Простой кв приемник прямого преобразования 10 160 м схема. Однополосный гетеродинный приемник с большим динамическим диапазоном. Диод VD1 - КС168А

Приемники прямого преобразования (ППП), точнее гетеродинные приемники, стали применяться радиолюбителями сравнительно недавно – с конца 60-х – начала 70-х годов прошлого века. Они очень быстро завоевали широкую популярность благодаря простоте схемы и высокому качеству работы. Особой популярностью пользовались простые (на нескольких транзисторах или одной-двух микросхемах) одно-двух диапазонные конструкции двухполосных ППП, доступные для повторения даже начинающим радиолюбителям. Как правило, обладая высокой чувствительностью, эти приемники имели относительно небольшой динамический диапазон по перекрестным помехам (ДД2) — коэффициент подавления АМ за редким исключением не превышал 70-80дБ. Попытки увеличить ДД2 и подавить вторую полосу хотя бы на 30-40дБ приводили к такому усложнению конструкции, что о массовом повторении не могло быть и речи.

Благодаря появлению в широкой продаже новых быстродействующих цифровых микросхем и качественных малошумящих ОУ появилась возможность реализовать новый подход в построении однополосных ППП, используя в качестве смесителя цифровые коммутаторы и применив в остальной схеме хорошо отработанную схемотехнику функциональных узлов на ОУ. Такой подход позволяет обеспечить хорошую повторяемость, гарантированно высокие параметры ППП и при этом отказаться от таких нетехнологичных элементов как многовитковые катушки индуктивности, симметрирующие трансформаторы и практически полностью исключить подстроечные элементы и трудоемкие регулировочные работы (разумеется, за исключением настройки контуров ПДФ и ГПД). Платой за это является повышенное количество микросхем и необходимомость предварительного подбора (если нет соответствующих прецизионных) некоторых резисторов и конденсаторов, что, впрочем, легко выполнить используя обычный китайский «цифровик».

Экспериментальный образец однополосного ППП, предлагаемый Вашему вниманию, является иллюстрацией одного из возможных вариантов схемотехничекого исполнения на современной элементной базе.

Основные параметры
Диапазоны рабочих частот, МГц — 1.8, 3.5, 7

Полоса пропускания приемного тракта
(по уровню — 6дБ), Гц — 400-2900

Чувствительность приемного тракта со входа смесителя
(полоса пропускания 2.5кГц, отношение С/Ш — 10дБ), мкВ, не хуже — 0,7*

Динамический диапазон по перекрестной модуляции (ДД2) при 30% АМ и расстройке 50кГц, не менее, дБ — 110*

Избирательность по соседнему каналу
(при расстройке от частоты несущей на -5,9 кГц + 3,7кГц), не менее, дБ – 60

Подавление верхней боковой полосы, не менее, дБ — 41

Коэффициент прямоугольности сквозной АЧХ

(по уровням -6, -60дБ) — 2,2

диапазон регулировки АРУ при изменении выходного напряжения на 12 дБ не менее, дБ — 72 (4000 раз)

Выходная мощность тракта НЧ на нагрузке 8 Ом, на менее, Вт 0,8

Ток, потребляемый от внешнего стабилизированного

источника питания 13.8В, не более, А — 0,4

* указанная цифра ограничена возможностями аппаратуры, примененной для измерений и, реально, может быть выше.

Узел А2 представляет собой гетеродин на основе одного, не переключаемого генератора на частоты 28-32МГц с электронной перестройкой частоты многооборотным резистором и делителя частоты с переменным коэффициентом деления 1,2,4. Необходимую стабильность при помощи ЦАПЧ и цифровой отсчет частоты обеспечивает узел А5, выполненный на основе готовой цифровой шкалы «Макеевская» , которую можно приобрести во многих регионах Украины и России и здесь не описывается, как вариант для самостоятельного изготовления можно рекомендовать хорошо зарекомендовавшую себя разработку А.Денисова [ 5]. Основную обработку сигнала — его преобразование, подавление верхней боковой полосы и фильтрацию выполняет узел А3. Для получения хорошей избирательности применен принцип последовательной селекции, когда кроме основного активного полосового фильтра фактически в каждом усилительном каскаде ограничивается полоса пропускания на уровне 300-3000Гц соотвествующим выбором номиналов разделительных конденсаторов и в цепях ООС.

Для подавления верхней боковой полосы используется метод, подробно описанный в и основанный на применении 6звенного фазовращателя в 4хфазной системе сигналов, позволяющий относительно простыми средствами, несмотря на повышенное количество элементов, получить хорошее подавление и высокую температурную и временную стабильность параметров. Для получения

4хфазной системы сигналов применяется цифровой фазовращатель, что существенно упрощает создание многодиапазонных конструкций.

Сигнал с выхода ПДФ поступает на смеситель, качестве которого применен недорогой и доступный восьмиканальный коммутатор 74НС4051 со средним временем переключения 20-22nS. Побудительной причиной такого выбора послужили феноменальные значения ДД, полученных радиолюбителями при испытании в качестве смесителей микросхем 74НС4066, 74НС4053 этой же серии . Эксперименты, проведенные при разработке этого приемника, подтвердили высокие динамические параметры смесителя на основе 74НС4051. По моим оценкам, потенциальный ДД2 (уровень подавления АМ – а именно он определяет динамический дипазон допустимых сигналов для ПП) для 74НС4051 на частотах до 7-8МГц составляет порядка 134-140дБ, сверху ограничен уровнями помехи АМ 300-400мВ, а снизу собственными шумами коммутатора, которые менее 0,05мкВ.

В предлагаемом вниманию читателей экспериментальном приемнике уровень ДД2 в 110дБ ограничен не смесителем, а предварительным УНЧ, сверху за счет прямого детектирования помех АМ в предварительном УНЧ, и может быть улучшен на 10-20дБ установкой дополнительных ФНЧ после смесителя, а с низу шумами предварительного УНЧ,реализованого, как и все остальные узлы, на недорогоми и доступном сдвоенном малошумящем (спектральная плотность шумов менее 5нВ/Гц) ОУ NE5532. Применение менее шумящих ОУ, например LT1028 c 1нВ/Гц, позволит улучшить чувствительность в 3-4 раза, т.о. увеличить ДД2 еще на 10-12дБ.

Применение в качестве смесителя восьмиканального коммутатора (в нашем случае используется только половина — четыре канала)74НС4051 позволило упростить схему, за счет того, что функции фазовращателя выполняет внутренняя логика управления коммутатора, на адресные входы которой поступают сигналы управления со счетчика на 4 . При этом частота гетеродина должна быть в четыре раза выше рабочей частоты. В результате на выходе смесителя образуется 4х фазная система сигналов, которая после предварительного усиления поступает на 6-ти звенный фазовращатель. Далее сигнал нижней боковой полосы, получивший нулевой фазовый сдвиг суммируется на сумматоре, а зеркальной верхней полосы, получивший фазовый сдвиг 180градусов вычитается и подавляется. К выходу сумматора подключен основной активный полосовой фильтр, представляющий собой последователь включенные ФВЧ 3-го и ФНЧ 6-го порядков.

