В.Рубцов, UN7BV
г. Астана, Казахстан
Схемы генераторов, приведенные в статье, не предназначены для работы в средневолновом участке радиовещательного диапазона. Схемы могут быть применены в аппаратуре любительского диапазона 1,9 МГц, официально разрешенного для работы в эфире зарегистрированных радиолюбителей, т.е. имеющих разрешение на право эксплуатации любительской радиостанции и позывной сигнал. Некоторые технические решения из этих схем можно использовать при конструировании любительских радиопередатчиков, а можно просто поностальгировать по прошлому — ведь "радиохулиганская юность” за плечами многих радиолюбителей и просто любителей радио.
приставка "Шарманка-1"
На рис.1 приведена схема простейшей передающей средневолновой приставки с АМ модуляцией к радиоприемнику. В приставке используется радиолампа 6ПЗС, максимальная рассеиваемая мощность на аноде которой составляет 20,5 Вт Вместо 6ПЗС можно применить лампу 6П6С (максимальная рассеиваемая мощность на аноде — 13,2 Вт) — цоколевка у них одинаковая.
Колебательный контур L1С1 включен между анодом лампы и управляющей сеткой. Он обеспечивает положительную обратную связь каскада — одно из условий, необходимых для самовозбуждения генератора. Питание на анод лампы подается через колебательный контур (через отвод в катушке И). Выключатель SА1 служит для включения каскада в режим передачи и отключения в режиме приема.
Напряжение питания поступает с анода выходной лампы УНЧ приемника, поэтому при подаче на вход УНЧ приемника сигнала от микрофона происходит амплитудная модуляция генерируемых приставкой ВЧ колебаний.
Катушка L1 выполнена на эбонитовом каркасе диаметром D-30 мм и содержит 55 витков провода ПЭЛ-0,8 (виток к витку) с отводом от 25-го витка, считая от нижнего (по схеме) вывода. Эта приставка работала хорошо, но имела один недостаток — настроечный конденсатор С1 был гальванически связан с анодом лампы (а это небезопасно!), поэтому приходилось ручку настройки изготавливать из диэлектрика.
приставка "Шарманка-2"
Несколько позже мне удалось отыскать схему “шарманки” (рис.2), лишенную этого недостатка. В ней контур включен между управляющей сеткой и катодом лампы. Причем, применено частичное включение катода в контур за счет отвода в катушке. Такая схема более безопасна, но отдает в антенну мощность, несколько меньшую чем предыдущая. Применение конденсатора переменной емкости С1. позволяет оптимально согласовать контур И-СЗ с антенной.
В этой схеме радиолампу 6ПЗС также можно заменить на 6П6С. Катушка И намотана на керамической оправке диаметром D-32мм проводом ПЭЛ-0,7. Количество витков — 50 (намотка — виток к витку с отводом от середины).
приставка "Шарманка-3"
На рис. З приведена схема еще одной “шарманки”. В ней КПЕ С2 гальванически связан с корпусом через катушку L2. При случайном замыкании выводов этого конденсатора на корпус ничего опасного не произойдет — всего лишь прекратится генерация ВЧ сигнала.
Выходная мощность этой приставки больше, чем у предыдущей (примерно такая же, как у схемы на рис.1), т.к. колебательный контур L2-СЗ подключен к цепи анода лампы. Дроссель L1 заключен в экран. Катушка L2 намотана на пластмассовой оправке диаметром D-30 мм проводом ПЭЛ-0,8 и содержит 50 витков провода, намотанного виток к витку. Отвод — от середины обмотки.
Еще одна принципиальная схема простейшей передающей приставки на радиолампе 6ПЗС (6П6С) приведена на рис.4.
приставка "Шарманка-4"
Эта схема отличается от предыдущих наличием дросселя L1 в анодной цепи лампы, что позволило подключить выходной контур к аноду. При этом статоры конденсаторов переменной емкости С2 и С5 подключены к “общему” проводу, что существенно повышает безопасность устройства и облегчает управление элементами настройки. В катодную цепь лампы включен переключатель SА1, с помощью которого можно регулировать глубину положительной обратной связи, что позволяет довольно точно выбрать требуемый режим работы каскада. Катушка L3 с регулируемой индуктивностью позволяет согласовать сопротивление выходного контура с входным сопротивлением антенны. Это важно, т.к. в качестве антенны часто используют отрезок провода произвольной длины. Катушка L2 намотана на керамической оправке диаметром D-40мм и имеет 40 витков провода ПЭЛ-0,7 (намотка — виток к витку, отводы равномерно распределены по всей длине намотки), L4 — на керамической оправке диаметром D-35мм и имеет 50 витков провода ПЭЛ-0,6. В авторском варианте катушка L1(дроссель) имеет индуктивность 1 мкГн, L2 — 8 мкГн, L3 — 250 мкГн, L4 —16 мкГн. Я предлагаю намотать L1 на керамическом каркасе диаметром D-18мм и длиной 95мм проводом ПЭЛИЮ-0,35 (130 витков). Первые 15 витков (ближайшие к аноду) следует выполнить вразрядку с шагом 1,5мм, остальная часть обмотки — виток к витку. Катушку же L3 рекомендую изготовить аналогично L4, но количество витков увеличить до 100 и сделать от нее отводы (11 отводов — по числу контактов в переключающей галете) с целью обеспечения возможности изменения индуктивности катушки. Отводы следует расположить равномерно по длине, катушки — это упростит ее конструкцию и, в то же время, позволит сохранить ее настроечные функции.
