Menu English Ukrainian Russian Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


Двухламповый супергетеродин. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

Комментарии к статье Комментарии к статье

Тема ретроприемников, в частности регенеративных, всеобъемлющая и очень плодотворно развивается на многих сайтах в сети Интернет. В свое время она очень заинтересовала и меня. В результате возникла мысль сделать простой одноламповый регенератор, который в последующем "малой кровью" был преобразован в несложный, но многодиапазонный супергетеродин.

За основу взята замечательная своей простотой и изяществом конструкция однолампового регенеративного приемника на двойном триоде 6Н9М (6Н9С) [1], который при повторении конструкции был заменен его современным аналогом 6Н2П.

В процессе испытаний прототипа были сделаны некоторые доработки:

- введена ООС во втором каскаде (УНЧ) и увеличена в первом (собственно регенераторе). Это стало возможно благодаря использованию специфической особенности триодов - относительно большой проницаемости или, если угодно, существенному влиянию анодной нагрузки на цепи сетка-катод. Анодные резисторы большого сопротивления создают достаточно большую "внутреннюю" ООС, эквивалентную внесению в катод сопротивления, равного Ra/ц, в нашем случае - это 47 кОм/100=470 Ом, что и обеспечивает высокую стабильность выбранного режима;

- убрано высокое напряжение с головных телефонов (как-то жутковато осознавать, что на голову подается 200 В);

- переходные и блокировочные конденсаторы теперь выполняют функции однозвенных фНч и ФВЧ, и их емкости подобраны так, чтобы обеспечить частотную полосу 300...3000 Гц тракта НЧ.

В результате приемник обладает высокой стабильностью (на 80 метрах можно длительно слушать станцию без какой-либо подстройки!) и высокой чувствительностью, хорошей повторяемостью (благодаря ООС его параметры мало зависят от разброса характеристик ламп) и очень простым управлением.

На базе этого регенератора и был построен двухламповый четырехдиапазонный супергетеродин. Фотографии его конструкции приведены на рис. 1 - рис. 3, а схема - на рис. 4. Радиоприемник позволяет принимать SSB и CW-сигналы любительских радиостанций на диапазонах 80, 40, 20 и 10 метров. Чувствительность приемника при приеме в телеграфном (автодинном) режиме и соотношении сигнал/шум, равном 10 дБ, - не хуже 1 мкВ (на 10 метрах), 0,7 мкВ (на 20 и 40 метрах) и 3 мкВ (на 80 метрах).

Двухламповый супергетеродин
Рис. 1. Конструкция двухлампового четырехдиапазонного супергетеродина

Двухламповый супергетеродин
Рис. 2. Конструкция двухлампового четырехдиапазонного супергетеродина

Двухламповый супергетеродин
Рис. 3. Конструкция двухлампового четырехдиапазонного супергетеродина

Двухламповый супергетеродин
Рис. 4. Схема двухлампового четырехдиапазонного супергетеродина (нажмите для увеличения)

Двухступенчатый входной аттенюатор на переменном резисторе R1 обеспечивает нормальную работу приемника с любой, в том числе и полноразмерной антенной.

Входной двухконтурный полосовой диапазонный фильтр (ПДФ) - L2L4C2-C8C10-C19 спроектирован по упрощенной схеме так, чтобы обеспечить максимальную чувствительность на диапазоне 10 метров. На диапазоне 80 метров ПДФ имеет повышенное затухание, чем уменьшается и некоторая избыточность усиления на этом диапазоне.

Для диапазона 80 метров - это приемник прямого усиления 1-V-1 с регенеративным детектором и усилителем НЧ на лампе VL2 (пентод лампы VL1.2 работает как развязывающий УВЧ), а на остальных диапазонах - супергетеродин с переменной ПЧ и гетеродином с кварцевой стабилизацией частоты. Гетеродин выполнен на триоде лампы VL1.1 и кварцевом резонаторе ZQ1 по схеме емкостной трехточки (генератор Колпитца). На диапазонах 40 и 20 метров он работает на основной гармонике резонатора - 10,7 МГц, а на диапазоне 10 метров - на его третьей гармонике (32,1 МГц), для чего на этом диапазоне анодная нагрузка выполнена в виде резонансного контура L3C1, настроенного на частоту 32,1 МГц. На пентоде лампы VL1.2 собран смеситель.

