Приемник прямого преобразования на диапазоны 40 и 80 м

Содержание

Радио-как хобби

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 h21e=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.

  1. 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.

Приемник прямого преобразования на диапазоны 40 и 80 м

Приемник прямого преобразования выполнен по классической схеме, имеет два КВ диапазона: 40 и 80 метров. Возможен прием станций с однополосной (SSB), амплитудной (AM) модуляцией, телеграфных сигналов (CW). В качестве гетеродина используется синтезатор частоты по ранее опубликованной схеме

Входной сигнал с антенны подается на двухконтурный неперестраиваемый преселектор. Переключение диапазонов осуществляется переключателем SA1 типа П2К (два положения, три группы). Две группы контактов переключателя переключают преселектор выбранного диапазона, одна группа (SA1.2) переключает диапазон частот синтезатора, подается на его вход “BAND” (см. схему синтезатора по указанной ссылке). На VT1 реализован усилитель радиочастоты, с его выхода сигнал подается на диодный смеситель (VD1, 2. Все диоды в схеме 1N4148). На смеситель так же поступает напряжение гетеродина через повышающий трансформатор Т2 (разъем X3). Преобразование в смесителе по такой схеме происходит на удвоенной частоте гетеродина, т.е., например, для приема в диапазоне 3500-3800 кГц реальная частота гетеродина должна быть 1750-1900 кГц. В приемнике прямого преобразования промежуточная частота равна нулю, т.е. после смесителя имеем сразу сигнал низкой частоты. Выделенный звуковой сигнал пропускается через фильтр низкой частоты L5,C13,C16. Данный фильтр является основным селективным элементом приемника и определяет его избирательность. Частота среза около 3 кГц. Такой ширины полосы достаточно для передачи телефонного сигнала с достаточной разборчивостью речи. Далее сигнал НЧ поступает на основной усилительный элемент приемника – УНЧ, реализованный на транзисторах VT2,3,4. На входе установлен МОП-транзистор для электронной регулировки усиления. Проходная характеристика такого транзистора имеет форму, близкую к квадратичной, поэтому, при изменении смещения по постоянному току на затворе, усиление каскада меняется по закону, близкому к линейному. Регулировка возможна как ручная, так и автоматическая (АРУ). В качестве усилителя АРУ используется операционный усилитель U1. Отключение АРУ осуществляется переключателем SA2. Ручная регулировка усиления – R23. Усиленный сигнал НЧ поступает на выпрямитель VD3-VD4, среднее значение сигнала выделяется на конденсаторе С21 и подается на усилитель АРУ, который увеличивает или уменьшает смещение по постоянному току каскада на VT2, регулируя таким образом усиление и поддерживая постоянный средний уровень сигнала НЧ. Усиленный сигнал подается на потенциометр регулировки громкости R19 и далее на выход приемника. Напряжение АРУ выдается на разъем Х6 для подключения индикатора силы сигнала (S-метра). Цифровой S-метр реализован в схеме синтезатора.

Для прослушивания на головные телефоны я разработал простенькую схему усилителя мощности (по сути – усилитель тока, повторитель напряжения), его вполне достаточно для низкоомных наушников, которые обычно используются с различными мобильными гаджетами. Схема усилителя мощности:

Перейдем к конструкции.

Данные моточных узлов

L1-L4 намотаны на каркасах диаметром 4 мм с подстроечными ферритовыми сердечниками, заключены в экран.

L1, L3 – 17 витков, длина намотки – 5 мм. Эмалированный провод диаметром 0,2 мм.

Читайте также:  Переходник usb-com-порт на микросхеме pl2303

L2, L4 – 45 витков, длина намотки – 8 мм. Эмалированный провод диаметром 0,1 мм.

Т1 – обе обмотки по 30 витков любого провода на ферритовом кольце 8*3,5*h3,3 (наружный диаметр*внутренний диаметр* высота кольца в мм) проницаемостью 50 (данные сердечников приблизительные, сердечники не покупались в магазине, брались из б/у хлама, размеры мерял линейкой, проницаемость – намоткой тестовой катушки и измерением индуктивности). Индуктивность каждой обмотки около 20 мкГн.