Отфильтрованный полезный сигнал поступает на узел А4, состоящий управляемого напряжением усилителя, промежуточного усилителя и оконечного УНЧ, к выходу которого подключен громкоговоритель, детектора АРУ и регуляторов усиления и громкости.

Принципиальная схема узла А3 — основного блока приема и обработки сигнала приведена на рис.2. Далее по тексту позиционные обозначения деталей функциональных узлов А2, А3, А4 (рис. 2-4) будут иметь дополнительную индексацию (соответственно 2С1, 3С1 и т. п.), которая условно на этих рисунках не приведена. Позиционные обозначения навесных деталей на схеме межблочных соединений приемника рис. 5 не повторяются, поэтому ссылки на них даны без дополнительных индексов.

Сигнал с выхода диапазонного фильтра (на схеме не показан, как уже отмечалось, в этом качестве автор применил преселектор, описанный в ) через согласующий трансформатор 3Тр1 поступает на резистор 3R5 и далее на 4хфазный смеситель 3DD1, выполненный на основе восьмиканального коммутатора 74НС4051. Для увеличения быстродействия коммутатора микросхемы 3DD1,3DD2 запитаны повышенным напряженим питания +8В от стабилизатора 3DA5, что представляется вполне допустимым, т.к. опыт показывает, что микросхемы серии 74НС, 74АС надежно работают при увеличении напряжения питания до 10В.

Резистор 3R5 улучшает балансировку и выравнивает сопротивления открытого состояния ключей, имеющие сопротивление порядка 50 ом при технологическом разбросе +-5 ом На вход коммутатора через резистор 3R6 подается напряжение смещения, которое образуется в средней точке резистивного делителя 3R3 3R4 и равное половине напряжения питания, что обеспечивает работу его на максимально линейном участке Сигналы управления на коммутатор поступают с синхронного счетчика-делителя на 4, выполненного на D-триггерах микросхемы 3DD2 74НС74, включенных по кольцевой схеме Джонсона. Несмотря на внешнюю схожесть с цифровым фазовращателем, предложенным В.Т.Поляковым , в данной схеме его основная функция – счетчик.

Функции фазовращателя выполняет внутренняя схема управления самого коммутатора, т.к. применено нестандартное включение, для наглядности на рис. 2 напротив соответствующих выводов микросхемы 3DD1 указаны фазы выходного сигнала. К выходу каждого из 4 фазных каналов подключены конденсаторы нагрузки, эффективно выделяющие полезный сигнал и подавляющие побочные продукты преобразования. Причины этой эффективности в том, что этот 4хфахный смеситель на ключах + конденсаторы представляет собой пример классического цифрового фильтра (или, если, угодно фильтра на переключаемых конденсаторах). Первым это схемное решение применительно к смесителям описал и запатентовал Тейлор и называется эта схема детектор Тейлора.

Где Rист, Ом сумма сопротивлений антенной цепи 50ом, трансформированное 3Тр1 в 9раз, т.е.450 ом, сопротивления открытого ключа (порядка 50 ом) и резистора 3R5, Снагр равна сумме коденсаторов 3С8,3С9 в фарадах, а n=4 – количество переключаемых конденсаторов. В нашем случае, расчетное значение частоты среза 3400Гц – с одной стороны обеспечивает хорошое подавление внеполосных помех, а с другой вносит заметный дополнительный фазовый сдвиг в полезный сигнал, поэтому соответствующие емкости во всех 4 каналах должны быть термостабильны и подобранны с точностью не хуже 0,5% (здесь и далее подразумевается точность подбора элементов 4х каналов между собой, абсолютное значение может иметь разброс до 5 %). Этим требованиям соотвествуют низкочастотные конденсаторы серии МБМ, К71,К73 и т.п., а для эффективной фильтрации на ВЧ им параллельно подключены керамические конденсаторы относительно небольшой емкости (возможные значения 1000-4700пф) с термостабильностью не хуже М1500.

К нагрузочным кондесаторам смесителя через разделительные кондесаторы 3С10, 3С13, 3С16, 3С19 большой емкости (на первый взгляд, применение разделительных конденсаторов после смесителя излишне, т.к. в идеально работающем смесителе напряжение на нагрузочных конденсаторах одинаково, но на практике из-за некоторой несимметиричности каналов появляется небольшое шумовое напряжение, увеличивающее при непосредственном подключении предварительных усилителей общие шумы в 2-3 раза), которые обязательно должны быть неэлектролитическими, подключены предварительные усилители 3DA1, 3DA2, включенные по схеме дифференциального измерительного усилителя, дополнительно улучшающие симметрию сигналов и подавляющие синфазные помехи (продукты детектирования АМ, наводки с частотой сети и пр.) пропорционально Кус=1+2*(3R12/3R11), в данном случае в 13 раз. Такая величина предварительного усиления оптимальна на взгляд автора для того чтобы скомпесировать потери в 6звенном фазовращателе. Резисторы в цепях обратной связи 3R11….16 необходимо подобрать с точностью не хуже 0,5%. К выходам дифференциального предусилителя подключен 4хфазный 6 звенный RC фазовращатель на элементах R17-R40 и C21-C44 . Такой фазовращатель, несмотря на повышенное число элементов, прост по конструкции. Благодаря взаимной компенсации фазовых и амплитудных дисбалансов отдельных цепочек в нем можно использовать элементы с допуском +-5% абсолютного значения (разумеется, точность подбора в четверках должна быть не хуже 0,5%)при сохранении высокой точности фазового сдвига. При указанных на схеме значениях элементов расчетное значение подавление зеркальной боковой полосы в диапазоне частот 300-3300Гц порядка 50дБ, но практически из-за разброса значений элементов и конечного сопротиления сумматора подавление составляет 41-43дБ. Далее 4х фазный сигнал поступает на входы сумматора 3DA3.1, выполненного на основе дифференциального усилителя с входным сопротивлением 330кОм и коэффициентом усиления 10,

где благодаря полученным фазовым сдвигам сигналы нижней боковой полосы складываются и усиливаются, а нижней – вычитаются и подавляются. К выходу сумматора подключен активный основной фильтр частоты сигнала, выполненный на трех поледовательно включенных звеньях 3-го порядка – одном ФВЧ с частотой среза 350Гц на ОУ 3DA3.2 и двух ФНЧ с частотой среза 3000Гц на ОУ 3DA4.1 и 3DA4.2 соответственно.

Для улучшения развязки и снижения помех по цепи питания каскады сумматора и фильтров запитаны через отдельный интегральный стабилизатор 3DA6. Делитель напряжения питания 3R52,3R57 обеспечивает подачу напряжения смещения для нормальной работы ОУ 3DA3.2, 3DA4 при однополярном питании.

Отфильтрованный сигнал с выхода Х9 узла А3 поступает на вход Х1 узла А4, принципиальная схема которого приведена на рис.3, и через разделительный конденсатор 4С2 на регулируемый усилительный каскад на ОУ 4DA1.1. Его Кус определяется соотношением суммарного сопротивления параллельно включенных в цепи ООС резистора 4R4 и сопротивления канала сток –исток полевого транзистора 4VT1 КП307Г (здесь можно применить любые транзисторы из серий КП302,303,307, имеющие напряжение отсечки не более 3,5В при максимально большом начальном токе стока) к резистору 4R2 и при изменении напряжения смещения на затворе 4VT1 от 0 до +4В изменяется в диапазоне от 3 до 0,0005 раз или +10…-66дБ, что позволяет применить эффективную автоматическую (АРУ) и ручную регулировку общего усиления приемника (своего рода аналог регулировки по ВЧ,ПЧ в супергетеродинах). Цепочка 4R5,4R7,4С4 обеспечивает подачу на затвор 4VT1 половину напряжения сигнала, что улучшает линейность регулировочной характеристики полевого транзистора , в результате чего даже при входном сигнале 2эфф (максимально возможный сигнал на выходе основного полосового фильтра) уровень нелинейных искажений не превышает 1%.

Сигнал с выхода 4DA1.2, обеспечивающего усиление 50 для нормальной работы АРУ, поступает через пассивный полосовой фильтр 4С13,4R12,4C15, снижающий избыток усиления в 4 раза на регулятор громкости R и далее через однозвенный ФНЧ (4R16,4C17) на вход оконечного УНЧ 4DA3 LM386 с Кус=20.

Сигнал с выхода 4DA1.2 через цепочку 4С12,4R11 поступает на детектор АРУ, выполненный на диодах 4VD1-4VD5 и имещий две цепи управления — инерционную на конденсаторе 4С8 и относительно быстродействующую на конденсаторе 4С9, позволяющую улучшить работу АРУ в условиях импульсных помех. Общая точка соединения элементов детектора АРУ подключена к делителю 4R13, 4R14 напряжения питания, создающему начальное напряжение смещения полевого транзистора. Подстроечным резистором 4R15 устанавливается оптимальное начальное напряжение смещения для конкретного экземпляра транзистора и при необходимости корректируют начальное значение общего усиления приемника. Резистором Rrf осуществляют оперативную регулировку общего усиления.

Для улучшения развязки и снижения помех по цепи питания входные каскады запитаны через отдельный интегральный стабилизатор 4DA2. Делитель напряжения питания 4R1,4R3 обеспечивает подачу напряжения смещения для нормальной работы ОУ 4DA1 при однополярном питании.

Принципиальная схема узла 2 (ГПД) приведена на рис. 4

За основу взята немного модернизированная схема ГПД от трансивера YES-98M на базе генератора Колпитца. Активный элемент ГПД — транзистор 2VT2 включен по схеме эмиттерного повторителя, за счет высокого входного сопротивления и небольшой емкости конденсатора 2С11, шунтирование колебательного контура незначительно. Генератор, собранный по схеме Колпитца, известен своей устойчивой генерацией, а две ветви отрицательной обратной связи: параллельная (резистор 2R12) и последовательная (резистор 2R14) обеспечивают работу транзистора 2VT2 в режиме генератора постоянного (термостабильного) тока. Малая емкость эмиттерного перехода транзистора КТ368А (около 2 пФ) и низкое выходное сопротивление каскада создают условия для хорошей развязки колебательной системы в целом от последующей нагрузки.Емкость коллектора 2VT2 (около 1,5 пФ) во много раз меньше конденсатора 2С8, и не оказывает влияния на колебательную систему. Использование малошумящего транзистора КТ368А (с нормированным коэффициентом шума) и вышеперечисленных особенностей способствует созданию генератора с хорошей термостабильностью и малым уровнем боковых (фазовых) шумов.Эмиттерный повторитель на транзисторах 2VT3 (возможна замена на КТ316,КТ325), имеющий низкое выходное сопротивление и малые межэлектродные емкости обеспечивает хорошую развязку задающего генератора от последующих каскадов.

Элементами 2DD1.1 и 2DD1.2 формируется сигнал прямоугольной формы. Триггеры 2DD2.1 и 2DD2.2 предназначены для деления частоты ГПД на 2 или на 4 для диапазонов соответственно 3,5 или 1,8МГц. Шифратор, собранный на диодах 2VD7…2VD9 и элементах микросхем DD1 и DD3, при подаче диапазонного напряжения +13,8В, обеспечивает выбор соответствующего поддиапазона. При этом не участвующие в делении триггеры блокируются, что исключает появление от них помех на частоте приема. С выхода DD3.3 сигнал подается на счетчик преобразовательного блока (вход Х3 узла А3). Перестройка по частоте осуществляется варикапами КВ132А и многооборотным потенциометром СП5-39Б, хотя недостатки такого способа настройки хорошо известны. Традиционный способ перестройки с переменным конденсатором, конечно же, предпочтительнее, а его качественные показатели выше.

Цепочка 2R1, 2С2 2R5,VD3, 2С5 представляет собой часть схемы цифровой автоматической подстройки частоты (ЦАПЧ), реализуемой при использовании цифровой шкалы «Макеевская», что позволяет работать не только SSB и CW, но и цифровыми видами связи

Собственно генератор работает в интервале частот от 28 до 32 МГц.

Следует отметить, что на 40-метровом диапазоне интервал перестройки приемника излишне широк и составляет 1МГц, что приводит к высокой плотности настройки, поэтому для посредством подстроечного резистора 2R4 ограничен пределами 28,0… 28,8 МГц(7-7,2МГц) . На диапазонах 1,8 и 3,5МГц этот резистор шунтирован открытым ключом на транзисторе 2VT1 (возможно применение КТ208,КТ209,КТ502 с любым буквенным индексом), который закрывается при подаче управляющего напряжения +13,8В от переключателя диапазонов на вывод 7МГц Транзистор 2VT2 отбирается по максимальному усилению, не менее 100. Для подбора контурных конденсаторов потребуются конденсаторы с разными ТКЕ: МПО, П33 и М47. В качестве 2DD1, 2DD3 можно применить ТТЛ серию 555ЛА4, а вместо

2DD2 – 555ТМ2, быстродействуюшие КМОП КР1554ЛА4, КР1554ТМ2, или 74НС10 и 74НС74 соответственно. Диоды КД522 можно заменить практически любыми кремниевыми высокочастотными диодами с малыми обратными токами (например, КД503, КД521).

Схема межблочных соединений приемника приведена на рис.5. Все межплатные соединения высокочастотных цепей выполнены тонким коаксиальным кабелем, а низкочастотных – обычным экранированным. Стабилизатор напряжения питания цифровой шкалы DА1 (Крен 5А или 7805) греется несильно (ток потребления с импортными АЛС не более 200мА.), поэтому можно прикрутить в любом удобном месте корпуса. Гасящий резистор R2 мощностью не менее 2Вт. Переменные резисторы R1 (Настройка), R3(регулировка Громкости), R4 (регулировка Усиления) и переключатели SA1 (Включение Аттенюатора -20дБ), SA2 (переключатель диапазонов), SA3 (Включение ЦАПЧ) располагаются на передней панели. Платы в корпусе приемника устанавливаются на металлических стойках, но это не исключает дополнительной шины «земли», которая соединяет все платы между собой.

О деталях. Как уже отмечалось выше, для успешного повторения некоторые позиции резисторов и конденсаторов блока А3 требуют предварительного подбора. С помощью цифрового омметра, например, китайского «цифровика» это легко подобрать пары или четверки с точностью до третьего знака, приняв во внимание тот факт, что как правило, абсолютное значение может иметь разброс до 5 %. У многих моделей мультиметров есть и режимы измерения емкости, что позволит легко подобрать и конденсаторы. Автор для подбора конденсаторов использовал приставку к частотомеру для измерения индуктивности , подключив к ней катушку индуктивнстью несколько десятков мкГ. После этого, подключая «на весу» конденсаторы, выбираем те, что дают близкие значения частоты. Разброс значений у конденсаторов из одной заводской партии небольшой. Если конденсаторы из одной коробки, то как правило, из десятка получалось подобрать две четверки с точностью не хуже 1%. Несмотря на кажущуюся сложность подбора, автор на подбор всех четверок резисторов с точностью до 3х знаков и конденсаторов с точностью до 2х знаков потратил не более часа.

Конденсаторы фазовращателя должны быть термостабильны, ни в коем случае нельзя применять низкочастотную керамику групп ТКЕ Н30,Н70 и Н90 (емкость последних может изменяться при колебаниях температуры почти в 3 раза). Можно применить металлобумажные МБМ, пленочные и металлопленочные серий К7Х-ХХ. Такие же типы конденсаторов желательно применять в составе активных фильтров и разделительных в каскадах УНЧ, т.к. они определяют АЧХ. При этом допустимый разброс номиналов может быть 10% и в этих узлах с большим успехом можно применить экземпляры, не прошедшие отбор для фазовращателя.

Блокировочные керамические и электролитические могут быть любого типа.

Катушка L1 индуктивностью около 0,8 мкГ генератора плавного диапазона намотана на ребристом керамическом каркасе диаметром 12 мм. Она имеет 12 витка провода ПЭВ-2 0,5-0,7мм, уложенного в канавку с шагом 1мм и размещается в экране, в качестве которого можно использовать, например, корпус от реле РЭС-6.

Согласующий трансформатор 3Тр1 содержит 15-18 витков сложенным втрое проводом диаметром ПЭЛШО (можно применить и ПЭВ,ПЭЛ)0,1-0,25мм с небольшой скруткой(3 крутки на см) на ферритовом колечке диаметром 7-10мм с проницаемостью 1000-2000 Высокочастотные дроссели – ДМ-0,1 номиналом 50-200мкг, их можно намотать на ферритовых колечках диаметром 7-10мм с проницаемостью 1000-2000, достаточно 25-30 витков проводом диаметром 0,15-0,3 мм.

Детали, устанавливаемые методом навесного монтажа на шасси (см. рис.5), могут быть любого типа. Исключение составляет многооборотный переменный резистор R1 СП5-39Б. Этот резистор должен иметь высокое качество. Нестабильность сопротивления, неравномерность его изменения будут существенно ухудшать работу приемника. При необходимости его можно заменить двумя обычными потенциометрами, включенными согласно рис.6.

Особые требования к остальным деталям, если таковые есть, высказаны выше, при описании узлов.

Конструкция и монтаж. Большинство деталей приемника смонтированы на трех печатных платах, соответствующим трем его блокам А2 (рис.7),А3(рис.8),А4(рис.9), из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Вторая сторона служит общим проводом и экраном. Отверстия вокруг выводов деталей, не соединенных с общим проводом, следует зенковать сверлом диаметром 2,5-3,5мм. Выводы деталей, соединенных с общим проводом, отмечены крестиком. Архив с авторскими чертежами печатных плат в формате lay можно

Фото смонтированных узлов и приёмника в целом

Налаживание приемника следует начинать с узла А2 ГПД, который на период настройки отключают от основного узла. Сначала нужно подать на вывод 2Х1 с вспомогательного делителя напряжение порядка 2,7В и закоротить перемычкой конденсатор 2С12. Подав напряжение питания, следует подбором резистора 2R12 выставить напряжение на эмиттере транзистора 2VT2 порядка 1,4-1,6В при применении в качестве 2DD1 ТТЛ серий 1533ЛА4,555ЛА4 или 2,3-2,6В если применяются КМОП КР1554ЛА4,74НС10. После этого можно убрать перемычку и подать на вывод 2Х8 (включение диапазона 1,8МГц) управляющее напряжения питания. К выходу ГПД (вывод 2Х12) подключают через резистор сопротивлением 200…300 Ом цифровую шкалу или частотомер. Переведя движок резистора R1 в верхнее по схеме положение, подбором конденсатора 2С12 и подстройкой 2С10 устанавливают частоту генерации чуть ниже 7000 кГц (на 5…10 кГц). Затем движок резистора R8 переводят в нижнее по схеме положение. Рабочая частота при этом должна быть чуть выше 8000 кГц. Если это не удается сделать и перекрытие получается меньше, то следует установить конденсатор 2С9 большей емкости и наоборот, если перекрытие больше – емкость конденсатора 2С9 несколько снизить. Поскольку емкость этого конденсатора несколько влияет на частоту ГПД, после изменения его значения следует еще раз проверить перекрытие ГПД по частоте. Добившись необходимого значения на диапазоне 1,8МГц, ГПД переводят на диапазон 7МГц подачей управляющее напряжения питания на вывод 2Х9. Затем движок резистора R8 переводят в нижнее по схеме положение и подстройкой резистора 2R4 устанавливают частоту генерации чуть выше 28800 кГц.На последнем этапе налаживания ГПД проверяют стабильность частоты генератора и при небходимости производят термокомпесацию известными методами. В авторском варианте применялись контурные коденсаторы с ТКЕ М47 и дополнительной термокомпенсации не производилось. При этом на 7МГц первончальный выбег частоты за первые 2 минуты не превысил 800Гц, в дальнейшем нестабильность частоты была менее 100Гц за 15 мин. При включении ЦАПЧ частота была неизменной в течении нескольких часов.

Основной блок обработки сигнала (узел А3) и УНЧ (узел 4) при использовании деталей требуемых номиналов и отсутствии ошибок в монтаже налаживания не требуют.

Последний этап в налаживании приемного тракта - установка порога АРУ и пределов регулировки усиления. Для этого движки резистора R3 Громкость и резистора R4 Усиление(см. рис. 5) устанавливают в левое по схеме положение, а движок подстроечного резистора 4R15 – в правое.

На вход приемника подключите резистор 50ом.

К выходу приемника параллельно динамику (выводы 4Х7,4Х8) подключают осцилограф или авометр в режиме измерения переменного напряжения.

Перемещением движка подстроечного резистора 4R15 найдите положение, при котором шум начнет уменьшаться и дальнейшим перемещением выставите уровень шума, который еще «не давит на уши» (по мнению автора – порядка 30-40мВ). Это и будет оптимальная настройка порога АРУ (начало срабатывания порядка 2-3мкВ)и общего начального усиления (порядка 120-150 тысяч) .

Список литературы

1. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. ― М.: Мир, 1982,.
2. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: том1. ― М.: Мир, 1983
3. С. Беленецкий. Простой преселектор для многодиапазонного приемника. Радио, 2005, №9, с.70-73 или
4. В. Абрамов (UX5PS)C. Тележников (RV3YF) Коротковолновый трансивер “Дружба-М ”. http://www.cqham.ru/druzba-m.htm .
5. А. Денисов. Цифровая шкала — частотомер с ЖК индикатором и автоподстройкой частоты. http://ra3rbe.qrz.ru/scalafc.htm
6. Поляков В. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. ― М.: Патриот, 1990.
7. R.Green. “Bollet-proof” rf mixer.-“Electronics Word+Wireless Word”, №1/99, с.59

8.«Идеальный» смеситель для приёмника прямого преобразования Г. Брагина http://www.cqham.ru/trx41_01.htm

9.D.Tayloe, N7VE, “Letters to the Editor, Notes on “ideal” Commutating Mixers (Nov/dec 1999), “QEX, March/April 2001, p/61

1. Г.Брагин. Модернизированный ГПД для трансивера «YES-98M. ― Радио Дизайн N 14, c.3-7

11.Приставка для измерения индуктивности в практике радиолюбителя. С. Беленецкий.-Радио, 2005, №5, с.26

ж.Радио, 2005г. №10, 11

Доработка приемника. Как отмечалось в описании приемника, из-за конечного сопротивления сумматора степень подавления зеркальной боковой полосы значительно ниже теоретической (особенно это заметно во многозвенных фазовращателях-полифайзерах). Основной способ улучшения работы полифайзера (вплоть до теоретических пределов) — увеличение на порядки(!) входного сопротивления сумматора, например, применением повторителей напряжения на ОУ или на полевиках. В процессе дальнейших испытаний и экспериментов с приемником была проведена доработка схемы, позволяющая ЛЕГКО получить подавление, близкое к теоретическому пределу. При этом схема и конструкция приемника даже немного упрощается.
Для этого нужно (см. схему на рис.2 или ж.Радио, 2005, №10 стр.61-64)убрать резисторы R41, R45 и конденсатор С46, резистор R46 увеличить до 33кОм, а резистор R44 заменить проволочной перемычкой. На печатной плате (см.рис.8) следует разорвать соединение (перерезать дорожки) в 2-х местах

1.между точками соединяющими R37, С42 и R38, С43
2.между точками соединяющими R39,С44 и R40,R42, С41.
Сигнал теперь снимается с фазовращателя в одной точке через неинвертирующий вход ОУ (вх. сопротивление не менее сотни МОм). При этом ИЗМЕРЕННЫЙ коэф. передачи близок к 1. Занятно в этой схеме то, дополнительный сумматор не нужен, т.к. однополосный сигнал хорош его качества уже СФОРМИРОВАН (!!!) в самом фазовращателе. Причем, независимо от точки съема сигнала — пробовал снимать сигнал со всех четырех цепочек, разумеется по очереди.Впервые такое схемное решение промелькнуло на http://www.hanssummers.com/radio/polyphase/
И откровенно говоря, я не обратил на него серьезного внимания —
документация сделана от руки, кусочками — подумал, мол поленился автор дорисовать еще 3 ОУ на выходе фазовращателя. Пока сам на практике не убедился — работает и хорошо работает!
Разумеется, это в определенном смысле компромисное решение, позволяющее получить простыми средствами хорошие результаты в приемнике ценой отказа от классического способа снятия сигнала. При котором (здесь позволю себе процитировать поясняющий комментарий В.Т.Полякова из личной переписки по поводу способов снятия сигналов с полифайзера) «если снять еще и сигнал с противоположного по фазе выхода ФВ, инвертировать его и сложить с первым, то выходное напряжение удвоится. И более того, если оставшиеся два выхода соединить с уже использованными, выходные напряжения будут меньше зависеть от нагрузки ФВ. Видимо, так и рассуждал создатель этого ФВ с совершенно непроизносимой по-русски фамилией Gschwindt, опубликовавший схему то ли в немецком, то ли в венгерском журнале в 70-х годах.»

После такой доработки общий Кус получается порядка 130-150тыс, уровень собственных шумов на выходе примерно 27-30мВ – оптимальные на мой взгляд значения и в корректировке не нуждаются. можно скачать вариант чертежей печатных плат от Павла Семина (syomin) , выполненных в Sprint Layout 4.0 уже с учетом этой доработки, в которых удалось немного снизить размеры плат.

С момента публикации описания приемника уже несколько коллег повторили конструкцию и остались довольны качеством работы этого приемника. Ниже, тоже в качестве примера, приведены фото конструктивного исполнения Игорем Тредитом (Robin ). Игорь изготовил вариант печаной платы Павла Семина.

