частоту. Промежуточной
частотой является суммарная частота. Она
определена как 9,8 МГц. На эту частоту настроен
стоковый контур L2-C5. А разностную частоту
он эффективно подавляет.
С катушки связи L3 сигнал ПЧ поступает на кварцевый фильтр Z1 с центральной частотой 9785 кГц и полосой пропускания 2,4 кГц. В приемнике используется готовый
кварцевый фильтр промышленного производства, но при необходимости можно использовать и самодельный, сделанный из резонаторов на соответствующую частоту. Впрочем, частоту ПЧ можно изменить, если придется
использовать кварцевый фильтр на другую частоту. Это потребует соответствующей перестройки ГПД и контуров ПЧ. С выхода кварцевого фильтра сигнал ПЧ поступает на усилитель ПЧ выполненный на микросхеме А1. Здесь используется ИМС типа МС1350, предназначенная для работы в качестве усилителя ПЧ или ВЧ на частоте до
45 МГц. Микросхема имеет встроенную систему АРУ, которая здесь не используется. При желании ввести систему АРУ или ручную регулировку усиления нужно напряжение
АРУ подавать на её 5-й вывод. Это напряжение может быть до 5V, причем, с увеличением постоянного напряжения на выводе 5 коэффициент усиления снижается. Выходной каскад А1 имеет симметричную схему. К его выходам подключен выходной контур ПЧ L4-C11. Отвод катушки данного контура подключается к источнику питания
микросхемы. С катушки связи L5 усиленный сигнал ПЧ
поступает на демодулятор на полевом транзисторе VT2. Этот каскад сделан по схеме, аналогичной схеме преобразователя частоты на транзисторе VT1. На первый затвор поступает сигнал ПЧ, а на второй сигнал от опорного генератора на транзисторе VT5. Опорный генератор выполнен на транзисторе VT5, его частота задается частотой резонанса кварцевого резонатора Q1. При помощи конденсатора СЗО частоту генерации можно немного отклонить, чтобы обеспечить оптимальный режим демодуляции. Напряжение опорной частоты снимется с емкостного делителя на конденсаторах СЗЗ и С34 и поступает на второй затвор транзистора VT2. Демодулированный сигнал НЧ выделяется
на его стоке и через простейший ФНЧ на элементах C12-R5-C13 поступает через регулятор громкости R8 на выходной УНЧ, схема которого здесь не приводится. В качестве УНЧ можно использовать любой доступный УНЧ, например, о карманного приемника, либо сделать одно-двухкаскадный УНЧ с выходом на головные телефоны. Для намотки катушек колебательных контуров использована наиболее доступная
на сегодняшний день база, – каркасы от контуров блока цветности телевизора 3- УСЦТ. Напомню, что это пластмассовые каркасы диаметром 5 мм с подстроечными
сердечниками из феррита, диаметром 2,8 мм и длиной 14 мм. Каркасы цилиндрические, гладкие (без секций). Все катушки намотаны проводом ПЭВ диаметром 0,23 мм. Катушка L1 содержит 4+10 витков, катушка L2 – 15 витков, катушка
L3 намотана на поверхность L2 ближе к верхнему краю каркаса, она содержит 4 витка, катушка L4 – 7,5 + 7,5 витков, катушка L5 намотана на поверхность L4 ближе к
верхнему краю каркаса, она содержит 4 витка, катушка L6 – 22 витка, катушка L7 – 15 витков. Катушка L8 – высокочастотный дроссель, его индуктивность может быть от 240 до 330 мкГн. Все конденсаторы должны быть на
напряжение не ниже 10V. Контурные конденсаторы должны иметь минимальную ТКЕ (температурный коэффициент нестабильности емкости). Переменный конденсатор С19 – одна секция переменного конденсатора с воздушным диэлектриком от старой радиолы. Такой конденсатор сейчас уже редко встречается в продаже, и скорее доступен на радиорынке, чем в магазине. При его отсутствии можно
использовать более современный конденсатор, например, конденсатор с твердым диэлектриком от карманных приемников. Если максимальная емкость этого конденсатора
составляет 230-250 пФ, то конденсатор С18 не нужен.
Конструктивно аппарат выполнен в корпусе, спаянном из листов двухсторонне фольгированного стеклотекстолита. Монтаж ведется на внутренней донной части корпуса,
объемным способом на «пятачках», вырезанных в фоль
stroyew.ru
