УКВ-приемник

Познакомиться с эфиром любительского диапазона 2 м (144…146 МГц) поможет приемник прямого преобразования, принципиальная схема которого показана на рис. 6.3.

Входной сигнал от антенны WA1 через контур L1C1 подается на УВЧ, собранный по схеме с общим эмиттером. С целью получения максимальной чувствительности использован малошумящий для данного диапазона транзистор. С выхода УВЧ сигнал поступает на двухконтурный полосовой фильтр L2C5 и L3C6, значительно ослабляющий нежелательные помехи от мощных радиовещательных станций УКВ- и ТВ-диапазонов. Связь между контурами фильтров индуктивная.

Смеситель приемника выполнен на встречно-параллельных диодах Шотки VD1, VD2. Вольтамперная характеристика встречно-параллельных диодов симметрична и не содержит членов с четными степенями. Поэтому такой нелинейный элемент практически не детектирует ни напряжение сигнала, ни напряжение гетеродина. Немаловажно, что в цепи нагрузки детектора отсутствует постоянный ток и частотные составляющие вида fc—freT. Смеситель выполняет преобразование fc — 2freT, то есть подобен синхронному ключу, подключающему источник сигнала к фильтру низкой частоты (ФНЧ) R5C6 с частотой, равной удвоенной частоте гетеродина. Когда частота замыканий такого синхронного «ключа» близка к частоте сигнала, в ФНЧ постуйают биения с частотой fc — 2freT (верхняя боковая полоса (ВВП) приема) или 2freT — fc (нижняя боковая полоса — НБП). Преобразование сигнала происходит на второй гармонике гетеродина, и его частота должна быть вдвое ниже частоты сигнала.

Гетеродин собран на полевом транзисторе VT2, перестраивается в диапазоне 72…73 МГц. Для настройки служит варикап, подключенный к отводу контурной катушки L4 гетеродина. Настройка осуществляется переменным резистором R14, изменяющим постоянное напряжение на катоде варикапа VD3. Настройка гетеродина на вдвое низшую частоту улучшает его стабильность и уменьшает нежелательное излучение сигнала.

Предварительная фильтрация звуковых сигналов осуществляется простейшим ФНЧ — цепочкой R5C8. Далее звуковой сигнал поступает на предварительный усилитель 34, выполненный на малошумящем полевом транзисторе VT3. С его нагрузки — резистора R7 усиленный сигнал подается на усилитель, реализованный на ОУ DA1. Этот каскад выполняет основное усиление и фильтрацию звуковых сигналов звуковой частоты. Коэффициент усиления каскада примерно равен отношению сопротивлений резисторов R20 к R18. Элементы RIO, R12, R13, R16, R17, С12, С16—С18 образуют полосовой фильтр — два совмещенных звена второго порядка низких и высоких частот Саллена-Ки [56]. Напряжение обратной связи, необходимое для работы активного фильтра, подается в точку соединения элементов R12, С16. Усилитель DA1 охвачен стопроцентной обратной связью по постоянному току, а постоянное напряжение, равное половине напряжения питания ОУ, снимается с делителя R16, R17.

Далее усиленный и отфильтрованный звуковой сигнал поступает через регулятор громкости R22 на оконечный усилитель, выполненный по классической схеме. Он содержит усилитель напряжения на транзисторе VT4 и двухтактный эмит- терный повторитель на комплементарных транзисторах VT5, VT6. Диоды VD5, VD6 создают начальное смещение на базах выходных транзисторов, устраняя искажения типа «ступенька». Приемник питается от стабилизированного источника питания напряжением 12 В. Ток потребления в режиме молчания составляет около 25 мА.

В УКВ приемника кроме указанного на схеме транзистора можно использовать 2Т3120А, с несколько худшими результатами применить КТ371А, 2Т371А, КТ382А, Б. Полевые транзисторы VT2, VT3 типа КП 303 с индексами В-Е, или КП307 с любыми буквенными индексами. В оконечном УЗЧ подойдут любые низкочастотные транзисторы соответствующего типа проводимости. В смесителе кроме диодов Шотки VD1, VD2 неплохо работают диоды КД503А, Б; Д311, ГД507А, а также диодная сборка КДС523. Вместо варикапа KB 109В (VD4) можно использовать КВ109Г или импортный ВВ910. Стабилитрон VD3 — любой из серии Д818. В У34 подойдут диоды типа КД521, КД522 (VD4, VD5) с любыми буквенными индексами.

В высокочастотной части приемника применены керамические конденсаторы КД, КТ, К10 и другие малогабаритные. В У34 можно использовать неполярные конденсаторы К10, К73, К78, оксидные — любых типов, например К50-35, К50-68. Желательно подобрать подстроечные конденсаторы высокого качества с воздушным диэлектриком типа КПВМ, в крайнем случае подойдут КПК-М. Особое внимание следует обратить на качество конденсаторов в контуре гетеродина.

Постоянные резисторы приемника MJIT-0,125 и MJIT-0,25. Переменные R14 и R22 — типа СП, СПО.

Контурные катушки приемника намотаны проводом ПЭЛ-0,7. Катушки LI—L3 бескаркасные, они наматываются на оправке диаметром 5 мм. L1 содержит 5 витков, длина намотки 8 мм. Отводы сделаны от 1,5 и 2 витков. Катушки L3 и L4 содержат по 4 витка, намотка виток к витку. На катушку L5 гетеродина обратите особое внимание, так как от качества ее изготовления зависит стабильность частоты гетеродина. Каркасом катушки служит керамическая трубка диаметром 5 мм от конденсаторов КБГ. У них отпаиваются щечки с выводами и удаляется содержимое. Металлизированные кольца на краях керамической трубки стачивают на наждачном бруске, для того чтобы разорвать короткозамкнутый виток, находящийся рядом с катушкой и сильно ухудшающий ее добротность. Оставшуюся часть металлизации используют для припайки выводов. Провод наматывается с большим натяжением. Катушка содержит 6 витков, которые наматываются виток к витку. Отвод сделан от 1,5 витка.

Основная часть деталей приемника смонтирована на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита размерами 180 х 60 мм. Расположение деталей показано на рис. 6.4. Отверстия для монтажа деталей в плате не сверлятся, монтаж производится «внахлест». Дорожки на печатной плате проделываются резаком или остро заточенным ножом (будьте аккуратны!). Монтажная плата размещается в закрытом корпусе из дюралюминия. Позаботьтесь о механической прочности корпуса и надежности всех электрических контактов между частями конструкции, ведь от этого также зависит стабильность частоты гетеродина.

Во избежание фона переменного тока выводы резисторов R14 и R22 при удалении от печатной платы проводят экранированным проводом.

Налаживание УКВ-приемника начинают с проверки монтажа и установки режимов работы по постоянному току, указанных на принципиальной схеме рис. 6.3, а. Для настройки подбирают резисторы, отмеченные звездочкой.

Устанавливают регулятор громкости R22 в положение максимальной громкости и убеждаются в отсутствии самовозбуждения. Если усилитель самовозбуждается, проверяют качество экранировки выводов переменного резистора R22. Иногда к самовозбуждению может привести близость к входному каскаду проводников, идущих к разъему XS2. Часто самовозбуждение приемника устраняется увеличением емкости блокировочных конденсаторов С21, С24.

При наличии измерительных приборов — генератора звуковой частоты и милливольтметра полезно снять частотную характеристику УЗЧ. Звуковой генератор через резистор сопротивлением в несколько мегаом (2,7…10 МОм) подключают ко входу УЗЧ — точке соединения резисторов R4 и R5. К выходу усилителя — разъему XS2 подключают нагрузку — резистор сопротивлением, равным сопротивлению используемых наушников (32…300 Ом). Усилитель должен иметь полосу пропускания по уровню -3 дБ от 280 до 3000 Гц.

Высокочастотную часть приемника настраивают, пользуясь измерительными приборами — резонансным волномером, УКВ-генератором (генератором стандартных сигналов — ГСС) или гетеродинным индикатором резонанса.

На рис. 6.3у б показан простейший резонансный волномер, который поможет в настройке устройств этого диапазона. Катушка волномера представляет собой один виток медного провода диаметром 1,5…2,5 мм. Диаметр витка 40 мм. Резонансная частота волномера устанавливается КПЕ’с воздушным диэлектриком максимальной емкостью около 100 пФ. КПЕ снабжают шкалой, которую градуируют, пользуясь генератором стандартных сигналов. Индикатором служит обычный авометр, включенный на минимальный предел измерения напряжения. Волномер перекрывает довольно широкий диапазон — примерно от 45 до 165 МГц. После градуировки волномер пригоден к работе.

Частоту гетеродина (72…73 МГц) контролируют волномером. При его отсутствии поможет радиовещательный приемник с диапазоном УКВ-1. Настраиваемый приемник размещают на расстоянии примерно 1,5 м от радиовещательного. Гетеродин прослушивается как несущая мощной радиостанции в паузах передачи. Ротор подстроечного конденсатора гетеродина должен быть ввернут примерно на три четверти от своего максимального положения.

Контуры L1C1, L2C5, L3C6 настраивают по максимуму сигнала, подаваемого на вход приемника с ГСС (частота сигнала 144 МГц). При правильной настройке роторы конденсаторов контуров оказываются ввернутыми на одну треть. При отсутствии генератора можно принять гармонику кварцевого калибратора, работающего на частоте, кратной частоте принимаемого сигнала. Этот же прибор поможет отградуировать шкалу настройки приемника. Шкалой служит диск, насаженный на ось переменного резистора R14.

Простейшей антенной приемника является штырь длиной 0,25А, (0,5 м), соединенный с центральной жилой коаксиального кабеля. Можно принимать сигналы любительских радиостанций на направленную антенну.

Настроенный приемник имеет довольно высокую чувствительность, сравнимую с чувствительностью профессиональных приемников.

Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником / В. В. Мосягин