Важный момент — Игорь при повторении приемника столкнулся с небольшой проблемой (это единственный известный мне случай, но хочу подробнее рассмотреть этот вопрос – может кому-то пригодится) – из-за недостаточной амплитуды (менее 0,25В эфф) на выходе ГПД при включении диапазона 7МГц неустойчиво, вплоть до самовозбуждения на СВЧ, работали триггеры 74НС74. Причина, на мой взгляд, была в комбинации неудачного экземпляра 1533ЛА4, усиление которой сильно падает на частотах порядка 29-30МГц и напряжения смещения триггера DD2.1 (см. рис.2), которое из-за разброса сопротивлений R1, R2 может отличаться от оптимального. Лучшим способом было бы поставить более удачный экземпляр микросхемы DD3 (см.рис. 4) или «поиграться» значениями R1, R2(см. рис.2), но это легко сделать, если микросхемы установлены на панельках. А что делать, если они запаяны в плату? Остается подбор смещения значениями R1, R2 или поступить так, как сделал Игорь. Оставив напряжение питания коммутатора прежним – 8В, он уменьшил напряжение питания микросхемы DD2 до 6В, тем самым увеличив относительную амплитуду сигнала ГПД по отношению к порогу срабатывания триггера, который практически прямо пропорционально зависит от напряжения питания триггера.

Проще всего это сделать, подав питание на DD2 через резистор 62-100 ом (подбирается по устойчивой работе триггеров на диапазоне 7МГц). Последний нужной включить в разрыв печатного проводника (см. рис.8) между ножной 16 DD1 и конденсатором С2.

Конденсаторы для полифайзера-фазовращателя Игорь не подбирал – поставил из одной партии. И тем не менее степень подавления верхней боковой получилась высокая – значит в конструкции есть определенный технологический запас. Игорь (Robin ) очень доволен работой приемника. При проведении сравнительного прослушивания эфира на Радио-76М2 и этого ППП, отдает предпочтение последнему, отмечая его особую мягкость звучания и прозрачность эфира.

В заключение хочу поблагодарить коллег и единомышленников по форуму http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=4032

(Валерий RW3DKB, Сергей US5QBR, Андрей WWW, Павел syomin ,Юрий UR5VEB, Александр Т, Oleg_Dm., Tadas, Александр М, Alex007, Kestutis, US8IDZ, K2PAL , Victor, Игорь Robin и многих других) , посвященному проблемам и путям развития Т/ППП, тех,чей энтузиазм и прямо-таки фанатичная влюбленность в ТЕХНИКУ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ пробудили во мне, да и во многих, интерес и желание вновь заняться ППП, тех, кто заботливо и неустанно поддерживал настоящий водопад информации со всего мира о новинках и подходах, современных концепциях, методах и схемных реализациях техники ПП. Спасибо всем Вам друзья. Нас уже много — поклонников ТЕХНИКИ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ.

С удовлетворением могу отметить, что конструкция действительно получилась легка и доступна в повторении, при этом параметры получаются отличные, не хуже заявленных!

Например, коллега Олег Дмитриевич Потапенко, имеющий возможность инструментальных измерений после тщательного промера получил чувствительность 0,6мкВ, ДД2 порядка 107-109дБ и подавление верхней боковой – более 54дБ). Представляют несомненный интерес его результаты измерений ДД3 ППП двухчастотным методом, для чего применялись

генераторы с низким уровнем фазовых шумов IFR2040 от фирмы Aeroflex (она же IFR, еще ранее она же Marconi).
1. Подключаем к ППП два ГСС IFR2040 через сумматор с затуханием 3 дб.
Выходы обоих генераторов отключены — OFF
Измеряем напряжение шумов на выходе ППП милливольтметром В3-38Б.
Uш=19,5мВ
2. Измеряем чувствительность
Настраиваем генераторы
F1=3,3329 МГц (рабочая) выход – ON (включен)
F2=3,4349 МГц (помеха2) выход – OFF (отключен)
Подаем сигнал Uс1 = -111,8 dbm, при котором Uвых=62 мВ (С/Ш=10 дБ)
Если прибавить 3 дБ сумматора, получим

S=-114,8 dbm при С/Ш=10 дБ.

3. Включаем помехи с разносом 50 кГц, принимаем на частоте 2F1-F2=3,3329 МГц
F1=3,3839 МГц (помеха1) выход – ON
F2=3,4349 МГц (помеха2) выход – ON
Устанавливаем равные амплитуды сигналов
Uс1= Uс2=-13,3 dbm, при которых Uвых=62 мВ
4. Вычисляем ДД3 = -13,3-(-111,8) = 98,5 дБ

II. Для разноса 20 кГц

F1=3,3539 МГц (помеха1)
F2=3,3749 МГц (помеха2)
Uс1= Uс2=-14,3 dbm и ДД3 = -14,3-(-111,8) = 97,5 дБ

После этого я провел измерения чувствительности без сумматора
1. Закорачиваем вход ППП через 51 Ом Uш=17,5мВ
S = -116 dbm, при С/Ш = 10 дБ (Uвых=55 мВ)
2. Для разноса 50 кГц еще раз измерил ДД3
Uс1= Uс2=-14 dbm (или 44,6 мВ) при котором на выходе 55 мВ
ДД3 = -14 -(-116)-3 = 99 дБ

Приемник без корпуса, без экранировки, гетеродин самодельный кварцевый с кварцевым двухкристальным фильтром на выходе, источник питания Б5-29 (+14 В). Сигнал подавался без ДПФ, прямо на входной транс смесителя.
Очевидно, именно из-за отсутствия экранировки несколько плавают значения Uш, S от измерения к измерению.,

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

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.

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

Список радиоэлементов

Схема простого КВ приемника наблюдателя на любой радиолюбительский диапазон

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ “

Сегодня мы рассмотрим очень простую, и в тоже время обеспечивающую неплохие характеристики схему – КВ приемник наблюдателя – коротковолновика .
Схема разработана С. Андреевым. Не могу не отметить, что сколько я не встречал в радиолюбительской литературе разработок этого автора, все они были оригинальны, просты, с прекрасными характеристиками и самое главное – доступны для повторения начинающими радиолюбителями.
Первый шаг радиолюбителя в стихию обычно всегда начинается с наблюдения за работой других радиолюбителей в эфире. Мало знать теорию радиолюбительской связи. Только прослушивая любительский эфир, вникая в азы и принципы радиосвязи, радиолюбитель может получить практические навыки в проведении любительской радиосвязи. Эта схема как раз и предназначена для тех кто хочет сделать свои первые шаги в любительской связи.

Представленная схема приемника радиолюбителя – коротковолновика очень проста, выполнена на самой доступной элементной базе, несложная в настройке и в тоже время обеспечивающая хорошие характеристики. Естественно, что в силу своей простоты, эта схема не обладает “сногсшибательными” возможностями, но (к примеру чувствительность приемника около 8 микровольт) позволит начинающему радиолюбителю комфортно изучать принципы радиосвязи, особенно в 160 метровом диапазоне:

Приемник, в принципе, может работать в любом радиолюбительском диапазоне – все зависит от параметров входного и гетеродинного контуров. Автор этой схемы испытывал работу приемника только для диапазонов 160, 80 и 40 метров.
На какой диапазон лучше собрать данный приемник. Чтобы это определить, надо учесть в каком районе вы проживаете и исходить из характеристик любительских диапазонов.
()

Приемник построен по схеме прямого преобразования. Он принимает телеграфные и телефонные любительские станции – CW и SSB.

