Рефлексные приемники

Стремясь сделать приемник достаточно чувствительным и с возможно меньшим числом транзисторов в нем, радиолюбители часто одни и те же транзисторы используют дважды: для усиления колебаний высокой частоты и усиления колебаний звуковой частоты. Каскады или транзисторы, исполь­зуемые таким образом, называют рефлексными, а приемники с такими каскадами — рефлексными приемниками.

Структурную схему, поясняющую принцип работы рефлексного приемника, ты видишь на рис. 206. Модулированные колебания радиостанции, на которую настроен входной контур приемника, поступают к усилителю высокой частоты и усиливаются им. Колебания звуковой частоты, выделенные диодом Д, пода­ются на вход того же усилителя, который теперь работает еще и как уси­литель колебаний звуковой частоты. После усиления колебания звуковой часто­ты могут быть преобразованы в звук телефонами или дополнительно усилены и преобразованы в звук головкой Гр громкоговорителя.

Для разделения усиливаемых сигналов используют соответствующие им нагрузки.

Не возникают ли взаимные помехи при одновременном усилении одним и тем же транзистором колебаний высокой и звуковой частот? Если колеба­ния звуковой частоты хорошо «очищены» от высокочастотной составляющей, то взаимных помех нет. Если такая фильтрация сигнала отсутствует или не­достаточна, то приемник из-за положи­тельной обратной связи по высокой ча­стоте может самовозбудиться. В этом главный недостаток рефлексных при­емников.

Предлагаю для повторения (или опытной проверки) три варианта реф­лексных приемников.

Первый вариант — двухконтурный 2-V-2 с низковольтным питанием.

Его принципиальная схема показана на рис. 207. Приемник, как видишь, двухтранзисторный, с внутренней магнитной антенной на входе и телефоном на выходе. Питаясь от одного из гальванических элементов 316 или 332, он обеспечивает уверенный прием программ одной местной или отдаленной мощ­ной радиовещательной станции. Потребляемый ток не превышает 1,5 мА. Это значит, что энергии одного элемента хватает на 200 — 300 ч непрерывной ра­боты приемника.

Входной контур магнитной антенны Ан1, настроенный на волну выбран­ной станции, образуют катушки L1 и конденсатор С1. Через катушку связи L2 сигнал станции поступает на базу транзистора Т1 первого каскада, включен­ного по схеме ОЭ, а с его коллектора — непосредственно на базу транзистора Т2 второго каскада. Роль высокочастотной нагрузки транзистора Т2 выпол­няет колебательный контур, состоящий из катушки высокочастотного транс­форматора и конденсатора С5, настроенного, как и контур LXCX магнитной антенны, на волну той же станции. Выделенный им высокочастотный моду­лированный сигнал через катушку связи L4 подается на детектор Дх. С резис­тора R3, нагрузки детектора, колебания звуковой частоты через конденсатор С2 и катушку связи L2 поступают на базу транзистора Т1 и одновременно с коле­баниями высокой частоты усиливаются обоими транзисторами приемника. Те­лефон Тф1, являющийся низкочастотной нагрузкой транзистора Т2, преобразует колебания звуковой частоты в звуковые.

Таким образом, один и тот же двухкаскадный усилитель этого приемника работает одновременно как усилитель высокой и звуковой частот. Получился приемник прямого усиления 2-V-2.

Обращаю внимание на схему включения транзистора Т2. Для высокочас­тотного сигнала он включен по схеме ОЭ, а для сигнала звуковой частоты — по схеме ОК (эмиттерным повторителем).

Два резонансных контура приемника позволяют значительно (по сравнению с аналогичным одноконтурным приемником прямого усиления) повысить его чувствительность и селективность.

Поскольку связь между транзисторами непосредственная, режим работы обоих транзисторов устанавливают начальным положительным напряжением смещения на базе транзистора Т1х, т. е. подбором резистора R1. А так как этот резистор включен между коллектором и базой транзистора, то он одно­временно и термостабилизирует работу приемника.

