В. Фролов, З. Лайшев, Радио №5/1969, ст.17
В журнале «Радио» № 2 за 1968 год было опубликовано описание простого высокочастотного блока супергетеродина с растянутыми КВ диапазонами, в котором в качестве органа настройки был использован нестандартный сдвоенный блок КПЕ с перекрытием от 3 до 30 пф.
В связи с тем, что изготовление такого конденсатора в любительских условиях представляет определенные трудности, многие радиолюбители обращаются в редакцию с просьбой опубликовать описание радиоприемника на растянутые КВ диапазоны со стандартным блоком КПЕ.
Учитывая, что применение стандартного блока КПЕ с воздушным диэлектриком приводит к усложнению электрической схемы высокочастотной части приемника и увеличению его габаритов, авторы публикуемой статьи предлагают использовать в качестве органа настройки сдвоенный ферровариометр, который можно изготовить в любительских условиях. Главная настройка контуров изменением индуктивности, о которой рассказано в статье, имеет преимущества по сравнению с настройкой изменением емкости. Кроме того, учитывая пожелания читателей, в статье приводится полная схема приемника, в котором использован описанный ранее блок ВЧ.
Приемник имеет четыре растянутых коротковолновых диапазона: КВ-І-25 м (11,5—12,1 Мгц), КВ-ІІ-31 м (9,35—9,85 Мгц), КВ-ІІІ-41 м (7,0—7,35 Мгц) и КВ-IV-49 м (5,95—6,25 Мгц). Промежуточная частота 465 кгц.
Чувствительность приемника при работе с телескопической антенной не хуже 50 мкв.
Избирательность по соседнему каналу (при расстройке на +-10 кгц) не хуже 30 дб. Ослабление зеркального канала около 20 дб. Номинальная выходная мощность 100 мвт.
Питание приемника осуществляется от батареи из семи дисковых аккумуляторов типа Д-0,2. Потребляемый ток в режиме молчания не превышает 8,5 ма.
Внешние размеры приемника — 232 х 147 х 31 мм; вес с источниками питания — 940 г.
Принципиальная схема
Как видно из принципиальной схемы, приведенной на 2-й странице вкладки, приемник имеет смеситель, собранный на транзисторе Т1, отдельный гетеродин (Т2) со стабилизатором напряжения (Т4), трехзвенный фильтр сосредоточенной селекции, двухкаскадный усилитель ПЧ на транзисторах Т5—Т6, детектор на диоде Д2 и усилитель НЧ на транзисторах Т7—Т10, нагруженный на динамический громкоговоритель Гр1.
Плавная настройка входного и гетеродинного контуров на всех диапазонах осуществляется сдвоенным ферровариометром, использование которого позволило получить постоянное значение коэффициента перекрытия по частоте на всех диапазонах, который определяется по формуле:
Kf = fмакс / fмин = sqrt(Lмакс / Lмин)
где: fмакс, fмин — граничные частоты диапазона;
Lмакс, Lмин — индуктивности контура при полностью введенном сердечнике и без сердечника.
Это обстоятельство дало возможность получить более равномерную растяжку на всех диапазонах по сравнению со схемой, в которой для настройки использовался сдвоенный блок КПЕ с перекрытием от 3 до 30 пф. Поскольку Kf, рассчитанный по граничным частотам радиовещательных участков, для разных КВ диапазонов неодинаков, размеры сердечников ферровариометров и катушек подобраны таким образом, чтобы обеспечить с некоторым запасом перекрытие любого КВ диапазона.
Переход с одного диапазона на другой осуществляется переключением конденсаторов во входном и гетеродинном контурах с помощью переключателя П1а, П1б. Подбором этих конденсаторов осуществляется и сопряжение настроек контуров, которое выполняется в одной точке (в середине каждого диапазона). Погрешность сопряжения на граничных частотах радиовещательных участков в худшем случае не превышает 10 кгц.
Напряжение сигнала на базу транзистора смесителя (Т1) подается с отвода катушки входного контура L1. Напряжение гетеродина с катушки связи гетеродина L3 поступает через конденсатор С20 в цепь эмиттера Т1.
Гетеродин собран на транзисторе Т3 по схеме с автотрансформаторной обратной связью и заземленной базой. В целях предотвращения генерации паразитных частот в цепь коллектора транзистора включен резистор R7. Напряжение питания гетеродина стабилизировано. Стабилизатор собран на транзисторе Т2.
Напряжение ПЧ выделяется на контуре L4C25, являющемся первым звеном трехконтурного ФСС. Связь между контурами последнего — внешняя, емкостная. Для повышения избирательности контур L4C25 включен в коллекторную цепь транзистора Т1 не полностью, а частично.
Избирательность приемника по соседнему каналу можно значительно повысить, применив вместо ФСС пьезокерамический фильтр типа ПФ1П-1 (ПФ1П-1М) или ПФ1П-2. Схема включения такого фильтра приведена на рис. 1 в тексте.
Напряжение ПЧ с части витков третьего контура ФСС (L6C29) поступает на базу первого апериодического каскада усилителя ПЧ (Т5). Второй каскад усилителя ПЧ выполнен по каскодной схеме на транзисторах с разной проводимостью, что позволило уменьшить количество элементов схемы и заземлить по постоянному току резонансный контур L7C30, настроенный на промежуточную частоту. С части витков этого контура напряжение ПЧ поступает на диодный детектор Д2, на нагрузке которого (R20) выделяется напряжение низкой частоты. С этого же резистора снимается и управляющее напряжение АРУ, которое поступает в цепь базы первого каскада усилителя ПЧ через фильтрующую цепочку R19C34.
Усилитель НЧ выполнен по бестрансформаторной схеме с гальваническими связями между каскадами. Усилитель имеет два каскада предварительного усиления, собранные на транзисторах Т7 и Т8, и выходной каскад, собранный на транзисторах разной проводимости Т9 и Т10. Выходной каскад нагружен непосредственно на динамический громкоговоритель Гр1. Усилитель охвачен двумя цепями отрицательной обратной связи. Первая соединяет эмиттеры транзисторов Т9 и Т10 с эмиттером транзистора Т7, вторая — эмиттер транзистора Т8 с базой транзистора Т7.
Конструкция и детали
Приемник собран в основном из стандартных деталей на плате из гетинакса размерами 225 х 140 х 2 мм. Самодельными в описываемой конструкции являются ферровариометры с механизмами привода и шкалы, фильтры ПЧ и печатные платы усилителей ПЧ и НЧ.
Конструкция ферровариометров и чертежи их основных деталей приведены на рис. 2 и 3 в тексте.
Катушки индуктивности входного и гетеродинного контуров 5 и 7 (рис. 2) закреплены соосно на гетинаксовой плате 9 с помощью винтов М2 х 6. Челноки 10 с ферритовыми сердечниками посредством тросика 4, охватывающего малую ступень шкива 1 и шкив 8, могут перемещаться внутри катушек в направлениях, показанных на рисунке стрелками, при вращении шкива 1. Большая ступень этого шкива используется для получения необходимого замедления при передаче вращения с оси ручки настройки 11. Тросик верньерного устройства 3 охватывает шкив 1 ось ручки настройки 11 и два паразитных шкива 8. На этом же тросике закреплен и указатель настройки 6. Таким образом, вращение ручки настройки приводит к плавному и замедленному перемещению внутри катушек 5 и 7 челноков 10 с ферритовыми сердечниками и, следовательно, к изменению их индуктивностей.
Шкивы 1 и 8 свободно вращаются на осях 2, развальцованных в плате 9. Ось ручки настройки 11 вращается в отверстиях кронштейна 12, закрепленного на плате с помощью заклепок.
Каркасы катушек 5 и 7 и шкивы 1 и 8 изготовлены из органического стекла. Намотка катушек ферровариометра выполнена медным посеребренным проводом диаметром 0,8—1,0 мм с шагом 1,8 мм. Для того чтобы в процессе эксплуатации витки катушек не смещались, их после намотки необходимо закрепить на каркасах клеем, приготовленным на основе дихлорэтана. Еще лучше на цилиндрической поверхности каркасов нарезать неглубокую спиральную канавку с указанным шагом. Можно также использовать ребристые каркасы из полистирола от приемников «Балтика», «Родина» и т. п.
Концы обмоток закреплены в отверстиях, имеющихся в каркасах. Отводы от катушек лучше сделать после их намотки, припаяв в необходимых местах отрезки гибкого многожильного провода сечением не менее 0,14 мм².
Устройство челноков и чертежи входящих в них деталей приведены на рис. 3. Ферритовым сердечником с помощью наждачного круга или шлифовального бруска придается форма, показанная на рисунке.
Для сборки ферровариометра сквозь корпус одного из челноков (рис. 3) пропускают конец капроновой рыболовной лески 4 (диаметром 0,25—0,35 мм), затем вставляют, как показано на рисунке, ферритовый сердечник 3. На свободный конец лески надевают резьбовую втулку 1, которую затем ввинчивают в корпус 2, надежно закрепляя в нем сердечник и леску.
Таким же способом на леске собирают и закрепляют на расстоянии 44 мм от первого и второй челнок с сердечником, после чего леску с челноком пропускают через отверстия в каркасах катушек 5 и 7 (рис. 2), надевают на шкивы 1 и 8 и связывают концы лески, обеспечив предварительно нужное натяжение.
Ферровариометр регулируют таким образом, чтобы челноки входили в катушки одновременно и без перекосов. Если необходимо изменить взаимное положение челноков на тросике, следует вывернуть на 2—3 оборота соответствующую резьбовую втулку, передвинуть челнок и вновь ввернуть втулку.
После установки челноков натягивают тросик верньерного устройства, закрепляют стрелку-указатель и проверяют работу всего механизма.
Для уменьшения влияния рук на настройку приемника катушка гетеродинного контура закрыта П-образным экраном из латуни толщиной 0,3—0,5 мм, который закреплен на каркасе катушки с помощью двух винтов М2 х 4. В экране имеются овальные отверстия для прохода проводов, соединяющих катушку со схемой.
При размещении деталей и узлов приемника на плате переключатель диапазонов, элементы контуров (конденсаторы С5 — С17), транзисторы Т1, Т2 и Т3 с относящимися к ним радиодеталями необходимо расположить возможно ближе к соответствующим катушкам индуктивности с тем, чтобы соединительные провода были короткими.
В приемнике применен малогабаритный переключатель типа П2Г-3 (6П2Н). Можно использовать и другие типы переключателей, обеспечивающие необходимые переключения, например типа ПМ (5П2Н), или изготовить самодельный переключатель по одному из описаний, помещенных в журнале «Радио» (например, в «Радио», 1967, № 10, стр. 38).
Усилители ПЧ и НЧ собраны на печатных платах (см. 2-ю стр. вкладки) из фольгированного гетинакса толщиной 1,5 мм.
В приемнике применен громкоговоритель типа 0,2ГД-1 с сопротивлением звуковой катушки постоянному току 6 ом. Можно использовать также громкоговорители типов 0,15ГД-1, 0,1ГД-6, 0,1ГД-8.
Катушки индуктивности фильтров ПЧ намотаны на трехсекционных полистироловых каркасах и помещены в стандартные броневые сердечники из феррита 600НН диаметром 8,6 мм. Для подстройки их применены стержни из феррита 600НН диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм. Арматура для фильтров использована от стандартных ФПЧ приемника «Топаз», «Селга» и т. п. Намоточные данные всех катушек индуктивности приведены в таблице.
В приемнике применены резисторы типа УЛМ (ВС-0,125, МЛТ-0,25), переменный резистор типа СПЗ-3В, конденсаторы типов КТ-1, КСО-1, МБМ, КДС, подстроечные конденсаторы КПК-М и электролитические — фирмы «Тесла».
Если в приемнике вместо ФСС применить пьезокерамический фильтр (см. рис. 1), то катушки L1 и L2 согласующего трансформатора должны содержать соответственно 70 и 35 витков провода ПЭВ-2 0,12. В качестве сердечника используется, как и в фильтрах ПЧ, броневой сердечник из феррита 600НН.
В каскадах смесителя и гетеродина транзисторы П403 можно заменить транзисторами типов П422, П423 и П416. В усилителе ПЧ вместо П401 можно применить транзисторы П414, П415, П421 и П422, а вместо МП38 — П10, П11, МП37. Вместо транзисторов МП40 можно использовать транзисторы МП41, П14, П15.
Корпус приемника выполнен из цветного органического стекла. Можно использовать и готовый корпус, например от радиоприемника «Альпинист».
Налаживание
Налаживание приемника сводится к установке рабочих режимов транзисторов, настройке фильтров ПЧ и сопряжению настроек входного и гетеродинного контуров на всех диапазонах.
Настройка усилителя НЧ с непосредственной связью между каскадами заключается в установке общего тока потребления усилителя подбором сопротивления резистора R26. Для этого разрывают цепь резистора R18, включают в цепь питания миллиамперметр со шкалой 5—10 ма и подбирают номинал резистора R26 такой величины, чтобы суммарный ток, потребляемый усилителем, был равен 2,5 ма. При этом автоматически устанавливается нужный режим всех транзисторов усилителя.
Затем восстанавливают цепь резистора R18 и последовательно устанавливают токи транзисторов Т4 (0,7—1 ма), Т5 (0,8—1 ма) и Т6 (0,8—1 ма) усилителя ПЧ подбором резисторов R12, R14 и R17 соответственно.
Режим транзистора Т2 стабилизатора напряжения устанавливают подбором резистора R4 до получения на коллекторе транзистора напряжения 4 в. Коллекторные токи транзисторов Т1 (0,35—0,5 ма) и Т3 (0,8—1,2 ма) устанавливают подбором резисторов R1 и R10. В остальном методика настройки приемника не отличается от описанных ранее. Установка границ диапазонов и сопряжение настроек входного и гетеродинного контуров не отличаются от описанного в упомянутой выше статье [3], необходимо только отметить, что все сказанное в ней относительно сдвоенного блока КПЕ необходимо отнести к ферровариометру.
ЛИТЕРАТУРА
- К. Качурин. Транзисторные усилители низкой частоты с непосредственной связью. Журнал «Радио», 1965, № 2, стр. 28—29.
- В. Васильев. Транзисторы p-n-p в каскодных схемах. Журнал «Радио», 1965, № 8, стр. 61.
- В. Фролов. Простой ВЧ блок супергетеродина с растянутыми КВ диапазонами. Журнал «Радио», 1968, № 2, стр. 45—46.
