Каталог статей и схем


Радиоприемник «Мотив-RX ретро». Продолжение проекта 4

Итак, в нашем проекте, создавая приемник с двойным преобразованием частоты на основе многофункциональной микросхемы МС3362 и основной платы трансивера Радио-76 (набор Э-К-80) мы постепенно пришли к созданию НОВОГО приемника. В его составе, кроме МС3362 теперь работают микросхемы ТДА1083 и SA612 (рис.5 и рис.10 в предыдущей статье).

Реально собранный по схеме (рис.10) и работающий приемник имеет отличия в схеме по включению входа и выхода двойного балансного смесителя, выполненного на SA612 (лучше применить SA602) . Измененная НЧ часть схемы показана на рис.1 в настоящей статье. Как уже указывалось при таком включении схема смесителя балансная по отношению и к сигналу гетеродина и к РЧ сигналу. На выходе подавляются интермодуляционные составляющие с четными гармониками обоих сигналов. При таком включении при улучшении шумовой характеристики падает Кус. Но применение дополнительного предварительного УЗЧ (как описанный здесь на 538УН1Б или такой же, приведенный ниже, совместно с УЗЧ на дискретных элементах), позволяет избавиться о этой проблемы.

Применяя УЗЧ, как узел приемника НЕ в составе микросхемы А2 ТДА1083, а выполненный ОТДЕЛЬНО можно получить более высокие параметры по низкой частоте. УЗЧ может быть выполненным как на микросхеме ( LM386, К174УН4, -7, -14 ТDА2003, ТDА1013В и др.), так и на дискретных элементах.

 

С дискретными элементами можно добиться более высоких результатов по улучшению шумовых характеристик УЗЧ, имея возможность подбирать каждый элемент в отдельности. Например, привлекает своей простотой и высокими характеристиками схема УЗЧ В.Лифаря, RW3DKB.

В усилителе применены малошумящие транзисторы, подобранные по h21e и сужен диапазон ЗЧ до 6 кГц (регулируется подбором конденсатора между базой и коллектором VT2 КТ3107К). Максимальный входной сигнал 10 мВ (действующих).

 

Этот УНЧ ультралинейный. Уровень 2-й гармоники у него примерно -90 дБ. Уровень КНИ порядка 0,04-0,05 % .

Для получения таких малых искажений транзистор VT2 КТ3107К должен иметь h21e не менее 400. Остальные транзисторы должны иметь не менее 100 (в схеме стоят все с h21е около 400). Настройка состоит в установке половины напряжения питания на выходе усилителя, как обычно подбором R8. Общее усиление УНЧ подбирается величиной R12 (Кус = 49 дБ). Чувствительность оконечного каскада в избытке и его нужно уменьшить, если подобрать комфортный уровень усиления, (увеличив номинал R8), поскольку АРУ здесь не предусмотрена.

На нагрузке 32 Ома максимальный неискаженный сигнал составляет 10,2 В (размах от пика до пика). При нагрузке 8 Ом необходимо увеличить выходную емкость до 200 мкФ. При этом усилитель развивает неискаженных порядка 0,5 Вт.

Рис.1

 

Вместо Д3.4 в схеме на рис.1 применен активный фильтр (на 2-х К140УД608 + 2хК140УД7, или применяя другие ОУ – схема Б.Попова, UN7СI). Частично функции активного фильтра имеет предварительный УЗЧ на микросхеме 538УН1Б (цепи коррекции С5,R6,C6,С7).

В УЗЧ после предварительного усилителя увеличен номинал R12 до 1 кОм, чем уменьшено общее усиление, т.к. с предварительным каскадом оно окажется слишком большим - около 100 дБ. Для корректировки перегрузки усилителя при сильных сигналах поставлен регулятор усиления по НЧ R7 (10 кОм). Эти меры привели к падению усиления примерно до 10 при сохранении (и даже повышению) линейности. Общее усиление УНЧ при этом около 60 дБ.

Несколько слов о других вариантах (модификациях) схемы приемника.

Вариант с применением трансформатора вместо нагрузочного резонансного ПЧ-контура микросхемы А2 ТDА1083 позволяет избавиться от истокового повторителя на VT2 (см. предыдущую статью).

Применяя в качестве селективного элемента в УПЧ-1 разные (другие) пьезокерамические или кварцевые фильтры можно улучшить характеристики приемника. Например, существует вариант замены широкополосного фильтра ФП1П8-61-01 на частоту 5,5 МГц, как селективного элемента в тракте первой ПЧ (обозначение импортных образцов - SFE или LTE 5,5 Mb) на фильтр ФП2П-293-5М-3.0 на 5 МГц с полосой 3 кГц. При этом частоты ГПД, ОГ-1, ПЧ-1 не меняются, а избирательность и помехоустойчивость приемника увеличивается. 

 

Имеется также широкий выбор фильтров на ПЧ 10,7 МГц. Применять желательно фильтры с шириной полосы пропускания 7,5 – 15 кГц. Соответственно под «новую» ПЧ подбираются частоты ГПД. При этом в ОГ-1 устанавливается кварцевый резонатор на частоту 10,2 МГц. 

 

Вариант установки кварцевого 4-х (или 8-ми)-звенного фильтра ( наборы «Дружба», «Десна») или фирменного производства (АВЕРС) на распространенную ПЧ 8,865 МГц с шириной полосы около 3 кГц, естественно, улучшит характеристики приемника. Но при этом требуется более кропотливая работа по согласованию входа/выхода и оптимизации АЧХ фильтра, подбору частоты ОГ-1 (8365 МГц – относительно редкий кварцевый резонатор). Собранный и проверенный в работе 8-ми кристальный фильтр из набора «Десна» С.Тележникова не потребовал какого либо согласования по импедансу (вход/выход = 200/200 Ом, при выходе/входе смесителей приемника 200/300 Ом) и имеет вот такую характеристику (рис.2, измерение проводил C.Лысенко, RA0CGS):

Рис.2

 

Хочется отметить еще одну особенность приемника с применением многофункциональной МС3362. Кроме хорошо сбалансированного первого смесителя и высокой стабильности ГПД, управляемого варикапом (так отмечается в р/л СМИ, естественно, при выполнении известных условий термостабилизации и пр.), эта микросхема имеет выход напряжения 100-200 мВ сигнала ГПД через эмиттерный повторитель (ножка 20). Это позволяет на той же основе микросхемного ГПД построить ГУНы для простого (а при желании и более сложного) синтезатора частоты, что резко увеличивает эргономичность управления приемником, его потребительские функции и дизайн. Подача выходного напряжения с ГПД (ГУНа) на схему синтезатора проводится (при необходимости, когда его уровень недостаточен) через усилительный буферный каскад на полевом или биполярном(-ых) [1, 2] транзисторе. На вывод 23 подается управляющее напряжение от +0,7 до +5 В (+5 В – это напряжение питания микросхемы, лучше, чтобы оно было выше, +6-7 В). Из схемы убирается переменный резистор R, а через делитель R6,R7 на вывод 23 (микросхемный «внутренний» варикап) подается управляющее напряжение с синтезатора.

В более простом варианте (применяя ЦШ по выходу с того же вывода 20 микросхемы) можно к приемнику через вывод 21 подключить «внешний» ГПД (например, ГСС или синтезатор), превратив таким образом приемник во вседиапазонный аппарат (естественно, потребуются доработки в схеме ДПФ). При этом на вывод управления варикапом (23) подается не меняемое стабильное напряжения в пределах его питания (от цепей многооборотного резистора настройки вывод 23 отключается). ВЧ сигнал должен быть с уровнем 100-200 мВ, для чего в ГСС полезно иметь градуированный АТТ. На фото разъем присоединения «внешнего ГПД» показан ниже антенного входа (CР-50).
 

Рис.3

 

Сборка и наладка приемника просты. Рекомендуется применять блочную конструкцию, а настройку начинать с однодиапазонного варианта приемника, например на 20 м (без переключателя диапазонов и с одним ДПФ).

Приемник собран «поблочно». Разные его блоки работали в ранее собираемых конструкциях, описание и фото которых можно найти во многих статьях на сайте СМР. Выполнены они на макетных платах из фольгированного стеклотекстолита. Собственно, это обычные печатные платы, только они не доводились до «конвеерного производства» - конфигурация печатного монтажа менялась «ножом» в процессе изготовления, переделки и налаживания блока. На приведенных ниже фото видно, что блок УПЧ-2 на микросхемах ТDА1083 и SA612 собран по технологии, широко применяемой С.Дылдой, US5QBR , описанной Г.Тяпичевым, RA3XB [1] – монтаж на металлическом основании (кусок белой луженой жести из консервной банки), микросхемы ножками вверх, опорные точки – приклеенные фольгированные квадратики из старых плат, выводы развязывающих конденсаторов и ножек микросхем и т.д.п. …
 
 

Рис.4, 5

 

Налаживание. Сначала проверяется напряжение питания – со стабилизированного блока питания на приемник должно подаваться +12 В.

Далее мультиметром проверяют наличие напряжения питания +5 В на блоке микросхемы МС3362 . Лучше, если применен стабилизатор 7806 (в зависимости от примененного стабилизатора расширяется диапазон регулировки управляющего напряжения варикапом, что может пригодиться при проведении дальнейших модификаций приемника, например, с синтезатором).

Рис.6

 

Далее проверяется перестройка (изменение напряжения при вращении многооборотного резистора) регулирующего напряжения на выводе 23 - от +0,25 до +4-5 В. При правильно выполненном расчете и настройке контура ГПД должен выдавать ВЧ напряжение в пределах 8500 – 8850 кГц (с небольшим запасом по краям…)

Это можно проверить, подключив частотомер к выводу 20 (там уже есть разделительный конденсатор и резистор 2 кОм на землю). При отсутствии частотомера можно с успехом применять контрольный приемник с цифровой шкалой, например «Деген-1103» или другой, приблизив выдвинутую телескопическую антенну к контуру ГПД (или к корпусу микросхемы). 

 

Таким же способом проверяют наличие генерации ОГ-1 (5,0 МГц ) и ОГ-2 (500 кГц).

 

Подбирая частоту внутреннего ГПД 8,5 – 8,85 МГц, перестройка которого осуществляется подачей напряжения на варикап с помощью многооборотного резистора, можно добиться удобоваримой растяжки, хотя могут быть затруднения в концах диапазона (подбираются резисторы R17 - R20). Кроме того, многооборотный резистор должен иметь характеристику группы Б (логарифмическая зависимость), что позволит достичь равномерности при перестройке по частоте в конце диапазона).

 

На ножке 8 А2 TDA1038 резистором RR10 устанавливают напряжение АРУ +0,8 В.

От ГСС на вход микросхемы (вывод 24) подают напряжение 10 мкВ частотой 14,150 мГц. Вращают ручку настройки (многооборотного резистора) до появления сигнала на выходе. Подстроечные конденсаторы ДПФ устанавливают в положения максимальной чувствительности (громкости приема) и/или по максимальному отклонению стрелки измерителя выхода, в качестве которого можно применить вольтметр с высоким входным сопротивлением [3]. Настроившись по максимальной громкости, вращают триммеры C24,C31 по входу/выходу ЭМФ и сердечник контура L9С37, добиваются максимальной силы сигнала. Уменьшая сопротивление резистора R8 добиваются максимального устойчивого (без признаков возбуждения) неискаженного НЧ сигнала в динамике при максимальном положении регулятора «Усиление НЧ».

 

Подбором R7 при положении регулятора «Усиление ПЧ» на 2/3 оборота добиваются максимального усиления сигнала, когда при увеличении напряжения на выводе микросхемы 16 до +6 В уровень (громкость) сигнала не меняется, а увеличиваются лишь шумы.

 

Основной селективный элемент приемника – ЭМФ. Как его «вогнать» в полосу описано в одной из статей этой серии. Имея характеристику фильтра ЭМФ, подобную АЧХ первой ПЧ на фото выше, легко определить точку на нижнем скате и подобрать необходимый кварцевый резонатор ОГ. При отсутствии приборов и таких данных можно рассчитать частоту ОГ и подобрать резонатор опорника по методике В.Лебедева, DL7PGA, ориентируясь на обозначение характеристики полосы ЭМФ-500,0 (В – верхняя, С - средняя, Н – нижняя). Для приведенного на схеме ЭМФ со средней полосой пропускания считаем: полоса 3,1 кГц, половина - 1,55 кГц (фильтр имеет полосу пропускания 3,1 кГц или +/-1,55). Опорник для верхней боковой должен иметь частоту ниже средней частоты фильтра и ещё чуть-чуть, но это «чуть-чуть» оставим пока в стороне, то есть 500-1.55=498,45 кГц, т.к. боковая полоса считается нижней или верхней по отношению к опорной частоте. В расчётном случае мы попадаем прямо на начало среза (ската) частотной характеристики фильтра, а в этом случае остаток напряжения опорной частоты, подавленной в балансном модуляторе, не будет подавлен или будет недостаточно подавлен в фильтре. Поэтому-то и выбирают положение опорной частоты несколько подальше от среза, там где уровень уже -20дБ. Эти 20 дБ вносят дополнительное подавление нежелательного остатка несущей. Чтобы попасть на эту заветную точку, подстраивают опорный генератор на 200-300 Гц ниже (498,15 кГц в нашем случае). Вот это и будет то самое «чуть-чуть», о котором упоминалось выше.

Поскольку кварцы на такую частоту не найти, то можно взять так называемые керамические кварцы (вообще-то - керамические резонаторы) фирмы "Murata" или других, изготовитель значения не имеет, на частоту 500 кГц. Они применяются в некоторых пультах управления телевизорами или видиками. Возможно, их придётся подбирать.

Схема генератора может быть любой, как на транзисторах (ёмкостная трёхточка), так и на микросхеме. Сначала находим резонатор, частота которого наиболее близка к желаемой, а потом, подбирая ёмкость конденсатора, подключенного последовательно с резонатором, повышаем частоту генерации. Почему повышаем? Потому что большинство этих резонаторов генерируют чаще всего ниже 500 кГц до нескольких килогерц (к примеру, резонаторы на 455 кГц могут генерировать и на частотах 443-448 кГц). Подогнав таким образом частоту, впаиваем резонатор в рабочую схему - и снова подбираем конденсатор, так как частота наверняка уйдёт. Таким образом вгоняем генератор опорной частоты на желаемое значение. Причём, не обязательно подбирать два резонатора на верхнюю и нижнюю опорную частоту - подобрать можно два конденсатора к резонатору, чтобы получить два разных значения частот, и переключать опорную частоту, переключая конденсатор.

Стабильность керамических резонаторов ниже, чем кварцев, но достаточна для такого применения.

От правильно подобранной частоты ОГ-2 зависит качество (разборчивость и тембровая окраска речи) принимаемого сигнала SSB.

 

Основные характеристики собранного приемника можно измерить, руководствуясь вот этим материалом.

Внешний вид приемника
Вид спереди (без фальшпанели)
Приемник с блоком питания
 

Источники:

 

1. Г.Тяпичев. Как построить трансивер. - ИД ДМК, М., 2005.

2. В.Бабий, UT5UVE. Генератор плавного диапазона от UT5UVE или чем заменить ГПД от Р-107М. - Радиохобби, 2007, № 2, с.34.

3. В.Лифарь, В.Кононенко. Измерение основных параметров КВ радиоприемника.

 

В.Кононенко, RA0CCN

Категория: Самодельные | Добавил: ra0ccn (23.11.2010) | Автор: В.Кононенко E
Просмотров: 19474 | Комментарии: 3 | Рейтинг: 3.7/3
Всего комментариев: 3
3   [Материал]
Ответ, Валерий, очень прост. Все фото делались в процессе наладки или монтажа приемника (в разные дни этого интересного процесса). Так, например, если и дальше пристально всматриваться в фото, то можно заметить, что на рис.4 вообще отсутствует перекл.диапазонов, а вместо него стоит перем.конденсатор "Подстройка входа". В тексте статьи по этому поводу сказано (пояснено, но не акцентировано), что приемник лучше настраивать в однодиапазонном варианте... Вот и фото в момент этого действа...
Что касается "серого кондесатора, висящего в воздухе", то это антенный С1 согласно схемы на рис.10. Его конец вот-вот будет подпаян к проводу, идущему от ГСС... На фото этот момент запечатлен.

К сожалению, качество и ракурс фото оставляют желать лучшего... Впрочем, как и "дизайн" монтажа приемника. Но тут работает принцип - "ОНО работает!". Т.е., приемник собран, считай, что это его рабочий макет, доказывающий и работоспособность схемы и заявленные качества приемника. Кто захочет - сделает "вылизанный" вариант, на радость себе и людям. Фото для публикации принимаются! Как и пожелания дальнейшего развития проекта, какие-то поправки, вопросы и дополнения. Администрация СМР будет рада!

Василий, RA0CCN


2   [Материал]
Хочу задать вопрос по рис. 6. Там в левом верхнем углу виден серый трубчатый конденсатор, верхний конец которого висит в воздухе. Хотелось бы понять назначение этого конденсатора и почему он висит в воздухе?

1   [Материал]
Предыдущие статьи серии "Радиоприемник «Мотив-RX ретро». Продолжение проекта..." можно прочитать, перейдя по ссылкам:

http://smham.ucoz.ru/publ/9-1-0-190

http://smham.ucoz.ru/publ/9-1-0-191

http://smham.ucoz.ru/publ/9-1-0-194


Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]