Настройку на частоту в этой схеме производят с помощью конденсатора С2, а емкость конденсатора С5 подбирают по максимуму сигнала на выходе, т.е. настраивают выходной контур L4-С5 в резонанс. Такое построение схемы позволяет настраивать выходной контур не только на основную частоту, но и на ее гармоники (чаще всего используют третью). Таким образом можно повысить стабильность частоты вырабатываемого генератором сигнала, т.к. гетеродин при этом работает на частоте в три раза ниже частоты выходного сигнала.
приставка "Шарманка-5"
На рис.5 приведена схема “шарманки”, выполненная на двух радиолампах 6ПЗС (можно использовать и лампы 6П6С, но смысла в этом нет — лучше применить одну 6ПЗС). Эта схема обеспечивает на выходе более мощный сигнал (примерно вдвое по сравнению со схемой на одной лампе). Аноды ламп включены в контур генератора частично — для снижения влияния шунтирования. В авторском варианте рекомендуется катушки L1—L3 намотать на одном керамическом каркасе диаметром D-40мм. Катушка L1содержит 32 витка провода ПЭЛ-0,3, L2 — 41 виток провода ПЭЛ-0,4, L3 — 58 витков провода ПЭЛ-0,7. Все катушки намотаны виток к витку. Я рекомендую уменьшить количество витков каждой катушки процентов на 60, иначе частота генерации из средневолнового диапазона уйдет в длинноволновый. Подстройкой сопротивления резистора R1 можно изменить режим работы радиоламп.
приставка "Шарманка-6"
На рис.6 приведена схема передатчика на двух радиолампах. Колебательный контур L1-С2 включен в цепи катодов ламп. Катушки L1 и L2 намотаны на одном керамическом каркасе D-20 мм: И содержит 60 витков провода ПЭЛ-0,3, L2 — 30 витков ПЭЛ-0,4 (намотка обеих катушек — виток к витку). Сверху катушки L2 намотано 2-3 витка монтажного провода (в изоляции), концы которого подключены к лампочке накаливания на напряжение 6,3 В и ток 0,28 мА (от карманного фонарика). Эта простейшая цепочка обеспечивает индикацию наличия ВЧ генерации. Кроме того, в качестве ВЧ индикатора можно использовать неоновую лампочку, размещенную недалеко от катушки. По интенсивности свечения лампы можно судить об изменении выходной мощности при перестройке по диапазону либо об изменении параметров антенны (например, при ее настройке). Так, если при настройке антенны частота будет приближаться к резонансной, то лампочка станет светиться слабее (по минимуму свечения можно судить о настройке антенны в резонанс с генерируемой передатчиком частотой, т.к. имеет место максимальный отбор мощности). В случае обрыва антенны лампочка будет светиться максимально ярко, а при коротком замыкании в антенне может совсем по- гаснуть (это зависит от величины связи выходного контура с антенной, которая определяется емкостью конденсатора переменной емкости С1). Выключатель питания SА1 служит одновременно и переключателем “прием/передача”.
приставка "Шарманка-7"
На рис.7 приведена схема передающей приставки на радиолампе ГУ50. Существенным отличием данной схемы от предыдущих является повышенная выходная мощность. Амплитудная модуляция осуществляется по защитной сетке лампы. С помощью конденсатора переменной емкости С5 приставка настраивается на выбранную частоту, а с помощью конденсатора С1 обеспечивается согласование выходного сопротивления передатчика с входным сопротивлением антенны. Не следует забывать, что в данной схеме одна из обкладок конденсатора переменной емкости С5 находится под напряжением 800 В, поэтому будьте очень осторожны и используйте для регулировки емкости этого конденсатора ручку управления, изготовленную из качественного диэлектрического материала.
Катушка L1 намотана на керамическом каркасе D-40 мм и содержит 50 витков провода ПЭЛ-0,7 (намотка — виток к витку) с отводом от середины.
приставка "Шарманка-8"
На рис.8 приведена еще одна схема передатчика, выполненного на радиолампе ГУ50. В ней частота генерации задается контуром L1- С2, а на выходе устройства используется так называемый П-контур С7-L2-С8, который позволяет очень хорошо согласовать выходное сопротивление каскада с входным сопротивлением антенны. С помощью конденсатора переменной емкости С7 настраивают П-контур в резонанс (согласовывают выходное сопротивление лампы с сопротивлением П-контура), а с помощью С8 подбирают величину связи с антенной. Амплитудная модуляция выходного сигнала осуществляется по защитной сетке лампы.
