Это первый приемник прямого преобразования, который мне удалось запустить в далекие мои школьные годы. Тогда не было интернета, и схема была тщательно перерисована из книги моего друга сначала в тетрадь, а потом на компьютере с помощью редактора paint (про splan я узнал ох как нескоро). Казалось бы, ничего особенного, в интернете сейчас таких приемников завались, но в дань памяти именно этому приемнику, открывшему мне путь в радиолюбительский эфир, публикуется эта схема. С оригинальными рисунками в paint.

Принцип действия и схема. Этот приемник очень прост в изготовлении и в налаживании. В нем нет дефицитных деталей, и построить его могут даже малоопытные радиолюбители. В то же время приемник имеет достаточно высокую чувствительность и позволяет принять много различных любительских станций, удаленных даже на несколько тысяч километров.
В приемнике используется принцип прямого преобразования. Поясним подробнее, в чем состоит этот принцип и какими достоинствами и недостатками он обладает. Приемник прямого преобразования может принимать два вида сигналов: телеграфный и однополосный модулированный. При работе телеграфом в режиме незатухающих колебаний, когда ключ нажат, передатчик принимаемой станции излучает немодулированный высокочастотный сигнал. Чтобы принять такой сигнал на слух, необходимо изменить, т. е. преобразовать его частоту так, чтобы она оказалась в области звуковых частот. Кроме того, сигнал необходимо усилить. Именно эти операции и осуществляются в приемнике прямого преобразования. Простейший приемник прямого преобразования должен содержать всего три элемента: смеситель, или преобразователь частоты, гетеродин и усилитель низкой частоты, показанные на структурной схеме (рис. 1).

structure

Рис. 1

При воздействии на смеситель приемника двух сигналов: принимаемого — с частотой fc и гетеродина — с частотой fг в смесителе возникают биения, т. е. колебания с частотой fзв = fc fг. Если частота настройки гетеродина отличается от частоты сигнала на небольшую величину, около 800—1000 Гц, то биения будут иметь как раз эту звуковую частоту и могут быть услышаны. Звуковые частоты усиливаются в УНЧ и поступают на головные телефоны. Все усиление в приемнике осуществляется в УНЧ, поэтому получить достаточное усиление здесь проще, чем в других типах приемников. Соответственно, легко получается и высокая чувствительность.

Другой важный параметр приемника — это избирательность, т. е. способность подавлять сигналы соседних, мешающих станций. Избирательность приемника прямого преобразования также высока, поскольку соседние по частоте станции образуют в смесителе приемника биения с более высокими частотами, чем полезный сигнал. Эти более высокие частоты хорошо фильтруются в УНЧ и, кроме того, самим человеческим ухом, чувствительность которого на высоких частотах резко падает. Для получения еще большей избирательности после смесителя в приемнике обычно устанавливают фильтр с частотой среза 3 кГц.

Однако простой приемник прямого преобразования не обеспечивает так называемого «односигнального» приема. Действительно, если гетеродин приемника настроен на частоту fг, то с одинаковой громкостью будут приниматься сигналы станций на частотах fг + fзв и fгfзв- Разделить их можно только методами фазовой селекции, которые достаточно сложны для начинающих любителей. Кривая избирательности приемника показана на рис. 2.

curve

Рис. 2

Перейдем теперь к описанию конкретной практической схемы приемника на диапазоны 80 и 40 м (рис. 3). Сигнал из антенны через конденсатор связи С1 поступает на входной контур приемника. На диапазоне 80 м катушка L1 отключена, и входной контур образован катушкой L2 и конденсатором С2. Контур настроен на среднюю частоту диапазона 3,6 МГц. На диапазоне 40 м переключателем В1 параллельно входному контуру подключается катушка L1. В результате общая индуктивность контура уменьшается, и он оказывается настроенным на среднюю частоту диапазона 40 м — 7,05 МГц. С отвода катушки L2 сигнал подается на смеситель, выполненный на двух диодах VD1 и VD2, включенных встречно-параллельно. Одновременно на смеситель поступает сигнал гетеродина через катушку связи L4 и конденсатор С9.