Т2 – первичная обмотка 20 витков, вторичная – 40 витков любого провода на кольце 8*3*h4,3 проницаемостью 100. Индуктивности первичной и вторичной обмоток около 30 мкГн и 120 мкГн соответственно.

Дроссель фильтра НЧ L5 – 150 витков эмалированного провода диаметром 0,1 мм на кольце 21*9,3*h7,5 проницаемостью 2500.

Все конденсаторы в схеме имеют вольтаж – 16В.

Узел преселектора выполнен на отдельной печатной плате. Всего в проекте три платы – преселектор, основной тракт и усилитель мощности.

Трансформаторы приклеил к плате термопистолетом. Впоследствии между РЧ и НЧ частью добавлена перегородка из жести для улучшения помехоустойчивости.

Настройка

Настройка преселектора производилась с помощью генератора качающейся частоты. Импровизированный ГКЧ легко получается из нашего синтезатора путем написания соответствующей программы. Файл GKCH.ino прикреплен к проекту. Диапазон 40/80 переключается так же, как и в программе синтезатора. Генератор подключается к первому контуру преселектора через последовательный резистор 1 кОм, выход преселектора нагружается резистором 1,2 кОм, далее подключается щуп-детектор и осциллограф. Щуп-детектор такой, найденный на просторах Сети:

В итоге, на экране осциллографа получим повторяющиеся “горбы” АЧХ. Вращением подстроечных сердечников соответствующих катушек ( L1, L3 для диапазона 40 м, L2, L4 – для диапазона 80 м ) добиваемся симметрии “горба” АЧХ относительно вертикальной оси и максимальной амплитуды.

Настройка основного тракта

Резистором R4 устанавливается ток покоя VT1 около 10 мА, измерить можно падение напряжения на резисторе R7, при токе 10 мА на нем упадет около 0,5 В.

Резистором R5 устанавливается режим по постоянному току каскада на VT2. Отключаем АРУ, движок R23 в крайнем правом положении по схеме. Напряжение на стоке VT2 должно быть в районе 4-5 В.

Резистором R11 устанавливается режим по постоянному току каскада на VT3, 4. Напряжение на коллекторе VT4 должно быть в районе 6-7 В.

Настройка усилителя мощности сводится к установке тока покоя транзисторов путем подбора R2. Ток покоя 5-10 мА.

Немного фото конструкции:

Несмотря на опасения, помехи от цифровой части практически не слышны, притом, что питается приемник от импульсного БП. Сравнивал характер помех с полностью аналоговым приемником с трансформаторным БП – шумы практически идентичные. Соединения по сигнальному тракту делал экранированным проводом. На правой стенке корпуса – вывод USB Arduino. Сзади – разъем питания, антенны и согласующий потенциометр R1. В качестве антенны использую “наклонный луч” – медный провод длиной около 20 метров со второго этажа многоэтажки на близлежащее дерево. В качестве противовеса – трубу отопления.

Фрагмент эфира (запись на микрофон смартфона с наушника приемника): скачать с Google Drive

Как сделать любительский приемник прямого преобразования 40 и 80 м?

  1. Схема, необходимые элементы
  2. Рекомендации по монтажу своими руками
  3. Настройка
  4. Видео

Приемник прямого преобразования выполнен по классической схеме, имеет два КВ диапазона: 40 и 80 метров. Возможен прием станций с однополосной (SSB), амплитудной (AM) модуляцией, телеграфных сигналов (CW). В качестве гетеродина используется синтезатор частоты.