Цепочка С3-VD1-R2 — это элементы защиты цепей динамика от ВЧ наводок. Подбором сопротивлений резисторов (в пределах 0,5—1 МОм) и R3 можно подобрать оптимальный режим работы лампы.
Катушка L1 намотана на цилиндрическом керамическом каркасе D-40 мм проводом ПЭЛ 0,9 и содержит 60 витков, намотанных виток к витку. Катушка L2 намотана на керамическом каркасе D-50 мм и содержит 70 витков провода ПЭЛ диаметром 1,2—1,5 мм (намотка — виток к витку). Анодный дроссель L3 намотан на керамическом каркасе D-12 мм. В оригинальной рекомендации указано, что он содержит 7 секций по 120 витков провода ПЭЛ-0,4, намотанных в навал, но, скорее всего, достаточно двух секций по 120 витков.
приставка "Шарманка-9"
Статьи (рис.2), изменяя параметры только входных и гетеродинных контуров можно создавать самые разные варианты любительских приемников на НЧ диапазоны.
Двухдиапазонный приемник на 80 и 160м
Фрагмент принципиальной схемы ВЧ блока двухдиапазонного варианта приемника на 80 и 160м приведена на рис.5. Не показанная часть схемы полностью соответствует базовому варианту (см. рис.2), для облечения чтения нумерация совпадающих элементов сохранена, вновь введенные ее продолжают.
В показанном на схеме положении переключателя SA1 включен диапазон 160м. Двухконтурный ПДФ L1C1C2C3L2C4C5С6 аналогичен по структуре примененному в базовом варианте и имеет полосу пропускания не уже 1,8-2Мгц. Внешняя антенна подключаются аналогично базовому варианту. Для перехода на 80м диапазон замыкаются контакты переключателя SA1 и параллельно катушкам L1,L2 величиной 22мкГн подключаются катушки L5,L6 величиной 8,2мкГн, в результате полоса пропускания ПДФ смещается точно на частоты диапазона 80м – 3,5-3,8МГц. Контур ГПД на 160м диапазоне состоит из катушки L3, КПЕ С38 и растягивающих конденсаторов С40,С8,С9, и С10, величина последних выбрана из расчета обеспечить с достаточным запасом диапазон перестройки 2,28-2,52Мгц. При включении 80м диапазона параллельно L3 подключаются катушка L7 и конденсатор С41, в результате диапазон перестройки ГПД смещается к требуемому 3,98-4,32Мгц, с некоторым запасом. Немного расширенный диапазон перестройки ГПД позволил отказаться от операции их точной укладки.
Для улучшения повторяемости было решено полностью отказаться от самодельных катушек и выполнить ВЧ цепи на малогабаритных аксиальных дросселях стандартных номиналов (типа ЕС24 и т.п.). Благодаря дополнительно проведенной оптимизации значений контурных элементов под стандартный номинальный ряд удалось упростить не только схему, но и настройку. В результате при установке исправных деталей указанных на схеме номиналов ВЧ блок практически не требует настройки, достаточно только подстроить триммеры С39 и С42 по максимуму сигнала на середине 160м диапазона.
Разумеетмя, что при отсутствии готовых дросселей можно применить самодельные катушки, самостоятельно рассчитав требуемое кол-во витков, например по методике, приведенной в первой части статьи. При этом схему можно еще более упростить, отказавшись от триммеров, а настройку ВЧ блока провести по стандартной или упрощенной методике, приведенной ниже.
Трехдиапазонный приемник на 20,40 и 80м
Этот приемник немного сложнее, но и совершеннее предыдущих.
Его принципиальная схема приведена на рис.6. Сигнал с антенного разъема подается на
регулируемый аттенюатор, выполненный на сдвоенном потенциометре R25 и далее через катушку связи L1 поступает на двухконтурный полосовой диапазонный фильтр (ПДФ) L2C5С11, L3C17С21 с емкостной связью через конденсатор С10. Переключение диапазонов производится трехпозиционным переключателем. В положении контактов, показанном на схеме включен диапазон 14МГц. При переключении на 7МГц к контурам подключаются дополнительные контурные конденсаторы С4,С9 и С16,С20, смещающие резонансные частоты контуров на середину рабочего диапазона и дополнительный конденсатор связи С15. При переключении на диапазон 3,5МГц к контурам ПДФ подключаются соответственно конденсаторы С8,С14 и С13. Для расширения полосы на 80м диапазоне введены резисторы R1,R2. Этот трехдиапазонный ПДФ рассчитан на применение большой, полноразмерной антенны и сделан по упрощенной схеме всего на двух катушках, что оказалось возможным благодаря нескольким особенностям — верхние диапазоны, где требуется бОльшие чувствительность и селективность — узкие (меньше 3%), нижний 80м, где очень высок уровень помех и вполне достаточно чувствительности порядка 3-5мкВ — широкий (9%). Примененная схема имеет самый большой коэф.передачи по напряжению на 14Мгц с почти пропорциональным частоте снижением в сторону 3,5Мгц, причем избирательность по зеркальному каналу при ПЧ 500кГц даже на 14Мгц будет порядка 30дБ — вполне приличное значение, учитывая, что в полосе 13-13,35Мгц нет мощных вещательных станций.