Желательный коэффициент передачи тока h21Э транзисюров КТ315 или транзисторов КТ301, КТ306, КТ312, КТ316, которые также можно использо­вать в приемнике, около 100. Электролитический конденсатор С2 — типа К50-6, конденсаторы С3 и С4 — КЛС, С1 и С5 — КДК или КСО.

Телефон Тф1 — ушной телефон ТМ-2М, ТМ-4М, телефонный капсюль ДЭМШ-4М или низкоомные телефоны ТА-56М. Для магнитной антенны используй стержень диа­метром 8 и длиной 55-60 мм из феррита марки 400НН или 600НН, для высокочастотного трансформатора L3L4 — кольцо диаметром 7 мм из феррита марки 600НН. Для приема радиостанции средневолнового диапазона катуш­ка L1 должна содержать 70 — 75 витков, катушка L2 намотанная поверх катушки L1, 5—6 витков, катушка L3 трансформатора — 75 витков, L4 — 60 вит­ков провода ПЭВ (или ПЭ) 0,1—0,12, а для радиостанции длинноволнового диапазона — соответственно 210 — 220, 15—20, 110—120 и 70 — 80 витков такого же провода. Каркас катушки L1 должен с небольшим трением перемещаться по ферритовому стержню.

Возможная конструкция приемника (без корпуса) и схема соединения деталей на монтажной плате показаны на рис. 208. Плата размерами 60 х 45 мм выполнена из листового гетинакса (текстолита или, в крайнем случае, из су­хой, хорошо проклеенной фанеры) толщиной 1,5 —2 мм. Стержень магнитной антенны укреплен на ней резиновыми кольцами, высокочастотный трансфор­матор приклеен клеем БФ-2 (или «Суперцемент»). Элемент 316 удерживают цилиндрический кронштейн и стойка из листовой латуни, являющиеся контакт­ными выводами полюсов элемента. Их крепежные лепестки пропущены через узкие пропилы в плате и загнуты снизу. Конструкция выключателя питания В1 произвольная.

Налаживание сводится к подбору сопротивления резистора Rx и настройке обоих контуров приемника в резонанс с частотой выбранной радиостанции. Делай это в такой последовательности. Между базой и коллектором тран­зистора Тх включи (вместо резистора R1) последовательно соединенные постоян­ный резистор на 15 — 20 кОм и переменный резистор на 30 — 47 кОм, парал­лельно катушке L1 подключи (на место конденсатора С,) конденсатор перемен­ной емкости, правый (по принципиальной схеме) вывод конденсатора С2 пе­реключи на общий «заземленный» проводник, высокоомный телефон подключи параллельно резистору R3, а вместо телефона в цепь эмиттера транзистора Т2 включи резистор сопротивлением 56 — 68 Ом. В результате получится приемник 2-V-0. Изменяя емкость конденсатора входного контура и сопротивление пере­менною резистора, добейся наиболее громкого приема выбранной радиостанции. Рели приемник самовозбуждается, поменяй местами включение выводов катушки L2 или L3. После этого во входной контур включи постоянный конденсатор, при котором будет слышна та же станция. Конденсатор же пере­менной емкости подключи к катушке L3 (вместо С5), с его помощью настрой второй контур на частоту той же станции, а добившись наибольшей гром­кости, замени его постоянным конденсатором такой же емкости.

Так ты настроишь и испытаешь работоспособность приемника без усиления колебаний звуковой частоты.

Теперь низкоомный телефон подключи на место (в цепь эмиттера тран­зистора Т2) и восстанови соединение конденсатора С2 с нагрузкой детектора. Приемник станет рефлексным типа 2-V-2. При этом громкость радиоприема должна резко возрасти. Подстрой входной контур смещением катушки L1, по ферритовому стержню, подбери дополнительно сопротивление цепочки резис­торов смещения, добиваясь наиболее громкого и неискаженного звучания теле­фона, измерь омметром их общее сопротивление и вмонтируй вместо них постоянный резистор такого же сопротивления. Если теперь возникает само­возбуждение, устраняй его изменением положения высокочастотного трансфор­матора относительно магнитной антенны.

Остается закрепить несколькими каплями клея каркас катушки L1 на ферритовом стержне, чтобы не сбить настройки входного контура, и поместить монтажную плату приемника в корпус.