scheme

Рис. 3

Гетеродин приемника собран на транзисторе VT1 по трехточечной схеме с емкостной обратной связью. В диапазоне 80 м левый по схеме вывод катушки L3 гетеродина замкнут на землю, и в контур входят лишь конденсаторы С5—С8. Конденсатор переменной емкости С5 служит для настройки приемника. При указанных на схеме величинах емкостей гетеродин перекрывает диапазон от 1,7 до 2,0 МГц, что соответствует принимаемому диапазону 3,4—4,0 МГц. Емкость конденсаторов С7 и С8, подключенных к переходам транзистора, выбрана достаточно большой, для того чтобы повысить стабильность генерируемой частоты. При переключении на диапазон 40 м последовательно с катушкой L3 включаются конденсаторы СЗ и С4. Это уменьшает общую емкость контура гетеродина, что приводит к повышению генерируемой частоты. Одновременно уменьшается и коэффициент перестройки, что также полезно, поскольку диапазон 40 м занимает полосу частот всего 100 кГц — меньшую, чем диапазон 80 м. В диапазоне 40 м гетеродин перестраивается от 3,45 до 3,6 МГц, что соответствует принимаемым частотам 6,9—7,2 МГц.

Диапазоны приемника выбраны достаточно широкими, чтобы легче было найти любительские станции при налаживании. При желании диапазоны можно сузить, включив последовательно c переменным конденсатором С5 постоянный конденсатор емкостью 200—250 пФ. Настройка на станции при этом облегчается.

В приемнике применен новый тип смесителя, позволяющий получить на выходе частоты вида fс — 2fг и значительно улучшающий помехоустойчивость приемника. Принцип его действия был описан в журнале «Радио», 1976, № 12, с. 18—19. Гетеродин, работающий с этим смесителем, настраивается на частоту вдвое ниже частоты сигнала. Поясним работу смесителя подробнее. Синусоидальное напряжение гетеродина, приложенное к диодам, будет отпирать их только в том случае, если мгновенная амплитуда этого напряжения будет превышать пороговое напряжение диода. Для примененных в приемнике кремниевых диодов пороговое напряжение отпирания составляет примерно 0,5 В. Амплитуда гетеродинного напряжения, приложенного к диодам, выбирается равной 0,75—1 В. Таким образом, диоды отпираются только на пиках гетеродинного напряжения, причем положительная полуволна отпирает нижний по схеме диод, а отрицательная — верхний. Во время перехода гетеродинного напряжения через нуль оба диода закрыты.

Смеситель в этой схеме действует подобно ключу, замыкающемуся дважды за период гетеродинного напряжения. Следовательно, частота замыканий диодного ключа равна удвоенной частоте гетеродина. Если частота сигнала fc в точности равна удвоенной частоте гетеродина 2fг, то на моменты замыкания ключа будут попадать, все время либо положительные, либо отрицательные полуволны сигнала — произойдет синхронное выпрямление сигнала, и на выходе смесителя появится постоянное напряжение. Это случай так называемых нулевых биений, когда при точной настройке на частоту сигнала биений не слышно. Если же fс отличается от 2fг в ту или другую сторону, то на выходе смесителя появится напряжение биений с частотой fс — 2fг либо 2fгfс.

Сигнал биений проходит через фильтр нижних частот, образованный катушкой L5 и конденсаторами С9 и С10. Этот фильтр, имеющий частоту среза 3 кГц, ослабляет сигналы соседних по частоте станций. Отфильтрованный звуковой сигнал усиливается двухкаскадным усилителем низкой частоты, собранным на транзисторах VT2 и VTЗ. Для упрощения схемы применена непосредственная связь между каскадами. Коллекторное напряжение VT2, равное 1,3—1,5 В, служит также и напряжением смещения для транзистора VTЗ. Режим транзисторов по постоянному току определяется сопротивлением резистора R3, через который подается смещение на базу транзистора VT2. Нагрузкой усилителя являются высокоомные телефоны BF1, имеющие сопротивление постоянному току не менее 3,2 кОм (например, ТА-4). С такими телефонами общий коэффициент усиления УНЧ составляет 5000—15 000 в зависимости от коэффициента передачи тока (Вст) примененных транзисторов.