Приемник работает очень чисто, даже без аттенюатора без заметных на слух перегрузок держит сигнал – уровнем как минимум до S9+40дБ. Чувствительность при с/шум=10дБ не хуже 3мкВ (80м) и 1мкв (40 и 20м). Ток потребления в покое — порядка 20мА и не более 50мА при максимальной громкости на динамик 8 Ом.
Гетеродин выполнен по схеме индуктивной трехточки (схема Хартли) на полевом транзисторе VT3. Контур гетеродина содержит катушку L5 и конденсаторы С18,С19. Конденсатором переменной емкости (КПЕ) С51 частота генерации перестраивается в пределах 13,48-13,87МГц. При переключении на 7МГц к контуру параллельно С18 и С19 подключаются дополнительные растягивающие конденсаторы С6 и С7,С12, смещающие диапазон перестройки частоты до 7,48-7,72МГц. При переключении на диапазон 3,5МГц подключаются соответственно конденсаторы С1 и С2С3, а диапазон перестройки ГПД равен 3,98-4,32МГц. Связь контура с цепью затвора VT3 осуществляется посредством конденсатора С22, на котором, благодаря выпрямляющему действию p-n перехода диода VD1, образуется отрицательное напряжение автосмещения, достаточно жестко стабилизирующее амплитуду колебаний в широком диапазоне частот. 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 L5. Отвод к истоку сделан от 1/3 части общего числа витков.
Остальная часть схемы полностью соответствует базовому варианту.
Все детали приемника, кроме разъемов, переменных резисторов и КПЕ, смонтированы на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 67,5х95мм. Авторский чертеж платы со стороны печатных проводников приведен на рис. 7,
расположение деталей – на рис.8,
а фото собранной платы на рис.9.
Чертёж печатной платы в формате lay можно
на чертеже предусмотрено посадочное место под три наиболее распространенных конструктива ЭМФ (круглых и прямоугольных). С целью уменьшения размеров, плата рассчитана на установку в основном SMD компонентов — резисторы и дроссель L6 типоразмера 1206, а конденсаторы 0805, электролитические импортные малогабаритные. Триммеры CVN6 фирмы BARONS или аналогичные малогабаритные. В качестве SA1,SA2 применены переключатели П2К с независимой фиксацией и четырьмя переключающими группами. Технологические перемычки J1,J2, подобные применяемым на компьютерных материнских платах и адаптерах.
В качестве VT1,VT3 можно применить практически любые современные полевые транзисторы с p-n переходом, с начальным током стока не менее 5-6мА – BF245В,С, J(U)309 -310, КП307Б, Г, КП303Г, Д, Е, КП302 А,Б. В качестве VT4 применимы любые кремниевые с коэффициентом передачи тока на менее 100, BC847- ВС850, MMBT3904, MMBT2222 и т.п.
Катушки приемника L1-L4 выполнены на малогабаритных каркасах от малогабаритных катушек ПЧ 455 кГц размерами 8х8х11 мм, от широко распространенных недорогих импортных радиоприемников и магнитол, подстроечником которых служит ферритовый горшок, имеющий резьбу на наружной поверхности и шлиц под отвертку. Катушки L2-L3 содержат по 9 витков провода ПЭЛ, ПЭВ диаметром 0,13-0,23мм. Катушка связи L1 наматывается поверх нижней части катушки L2 и содержит 1 виток, а катушка связи L4 наматывается поверх нижней части катушки L3 и содержит 5 витков такого же провода. Гетеродинная катушка L3 намотана на импортном малогабаритном многосекционном каркасе контура ПЧ 10,7 МГц. Она содержит 19 витков провода ПЭЛ (ПЭВ) диаметром 0,13-0,17мм, отвод от 7 витка. 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, соответственно, подкорректировав чертеж печатной платы под новый конструктив.
Внешний вид приемника приведен на рис.10,
а вид на внутренний монтаж – на рис.11. 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. 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. На оси следует сделать небольшую выточку (полукруглым надфилем, зажав в патрон электродрели ось), в которую укладывают тросик (два витка вокруг оси). Стрелка шкалы – отрезок провода ПЭВ диаметром 0,55мм. Настройка трактов НЧ и ПЧ аналогична базовому варианту. Далее, подключив высокоомный вольтметр (например, китайский цифровой мультиметр) через развязывающий резистор 51-100кОм к затвору VT3, убеждаемся, что на всех диапазонах отрицательное напряжение автосмещение не менее 1В. Затем по падению напряжения на R4 проверяем ток стока VT1 и если он более 7-8мА, увеличиваем R4 до получения требуемого, допустимо порядка 5-8мА.