Схема приемника прямого преобразования на диапазоны 40 и 80 м, необходимые элементы

Список необходимых радиодеталей:

  • Микросхема (U1) — К544УД1.
  • Транзистор (VT1) — BF247A.
  • MOSFET-транзистор (VT2) — 2N7000.
  • 2 биполярных транзистора (VT3, VT4) — BC337.
  • 4 выпрямительных диода (VD1–VD4) — 1N4148.
  • Стабилитрон (VD5) — 10 В
  • 16 конденсаторов — С1, С4 (510 пФ) С2, С6 (360 пФ), С3 (20 пФ), С5 (39 пФ), С7, С13, С16, С23 (0.15 мкФ), С9, С10 (0.033 мкФ), С11, С19, С25 (1 мкФ), С14 (0.1 мкФ).
  • 9 электролитических конденсаторов — С15, С22 (100 мкФ), С8, С12, С17, С20 (10 мкФ), С18, С21, С24 (470 мкФ).
  • 3 переменных резистора R1 (820 Ом), R19 (47 кОм), R23 (10 кОм).
  • 20 резисторов — R2, R8 (200 Ом), R3, R10, R14, R16 (1 кОм), R4, R15 (100 Ом), R5 (220 кОм), R6 (910 кОм), R7 (51 Ом), R9 (10 кОм), R11 (240 кОм), R12 (27 кОм), R13 (560 Ом), R17 (2 кОм), R18 (330 кОм), R20, R22 (620 Ом), R21 (22 кОм).
  • Переключатель (SA1) — П2К (два положения, три группы).
  • Выключатель (SA2).
  • 5 катушек индуктивности — L1, L3 (0.92 мкГн), L2, L4 (4.5 мкГн), L5 (50 мГн).
  • 2 трансформатора Т1 и Т2 — 1:1 и 1:2.
  • Разьемная пара (Х1) — 2 вывода.
  • 3 разьема (Х3–Х5) — на 2 вывода.
  • Разьем (Х6) — 1 вывод.
  • Антенна (Ant).
  • Заземление.

Входной сигнал с антенны подается на двухконтурный неперестраиваемый преселектор. Переключение диапазонов осуществляется переключателем SA1 типа П2К (два положения, три группы). Две группы контактов переключателя переключают преселектор выбранного диапазона, одна группа (SA1.2) переключает диапазон частот синтезатора, подается на его вход BAND.

  • Смотрите также ТОП-3 рабочие схемы ламповых приемников

На VT1 реализован усилитель радиочастоты, с его выхода сигнал подается на диодный смеситель (VD1, 2. Все диоды в схеме 1N4148). На смеситель так же поступает напряжение гетеродина через повышающий трансформатор Т2 (разъем X3). Преобразование в смесителе по такой схеме происходит на удвоенной частоте гетеродина, то есть, например, для приема в диапазоне 3500–3800 кГц реальная частота гетеродина должна быть 1750–1900 кГц. В приемнике прямого преобразования промежуточная частота равна нулю, т.е. после смесителя имеем сразу сигнал низкой частоты.

Выделенный звуковой сигнал пропускается через фильтр низкой частоты L5, C13, C16. Данный фильтр является основным селективным элементом приемника и определяет его избирательность. Частота среза около 3 кГц. Такой ширины полосы достаточно для передачи телефонного сигнала с достаточной разборчивостью речи. Далее сигнал НЧ поступает на основной усилительный элемент приемника — УНЧ, реализованный на транзисторах VT2,3,4.

На входе установлен МОП-транзистор для электронной регулировки усиления. Проходная характеристика такого транзистора имеет форму, близкую к квадратичной, поэтому, при изменении смещения по постоянному току на затворе, усиление каскада меняется по закону, близкому к линейному. Регулировка возможна как ручная, так и автоматическая (АРУ). В качестве усилителя АРУ используется операционный усилитель U1. Отключение АРУ осуществляется переключателем SA2. Ручная регулировка усиления — R23.