Приемник можно питать от батареи напряжением 9—12 В или от маломощного стабилизированного выпрямителя. Потребляемый ток невелик — около 5 мА.

Детали. Вместо указанных на принципиальной схеме можно применить и другие типы транзисторов. Для УНЧ подойдут в принципе любые маломощные низкочастотные транзисторы р-п-р, например П13 — П16, МП39 — МП42 с любыми буквенными индексами. Желательно, однако, чтобы VT2 был малошумящим, типа П27А, П28, П13Б или МП39Б. Желательно также, чтобы коэффициент Вст примененных транзисторов был не ниже 50—60. Это увеличит усиление УНЧ. В гетеродине можно установить транзистор КТ312 или КТ315 с любым буквенным индексом.

Диоды смесителя типа КД503А можно заменить кремниевыми диодами Д104—Д105 или Д220, Д223, однако такая замена приводит к некоторой потере чувствительности приемника. Германиевые диоды типов Д2, Д9 или Д18 — Д20 для данного смесителя непригодны.

Рис. 4

Катушки: приемника (рис. 4) намотаны на унифицированных каркасах от контуров ПЧ радиовещательных приемников и подстраиваются ферритовыми сердечниками диаметром 2,7 и длиной 8—12 мм. Катушка гетеродина L3 содержит 20 витков провода-ПЭЛ ШО 0,15 и наматывается в средней секции каркаса (рис. 4, а). Катушка связи L4 содержит 6 витков такого же провода и намотана в верхней секции этого же каркаса. Нижняя секция каркаса не используется. Катушки входного контура намотаны проводом ПЭЛШО 0,15 виток к витку на каркасах (рис. 4, б). L1 содержит 14 витков, a L2 — 24 витка с отводом от 5-го витка, считая от заземленного вывода катушки. L1 и L2 можно намотать и на секционированных каркасах, равномерно распределив витки по всем трем секциям. Катушка фильтра L5 намотана на ферритовом кольце диаметром 18 и высотой 5 мм, с относительной магнитной проницаемостью µ = 2000 и содержит 250 витков провода ПЭЛШО 0,1—0,15. Можно применить и другие кольца с µ от 1000 до 3000 и диаметром от 10 до 25 мм. В любом случае уменьшение размеров и магнитной проницаемости требует увеличения числа витков, но не более чем до 300—350. При отсутствии колец катушку L5 можно заменить резистором сопротивлением 1—1,5 кОм, правда это несколько ухудшит избирательность и чувствительность приемника.

Конденсатором настройки С5 служит одна секция сдвоенного блока конденсаторов переменной емкости от приемника ВЭФ «Спидола». Можно применить и другой конденсатор с максимальной емкостью не менее 150 пФ, обязательно с воздушным диэлектриком. Конденсатор желательно оснастить хотя бы простейшим верньером — это значительно облегчает настройку на SSB станции. Если верньера нет, то ручку настройки надо выбрать диаметром 40—50 мм. Электролитические конденсаторы С12 и С14 могут быть любого типа. Остальные конденсаторы — КМ, БМ и МБМ. В контурах желательно .применять керамические конденсаторы или слюдяные типа КСО. Резисторы могут быть любых типов, например УЛМ или МЛТ, с мощностью рассеяния 0,125—0,25 Вт. Переключателем SB1 служит обычный тумблер на два положения типа ТВ-2.

Конструкция. Монтажную плату приемника (рис. 5) размером 200 X 55 мм изготавливают из фольгированного гетинакса или стеклотекстолита. Однако печатный монтаж применять совсем не обязательно. Можно выполнить плату и из обычного гетинакса (текстолита), просверлив в ней отверстия и соединив выводы деталей проводниками. Необходимо обратить лишь особое внимание на качество «заземления» — общие провода должны быть проложены в нескольких местах, соединены между собой и в нескольких местах подключены к шасси приемника.