Затем снимаем технологическую перемычку (джампер) J1 и вместо нее к этому разъему подключаем частотомер и приступаем к укладке диапазонов ГПД, которую начинаем с диапазона 20 м (переключатели SA1,SA2 отжаты). Подбором растягивающих конденсаторов С18,С19 добиваемся требуемой ширины перестройки (с небольшим запасом – порядка 15-20 кГц по краям), а сердечником катушки L5 совмещаем начало диапазона и больше катушку не трогаем. Далее, нажав переключатель SA2, переходим к укладке диапазона 40м, для чего сначала устанавливаем триммер С12 в среднее положение (это легко определить по изменению частоты при его регулировке), подбором растягивающих конденсаторов С6,С7 добиваемся как требуемой ширины перестройки, так и примерного совпадения начала диапазонов, после чего подстройкой С12 совмещаем их более точно. Затем переходим на диапазон 80м (отжав SA2 и нажав SA1) и аналогично, подбором растягивающих конденсаторов С6,С7, укладываем его границы и триммером С3 совмещаем начало диапазона с предыдущими.
При указанной выше конструкции катушки и использовании термостабильных конденсаторов группы МПО (а по сведениям автора к ним относятся практически все импортные SMD конденсаторы емкостью менее 910пФ) стабильность частоты получилась вполне приличной — после 15мин прогрева приемник держит SSB станции не менее получаса на 20м диапазоне и не менее часа — на нижних и это без всяких дополнительных усилий по термокомпенсации.
Настройку контуров ДПФ можно сделать по упрощенной методике и следует начинать с диапазона 80м. Подключив к выходу приемника индикатор уровня выходного сигнала (миливольтметр переменного тока, осциллограф, а то и просто мультиметр в режиме измерения напряжения постоянного тока к выводам конденсатора С42) устанавливаем частоту ГСС на середину диапазона, т.е. 3,65МГц. Расчетная АЧХ ПДФ на этом диапазоне широкая «двугорбая», с провалом в середине диапазона примерно на 1дБ.
Чтобы правильно настроить этот ПДФ без ГКЧ, воспользуемся следующим приемом. Временно зашунтируем катушку L3 резистором150-220 Ом и настроившись приемником на сигнал ГСС вращением сердечника катушки L2 добьемся 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. После этого перенесем шунтирующий резистор на катушку L2 и вращением сердечника катушки L3 добьемся максимального уровня сигнала. Вот теперь ПДФ диапазона 80м настроен правильно. Больше катушки не трогаем и переходим на диапазон 20м и 40м. АЧХ ПДФ этих диапазонов узкие, одногорбые, поэтому они
настравиаются просто по максимуму сигнала в средней части диапазона – частоты соответственно 14,175 и 7,1МГц. С начала настраиваем ПДФ диапазона 20м регулировкой триммеров С5,С21, а затем – 40м, соответственно регулировкой триммеров С4,С20. При достаточно большой антенне настройку ПДФ по приведенной выше методике можно сделать непосредственно по шумам (сигналам) эфира, памятуя, что лучшее прохождение, а значит, более сильные сигналы, на диапазонах 80 и 40м будут в темное время суток, а на 20м – в светлое.
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.
Это схема работает всего от одной 1,5 В батареи. В качестве аудио устройства воспроизведения применены обычные наушник с общим сопротивлением 64 Ом. Питания от батарейки проходит через разъем наушников, поэтому достаточно вытащить наушники из разъема, чтоб отключить приемник. Чувствительности приемника достаточно, что на 2-х метровую проводную антенну применять несколько качественных станций КВ и ДВ диапазона.
Катушка L1 изготавливается на сердечнике из феррита длиной 100 мм. Обмотка состоит из 220 витков провода ПЭЛШО 0,15-0,2. Намотка осуществляется в навалочку на бумажной гильзе длиной 40 мм. Отвод нужно сделать от 50 витка от заземленного конца.
Схема приемника всего на одном полевом транзисторе
Этот вариант схемы простого однотранзисторного FM-приемника, работает по принципу сверхрегенератора.
Катушка на входе состоит из семи витков медного провода сечением 0,2 мм, намотанных на оправке 5 мм с отводом от 2-го, а вторая индуктивность содержит 30 витков провода 0,2 мм. Антенна типовая телескопическая, питание от одной батарейки типа Крона, ток потребления при этом всего 5 мА, поэтому хватит на долго. Настройка на радиостанцию осуществляется конденсатором переменной емкости. На выходе схемы звук слабенький, поэтому для усиления сигнала подойдет практически любой самодельный УНЧ.
Главное достоинство этой схемы в сравнении с другими типами приемников это отсутствие каких-либо генераторов и поэтому нет высокочастотного излучения в приемной антенне.