Усиленный сигнал НЧ поступает на выпрямитель VD3–VD4, среднее значение сигнала выделяется на конденсаторе С21 и подается на усилитель АРУ, который увеличивает или уменьшает смещение по постоянному току каскада на VT2, регулируя таким образом усиление и поддерживая постоянный средний уровень сигнала НЧ. Усиленный сигнал подается на потенциометр регулировки громкости R19 и далее на выход приемника. Напряжение АРУ выдается на разъем Х6 для подключения индикатора силы сигнала (S-метра). Цифровой S-метр реализован в схеме синтезатора.

Для прослушивания на головные телефоны я разработал простенькую схему усилителя мощности (по сути — усилитель тока, повторитель напряжения), его вполне достаточно для низкоомных наушников, которые обычно используются с различными мобильными гаджетами.

Схема усилителя мощности:

Список необходимых компонентов:

  • 2 биполярных транзистора (VT1, VT2) — BC337 и BC327.
  • 2 выпрямительных диода (VD1, VD2) — 1N4148.
  • 4 электролитических конденсатора (С1–С4) — 2х10 мкФ, 470 мкФ и 100 мкФ соответственно.
  • 5 резисторов — R1, R3 (47 кОм), R2 (2.2 кОм), R4, R5 (27 Ом).
  • 2 разьема (Х1, Х3) — 2 вывода.
  • Разьем для наушников (Х5).

Рекомендации по монтажу приемника прямого преобразования своими руками

Данные моточных узлов:

    L1–L4 намотаны на каркасах диаметром 4 мм с подстроечными ферритовыми сердечниками, заключены в экран.

L1, L3 — 17 витков, длина намотки — 5 мм. Эмалированный провод диаметром 0,2 мм.

L2, L4 — 45 витков, длина намотки — 8 мм. Эмалированный провод диаметром 0,1 мм.

Т1 — обе обмотки по 30 витков любого провода на ферритовом кольце 8х3,5хh3,3 (наружный диаметр х внутренний диаметр х высота кольца в мм) проницаемостью 50 (данные сердечников приблизительные, сердечники не покупались в магазине, брались из б/у хлама, размеры мерял линейкой, проницаемость — намоткой тестовой катушки и измерением индуктивности). Индуктивность каждой обмотки около 20 мкГн.

Т2 — первичная обмотка 20 витков, вторичная — 40 витков любого провода на кольце 8 х 3 х h4,3 проницаемостью 100. Индуктивности первичной и вторичной обмоток около 30 мкГн и 120 мкГн соответственно.

  • Дроссель фильтра НЧ L5 — 150 витков эмалированного провода диаметром 0,1 мм на кольце 21х9,3хh7,5 проницаемостью 2500.
  • Моточные узлы:

    Все конденсаторы в схеме имеют вольтаж 16В. Узел преселектора выполнен на отдельной печатной плате. Всего в проекте три платы — преселектор, основной тракт и усилитель мощности.

    • Смотрите, как собрать детекторный приемник своими руками

    Преселектор:

    Настройка самодельного приемника прямого преобразования

    Настройка преселектора производилась с помощью генератора качающейся частоты. Импровизированный ГКЧ легко получается из нашего синтезатора путем написания соответствующей программы. Файл GKCH.ino прикреплен к проекту. Диапазон 40/80 переключается так же, как и в программе синтезатора. Генератор подключается к первому контуру преселектора через последовательный резистор 1 кОм, выход преселектора нагружается резистором 1,2 кОм, далее подключается щуп-детектор и осциллограф. Щуп-детектор такой, найденный на просторах Сети:

    Список необходимых деталей:

    • 2 диода (Д1, Д2) — Д311.
    • 2 конденсатора (С1, С2) — 4700 пФ.
    • Резистор (R1) — 8.2 кОм.
    • 4 щупа Г1–Г4.

    В итоге, на экране осциллографа получим повторяющиеся «горбы» АЧХ. Вращением подстроечных сердечников соответствующих катушек (L1, L3 для диапазона 40 м, L2, L4 — для диапазона 80 м) добиваемся симметрии «горба» АЧХ относительно вертикальной оси и максимальной амплитуды.