Антенна. Работает приемник на несогласованную антенну в виде отрезка монтажного провода, который можно протянуть под потолком комнаты по диагонали. Для заземления подойдет труба водопроводной или отопительной системы дома, которая подключается к клемме Х4. Снижение антенны подключается к клемме Х1.

Принцип работы. Входной сигнал выделяется контуром L1-C1, который настроен на середину принимаемого диапазона. Затем сигнал поступает на смеситель, выполненный на 2-х транзисторах VT1 и VT2, в диодном включении, включенных встречно-параллельно.
Напряжение гетеродина, выполненного на транзисторе VT5, подается на смеситель через конденсатор С2. Гетеродин работает на частоте в два раза ниже частоты входного сигнала. На выходе смесителя, в точке подключения С2, образуется продукт преобразования – сигнал разности входной частоты и удвоенной частоты гетеродина. Так как величина этого сигнала не должна быть более трех килогерц (в диапазон до 3-х килогерц укладывается “человеческий голос”), то после смесителя включен ФНЧ на дросселе L2 и конденсаторе С3, подавляющий сигнал частотой выше 3-х килогерц, благодаря чему достигается высокая избирательность приемника и возможность приема CW и SSB. При этом, сигналы АМ и FM практически не принимаются, но это и не очень важно, потому, что радиолюбители в основном используют CW и SSB.
Выделенный НЧ сигнал поступает на двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах VT3 и VT4, на выходе которого включаются высокоомные электромагнитные телефоны типа ТОН-2. Если у вас есть только низкоомные телефоны, то их можно подключать через переходной трансформатор, к примеру от радиоточки. Кроме того, если параллельно С7 включить резистор на 1-2 кОм, то сигнал с коллектора VT4 через конденсатор емкостью 0,1-10 мкФ можно подать на вход любого УНЧ.
Напряжение питания гетеродина стабилизировано стабилитроном VD1.

Детали. В приемнике можно использовать разные переменные конденсаторы: 10-495, 5-240, 7-180 пикофарад, желательно, чтобы они были с воздушным диэлектриком, но подойдут и с твердым.
Для намотки контурных катушек (L1 и L3) используются каркасы диаметром 8 мм с резьбовыми подстроечными сердечниками из карбонильного железа (каркасы от контуров ПЧ старых ламповых или лампово-полупроводниковых телевизоров). Каркасы разбираются, разматываются и от них спиливается цилиндрическая часть длиной 30 мм. Каркасы устанавливаются в отверстия платы и фиксируются эпоксидным клеем. Катушка L2 намотана на ферритовом кольце диаметром 10-20 мм и содержит 200 витков провода ПЭВ-0,12 намотанных внавал, но равномерно. Катушку L2 можно также намотать на сердечнике СБ а затем поместить внутрь броневых чашек СБ склеив их эпоксидным клеем.
Схематическое изображение крепления катушек L1, L2 и L3 на плате:

Конденсаторы С1, С8, С9, С11, С12, С13 должны быть керамическими, трубчатыми или дисковыми.
Намоточные данные катушек L1 и L3 (провод ПЭВ 0,12) номиналы конденсаторов С1, С8 и С9 для разных диапазонов и используемых переменных конденсаторах:

Печатная плата сделана из фольгированного стеклотекстолита. Расположение печатных дорожек – с одной стороны:

Налаживание. Низкочастотный усилитель приемника при исправных деталях и безошибочном монтаже в налаживании не нуждается, так-как режимы работы транзисторов VT3 и VT4 устанавливаются автоматически.
Основное налаживание приемника – налаживание гетеродина.
Сначала нужно проверить наличие генерации по наличию ВЧ напряжения на отводе катушки L3. Ток коллектора VT5 должен быть в пределах 1,5-3 мА (устанавливается резистором R4). Наличие генерации можно проверить по изменению этого тока при прикосновении руками к гетеродинному контуру.
Подстройкой гетеродинного контура надо обеспечить нужное перекрытие гетеродина по частоте, частота гетеродина должна перестраивается в пределах на диапазонах:
– 160 метров – 0,9-0,99 МГц
– 80 метров – 1,7-1,85 МГц
– 40 метров – 3,5-3,6 МГц
Проще всего это сделать, измеряя частоту на отводе катушки L3 при помощи частотомера, способного измерять частоту до 4 МГц. Но можно воспользоваться и резонансным волномером или генератором ВЧ (методом биений).
Если вы пользуетесь генератором ВЧ, то можно одновременно настроить и входной контур. Подайте на вход приемника сигнал от ГВЧ (расположите провод, подключенный к Х1 рядом с выходным кабелем генератора). Генератор ВЧ надо перестраивать в пределах частот в два раза больших, чем указано выше (например, на диапазоне 160 метров – 1,8-1,98 МГц), а контур гетеродина подстроить так, чтобы при соответствующем положении конденсатора С10 в телефонах прослушивался звук частотой 0,5-1 кГц. Затем, настройте генератор на середину диапазона, настройте на нее приемник, и подстройте контур L1-C1 по максимальной чувствительности приемника. Также по генератору можно откалибровать шкалу приемника.
При отсутствии генератора ВЧ входной контур можно настроить принимая сигнал радиолюбительской станции работающей как можно ближе к середине диапазона.
В процессе настройки контуров может потребоваться корректировка числа витков катушек L1 и L3. конденсаторов С1, С9.

Схема приемника очень проста и доступна для повторения начинающим радиолюбителям, но все же, если у вас недостаточно опыта - я бы рекомендовал самым внимательным образом ознакомиться со следующими материалами: ,

После некоторых экспериментов, я пришел к выводу, что схема, предложенная Сергеем Беленицким - наиболее оптимальна, я лишь заменил некоторые компоненты.

Детали:

1. КПЕ. Использован трехсекционный КПЕ, 5-260 пФ (первое что попало под руку, но с прицелом на двух соседних секциях собрать перестраиваемые ДПФ), для чего пришлось поставить дополнительно "растягивающую" емкость на 470 пФ, последовательно с КПЕ.

2. Особое внимание следует обратить на транзистор Т2 , он должен быть как можно менее шумный, в данном случае, после некоторых экспериментов, я использовал КТ3107Ж - наименее шумящий в своей серии, и в результате все три транзистора УНЧ я заменил на КТ3107Ж, получив при этом довольно неплохие результаты.