Второй вариант — рефлексный приемник на интегральной микросхеме.

Принципиальная схема этого варианта рефлексного приемника, его монтажная плата и детали в развернутом виде, а также схема соединений деталей на монтажной плате показаны на рис. 209. Используемая в нем интегральная микросхема К1УС181Б тебе знакома по усилителю звуковой частоты (рис. 177,6), поэтому ее схему я здесь не привожу.

Рис. 209. Принципиальная схема (а), детали в развернутом виде (б) и монтаж­ная плата приемника на интегральной микросхеме К1УС181Б (в).

Принципиально же этот приемник аналогичен предыдущему, только он с плавной настройкой и одно­контурный. В приемниках прямого усиления вообще сложно осуществлять плавную настройку двумя резонансными контурами.

Коротко о работе приемника. Сигнал радиостанции, на которую настроен контур L1C1 магнитной антенны, через катушку связи L2 подается на вывод 3 микросхемы МС,. С катушки являющейся высокочастотной нагрузкой микро­схемы, усиленный сигнал через катушку L4 поступает на диод Д1, а колебания звуковой частоты, снимаемые с нагрузки детектора, через конденсатор С8 и катушку L2 — на тот же входной вывод 3 микросхемы. Роль низкочастотной нагрузки выполняет резистор 400 Ом в эмиттерной цепи второго транзистора микросхемы. С него колебания звуковой частоты через вывод 12 и конден­сатор С6 подводятся к телефону Тф1 и преобразуются в звук.

Каковы функции других деталей приемника? Конденсатор С5 шунтирует источник питания Б1, по переменному току. Конденсатор С2 совместно с ре­зистором, имеющимся в микросхеме, образуют развязывающий фильтр. Кон­денсатор С3, включенный между выводом 5 и «заземленным» проводником, устраняет отрицательную обратную связь по переменному току, снижающую усиление первого каскада.

Конденсатор С4 блокирует телефон по наивысшим частотам звукового диапазона и устраняет отрицательную обратную связь во втором каскаде усилителя высокой частоты.

Источником питания приемника служит батарея, составленная из пяти аккумуляторов Д-0,1 (можно использовать четыре элемента 322 или 316, соеди­ненные последовательно).

Катушки входной цепи L1, L2, высокочастотный трансформатор L4, телефон, конденсаторы и диод этого приемника такие же, как аналогичные детали приемника первого варианта. Конденсатор переменной емкости С1 может быть любой конструкции. Желательно, однако, чтобы он был малогабаритным с наибольшей емкостью 250 —350 пФ. От того, каким он будет, и от исполь­зуемого источника питания зависит конструкция приемника в целом.

Проверку работоспособности приемника производи в таком порядке. Сна­чала высокоомный телефон подключи к нагрузочному резистору R1, детектора. Изменяя емкость конденсатора С1 и одновременно поворачивая приемник с маг­нитной антенной в горизонтальной плоскости, ты должен услышать те станции, которые уверенно принимаются в вашей местности. Громкость звучания в теле­фоне Тф1 должна быть значительно больше.

Никакой подгонки режимов транзисторов приемник не требует. Что же касается небольшого смещения границ диапазона волн, перекрываемого прием­ником, то это, как ты yже знаешь, можно сделать изменением положения контурной катушки L1 (вместе с катушкой L2) на ферритовом стержне.

Третий вариант — рефлексный приемник «Мальчиш». Так именем гай­даровского героя назван пятитранзисторный малогабаритный рефлексный приемник, который можно собрать из набора деталей и узлов, выпускаемого московским опытно-экспериментальным школьным заводом «Чайка». Приемник обеспечивает достаточно громкий прием местных и некоторых наиболее мощных отдаленных радиовещательных станций.

Принципиальная схема приемника изображена на рис. 210. Его входной настраиваемый контур образуют катушка L1, магнитной антенны Ан1 и конден­сатор переменной емкости С1. Через катушку связи L2 сигнал радиостанции подается на базу транзистора Тх высокочастотного усилителя. Коллекторной нагрузкой транзистора этого каскада служит катушка L3, Через катушку связи L4, образующую с катушкой Lъ высокочастотный трансформатор, усиленный сиг-i нал поступает на базу транзистора Т2 второго каскада приемника.