Рис. 5

Рис. 5

Налаживание. Правильно смонтированный приемник с исправными деталями начинает работать, как правило, при первом же включении. Тем не менее полезно провести все операции по наладке приемника в последовательности, изложенной ниже. Сначала с помощью авометра (тестера) с сопротивлением не менее 10 кОм/В (ток полного отклонения стрелки прибора — не более 100 мкА) измеряют режимы транзисторов. Напряжение на коллекторе транзистора VTЗ относительно общего провода при подключенных телефонах должно составлять 6—8 В. Если это напряжение меньше, величину сопротивления резистора R3 следует уменьшить, а если больше, то увеличить. Затем измеряют напряжение на эмиттере транзистора гетеродина VT1, которое должно доставлять 7—8 В. Если напряжение меньше, то следует увеличить сопротивление резистора R1. После установки режимов в телефонах должен слабо прослушиваться шум первого каскада УНЧ и смесителя. Прикосновение руки к одному из выводов конденсатора С11 должно вызывать появление в телефонах громкого звука низкого тона.

Убедившись в работоспособности УНЧ, приступают к настройке высокочастотной части приемника, Установив переключатель В1 в положение «80 м» и присоединив антенну, прослушивают эфир, медленно поворачивая ручку настройки приемника. Если не слышно ни одной станции, следует проверить правильность монтажа гетеродина и исправность транзистора VT1. Диапазон принимаемых частот устанавливают вращением сердечника катушки L3. Это можно сделать, прослушивая сигналы любительских станций или воспользовавшись вспомогательным радиовещательным приемником. На вспомогательном приемнике можно прослушать третью гармонику гетеродина на частотах 5,1—6 МГц или четвертую гармонику на частотах 6,8—8 МГц. В качестве антенны вспомогательного приемника включают кусок провода длиной 0,5—1 м, расположенный вблизи настраиваемого приемника. После установки диапазона настраивают входной контур вращением сердечника катушки L2 по максимальной громкости принимаемых сигналов. Затем переходят к настройке приемника в диапазоне 40 м. При этом сердечники катушек L2 и L3 трогать уже не следует. Диапазон принимаемых частот устанавливают подстроечным конденсатором СЗ. Если пределов изменения его емкости окажется недостаточно, подбирают конденсатор С4 в пределах 270—330 пФ. Входной контур настраивают по максимуму громкости сердечником катушки L1.

На этом настройку приемника можно считать законченной.

Радиолюбители, желающие «выжать» из приемника все возможное, могут подобрать еще связь гетеродина со смесителем, изменяя число витков катушки связи L4. При недостаточном числе витков чувствительность резко падает, а при избыточном числе витков, т. е. при слишком сильной связи, вместе с падением чувствительности ухудшается и помехоустойчивость приемника по отношению к мощным сигналам. Приемник хорошо работает даже с комнатной антенной, однако лучше применить наружную антенну — луч длиной 15—20 м. Если приемник питается от встроенных батарей, то заземление существенно увеличивает громкость приема. При питании же приемника от сетевого выпрямителя заземление можно не применять. Если приемник работает с длинной наружной антенной, вместо постоянного конденсатора С1 лучше установить переменный или подстроечный конденсатор с максимальной емкостью 25—40 пФ. Его ручку следует вывести на переднюю панель около гнезда антенны, и она будет служить отличным «регулятором громкости». Этот же конденсатор позволит устранить перекрестные помехи от мощных станций (если они возникнут) путем уменьшения связи с антенной.

Литература:
1. Казанский И.В., Поляков В.Т. Азбука коротких волн. — М.: ДОСААФ, 1978. — 143 с.

2 Комментарии

  1. Шурик

    Привет));вот вот классная схема!!! Только книжку я потерял куда то ((( а приемник до сих пор вроде где то лежит...

    1. Александр

      Очень легкий в настройке и превосходно работает.https://vk.com/staradio71?z=photo310441234_456239487%2Falbum310441234_242881247%2Frev

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *