МАЛОГАБАРИТНАЯ ТРАНЗИСТОРНАЯ РАДИОСТАНЦИЯ

И. Васильев, В. Терлецкий, Радио №9/1965, ст. 21

Схема. Принципиальная схема радиостанции при­ведена на рис. 1. Приемник построен по супергетеро­динной схеме. Первый каскад его (усилитель ВЧ) соб­ран по схеме с общим эмиттером на транзисторе П411 (Т1). На входе приемника включен контур L₁C₂, настро­енный на принимаемую частоту. Антенна подключена через конденсатор небольшой емкости С₁ к отводу ка­тушки L₁. Нагрузкой коллектора транзистора T1 слу­жит контур L₂C4, настроенный, как и входной, на при­нимаемую частоту. Напряжение сигнала, усиленное первым каскадом, с отвода катушки L₂ через конденса­тор С₅ подается на базу преобразовательного каскада, собранного на транзисторе П411 (T₂). Гетеродин с квар­цевой стабилизацией частоты выполнен на транзисторе П417 (T₃). В коллекторной цепи транзистора Т₃ установ­лен контур L₃C₁₀, настроенный на основную частоту кварца. Напряжение гетеродина вводится в цепь эмит­тера транзистора Т₂ при помощи катушки связи L₄. Цепь коллектора транзистора Т₂ нагружена сопротив­лением R₃ и четырехконтурным фильтром сосредоточен­ной селекции (ФСС), состоящим из катушек и конденса­торов L5C15, L₆C17, L₇C₁₉, L₈C₂₁, С₁₆, С₁₈, C₂₀. Для су­жения полосы пропускания связь между контура­ми выбрана слабой. ФСС настроен на промежуточную частоту приемника.

Напряжение ПЧ, выделяемое в коллекторной цепи T₂, с части катушки L₈ через ФСС и разделительный кон­денсатор С₂₂ поступает на апериодический каскад уси­ления ПЧ, собранный на транзисторе П417 (T₄).

С сопротивления R₇ нагрузки коллектора транзис­тора Т₄ через конденсатор С₂₅ напряжение поступает на второй каскад усиления ПЧ, собранный по каскодной схеме на транзисторах П417 (Т₅, T6). Применение кас­кодной схемы позволило значительно снизить влияние проходной емкости база транзистора Т₅ — коллектор транзистора T₆. Благодаря этому удалось получить во втором каскаде ПЧ большое усиление и отказаться от применения нейтрализации.

С помощью катушки связи L₁₀ напряжение подается на детектор. Детектор приемника — последовательный на диоде Д311 (Д₁). Напря­жение НЧ, полученное в ре­зультате детектирования, через электролитический конденсатор С₃₃ подается на усилитель НЧ. Напря­жение АРУ снимается с сопротивления нагрузки де­тектора R₁₅ и через R16C₃₂ подается в базовую цепь апериодического каскада усиления ПЧ. Усилитель НЧ приемника—двухка­скадный на транзисторах П16Б (T₇, Т₈). Нагрузкой выходного каскада НЧ слу­жит низкоомный (60 ом) телефон (Тлф) от слухово­го аппарата.

Для устранения возможного самовозбуждения высо­кочастотной части приемника по цепи питания последо­вательно в нее включен фильтр, состоящий из дросселя Др₁ и конденсаторов С₇, С₂₃

Передатчик содержит четыре каскада: задающий гене­ратор, два удвоителя частоты, из которых второй яв­ляется фазоинвертором, и двухтактный выходной кас­кад.

Задающий генератор выполнен с кварцевой стабили­зацией частоты на транзисторе П403 (T₉). Нагрузкой коллектора транзистора T₉ является контур L₁₁, С₃₈, С₃₇, настроенный на основную частоту кварца Kв₂, С коллектора транзистора Т₉ через разделительный кон­денсатор С₃₉ напряжение подается на базу транзистора П403 (T₁₀), работающего в каскаде первого удвоителя частоты. Контур L₁₂С₄₁ в коллекторной цепи транзисто­ра Т₁₀ настроен на вторую гармонику кварца Kв₂. Для обеспечения необходимой добротности контура L12C41 он включен в коллекторную цепь неполностью.

Колебания удвоенной частоты с коллектора тран­зистора T₁₀ подаются на базу следующего удвоителя час­тоты, собранного на транзисторе П417 (T₁₁). Нагрузкой коллектора Т₁₁ является контур L₁₃С₄₄, настроенный на четвертую гармонику кварца. Катушка L₁₃ имеет три отвода. Средний отвод заземлен по переменному напряжению через конденсатор С₄₆. К этому же отводу подве­дено питание коллекторной цепи транзистора Т₁₁. Ввиду того, что средняя точка контура L₁₃С₄₄ имеет нулевой потенциал по ВЧ относительно шасси, то ВЧ напряже­ния на двух других отводах контура будут в противо­фазе. Эти напряжения через конденсаторы С₄₇, С₄₈ по­даются на базы транзисторов выходного каскада. Таким образом, второй удвоитель, кроме основного назначе­ния, выполняет функции фазоинвертора.

Выходной каскад передатчика — двухтактный на транзисторах П417 (T₁₂, Т₁₃), работающих с углом от­сечки около 80°. В коллекторную цепь этого каскада включен контур L₁₄, С₄₉, С₅₀. При помощи конденсатора С₄₉ (желательно типа «бабочка») этот контур можно на­страивать на рабочую частоту. Питание коллекторных цепей транзисторов Т₁₂, T₁₃ подводится к средней точке контура L₁₄, С₄₉, С₅₀. Связь передатчика с антенной — индуктивная с помощью катушки связи L₁₅, располо­женной между двумя секциями катушки L₁₄. Для умень­шения асимметрии плеч из-за разброса параметров тран­зисторов T₁₂, T₁₃ в эмиттерную цепь этих транзисторов включен дроссель Др₃, с помощью которого осуще­ствляется отрицательная обратная связь по переменному Току в выходном каскаде и повышается входное сопро­тивление этого каскада. Дроссель наматывается манга­ниновым проводом. Благодаря этому он обладает ак­тивным сопротивлением, что дает возможность получить в каскаде на транзисторах Т₁₂Т₁₃ отрицательную обрат­ную связь по постоянному току.

Желательно, чтобы усиление и входные сопротивле­ния транзисторов T₁₂ и Т₁₃ на частоте 30 Мгц были оди­наковыми. Различие по В на постоянном токе большого значения не имеет. Если В на рабочей частоте разные, То подбором конденсатора С₄₅ устанавливают неравные базовые токи возбуждения так, чтобы импульсы коллек­торных токов транзисторов Т₁₂, T₁₃ были равны между собой.    . В передатчике применена коллекторная модуляция. Модулятор передатчика трехкаскадный. Его вход рас­считан на подключение динамического микрофона ДЭМШ-1. Первый каскад модулятора выполнен на тран­зисторе П16Б (T₁₄) по схеме с заземленным эмиттером. Микрофон подключен на вход модулятора через фильтр Др₄, С₅₁ для предотвращения проникания напряжения высокой частоты от передатчика в модулятор. Желатель­но в первый каскад подобрать малошумящий транзис­тор. Предоконечный каскад собран по трансформатор­ной схеме на транзисторе П16Б (T₁₅). Коррекция час­тотной характеристики каскада достигается путем пода­чи напряжения отрицательной обратной связи через конденсатор С₅₆.

Двухтактный оконечный каскад выполнен по обычной схеме на транзисторах П16Б (T_1б, Т₁₇). Сопротивление R₃₉, установленное в эмиттерной цепи транзисторов T₁₆T₁₇, осуществляет отрицательную обратную связь, которая симметрирует плечи оконечного каскада. Вы­ход модулятора соединен с выходным каскадом передатчика. Генератор тонального вызова собран по схеме муль­тивибратора на транзисторах П5Д (T₁₈, T₁₉). В эмиттер­ную цепь этих транзисторов включена кнопка КН₁, При нажатии кнопки на мультивибратор подается пита­ние. Напряжение с частотой 1000 гц с выхода мульти­вибратора подается на базу транзистора Т₁₅

Радио №10/1965, ст.19

Конструкция и детали. Радиостан­ция собрана в корпусе размерами 130 X 80 X 27 мм из посеребрен­ной красной меди толщиной 2 мм. Конструкция корпуса видна на фо­тографии и чертеже (см. 2—3 стра­ницы вкладки). Корпус разделен перегородкой толщиной 2 мм на два неравных отсека. В меньшем от­секе размещен приемник, а в боль­шом — передатчик. Для предотвра­щения взаимного влияния каскады и блоки радиостанции монтируются в отдельных ячейках, границами кото­рых являются перегородки из крас­ной меди толщиной 0,3 мм. Распо­ложение перегородок показано на чертеже на вкладке. Перед установ­кой перегородок в них необходимо сделать отверстия для проводников, соединяющих между собой монтаж­ные платы.

С торцовых сторон корпуса де­лают отверстия для высокочастотных разъемов, оси конденсатора С₄₉, семиконтактного разъема питания, телефонных и микрофонных гнезд и кнопки вызова. Корпус радиостан­ции закрывается с двух сторон крыш­ками, которые прикрепляются вин­тами. Снаружи корпус покрыт мо­лотковой эмалью.

Монтаж радиостанции выполнен печатным способом. Чертежи плат в масштабе 1 : 1 и расположение де­талей на них показаны на третьей странице вкладки. Платы печатного монтажа изготовляют любым спосо­бом и. укрепляют в ячейках при по­мощи пайки. Конструкция фильтра сосредото­ченной селекции (ФСС) показана на третьей странице вкладки. Пла­ту, на которой укрепляются кон­туры, изготавливают двухслойной из органического стекла и посереб­ренной красной меди. Оба слоя склепывают между собой. В плате из органического стекла просверли­вают отверстия диаметром 0,6 мм, куда горячим паяльником запрессо­вывают штырьки, изготовленные из проволоки диаметром 0,8 мм. Эти штырьки предназначены для припаивания выводов катушек ФСС, с одной стороны, а с другой — кон­денсаторов С₁₅—C₂₁— Отверстия в плате из меди должны быть прос­верлены сверлом большего диамет­ра, чтобы штырьки не замыкались через эту плату. В углах платы из органического стекла сделаны выре­зы для того, чтобы плату ФСС можно было укрепить в корпусе радиостан­ции. Экранные перегородки между контурами ФСС делают высотой 16мм в отличие от всех остальных пере­городок, имеющих высоту 27 мм.

В радиостанции применены мало­габаритные детали: сопротивления типа МЛТ-0,25, конденсаторы в уси­лителе НЧ, цепи АРУ и модулятора типа ЭМ, а в ВЧ части — КТМ и КПС. Данные контурных катушек приведены в табл. 1, а трансформа­торов — в табл. 2. Дроссели ВЧ Др₁ и Др₂ содержат по 45 витков провода ПЭВ-1 0,1 мм, намотанных виток к витку на сопротивлениях МЛТ-0,5 величиной не менее 51 ком. Дроссель Др₃ изготовляют следую­щим образом: отмеряют такой отре­зок манганинового провода марки ПЭШОМ диаметром 0,15 мм, чтобы он имел сопротивление 4 ома, и на­матывают этот провод внавал на сопротивление МЛТ-0,5 величиной не менее 10 ком.

Транзисторы Т₁ и Т₂ типа П411 вставляют в отверстия на печатной плате монтажа. К выводам электро­дов этих транзисторов припаивают отрезки жесткого провода диаметром 0,5 мм, которыми транзисторы при­соединяют к печатной плате. Пайку электродов транзисторов следует производить с особой осторож­ностью. Необходимо обеспечить дос­таточный отвод тепла от них.

Налаживание радиостанции про­изводят с помощью звукового гене­ратора ГЗ-2 (ЗГ-10), осциллографа С1-1, УКВ генератора ГЗ-8 (ГМВ), генератора стандартных сигналов Г4-1А (ГСС-6А), лампового вольтмет­ра ВК7-7 и авометра ТТ-3 или анало­гичных приборов. Рекомендуется из­готовить макет радиостанции и про­извести предварительное налажива­ние на этом макете. Перед налажива­нием необходимо выбрать рабочие частоты радиостанции с таким рас­четом, чтобы они отстояли друг от друга не менее чем на 0,64-0,7 Мгц. Промежуточная частота приемника порядка 2,4 Мгц. Точное значение промежуточной частоты определяют, учитывая частоту кварца в гетеро­дине приемника. Налаживание приемника начи­нают с усилителя НЧ, устанавливая режим транзисторов Т₇ и Т₈ по постоянному току с помощью сопро­тивлений R₂₁ и R₁₈. При выходном напряжении 0,6 в на коллекторе транзистора чувствительность со вхо­да усилителя НЧ на частоте 1000 гц должна составлять 2—3 мв

Налаживать усилитель ПЧ сле­дует с последнего каскада. Транзис­торы Т₅ и Т₆ связаны по постоян­ному току таким образом, что практи­чески подгонка их режимов не тре­буется. На генераторе ГСС-6 уста­навливают частоту, равную промежу­точной частоте приемника, и напря­жение величиной 350 мкв с модуля­цией 30%. Это напряжение через конденсатор емкостью 30 пф подают на базу транзистора Т₅. Вращением сердечника катушки L₉ добиваются наибольших показаний вольтметра, присоединенного к коллектору тран­зистора Т₈.

В апериодическом каскаде усили­теля ПЧ необходимо подобрать ре­жим по постоянному току транзис­тора Т₄ с помощью сопротивления R₆. Затем, отсоединив конденсатор С₂₂ от базы транзистора T₄, подсое­диняют к ней через конденсатор емкостью 30 пф ГСС-6 и проверяют чувствительность усилителя ПЧ, ко­торая должна составлять 55—65 мкв при указанной выше величине на­пряжения на коллекторе транзис­тора T₈ (0,6 V).

Для настройки ФСС подсоединяют обратно отключенный ранее конденсатор С₂₂ и присоединяют выход­ной кабель ГСС-6 к базе транзистора Т₂, отсоединив конденсатор С₅ и гетеродин. Подгонку режима по пос­тоянному току транзистора Т₂ прак­тически производить не требуется ввиду того, что в эмиттерной цепи стоит сопротивление R₄, осуществляющее отрицательную обратную связь по постоянному току. Для наст­ройки ФСС необходимо подать от ГСС напряжение промежуточной час­тоты величиной 100—200 мкв с глубиной модуляции 30% и вращать сердечники катушек ФСС до получе­ния резонанса всех четырех контуров.

Настройку следует повторить нес­колько раз, наблюдая, чтобы напря­жение на телефонах не превышало 0,6 V. Если оно будет больше, cледует уменьшить напряжение, пода­ваемое от ГСС. При окончании наст­ройки это напряжение не должно превышать 25 мкв

Затем приступают к налаживанию гетеродина. Сначала проверяют на­личие генерации путем измерения ламповым вольтметром напряжения на коллекторе транзистора T₃. Под­бором конденсаторов С₁₁, С₁₂ доби­ваются устойчивой генерации.

Налаживание усилителя ВЧ начи­нают с установления режима тран­зистора Т1 по постоянному току пу­тем подбора сопротивления R1. Пос­ле этого подсоединяют к антенному гнезду УКВ ГСС, устанавливают на его выходе напряжение с часто­той, на которую настроен вход при­емника, величиной 10—20 мкв, глу­биной модуляции 30%, и, вращая сердечники катушек L1 и L₂, наст­раивают в резонанс контуры L1С₂ и L₂ С₄. При необходимости в уси­литель ВЧ вводят нейтрализацию путем подключения конденсатора ем­костью 0,5—2 пф параллельно соп­ротивлению R1. После этого следует подобрать оптимальную связь пре­образователя с гетеродином путем перемещения по каркасу катушки связи L₄.

После полной настройки прием­ника можно приступить к монтажу его печатных плат, используя при этом детали макета. Когда все пе­чатные платы будут готовы, их уста­навливают на место в корпус радио­станции, закрывают нижнюю крыш­ку корпуса и подстраивают контуры ПЧ и ВЧ. Чувствительность налажен­ного приемника с антенного входа должна быть не хуже 4—6 мкв. Точную настройку приемника на частоту корреспондента производят по передатчику, прием сигналов ко­торого будет осуществляться. Налаживание модулятора передат­чика ничем не отличается от нала­живания усилителя НЧ приемника. Собрав макет модулятора, подби­рают у транзисторов T₁₄, Т13, T16, Т₁₇ режимы по постоянному току, изменяя величину сопротивлений R₃₀ и R₃₄. Транзисторы T16 ^И T17 следует подобрать с близкими пара­метрами. Ток покоя оконечного кас­када составляет 2—3 ма (на принци­пиальной схеме ток указан при на­личии сигнала). Работу модулятора проверяют, нагружая вторичную об­мотку трансформатора Тр₂ сопротив­лением величиной 240 ом. Если при подаче на микрофонные гнезда напря­жения звуковой частоты величиной 1,5 мв или менее на сопротивлении 240 ом будет развиваться напряже­ние 4 в (или более), то модулятор работает нормально. Генератор то­нального вызова не требует налажи­вания и при исправных транзисто­рах сразу начинает работать.

Затем собирают макет ВЧ части передатчика, поставив первоначаль­но конденсатор С₃₉ емкостью 10 пф. Проверку наличия генерации и наладку задающего генератора про­изводят так же, как гетеродина при­емника. После этого налаживают первый удвоитель. Вращая сердеч­ник катушки L₁₂, настраивают кон­тур L₁₂ С₄₁ в резонанс, контролируя настройку ламповым вольтметром, подключенным через конденсатор 30 пф к коллектору транзистора T10 Увеличивая емкость конденсатора С₃₉, устанавливают такой базовый ток транзистора, при котором его коллекторный ток достигает 10— 13 ма.

Второй удвоитель первоначально слабо связывают с первым удвоителем и вращением сердечника катушки L₁₃ контура L₁₃ С₄₄ добиваются резо­нанса. Увеличивая связь с первым удвоителем, устанавливают коллек­торный ток транзистора равный 14—17 ма. При увеличении ем­кости конденсаторов связи необхо­димо в предыдущем каскаде подст­роить колебательный контур. Перед налаживанием оконечного каскада передатчика уменьшают его связь с вторым удвоителем, установив конденсаторы С₄₇ С₄₈ меньшей ем­кости. Параллельно катушке связи L₁₅ присоединяют безындукционное сопротивление 75 ом и ламповый вольтметр. Для возможности конт­ролирования токов транзисторов Т₁₂, Т₁₃ изменяют их эмиттерную. цепь так, как показано на рис. 1. Дроссели Др’ и Др» наматывают проводом ПЭЛШО 0,15 мм на соп­ротивлениях МЛТ-0,5 величиной не менее 10 ком с таким же количеством витков, как и дроссель Др₃. Сопротивления R’ и R» наматывают манганиновым проводом. Включив питание оконечного каскада, вра­щением ротора конденсатора С₄₉ настраивают контур L₁₄ С₄₉ С₅₀ по наименьшему коллекторному току, контролируемому показаниями мил­лиамперметра. Увеличивая емкости конденсаторов С₄₇ С₄₈, добиваются обозначенной в принципиальной схе­ме величины тока через транзисторы T12 T13. После этого подбирая кон­денсатор С₄₅ и подстраивая контур L₁₃ С44, контролируют токи в цепях эмиттеров транзисторов Т₁₂ Т₁₃, до­биваясь, чтобы эти токи были равными. Если уравнять токи не удается, то следует подобрать дру­гие транзисторы, при которых это окажется возможным. Установив рав­ные токи, восстанавливают эмиттер- ные цепи так, как это показано на принципиальной схеме, включив дроссель Др₃. После налаживания оконечного каскада передатчика пе­ременное напряжение на нагрузоч­ном сопротивлении 75 ом, включен­ном параллельно катушке L₁₅, должно быть равно 2,7—2,75 в.

Когда налаживание макета пере­датчика окончено, монтируют его детали на печатных платах, укреп­ляют платы в корпусе и производят подстройку контуров. Для удобства пользования радиостанцией в ка­честве антенн можно применять два отрезка провода. Следует иметь в виду, что эффективность такой ан­тенны значительно меньше эффек­тивности четвертьволнового штыря.

При налаживании радиостанции можно рекомендовать ГИР, приме­нение которого дает возможность оп­ределять собственную резонансную частоту контуров и устранять слу­чайную настройку контура на ка­кую-либо другую частоту или гар­монику.

При подборе транзисторов для ВЧ каскадов радиостанции желатель­но проверять их усилительные свой­ства на высокой частоте. Работа радиостанции была опро­бована в эфире с корреспондентами UW3DU, UA3ACP. В качестве ан­тенн использовались четвертьвол­новые штыри.