Рис. 210. Принципиальная схема приемника «Мальчиш».

Второй каскад приемника рефлексный. В связи с этим в коллекторной цепи его транзистора две нагрузки; высокочастотная, роль которой выпол­няет дроссель Др1, и низкочастотная — резистор R5. С дросселя высокочастотный сигнал станции, усиленный двумя каскадами, подается через конденса­тор С4 на детектор Д1, а колебания звуковой частоты, создающиеся на нем, — на базу транзистора Т2 (через резистор R4 и катушку L4). Следовательно, каскад на транзисторе Т2 является вторым каскадом усиления колебаний высокой частоты и первым каскадом усиления колебаний звуковой частоты.

С резистора R5 сигнал звуковой частоты поступает (через конденсатор С5) на базу транзистора Т3 второго каскада усилителя звуковой частоты, нагру­женного на первичную обмотку / трансформатора Тр1, а с его вторичной обмотки II — на базы транзисторов Т4 и Т5 выходного двухтактного усилителя мощности. Усиленные колебания звуковой частоты преобразуются головкой Гр1 в звуковые колебания.

Сущность действия этих двух каскадов приемника тебе хорошо знакома по усилителю звуковой частоты (см. рис. 179).

Коротко о назначении некоторых других элементов этого приемника. Через резистор R1 на базу транзистора Т1, подается напряжение смещения. Конден­сатор С2 замыкает базовую цепь этого транзистора по высокой частоте и раз­рывает ее для постоянного тока. Напряжение смещения на базу транзистора Т2 снимается с делителя, образуемого резисторами Я4 и диодом Д1, и подается на базу через катушку L4. Диод Д1 включен в прямом направле­нии, поэтому он слегка открыт, что улучшает работу детектора при слабых сигналах радиостанций. Одновременно резистор R4 делителя совместно с конден­сатором С4 образует фильтр, преграждающий путь высокочастотной состав­ляющей продетектированного сигнала ко входу рефлексного каскада.

Резистор R7 — элемент цепи смещения транзистора T3. Конденсатор С7 создает между коллекторной и базовой цепями этого транзистора отрицательную обратную связь по переменному току, предотвращающую возбуждение каскада на высших звуковых частотах.

Резисторы R9 — Rl0 образуют два взаимосвязанных делителя, создающих на базах транзисторов выходного каскада напряжение смещения, устраняющие искажения типа «ступенька».

Рис. 211. Конструкция Приемника «Мальчиш».

В набор, который можно приобрести в магазине культтоваров или выпи­сать через торговую базу «Союзпосылторг», входят все необходимые для сборки приемника детали, узлы и материалы, включая и дополнительные резисторы для подгонки режимов транзисторов, причем динамическая голов­ой Гр1 типа 0,2ГД-1, конденсатор переменной емкости С1 контура магнитной антенны, кронштейн для батареи «Крона» Б1 и пластинчатый выключатель питания В1 уже вмонтированы в полистироловый корпус будущего приемника. В заготовке монтажной платы из листового гетинакса предусмотрены отверстия под магнитную систему головки, трансформаторов, корпусов транзисторов, опорные точки монтажа и винтов крепления платы в корпусе. Обладатель набора должен, кроме монтажа, намотать на бумажных каркасах, которые с небольшим трением можно было бы перемещать по ферритовому стержню, катушки L1 и L2, на ферритовых кольцах — высокочастотные трансформатор L3L4 и дроссель Др1 и конечно наладить смонтированный приемник.

Внешний вид «Мальчиша», компоновка узлов и деталей в его корпусе и схема соединения деталей на монтажной плате показаны на рис. 211. Габа­риты приемника таковы, что он умещается в кармане.

Но подобный приемник, если он тебя заинтересует, можно смонтировать и из имеющихся у тебя деталей. Надо только постараться сохранить примерно такую же компоновку деталей, иначе приемник может возбудиться, а борьба с возбуждением в четырехкаскадном рефлексном приемнике — дело довольно сложное.