    • Как доработать [url=https://tehnoobzor.com/schemes/radios/511-dorabotka-radioskanera-s-fiksirovannoy-gromkostyu.html]радиосканер HYPERLINK
    Читайте также:  Основы расчёта заземления

    Настройка основного тракта:

      Резистором R4 устанавливается ток покоя VT1 около 10 мА, измерить можно падение напряжения на резисторе R7, при токе 10 мА на нем упадет около 0,5 В.

    Резистором R5 устанавливается режим по постоянному току каскада на VT2. Отключаем АРУ, движок R23 в крайнем правом положении по схеме. Напряжение на стоке VT2 должно быть в районе 4–5 В.

  • Резистором R11 устанавливается режим по постоянному току каскада на VT3, 4. Напряжение на коллекторе VT4 должно быть в районе 6–7 В.
  • Настройка усилителя мощности сводится к установке тока покоя транзисторов путем подбора R2. Ток покоя 5–10 мА.

    Немного фото конструкции:

    Несмотря на опасения, помехи от цифровой части практически не слышны, притом, что питается приемник от импульсного БП. Сравнивали характер помех с полностью аналоговым приемником с трансформаторным БП — шумы практически идентичные. Соединения по сигнальному тракту сделаны экранированным проводом. На правой стенке корпуса — вывод USB Arduino. Сзади — разъем питания, антенны и согласующий потенциометр R1. В качестве антенны используется «наклонный луч» — медный провод длиной около 20 метров со второго этажа многоэтажки на близлежащее дерево. В качестве противовеса — трубу отопления.

    Фрагмент эфира (запись на микрофон смартфона с наушника приемника), а также печатные платы можно скачать ниже.

    Видео о самодельном приемнике прямого преобразования:

    Схема приёмника прямого преобразования на мультиплексоре 74НС4053.
    Простой всеволновый ППП на “идеальном” двойном балансном ключевом смесителе.

    Продолжаем нащупывать области применения приобретённому китайскому модулю DDS генератора.
    Чем хорош синтезатор прямого синтеза, выполненный на современной микросхеме буржуйского производителя Analog Devices?
    Да всем! Прежде всего – высокой стабильностью частоты и амплитуды выходного сигнала. Шаг перестройки может составлять доли Герца! Что касается шумовых характеристик, то они так же находятся на приемлемом уровне и, при наличии фильтрующих элементов на выходе микросхемы, позволяют использовать модуль в качестве синтезатора частоты достаточно высококлассного КВ приёмника или трансивера.

    Исходя из вышеизложенного, будем сочинять приёмник прямого преобразования с характеристиками (а соответственно и качеством приёма однополосных сигналов) значительно лучшими, чем у всякого рода простеньких ППП, а также различных фабричных изделий типа Дагенов и Туксанов.

    И конечно, сразу после качественных характеристик акцентируем внимание на простоте, как правило, присущей приёмникам прямого преобразования, тем более, что данный вид приёмной техники не универсален и рассчитан лишь на приём любительских радиостанций, работающих телеграфом (CW), либо однополосной модуляцией (SSB). Диапазон принимаемых частот обозначим как – полный КВ диапазон: 10 – 160 метров.

    В качестве основы ППП был выбран двойной балансный смеситель, выполненный на недорогой и расхожей микросхеме-мультиплексоре 74НС4053 (Рис.1). Чем обусловлено такое решение?

    Достоинства очевидны:
    1) Повышенная линейность и больший динамический диапазон устройства;
    2) При достаточном уровне балансировки и подаче на управляющие входы ключей чистого меандра – спектр сигнала на выходе двойного балансного смесителя похож на спектр идеального умножителя. Т.е. сигналы РЧ и гетеродина, а также комбинационные продукты сигналов гетеродина и РЧ чётных и нечётных порядков на выходе подавляются.