Диапазон перестройки регенеративного приемника, выполняющего в структуре супергетеродина роль тракта ПЧ, регенеративного детектора и УНЧ, выбран равным 3,3...3,8 МГц (диапазон 80 метров), что обеспечивает достаточное перекрытие и на ВЧ-диапазонах. Соответственно на диапазоне 40 метров перекрытие составит 6,9...7,4 МГц, на 20 метрах - 14...14,5 МГц, на 10 метрах - 28,3...28,8 МГц.

Напряжения питания анодной цепи и накала ламп приемника должны быть стабилизированы. Вопрос - нужно ли стабилизировать напряжения питания (накальное и анодное) лампового регенератора часто возникает на разных ветках форумов сети, и ответы на него часто дают самые противоречивые - от ничего не надо стабилизировать и выпрямлять (и так все прекрасно работает) до обязательного применения полностью автономного, аккумуляторного, питания.

И как это ни удивительно, справедливы высказывания и тех и других (!), важно только помнить основные критерии (или, если угодно, требования), которые предъявляют к регенератору и те, и другие авторы. Если основное - это простота конструкции, к чему стабилизация питания? Регенераторы 20-50-х годов (а это сотни разных конструкций), сделанные по такому принципу, прекрасно работали и обеспечивали вполне приличный прием, особенно на радиовещательных диапазонах. Но как только поставим во главу угла чувствительность, а она, как известно, достигает максимума на пороге генерации - точке крайне неустойчивой, на которую влияют многочисленные внешние изменения параметров, причем колебания напряжения питания одни из самых весомых, то и ответ становится очевиден. Хотите получить высокие результаты - напряжение питания надо стабилизировать.

Приемник смонтирован в корпусе от старого компьютерного БП. Монтаж - навесной, выполнен на плате-шасси из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита. Фольга одной из сторон разрезана на прямоугольники, которые служат контактными площадками, фольга противоположной стороны используется как общий провод. Требования к монтажу стандартные - максимальная жесткость крепления и минимальная длина ВЧ-про-водников.

Приемник собран из недефицитных деталей. Все блокировочные и переходные конденсаторы должны быть рассчитаны на номинальное напряжение не менее 250 В.

Катушки L2 и L4 намотаны проводом ПЭВ-2 0,17 виток к витку на каркасах диаметром 8,5 мм с подстроечниками (от контуров ПЧ цветных телевизоров). Число витков - 13. Катушка связи L1 содержит 3 витка аналогичного провода и намотана поверх катушки L2 со стороны вывода, соединенного с общим проводом. Дроссели L3, L5 - малогабаритные импортные.

Катушка L6 намотана проводом ПЭВ-2 1 на ребристом керамическом каркасе диаметром 35 мм. Число витков - 11, шаг намотки - 2 мм, отвод от 2-го витка, считая от соединенного с общим проводом вывода.

Несмотря на то что, в принципе, регенератор сможет работать (т. е. полностью регенерировать контур) практически с любой катушкой, желательно, чтобы она обладала максимально возможной конструктивной добротностью. Это позволит при тех же результатах применить меньшее включение лампы в контур и, соответственно, снизить ее дестабилизирующее влияние (как ее самой, так и всего приемника и источников питания). Поэтому катушка L6 намотана на каркасе достаточно большого диаметра.

Лучшим вариантом будет намотать катушку регенератора на кольцевом магнитопроводе марки Amidon (например, T50-6, T50-2, T68-6, T68-2). Число витков катушки для получения указанной индуктивности можно посчитать по любой программе. Например, для обычных каркасов удобна программа COIL 32 [2], а для колец Amidon - mini Ring Core calculator [3]. Положение отвода для начала можно взять от 1/5...1/8 (для обычных каркасов) до 1/10...1/20 (для Amidon) числа витков контурной катушки.

Конденсатор настройки С23 - малогабаритный двухсекционный КПЕ с воздушным диэлектриком. Его секции включены последовательно, чтобы исключить шорохи и потрескивания, а ротор и корпус изолированы от шасси (своего рода дифференциальный конденсатор). В зависимости от пределов изменения его емкости и индуктивности катушки L6, для получения требуемого диапазона перестройки емкости растягивающих конденсаторов, возможно, придется пересчитать. Это можно сделать с помощью простой программы KONTUR3C_ver. by US5MSQ [4].

Головные телефоны для радиоприемника должны быть электромагнитные и обязательно высокоомные (с катушками электромагнитов индуктивностью примерно 0,5 Гн и сопротивлением постоянному току 1500...2200 Ом), например, ТОН-1, ТОН-2, ТОН-2м, ТА-4, ТА-56м. По желанию приемник можно дооснастить усилителем мощности, собрав его по стандартной схеме на лампах 6П14П, 6Ф3П или 6Ф5П.