Сигнал радиоволны принимается антенной приемника и выделяется резонансной цепью на индуктивности L1 и емкости С2 а затем поступает на детекторный диод и усиливается.
Схема приемника ФМ диапазона на транзисторе и LM386. |
Представлагаю вашему вниманию подборку простых схем FM приемников на диапазон 87.5 до 108 МГц. Данные схемы имеет достаточно простые для повторентия, даже начинающим радиолюбителям, обладают не большими габаритами и с легкостью поместиться у вас в кармане.
Схемы несмотря на, свою простоту обладают высокой селективностью и хорошим соотношение сигнал-шум и его вполне хватает для комфортного прослушивания радиостанций
Основой всех этих радиолюбительских схем радиоприемников, являются специализированные микросхемы такие как: TDA7000, TDA7001, 174XA42 и другие.
Приемник предназначен для приема телеграфных и телефонных сигналов радиолюбительских станций, работающих в 40-метровом диапазоне. Тракт построен по супергетеродинной схеме с одним преобразованием частоты. Схема приемника построена так, что используется широко доступная элементная база, в основном это транзисторы типа КТ3102 и диоды 1N4148.
Входной сигнал из антенной системы поступает на входной полосовой фильтр на двух контурах Т2-С13-С14 и ТЗ-С17-С15. Связующим менаду контурами является конденсатор С16. Этот фильтр выделяет сигнал в пределах 7 ... 7,1 МГц. При желании работать в другом диапазоне можно соответствующим образом перестроить контур путем замены катушек-трансформаторов и конденсаторов.
Со вторичной обмотки ВЧ-трансформатора ТЗ, первичная обмотка которого является вторым звеном фильтра, сигнал поступает на усилительный каскад на транзисторе VT4. Преобразователь частоты выполнен на диодах VD4-VD7 по кольцевой схеме. Входной сигнал поступает на первичную обмотку трансформатора Т4, а сигнал генератора плавного диапазона на первичную обмотку трансформатора Т6. Генератор плавного диапазона (ГПД) выполнен на транзисторах VT1-VT3. Собственно генератор собран на транзисторе VT1. Частота генерации лежит в пределах 2,085-2,185 МГц, этот диапазон задается контурной системой, состоящей из индуктивности L1, и разветвленной емкостной составляющей из С8, С7, С6, С5, СЗ, VD3.
Перестройка в указанных выше пределах осуществляется переменным резистором R2, который является органом настройки. Он регулирует постоянное напряжение на варикапе VD3, входящем в состав контура. Напряжение настройки стабилизируется с помощью стабилитрона VD1 и диода VD2. В процессе налаживания перекрытие в указанном выше диапазоне частот устанавливают подстройкой конденсаторов СЗ и Сб. При желании работать в другом диапазоне или с другой промежуточной частотой требуется соответственная перестройка контура ГПД. Сделать это не сложно вооружившись цифровым частотомером.
Контур включен между базой и эмиттером (общим минусом) транзистора VT1. Необходимая для возбуждения генератора ПОС берется с емкостного трансформатора между базой и эмиттером транзистора, состоящего из конденсаторов С9 и СЮ. ВЧ выделяется на эмиттере VT1 и поступает на усилительно-буферный каскад на транзисторах VT2 и VT3.
Нагрузка - на ВЧ-трансформатор Т1. С его вторичной обмотки сигнал ГПД поступает на преобразователь частоты. Тракт промежуточной частоты выполнен на транзисторах VT5-VT7. Выходное сопротивление преобразователя низко, поэтому первый каскад УПЧ сделан на транзисторе VT5 по схеме с общей базой. С его коллектора усиленное напряжение ПЧ поступает на кварцевый фильтр, трехзвенный, на частоту 4,915 МГц. При отсутствии резонаторов на данную частоту можно использовать другие, например, на 4,43 МГЦ (от видеотехники), но это потребует изменения настроек ГПД и самого кварцевого фильтра. Кварцевый фильтр здесь необычный, он отличается тем, что его полосу пропускания можно регулировать.
Схема приемника. Регулировка осуществляется посредством изменения емкостей, включенных меэду звеньями фильтра и общим минусом. Для этого используются варикапы VD8 и VD9. Их емкости регулируются с помощью переменного резистора R19, изменяющего обратное постоянное напряжение на них. Выход фильтра - на ВЧ-трансформатор Т7, а с него на второй каскад УПЧ тоже с общей базой. Демодулятор выполнен на T9 и диодах VD10 и VD11. Сигнал опорной частоты на него поступает с генератора на VT8. В нем должен быть кварцевый резонатор такой же как в кварцевом фильтре. Низкочастотный усилитель выполнен на транзисторах VT9-VT11. Схема двухкаскадная с двухтактным выходным каскадом. Резистором R33 регулируется громкость.
