Обратимый тракт в трансивере. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Узлы радиолюбительской техники

 Комментарии к статье

Построить трансивер, который имел бы минимальное количество коммутаций в высокочастотных цепях, весьма заманчиво. Это можно сделать, применив в трансивере обратимые преобразователи на диодах или варикапах. Избирательно-преобразовательный тракт трансивера в этом случае будет работать на прием и на передачу без каких-либо переключении в сигнальных и выходных цепях гетеродинов, а вся коммутация будет осуществляться лишь в каскадах, предшествующих преобразовательному тракту (усилитель ВЧ, предварительный усилитель) или в следующих за ним каскадах (усилители ПЧ).

Хотя обратимые преобразователи на диодах уже применялись в радиолюбительских конструкциях [1-3], они не получили пока широкого распространения. Причина здесь, видимо, чисто психологического плана: всем известно, что предельная чувствительность приемного канала в этом случае ограничена из-за потерь в пассивных преобразователях. Однако в наши дни при работе на перегруженных любительских KB диапазонах определяющим параметром приемника становится не чувствительность, а реальная избирательность. Она, прежде всего, зависит от таких характеристик, преобразовательных (и входных) каскадов, как. динамический диапазон, отсутствие блокирования мошной помехой и т. п. У кольцевых преобразователей на современных кремниевых диодах эти характеристики в среднем на 20...25 дБ выше, чем у простых преобразователей на лампах или транзисторах [4].

Потери, возникающие за счет меньшего коэффициента передачи пассивного диодного преобразователя по. сравнению с активным, можно скомпенсировать, повысив усиление в последующих линейных каскадах (усилителе ПЧ, детекторе, низкочастотном усилителе). Подчеркнем, что в случае применения активных преобразователей (на лампах, транзисторах) проигрыш в реальной избирательности нельзя будет скомпенсировать никакими фильтрами в цепях ПЧ и НЧ [5].

Несмотря на то, что общие потери в пассивном избирательно-преобразовательном тракте трансивера с двойным преобразованием частоты (два диодных смесителя, ФСС и ЭМФ) составляют 35...40 дБ по напряжению, на всех KB диапазонах можно добиться чувствительности приемного канала не хуже 2...3 мкВ. Правда, на частотах выше 10 МГц в таком устройстве нужно применять усилитель ВЧ. Для того чтобы он не слишком ухудшил реальную избирательность приемника, его желательно выполнить по двухтактной схеме на мощных транзисторах.

В качестве примера на рис. 1 приведена принципиальная схема пассивного избирательно-преобразовательного тракта, использованного автором в трехдиапазонном (14, 21, 28 МГц) полупроводниковом трансивере.

(нажмите для увеличения)

Сигнальный контур L1C1, перестраиваемый в пределах трех диапазонов конденсатором С1, связан с преобразователем. выполненным на диодах V1 - V4. Диодный преобразователь, в свою очередь, связан с перестраиваемым ФСС (элементы L2 - L5, С2- С6, С29.1,С29.2), имеющим перекрытие 6...6,8 МГц и полосу пропускания около 30 кГц. Второй преобразователь на диодах V5-V8, аналогичный первому, нагружен на электромеханический фильтр Z1. Плавный гетеродин на транзисторах V11-V13 перекрывает участок 5,5...6,3 МГц. В диапазонном кварцевом гетеродине, выполненном на транзисторе V10, используются переключаемые кварцевые резонаторы В1 - ВЗ.

Как видно из рисунка, от точки А до точки Б тракт представляет собой единое целое, без переключении в каскадах и в цепях обработки сигнала как. при работе на прием, так. и на передачу.

Остальные каскады трансивера, не показанные на рисунке, типовые, с минимальными уровнями шумов. Они должны иметь следующие коэффициенты передачи по напряжению: усилитель ВЧ - около 20 дБ, ПЧ - не менее 80 дБ. НЧ - не менее 60 дБ, детектор - около 20 дБ, усилитель DSB - не менее 40 дБ (с запасом на ALC). В целях упрощения на рисунке не показаны некоторые вспомогательные цепи (расстройки плавного гетеродина, телеграфный фильтр, коммутации линейных каскадов).

Трансформаторы Т1-Т4 выполнены на сердечниках из феррита М600НН (типоразмер К7Х4Х2). Намотка - в три провода. Обмотки Т1 и Т2 содержат по 27 витков, а Т3 и Т4 - по 30 витков провода ПЭВ-2 0,18 (наматываются в три провода). Катушки L3 и L4 имеют по 6 витков провода ПЭВ-2 0,6, а катушки связи L2 к L5 - по одному витку такого же провода. Эти катушки намотаны на сердечнике из феррита ЗОВЧ2 (типоразмер К32Х16Х8). Катушка L1 содержит 9 витков провода ПЭВ-2 0,8 с отводом от первого витка и выполнена на сердечнике из феррита 30ВЧ2 (типоразмер К12Х6ХЗ). Трансформатор Т5 содержит 2Х17 витков провода ПЭВ-2 0,2 на сердечнике из феррита М600НН (типоразмер К7Х4Х2). Число витков катушки связи L7 составляет 1/5...1/8 часть от числа витков катушки L6. Индуктивность L6 - 1,5 мкГ.

Она намотана на каркасе диаметром 8 мм (подстроечиик - СЦР-1) проводом ПЭВ-1 0,42. Число витков - 12, длина намотки - б мм. Катушка L8 выполнена на фторопластовом каркасе диаметром 20 и длиной 35 мм. Она содержит 17 витков посеребренного медного провода диаметром 0,5 мм, отвод, от 4-го витка. Длина намотки - 17 мм. Эта катушка помещена в экран из латуни (диаметр и высота экрана 36 мм). Ее индуктивность без экрана составляет 4,7 мкГ, а с экраном - 3,6 мкГ.

Резистор R1 - безындуктивный, СПО или СП3-1б. Конденсатор переменной емкости - от радиоприемника "Океан" (используется только часть диапазона изменения емкости). В контуре плавного гетеродина и контурах ФСС применены конденсаторы КСО-Г. Конденсаторы С1 и С20 - с воздушным диэлектриком, остальные - К50-6, КЛС, КМ, КД, КТ.

Предварительную настройку тракта удобно производить покаскадно в следующем порядке. Выходы гетеродинов отключают от преобразователей и нагружают их резисторами сопротивлением 50...70 Ом. Подбором режимов транзисторов V10, V12. V13, а также конденсатора С 27 и числа витков в катушке L7 устанавливают на нагрузочных резисторах необходимые высокочастотные напряжения (см. рисунок). Форма напряжений должна быть синусоидальной, без ограничений, что важно для получения хороших шумовых параметров преобразователей. На этом же этапе устанавливают перекрытия ГПД по частоте и производят предварительную настройку ФСС и сопряжение его контуров. При этом катушки связи L2 и L5 должны быть отключены от обмоток, связи трансформаторов Т2 и Т3 и нагружены резисторами сопротивлением 50.. .70 Ом.

Затем восстанавливают соединения выхода ГПД со средней точкой обмотки трансформатора ТЗ, а также катушки L5 с обмоткой связи ТЗ. К катушке L2 подключают резистор сопротивлением 50... 70 Ом и в точку Б подают сигнал напряжением 5...7 В с частотой 501...502 кГц (если ЭМФ с верхней боковой полосой). Движок. резистора R1 устанавливают в среднее положение. Подбирая конденсаторы С7-С9, согласуют сопротивления фильтра Z1 и преобразователя.

После этого к, резистору, на который нагружена катушка L2, подключают измерительный прибор, корректируют сопряжение настройки контуров ФСС и ГПД и окончательно устанавливают напряжение ГПД на средней точке обмотки ТЗ.

Восстановив соединение выхода кварцевого генератора со средней точкой обмотки трансформатора Т1, обмотку связи Т1 отключают от катушки L1, нагружают ее на резистор сопротивлением 50. ..70 Ом и окончательно устанавливают гетеродинное напряжение на средней точке обмотки Т1. Затем восстанавливают соединение обмотки связи Т1 с L1 и настраивают контур L1C1.

Напряжение в точке А составляет, в зависимости от качества фильтра Z1, 25...40 мВ эфф., при напряжении сигнала в точке Б около 3 В эфф. При эксплуатации устройства не следует превышать указанное значение напряжения в точке Б, так. как это приведет к. нарушению нормальной работы преобразователя.

В заключение производят проверку настройки тракта в составе всего канала трансивера в режиме "Передача". Резистором R1 балансируют преобразователь в режиме "Прием", добиваясь минимального шума на выходе усилителя НЧ.

Эксплуатируемый автором трансивер имеет следующие основные параметры приемного канала в режиме SSB: блокирование (по отношению к уровню 10 мкВ при расстройке на б кГц) - 300 мВ, избирательность по зеркальному каналу (на диапазоне 28 МГц) - 55 дБ, чувствительность при отношении сигнал/шум на выходе. тракта 10 дБ - не хуже 2 мкВ (на диапазоне 28 МГц).

Литература

1. Горощеня А. Минитрансивер.- "Радио". 1975. № 5. с. 44-47; № 6. с. 23-24.
2. Степанов Б., Шульгин Г. Трансивер "Радио-76". - "Радио", 1976, № 6. с. 17-19. 26; № 7, с. 19-22.
3. Степанов Б., Шульгин Г. Трансивер "Радио-77". - "Радио", 1977. № 11, с. 21-24. № 12. с. 19-23; 1978. № 1. с. 17-20; № 2, с. 20-21.
4. Мовшович М. Полупроводниковые преобразователи частоты. Л., "Энергия", 1974.
5. Рейнфельдер В. Разработка малошумящих входных цепей на транзисторах. М., "Энергия", 1967.

Автор: В. Васильев (UA4HAN); Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Узлы радиолюбительской техники.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива TCA9554 - расширитель цифровых портов для шины I2C 18.03.2015 Расширитель цифровых портов (I/O Expander) TCA9554PWR от Texas Instruments позволяет добавить 8 двунаправленных линий GPIO в любое изделие, где присутствует интерфейс I2C или SMBus. Микросхема TCA9554PWR совместима с любыми типами микроконтроллеров с питанием от 1,5 до 5,5 В и представляет собой простое решение для тех задач, где необходимы дополнительные линии для подключения тактовых кнопок, переключателей, светодиодов и реле. Выходной ток одного порта может достигать 25 мА. При подаче питания все порты устанавливаются в состояние по умолчанию, при этом отсутствует какой-либо дребезг. В режиме ожидания TCA9554PWR потребляет от 200 нА до 1,6 мкА в зависимости от напряжения питания. Особенностью TCA9554PWR является способность генерирования прерывания при изменении состояния порта, настроенного на вход. Наличие трех линий аппаратной адресации (A0, A1 и A2) позволяет объединить до 8 микросхем расширителей на той же самой шине I2C. TCA9554PWR может работать по I2C как в стандартном режиме (100 кГц) так и в "быстром" режиме (400 кГц). Расположение выводов TCA9554PWR совпадает с популярной микросхемой PCF8574. При необходимости увеличения числа линий ввода-вывода до 16 портов можно использовать микросхемы TCA9555 и TCA9535. Версия 16-портового расширителя TCA9535 имеет пониженный ток собственного потребления в режиме Stand-By (не более 3 мкА).

Другие интересные новости:

▪ Камера со скоростью до триллиона кадров в секунду

▪ Система искусственного фотосинтеза

▪ Карманный принтер LG Pocket Photo 2

▪ Квантовый компьютер Google

▪ Умные бытовые приборы с доступом к сети Интернет

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Антенны. Подборка статей

▪ статья Шамс ад-Дин Махаммад ибн Ашраф ал-Хусайн ас-Самарканди. Знаменитые афоризмы

▪ статья Где пиво Балтика стоит дороже Гиннесса? Подробный ответ

▪ статья Аэродинамический багажник. Личный транспорт

▪ статья Водонепроницаемые ткани и другие материалы. Простые рецепты и советы

▪ статья Магнитный рыболов. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025