В этом малоламповом приемнике большое значение имеет коэффициент усиления (ц) лампы регенератора, ну и малое токопотребление 6Н2П тоже приятно - можно поставить эффективный RC-фильтр по цепи анодного питания без громоздких дросселей или электронных фильтров/стабилизаторов. Именно так сделано у меня - и никакого фона в телефонах. Впрочем, можно применить любые двойные триоды (6Н1П, 6Н3П и т. п.) без корректировки схемы и почти без ущерба (будет меньше раза в два усиление по НЧ). С другой стороны, при большем анодном токе и крутизне ламп можно вместо высокоомных головных телефонов подключить выходной трансформатор и применить более доступные современные низкоомные телефоны с большой чувствительностью.

Настройка приемника достаточно проста и стандартна. После проверки правильности монтажа подключаем питание приемника и измеряем режимы ламп по постоянному току. Включаем диапазон 80 метров и настраиваем регенератор. Его настройка заключается в основном в укладке диапазона перестройки от 3300 до 3800 кГц с небольшим (примерно 20...30 кГц) запасом по краям подбором емкостей растягивающих конденсаторов С26, С27 и обеспечении плавного подхода к точке регенерации. Для укладки диапазона подаем сигнал с ГСС через разделительный конденсатор на сетку лампы VL1.2 (вывод 2). Возможно, придется точнее подобрать отвод катушки L6, добиваясь появления генерации на нижней частоте настройки 3300 кГц (емкость КПЕ максимальна) в положении движка переменного резистора R12 (регулировки регенерации) ближе к нижнему по схеме выводу. При перестройке вверх по частоте условия генерации улучшатся и понадобится большее шунтирующее действие резистора, т. е. рабочее положение движка сместится ближе к центру в направлении верхнего по схеме вывода.

Проверяем плавность подхода к точке регенерации, т. е. при перемещении движка переменного резистора R12 к нижнему по схеме выводу шум и шорохи должны плавно возрастать до максимума, потом легкий щелчок (или просто резкое заметное уменьшение шумов) и их последующее снижение (вместе с чувствительностью) по мере увеличения уровня генерации. При обратном перемещении движка генерация должна пропадать в том же положении, в котором она возникла. Если плавность недостаточна, можно уменьшить анодный ток лампы (увеличив сопротивление анодного резистора R13) и заново подобрать точку подключения отвода, и так до получения требуемого результата.

Затем настраиваем ПДФ диапазона 80 метров, для чего подключаем ГСС на антенный вход приемника и устанавливаем на генераторе среднюю частоту диапазона - 3,65 МГц. Переводим регенератор в режим генерации (автодинный режим) и конденсатором С23 "находим" сигнал ГСС. Подстроечниками катушек L2 и L4 настраиваем ПДФ по максимуму сигнала. На этом настройка диапазона 80 метров закончена, и подстроечники этих катушек в дальнейшем не трогаем.

Далее проверяем работу гетеродина. Подключаем к катоду лампы VL1.2 (вывод 7) ламповый вольтметр переменного тока и контролируем уровень напряжения гетеродина. Включаем поочередно диапазоны 40 и 20 метров, проверяем наличие переменного напряжения уровнем 1...2 Вэфф. Затем включаем диапазон 10 метров и подстроечным конденсатором С1 устанавливаем максимальное напряжение генерации. Оно должно быть примерно такого же уровня. Если нет промышленного вольтметра, можно применить простейший диодный пробник, подробно описанный в [5], или осциллограф с полосой пропускания не менее 30 МГц и малоемкостным делителем (высокоомным пробником). В крайнем случае осциллограф можно подключить через конденсатор емкостью 3...5 пФ.

Продолжаем настройку ПДФ, начиная с диапазона 10 метров. Для этого подключаем к антенному входу ГСС и выставляем на нем среднюю частоту диапазона - 28,55 МГц. Переводим регенератор в режим генерации и, подстраивая КПЕ, "находим" сигнал ГСС.

Подстроечными конденсаторами С8 и С19 (подстроечники катушек не трогаем!) настраиваем ПДФ по максимуму сигнала. Аналогично настраиваем диапазоны 20 и 40 метров подстроечными конденсаторами С7, С15 и С6, С13, для которых соответственно средние частоты диапазонов будут 14,175 и 7,1 МГц.