Нагрузкой может быть как динамик, так и головные телефоны. Катушки и трансформаторы намотаны на ферритовых кольцах. Для Т1-Т7 используются кольца внешним диаметром 10мм (можно импортные типа Т37). Т1 - 1-2=16 вит., 3-4=8 вит., Т2 - 1-2=3 вит., 3-4=30 вит., ТЗ - 1-2=30 вит., 3-4=7 вит., Т7 -1-2=15 вит., 3-4=3 вит. Т4, Тб, T9 - втрое сложенным проводом 10 витков, концы распаять согласно номерам на схеме. Т5, Т8 - вдвое сложенным проводом 10 витков, концы распаять согласно номерам на схеме. L1, L2 - на кольцах диаметром 13 мм (можно импортные типа Т50), - 44 витка. Для всех можно использовать провод ПЭВ 0,15-0,25 L3 и L4 - готовые дроссели 39 и 4,7 мкГн, соответственно. Транзисторы КТ3102Е можно заменить другими КТ3102 или КТ315. Транзистор КТ3107 - на КТ361, но нужно чтобы VT10 и VT11 были с одинаковыми буквенными индексами. Диоды 1N4148 можно заменить на КД503. Монтаж выполнен объемным способом на куске фольгированного стеклотекстолита размерами 220x90 мм.
В этой статье приводится описание трех простейших приемников с фиксированной настройкой на одну из местных станций СВ или ДВ диапазона, это предельно упрощенные приемники с питанием от батареи "Крона", расположенные в корпусах абонентских громкоговорителей, содержащих динамик и трансформатор.
Принципиальная схема приемника показана на рисунке 1А. Его входной контур образует катушка L1, конденсатор cl и подключенная к ним антенна. Настройка контура на станцию осуществляется изменением емкости С1 или индуктивности Ll. Напряжение ВЧ сигнала с части витков катушки поступает на диод VD1, работающий в качестве детектора. С переменного резистора 81, являющегося нагрузкой детектора и регулятором громкости, напряжение низкой частоты поступает на базу VT1 для усиления. Отрицательное напряжение смещения на базе этого транзистора создается постоянной составляющей продетектированного сигнала. Транзистор VT2 второго каскада усилителя НЧ имеет непосредственную связь с первым каскадом.
Усиленный им колебания низкой частоты через выходной трансформатор Т1 поступают к громкоговорителю В1 и преобразуются им в аккустические колебания. Схема приемника второго варианта показана на рисунке. Приемник, собранный по этой схеме, отличается от первого варианта только тем, что в его усилителе НЧ используются транзисторы разных типов проводимости. На рисунке 1В приведена схема третьего варианта приемника. Отличительная его особенность - положительная обратная связь, осуществляемая с помощью катушки L2, что значительно повышает чувствительность и избирательность приемника.
Для питания любого приемника используется батарея с напряжением-9В, например «Крона» или составленная из двух батарей 3336JI или отдельных элементов, важно что бы хватило места в корпусе абонентского громкоговорителя, в котором собирается приемнмк. Пока на входе нет сигнала обе транзистора почти закрыты и токпо-требляемый приемником в режиме покоя не превышает 0,2 Ма. Максимальный ток при наибольшей громкости составляет 8-12 Ма. антенной служит любой провод длиной около пяти метров, а заземлением штырь, вбитый в землю. Выбирая схему приемника нужно учитывать местные условия.
На расстоянии около 100 км до радиостанции при использовании выше указанной антенны и заземления возможен громкоговорящий прием приемниками по двум первым вариантам, до 200 км - схема третьего варианта. При расстоянии до станции не более 30 км можно обойтись антенной в виде провода длиной 2 метра и без заземления. Приемники смонтированы объемным монтажом в корпусах абонентских громкоговорителей. Переделка громкоговорителя сводится к установке нового резистора регулировки громкости, совмещенного с выключателем питания и установке гнезд для антенны и заземления, при этом разделительный трансформатор используется в качестве Т1.
Схема приемника. Катушку входного контура наматывают на отрезке феритового стержня диаметром 6 мм и длиной 80 мм. Катушку наматывают на картонном каркасе, так что бы он мог с некоторым трением перемещаться вдоль стержня Для приема радиостанций ДВ диапазона катушка должна содержать 350, с отводом от середины, витков провода ПЭВ-2-0,12. Для работы в СВ диапазоне должно быть 120 витков с отводом от середины того же провода, катушку обратной связи для приемника третьего варианта наматывают на контурную катушку, она содержит 8-15 витков. Транзисторы нужно подобрать с коэффициентом усиления Вст не менее 50.
Транзисторы могут быть любые германиевые низкочастотные соответствующей структуры. Транзистор первого каскада должен иметь минимально возможный обратный ток коллектора. Роль детектора может выполнять любой диод серий Д18, Д20, ГД507 и другие высокочастотные. Переменный резистор регулятора громкости может быть любого типа, с выключателем, с сопротивлением от 50-ти до 200 килоом. Возможно и использование штатного резистора абонентского громкоговорителя,обычно там используются резисторы с сопротивлением от 68-и до 100 ком. В этом случае придется предусмотреть отдельный выключатель питания. В качестве контурного конденсатора использован подстроечный керамический конденсатор КПК-2.