    “Идеальным” смесителем для приёмника прямого преобразования назвал подобную реализацию преобразователя частоты на 74НС4053 небезызвестный радиолюбитель, а также издатель сборника «Радиодизайн» – Геннадий Брагин. Познакомиться с описанием и характеристиками его устройства можно на странице Ссылка на страницу.

    Рис.1

    Учитывая высокую степень доверия к заслуженному радиолюбителю, а также в связи с отсутствием полного комплекта необходимых измерительных приборов, приведу параметры преобразователя, указанные в статье Г. Брагина:
    Чувствительность при с/ш =10 дб равна

    0,35 мкВ;
    Динамический диапазон по блокированию (DD1) составил 155 дБ;
    Динамический диапазон по перекрёстным помехам (DD2) – более 110 дБ;
    Динамический диапазон по интермодуляции (DD3) – 110 дБ.

    Использование двойного балансного смесителя, осуществляющего фазовое подавление каналов приёма на гармониках сигнала гетеродина, позволяет самым наглым образом отказаться от применения громоздких диапазонных фильтров и ограничиться простейшим полосовым фильтром на входе, обрезающим частоты ниже 1,5 МГц и выше 30 МГц. ПФ выполнен на элементах L1-L2, С1-С4.
    Чтобы в связи с подобными действиями нас не постигло разочарование – необходимо скрупулёзно позаботиться о должной балансировке схемы! Однако обо всём по порядку.

    На кой, спрашивается, нам нужен входной транзисторный каскад ОБ на транзисторе Т1, да ещё и с таким недетским током покоя? Тем более что в схеме Брагина его не проглядывается!
    Объясняю – этот каскад позволяет нам:
    а) отказаться от необходимости всегда держать на входе полностью согласованную антенну со строгим 50-омным сопротивлением во всём диапазоне принимаемых частот,
    б) максимально упростить конструкцию симметрирующего трансформатора Тr1, что, в свою очередь, благотворно скажется на его симметрирующих свойствах, а полная симметрия – это, как мы помним, залог успеха при условии полного отсутствия ДПФ.

    Довольно большая величина тока покоя транзистора необходима для достижения необходимых динамических характеристик каскада.
    С выхода транзисторного каскада далее сигнал поступает на симметрирующий трансформатор Тr1, предназначенный для формирования противофазных (сдвинутых по фазе на 180°) выходных сигналов, необходимых для корректной работы смесителя. Трансформация сопротивлений составляет 1:2. Это означает, что коллектор транзистора Т1 увидит в качестве нагрузки половину величины сопротивления каждой ветви смесителя, равной сумме сопротивлений: открытого ключа мультиплексора ≈50 Ом плюс R12 = R13 = 360 Ом. Т.е. Rсм = 360 + 50 = 410 Ом. Именно такое значение считается оптимальным для компенсации некоторого разброса величин сопротивлений открытых ключей, входящих в состав мультиплексора без существенного снижения быстродействия преобразователя.

    Трансформатор выполнен в строгом соответствии со справочным пособием по ВЧ схемотехнике Э. Рэда. Для иллюстрации перенесу рисунок прямиком из его книги.


    Рис.2

    Изделие намотано на низкочастотном ферритовом кольце и содержит 3 одинаковые обмотки. Обмотки следует наматывать одновременно 3-мя слегка скрученными проводами (около 2 скруток на сантиметр). Количество витков рассчитывается исходя из магнитной проницаемости и размеров сердечника. Индуктивность каждой обмотки должна составлять величину 150-200 мкГн.

    Входное сопротивление приёмника определяется номиналами резисторов R1, R2, R3 и составляет величину R2ll(R1+R3) ≈ 55 Ом. Усиление каскада – около 3дБ.