Шкала радиоприемника - дисковая механическая с перекрытием в 500 кГц. На диапазонах 80 и 20 метров она прямая, а на диапазонах 40 и 10 метров - обратная (по аналогии с трансивером UW3DI). Цифровую шкалу я бы вводить в конструкцию приемника не стал. Во-первых, механическая шкала простая, калибровка стабильная и ее достаточно провести только на диапазоне 80 метров. А на остальных диапазонах разметку рисуют с простым пересчетом по измеренной частоте генератора подставки. Во-вторых, сама цифровая шкала при неудачном раскладе может стать источником помех, и надо будет хорошо продумать конструкцию и, вероятно, ввести экранировку как минимум катушки регенератора (чувствительность-то у него - единицы микровольт!), а возможно, еще и самой шкалы.

Если все же ее вводить, подключение лучше выполнить так:

- сигнал с гетеродина снимать через истоковый повторитель на транзисторе КП303 (КП302, КП307, BF245, J310 и т. п.), подключив затвор транзистора через резистор 1 кОм прямо к выводу 7 лампы VL1;

- регенератор, в зависимости от регулировки ПОС, может иметь очень малое напряжение на контуре (десятки милливольт), поэтому для сигнала регенератора потребуется не только развязка, но и усиление. Лучше всего это сделать на двухзатворном полевом транзисторе КП327 или BF9xx, включенном по стандартной схеме с напряжением смещения на втором затворе +4 В и резистором 1 кОм в цепи стока. Первый затвор транзистора подключают к катоду лампы VL2 (вывод 3) через развязывающий резистор сопротивлением 1 кОм.

Этот радиоприемник был собран достаточно давно, и тем не менее через пару лет после изготовления достал с дальней полки этот двухламповый супер, сдул пыль и включил.. Работает, это так приятно, что за два вечера ненавязчивых наблюдений на каждом из нижних диапазонов (80 и 40 метров) были приняты сигналы из всех десяти радиолюбительских районов бывшего СССР! Прием велся на антенну длиной 42 м.

Конечно, динамический диапазон и селективность по соседнему каналу маловаты, но в первом случае помогает плавный аттенюатор, а во втором - небольшое сужение полосы пропускания (ручкой регенерации). Кардинальным решением был бы переход на менее "заселенную" частоту, и тем не менее даже на "перенаселенных" участках диапазонов удается принять как минимум основную информацию. Но главное достоинство приемника (кроме простоты конструкции) - очень хорошая стабильность частоты. Можно часами слушать станции без подстройки, причем это с равным успехом не только на нижних диапазонах, но и на 10 метрах!

Заново перемерял его чувствительность - при соотношении сигнал/шум 10 дБ все соответствует приведенным выше данным. А если привязываться к выходному сигналу уровнем 50 мВ (уже достаточно громкий сигнал на телефонах ТОН-2), то результат следующий: на 10 метрах - 1...1,2 мкВ, на 20 метрах - 1,5...2 мкВ, на 40 метрах - 3...4 мкВ, на 80 метрах - 7...8 мкВ.

Литература

  1. Егоров В. Простой коротковолновый приемник. - Радио, 1950, № 3, с. 37-40.
  2. COIL 32 - расчет катушек индуктивности. - URL: us5msq.com.ua/category/ raschety-soft.
  3. Mini Ring Core calculator. - URL:  mini-ring-core-сalculator.software. informer.com/1.2.
  4. KONTUR3C - расчет растягивающих конденсаторов. - URL: us5msq.com. ua/category/raschety-soft.
  5. Степанов Б. ВЧ головка к цифровому вольтметру. - Радио, 2006, № 8, с. 58, 59.

Автор: Сергей Беленецкий (US5MSQ)

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Использование Apple Vision Pro во время операций 16.03.2024

Медицинская команда больницы Кромвеля в Лондоне впервые применила Apple Vision Pro в ходе двух операций на позвоночнике. Это событие подтверждает потенциал гарнитуры в качестве медицинского инструмента, изменяющего подход к хирургической практике. Хотя сами врачи не использовали Vision Pro, операционная медсестра работала с виртуальной реальностью, используя очки во время подготовки и выполнения процедур. Гарнитура позволила просматривать виртуальные экраны в операционной, выбирать инструменты и следить за ходом операции. Программное обеспечение, разработанное компанией eXeX, специализирующейся на создании приложений на основе искусственного интеллекта для хирургии, существенно улучшило процесс оказания медицинской помощи пациентам. Использование Apple Vision Pro открывает новые возможности для разработки приложений в сфере здравоохранения, таких как клиническое образование, планирование операций, обучение и медицинская визуализация. Внедрение Apple Vision Pro в медицинскую пр ...>>