3. ФНЧ. Если честно, то лень было мотать 300 витков провода на кольце (хотя в дальнейшем я собираюсь всеже это сделать), поэтому на фото видно,что в качестве катушки ФНЧ используется первая попавшая под руку магнитная головка.

4. Катушки L1 и L2 - полностью идентичны, намотаны на оправах димам. 6 мм, с ферритовыми подстроечниками (такие каркасы можно взять от старых приемников или, например, из модулей цветности телевизоров третьего поколения). Всего нужно намотать, согласно расчетам 38 витков (что и было сделано, проводом ПЭЛ - 0,15), делая отвод от шестого витка, если считать от заземленного конца.

Настройка

1. ГПД . Псле первого включения убеждаемся что ГПД вообще работает (если есть осцилограф - смотрим на выводе катушки). Убедившись в том, что ГПД работет - нужно вогнать его в диапазон, в данном случае, ГПД перестраивается в диапазоне 1750-1900 кГц. Можно сделать это так, как советует Сергей Беленицкий , можно использовать для этого осцилограф, но лучше и проще - использовать частотомер, например такой: Методика очень простая, подключаем частотомер, выкручиваем КПЕ на минимальную емкость и подстроечником катушки добиваемся того, чтобы частотомер показывал 1900 кГц (можно и желательно чуть больше, чтобы перекрыть диапазон с некоторым запасом, скажем 1920-1950 - нормально). При необходимости, если частотомер показывает больше - отмотать 1-2 витка, если частотомер показывает больше - домотать 1-2 витка. После того, как верхний предел установлен - выкручиваем КПЕ на максимальную емкость - подбираем емкость конденсатора С14 добиваемся чтобы частотомер показывал 1750 кГц (можно и желательно чуть меньше, чтобы перекрыть диапазон с некоторым запасом, скажем 1700-1720 - нормально).

2. УНЧ . При исправных транзисторах в настройке не нуждается.

3. Смеситель . Диоды D1 и D2 - желательно подобрать одинаоквыми, по сопротивлению, испоьзуя, например, мультиметр. На практике, 1N4148, взятые из одной партии оказались практически идентичны, а вот с КД522 и КД503 - пришлось всерьез повозиться, чтобы их подобрать.

4. ДПФ . Настраивается по макимуму сигнала на середине диапазона, т.е включаем приемник, выставляем КПЕ примерно в середину диапазона и подстроечником L1 находим такое положение, при котором сигнал достигает своего максимума.

Конструкция.

Все детали, за исключением КПЕ монтируются на односторонней печатной плате размером 70х70 мм. Печатная плата разработана так, что при желании она может быть аккуратно разрезана на три отдельные платы (ГПД, УНЧ, ДПФ+смеситель+ФНЧ), что может оказаться удобнее для экспериментов с приемником на дрпугих иапазонах, и с заменой отдельных блоков другими.

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 . Реализация многодиапазонных ППП традиционным путем (с переключением контуров гетеродина и входного фильтра многоконтактным галетным или барабанным переключателем, или используя сменные платы с контурами ) 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 ) 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 . 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, 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. Внешний вид приемника приведен на фото

Основные технические характеристики:

1. Диапазоны рабочих частот, МГц …………………………………………………….7, 14, 21
2. Полоса пропускания приемного тракта (по уровню –6 дБ), Гц ……… 300…2600
3. Чувствительность приемного тракта с антенного входа, мкВ, при отношении сигнал/шум 10 дБ, не хуже……………………………………………………………………..0,7
4. Динамический диапазон по перекрестной модуляции (ДД2), дБ, при 30% АМ и расстройке 50 кГц, не менее ……………………………………………………..75
5. Избирательность по соседнему каналу, дБ, при расстройке от частоты несущей на 10 кГц, не менее ……………………………………………………….70
6. Ток, потребляемый от внешнего стабилизированного источника питания с напряжением 9В, мА, не более ………………………………………………. 10

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.

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 , что ключевой смеситель гетеродинного приемника, нагруженный по выходу емкостями, со стороны входа работает как узкополосный синхронный фильтр (СФ), с центральной частотой на частоте гетеродина и полосой пропускания равной удвоенной полосе пропускания по ЗЧ. Физические основы этого явления достаточно доступно были изложены в . 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. 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. , 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.

Чертёж печатной платы в формате lay можно . Плата рассчитана на установку малогабаритных радиодеталей – резисторы С1-4, С2-23, МЛТ-0,062. 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. 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. Они имеют встроенный верньер 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.

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.

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 транзисторы с p-n переходом, с минимальной проходной емкостью 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.

Вид на внутренний монтаж приведён на рис.5. 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. Ось, на котором закреплена ручка настройки, использована от переменного резистора типа. От этого же резистора использованы элементы крепления оси на передней панели (см.рис.6).

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.

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 С12. 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 хорошо виден на фото внешнего вида.

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 переменного напряжения к выводам конденсатора С27) 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, 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).

Обсудить конструкцию приемника, высказать свое мнение и предложения можно на форуме

Литература

1. Поляков В. Приемник прямого преобразования. - Радио, 1977, №11, с.24.
2. Поляков В. Простой радиоприемник коротковолновика-наблюдателя. - Радио, 2003, №1 с.58-60,№2 с.58-59
3. Поляков В. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. ― М.: Патриот, 1990
4. Зирюкин Ю. Приемник прямого преобразования. -РадиоЛюбитель №7, 1995 г
5. Степанов Б.,Шульгин Г. Всеволновый КВ приемник «Радио-87ВПП» - Радио, 1987г. №2, с.19, №3, с.17
6. Беленецкий С. Однополосный гетеродинный приемник с большим динамическим диапазоном. - Радио, 2005г. №10, с.61-64, №11, с.68-71.
7. Григоров И. Простой приемник наблюдателя. -Радиоконструктор, 1999г,№12,с.12-13
8. Беленецкий С. Новый взгляд на смесительный детектор и некоторые аспекты его практического применения.- материалы форума cqham.ru в теме «Современный трансивер прямого преобразования » http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=7391&postdays=0&postorder=asc&&start=1860
9. Морозов В. Узкополосный синхронный фильтр. Радио, 1972, №11, с.53-54
10. Поляков В.Ключевой смеситель гетеродинного приемника. http://www.cqham.ru/trx83_64.htm
11. 11.Погосов А. Модуляторы и детекторы на полевых транзисторах. - Радио, 1981, №10 с.19
12. Беленецкий С. Я строю простой ППП .

Беленецкий С . Э . US5MSQ г . Луганск , Украина

Приятно вспомнить, что по итогам конкурса журнала Радио на лучшую публикацию 2008 года, проведенного по отзывам читателей, автор, то бишь я, за статью с описанием этого приемника был награжден дипломом