    Для управления ключами мультиплексора применён формирователь противофазных прямоугольных сигналов со скважностью 2 и длительностью фронтов около 2 nS/V на микросхеме DD2. Меандр с малой длительностью фронтов сводит к минимуму время нахождения ключевых элементов смесителя в нелинейном переходном состоянии и служит цели минимизации как перекрёстных, так и других видов помех. При таком способе формирования сигналов управления приём осуществляется на частоте работы гетеродина.
    На самом деле, применение DDS синтезатора в качестве гетеродина не является обязательным условием хорошего функционирования данного приёмника прямого преобразования. Вполне сгодится и любой генератор, имеющийся в радиолюбительском хозяйстве и обладающий необходимой стабильностью, низкими шумами и амплитудой выходного сигнала – не менее 1В.
    Для получения на выходах микросхемы DD2 чистого меандра может потребоваться подбор номинала резистора R14. Это важно.

    С помощью ключей мультиплексора на его выходах образуется противофазная пара сигналов, которая поступает на конденсаторы С11, С12, представляющие собой простейшие устройства выборки-хранения. Кто-то называет эти ёмкости запоминающими, кто-то конденсаторами ФНЧ – не суть. Значения этих ёмкостей на схеме Г. Брагина мне показались маловатыми. Покопавшись по различным источникам, я остановился на номинале этих элементов – 22n. Причём тут важны не столько сами абсолютные величины ёмкостей, сколько их строгое равенство между собой. Поэтому, как не крути, но их придётся подобрать так же, как, собственно, и резисторы R12, R13. И это тоже важно.

    Так, ну, слава богу, со смесителем разобрались, переходим к низкочастотной части.

    Рис.3

    Что-то в меня закралось смутное сомнение, что параметры динамических диапазонов, приведённые уважаемым Г. Брагиным, ограничены сверху именно характеристиками смесителя 74НС4053. Скорее, как мне кажется, это связано с перегрузкой операционного усилителя, следующего за смесителем! Фильтр, выполненный у автора с использованием головки от кассетного магнитофона, как ни крути, не в состоянии обеспечить достаточную степень подавления внеполосных сигналов, поступающих на вход операционника, ввиду крайне низкой добротности моточного изделия. К тому же расхождение в величинах индуктивностей обмоток не дадут возможности получения приемлемой балансировки схемы.

    Исходя из этих соображений, было принято решение применить активные фильтры 2-го порядка c частотой среза около 3 кГц, выполненные на малошумящих транзисторах Т1 и Т2 (Рис.3). И опять-таки, в этих фильтрах не столь важны абсолютные значения элементов, сколь подбор номиналов этих элементов по парам: R2✓R3, R4✓R5, R6✓R7, C2✓C4, C3✓C5.

    С выходов фильтров сигналы поступают на дифференциальные входы операционного усилителя DA1, где происходит их предварительное усиление в

    5,3 раза (14,5 дБ).
    И последний элемент, который возможно придётся подкорректировать – это R12. Подав через разделительные ёмкости одновременно на оба входа фильтров 1-килогерцовый сигнал с генератора, следует подобрать номинал резистора R12, соответствующий минимальной амплитуде сигнала на выходе операционника.

    Характеристики фильтра, образованного элементами R15, С11, С10, L1, С12, R16, С9, мы подробно рассмотрели на странице Ссылка на страницу. Там же рассмотрели работу операционного усилителя DA2 со схемой АРУ, осуществляемой за счёт изменения сопротивления канала полевого транзистора Т3.
    Поэтому повторяться не буду, напишу лишь, что подавление сигналов, при отстройке от частоты несущей на 6кГц, определяющее избирательность по соседнему каналу, составляет величину

    Ну а для особо недоверчивых приведу для кучи и схемотехническую реализацию данного приёмника с диапазонными фильтрами на борту.

    Поскольку для ППП с высоким динамическим диапазоном полосовые фильтры никакого практического смысла не имеют, поэтому диапазонные фильтры, представленные на Рис.4, представляют собой ФНЧ 5-го порядка. Они выполняют функцию дальнейшего подавление каналов приёма на гармониках сигнала гетеродина и выполнены на элементах L3-L4, С6-С8.
    Приводить номиналы этих элементов я не буду – их можно очень легко рассчитать на калькуляторе, расположенном на странице – Ссылка на страницу .