Стержень магнитной антенны из феррита 400НН или 600НН может быть круглым или плоским — безразлично. Катушка L1 средневолнового приемника должна содержать 65 — 70 витков, длинноволнового — 200 витков, намотанных десятью секциями по 20 витков в каждой секции, а катушка связи L2 — соответственно 3-4 и 8-10 витка провода ПЭВ 0,1-0,15.

Катушки L3 и L4 высокочастотного трансформатора и дроссель Др1 намотай, пользуясь проволочным челноком, на кольцах из феррита 600НН проводом ПЭВ 0,1: катушка L3 содержит 100 витков, намотанных равномерно по всему кольцу, L4 — 10 витков (можно увеличить до 40—50 витков), дроссель Др1 — 200 витков. Эти детали приклей к плате клеем БФ-2.

В первых двух каскадах приемника можно использовать любые маломощ­ные высокочастотные транзисторы структуры р-п-р (П401—П403, П416, П422, ГТ308, ГТ309, ГТ310), в двух других — любые маломощные низкочастотные такой же структуры (МП39-МП42). Высокочастотный транзистор с большим коэффициентом передачи тока h21э используй в первом каскаде, а с меньшим — во втором. Для выходного двухтактного каскада отбери транзисторы с оди­наковыми или возможно близкими значениями этого параметра.

Переходный и выходной трансформаторы Тр1 и Трг такие же, как в опи­санном в одиннадцатой беседе трехкаскадном усилителе звуковой частоты.

Монтаж приемника, особенно второго и третьего каскадов, очень плотный. Настолько плотный, что неловкое движение паяльником может привести к порче детали. Здесь могут появиться и случайные соединения деталей и монтажных проводников. Поэтому, закончив монтаж, внимательно осмотри его и при обнаружении мест возможных замыканий деталей немного раз­двинь их.

На налаживание, возможно, придется затратить несколько часов, поэтому «Крону» на это время лучше заменить двумя последовательно соединенными батареями 3336JI, обладающими большей емкостью, или сетевым блоком питания. Вначале второй каскад используй только для усиления колебаний высокой частоты. Для этого отключи резистор R4 от точки соединения резистора с конденсатором С3 и подключи его к выводу анода диода Д1, Левый (по схеме) вывод конденсатора С5 отключи от R5 и Др1 и подключи к катоду диода Д1. Получится не рефлексный приемник 2-V-2. Замкни проволочной перемычкой выводы катушки Ь2 и подключи параллельно разомкнутым кон­тактам выключателя миллиамперметр на ток 30 — 50 мА. Прибор должен показать ток не более 10 мА. Если ток значительно больше, значит, в монтаже есть ошибки или электролитический конденсатор C8 имеет большой ток утечки.

Затем измеряй и, если надо, устанавливай рекомендуемые режимы работы транзисторов. Суммарный ток покоя транзисторов Т4 и Т5 выходного каскада устанавливай одновременным подбором резисторов R8 и одинаковых номи­налов, а коллекторные токи транзисторов T1, Т2, Т3— подбором резисторов R1R2R3 соответственно.

После проверки и подгонки токов транзисторов сними перемычку с выво­дов катушки L2 вращая ручку—диск конденсатора переменной емкости и одновременно поворачивая приемник в горизонтальной плоскости, настрой приемник на какую-нибудь станцию. При слабой слышимости подключи к входному контуру (через конденсатор емкостью 47—68 пФ) внешнюю антенну, например отрезок провода длиной 5 —6 м. Если прием будет сопровождаться свистом, попробуй поменять местами выводы катушек L2, L3 дросселя Др1, отодвинь каркас с катушкой L2 подальше от катушки L1. Затем восстанови рефлексный каскад, отключи внешнюю антенну и снова настрой приемник на ту же станцию. Если при этом появятся свисты, устраняй их изменением положений высокочастотного трансформатора и дросселя относительно друг Друга и магнитной антенны.

Заключительный этап — подбор оптимальной связи между входным конту­ром и усилителем высокой частоты. Изменяя расстояние между катушками L1 и L2 п число витков катушки L2, добейся наиболее громкого и неискаженного радиоприема во всем диапазоне перекрываемых приемником частот.

В. Г. Борисов. Юный Радиолюбитель