Хранение углерода в Северное море 16.03.2024

Министр энергетики Норвегии Терье Осланд объявил о запуске проекта Longship, нацеленного на создание центрального хранилища углекислого газа в Северном море. Этот амбициозный проект оценивается в $2,6 млрд и направлен на применение технологии CCS (углеродного захвата и хранения) для смягчения воздействия климатических изменений. Норвегия уже имеет опыт в области CCS благодаря успешным проектам Sleipner и Snohvit, и сейчас стремится увеличить объем углерода, запечатываемого под морским дном. План Longship предусматривает создание мощности по захвату и хранению 1,5 млн. тонн углерода ежегодно в течение 25 лет. Несмотря на позитивные перспективы, существуют опасения по поводу долгосрочных последствий такого хранения. Однако сторонники проекта утверждают, что морское хранение углерода имеет ряд преимуществ, включая минимальное воздействие на окружающую среду. Проект Longship осуществляется при участии компаний Equinor, Shell и TotalEnergies через совместное предприятие Northern Li ...>>

Выращены мини-органы из амниотической жидкости человека 15.03.2024

Международная команда ученых под руководством профессора Фань Сюлиня из Университета Чжэцзян разработала уникальный способ выращивания мини-органов из клеток, обнаруженных в амниотической жидкости человека. Этот значительный прорыв в медицине может привести к улучшению диагностики и лечения врожденных заболеваний. Органоиды, представляющие собой трехмерные клеточные структуры, имитирующие органы в меньшем масштабе, были выращены из клеток легких, почек и тонкого кишечника, найденных в амниотической жидкости. Этот метод открывает новые возможности для изучения различных состояний плода и может стать ключом к ранней диагностике и лечению врожденных дефектов. Хотя пока не проводились попытки использования этого метода в лечении, ученые надеются, что их исследования в будущем помогут бороться с серьезными врожденными заболеваниями, которые затрагивают миллионы новорожденных ежегодно. Этот прорыв может изменить практику медицинских вмешательств, позволяя диагностировать и лечить врожд ...>>

Случайная новость из Архива

Многофункциональная платформа Intrinsyc Open-Q 660 16.10.2017

Компания Intrinsyc Technologies представила платформу Open-Q 660 для разработчиков, проектирующих смартфоны и фаблеты на процессорах Qualcomm.

Анонсированное решение выполнено в формате Mini-ITX: размеры составляют 170 х 170 мм. Основой платы является процессор Snapdragon 660, который содержит восемь вычислительных ядер Kryo 260 - квартеты с тактовой частотой до 1,8 и 2,2 ГГц. За обработку графики отвечает встроенный контроллер Adreno 512. Заявлена поддержка камер с разрешением до 24 млн пикселей; кроме того, может применяться сдвоенная камера с разрешением до 16 млн пикселей.

В состав платформы Open-Q 660 входят 6 Гбайт оперативной памяти LPDDR4x и флеш-модуль eMMC 5.1 вместимостью 64 Гбайт. Дополнительно можно установить карту формата microSD.

Решение обеспечивает поддержку беспроводной связи Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac (2,4 / 5 ГГц) и Bluetooth 5.x + BLE, спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС, интерфейсов USB Type-C, USB 2.0, Micor-USB, I2S, SPI, GPIO и пр.

Опционально плата может комплектоваться сенсорным дисплеем AMOLED размером 5,7 дюйма по диагонали. Разрешение этой панели равно 1920 х 1080 точек (формат Full HD). Кроме того, заказчикам будет доступен дополнительный модуль со сдвоенной основой камерой на базе 13-мегапиксельных сенсоров Samsung S5K3M2 и фронтальной камерой с 8-мегапиксельным сенсором OmniVision OV8856.

Платформа совместима с операционной системой Andriod 7 Nougat. Пробные поставки Open-Q 660 начнутся в конце октября; цена - от 999 долларов США.

Другие интересные новости:

▪ Flash 11: браузерные игры не уступят консольным

▪ MAX77950 - универсальный приемник беспроводной энергии

▪ Создан материал, излучающий узкий спектр света при нагревании

▪ Новый экономичный двигатель Audi 2.0 TFSI

▪ Уличный телевизор Samsung Terrace

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

 

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Домашняя мастерская. Подборка статей

▪ статья Посеять зубы дракона. Крылатое выражение

▪ статья Какие матчи между Интером и Миланом дискредитируют правило гола на чужом поле? Подробный ответ

▪ статья Постановления, письма, приказы, распоряжения по охране труда. Справочник

▪ статья Телевизионная антенна для сотового телефона. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ламповый предварительный стереоусилитель-коммутатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:





All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024