    Читайте также:  Apple remote shield на arduino

    Радиолюбитель

    Последние комментарии

    • Виктор на Радиолюбительская связь
    • Виктор на Начинающий радиолюбитель: школа, схемы, конструкции
    • назар на Радиолюбительские журналы
    • Yota на Паяльная станция своими руками
    • Александр на Простой преобразователь напряжения 1,5 – 9 вольт

    Радиодетали – почтой

    КВ приемник наблюдателя

    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.

    HAMforum.ru

    Форум радиолюбителей конструкторов

    • Темы без ответов
    • Активные темы
    • Поиск

    Трансивер прямого преобразования В.Т. Полякова

    • Перейти на страницу:

    Трансивер прямого преобразования В.Т. Полякова

    Сообщение R4YAE » 18 фев 2020, 21:43

    5) Добавлю простейший генератор НЧ на 1кГц, который будет включаться кнопкой при настройке антенны в режиме передачи.

    Вроде написано много и страшно, но на самом деле схема изменена незначительно.

    Трансивер прямого преобразования В.Т. Полякова

    Сообщение R4YAE » 18 фев 2020, 21:51

    Трансивер прямого преобразования В.Т. Полякова

    Сообщение R2AJI » 19 фев 2020, 10:06

    Трансивер прямого преобразования В.Т. Полякова

    Сообщение tygra » 19 фев 2020, 10:15

    Трансивер прямого преобразования В.Т. Полякова

    Сообщение R4YAE » 19 фев 2020, 18:21

    Трансивер прямого преобразования В.Т. Полякова

    Сообщение R4YAE » 19 фев 2020, 21:01

    Трансивер прямого преобразования В.Т. Полякова

    Сообщение R2AJI » 19 фев 2020, 21:16

    Трансивер прямого преобразования В.Т. Полякова

    Сообщение R4YAE » 19 фев 2020, 21:56

    Трансивер прямого преобразования В.Т. Полякова

    Сообщение Криворукий » 19 фев 2020, 23:32

    Трансивер прямого преобразования В.Т. Полякова

    Сообщение R4YAE » 20 фев 2020, 17:53

    Я использую гибкий провод с “крокодилами” на концах, а трубку насадил на деревяную рейку для удобства удержания. Под конец она настолько нагревается, что даже в перчатках удержать сложно. Хочу заметить, что отключать питание следует только после того, как хорошо застынет припой на заклёпках, а остывает он дольше обычно из-за всё того же нагрева.
    Утепление катушки лишь немногим улучшит долговременную стабильность ГПД, а вот выбег частоты в первые 5-15 минут работы генератора всё равно будет приличным – до нескольких килогерц, к тому же, температурная стабильность катушки – это только полдела, особое внимание следует уделить контурным конденсаторам и стабильности питания.

    За сутки клей высох, но не до конца, далее катушку необходимо поместить в духовки и “запекать” там её в течение часа при температуре 120-140 градусов. После чего духовку надо выключить и держать заготовку там до полного остывания плиты. Это уберёт накопившиеся внутренние механические напряжения в керамике, вызванные резким нагревом.
    После “прожарки” БФ-2 застывает до каменного состояния, намертво приковав к керамическому каркасу обмотку, которая и без того очень плотно прилегает к трубке. Как известно, фарфор помимо отличных электроизолирующих свойств имеет ещё и минимальный коэффициент теплового расширения, то есть, его геометрические размеры (в нашем случае диаметр и длина трубки) почти не увеличиваются при нагреве и не уменьшаются при охлаждении. Поэтому, чем механически жёстче прилегает обмотка катушки к каркасу, тем стабильнее будет контур, а значит стабильнее и сам генератор.

    Пока сушится катушка, буду мотать контура ФНЧ и трансформатор низкочастотного фазовращателя. ПЭЛШО, настало твоё время.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Загрузка ...
    Adblock
    detector