Схема приемника. Возможно использование переменного конденсатора с твердый или воздушным диэлектриком. В этом случае можно ввести в приемник ручку настройки, и если конденсатор имеет достаточно большое перекрытие (в двухсекционном можно соединить параллельно две секции, максимальная емкость при этом удвоится) можно с одной средневолновой катушкой принимать станции в ДВ и СВ диапазоне. Перед настройкой нужно измерить ток потребления от источника питания при отключенной антенне, и если он более одного миллиампера заменить первый транзистор на транзистор с меньшим обратным током коллектора. Затем нужно подключить антенну и вращением ротора контурного конденсатора и перемещая катушку по стержню настроить приемник на одну из мощных станций.
Конвертор для приема сигналов в диапазоне 50 МГЦ Тракт ПЧ-НЧ трансивера предназначен для применения в схеме последнего, супергетеродинного, с однократным преобразованием частоты. Промежуточная частота выбрана равной 4,43 Мгц (используются кварцы от видеотехники)
Магнитные ферритовые антенны хороши своими небольшими размерами и хорошо выраженной направленностью. Стержень антенны должен располагаться горизонтально и перпендикулярно направлению на радиостанцию. Другими словами, антенна не принимает сигналов со стороны торцов стержня. Кроме того, они малочувствительны к электрическим помехам, что особенно ценно в условиях больших городов, где уровень таких помех велик.
Основными элементами магнитной антенны, обозначаемой на схемах буквами МА или WA, являются катушка индуктивности, намотанная на каркасе из изоляционного материала, и сердечник из высокочастотного ферромагнитного материала (феррита) с большой магнитной проницаемостью.
Схема приемника. Нестандартный детекторный |
Схема его отличается от классической прежде всего, детектором построенным на двух диодах, и конденсаторе связи, позволяющим подобрать оптимальную нагрузку контура детектором, и тем самым, получить максимальную чувствительность. При дальнейшем уменьшении емкости С3 резонансная кривая контура становится еще острее, т. е. селективность растет, но чувствительность несколько уменьшается. Сам колебательный контур состоит из катушки и конденсатора переменной емкости. Индуктивность катушки тоже можно изменять в широких пределах, вдвигая и выдвигая ферритовый стержень.
Ниже представлена конструкция радиопередающего устройства с дальностью действия до 100метров.
Такой радиожучок построен по схеме емкостной трехточки (как и все другие известные схемы), компоненты были тщательно подобраны. Частота не плавает, как это бывает во многих схемах радиожучков. Если стоять с приемником на расстоянии в 1, 10 и 50 метров от жука, то уход частоты будет всего в 100-120кГц - что согласитесь очень мало, и не может отразится на качество прослушки.
Жук можно использовать в целях направленной прослушки помещений и даже объектов, находящихся в движении! Это стало возможным, благодаря подбору компонентов передатчика, что делает модулируемый сигнал достаточно стабильным, а схема одновременно остается простой и доступной даже для начинающего радиолюбителя.
В передатчике возможно применение ВЧ и СВЧ транзисторов малой мощности. Желательно использовать транзисторы с граничной частотой 700-1000мГц. Отлично подойдет отечественный КТ368 (который является полным аналогом указанного в схеме транзистора).
Для увеличения чувствительности радиомикрофона использовался дополнительный микрофонный усилитель, схема которого построена всего на одном транзисторе.
Транзистор буквально любой маломощный - КТ3102, КТ315, КТ368, С9014, С9018 и другие аналогичные. Такой усилитель дает возможность улавливать даже тихий шепот в комнате 4х4метров. Чувствительность жучка порядка 5 метров.
Антенна - многожильный провод в резиновой изоляции с длиной 10-25см.
Катушка состоит из 5 витков, намотана на оправе с диаметром 3-4мм. В качестве оправы можно использовать пасту от гелиевой ручки. Для контура можно использовать провод с диаметром 0,5-1,2 ,мм(в моем случае 0,8мм).
Микрофон можно брать практически любой элвктретный, чувствительность не сильно важна, поскольку жучок имеет дополнительный микрофонный усилитель.
Весь монтаж делался на макетной плате, поскольку не захотелось травить плату для жука, работоспособность которого еще не ясна. Резисторы запаяны с обратной стороны платы.
Для настройки на нужную частоту был использован переменной конденсатор, который после полной настройки был заменен на постоянный (емкость 18 пикофарад). Вращением этого конденсатора можно настроить жучок на нужную вам частоту.
Жук работает в частотах 96-99мГц, ловиться на обычный ФМ приемник. С качественным приемником жучка можно ловить на расстоянии до 150 метров.