|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Двухламповый супергетеродин. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь 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).
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
Автор: Сергей Беленецкий (US5MSQ)
Лабораторная модель прогнозирования землетрясений
30.11.2025 Музыка как естественный анальгетик
30.11.2025 Алкоголь может привести к слобоумию
29.11.2025
▪ Взаимодействие радиации с водой ▪ Невидимая солнечная батарея подойдет для оконного стекла ▪ AM4376 - новое поколение процессоров Sitara
▪ раздел сайта Электрик в доме. Подборка статей ▪ статья Сюжет для небольшого рассказ. Крылатое выражение ▪ статья У каких сумчатых зверей нет сумки? Подробный ответ ▪ статья Лютик. Легенды, выращивание, способы применения ▪ статья НЧ частотомер на интегральных схемах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники ▪ статья Электронный ключ К1233КТ2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте
www.diagram.com.ua |
Смотрите другие статьи раздела 
Последние новости науки и техники, новинки электроники: