Супергетеродин на транзисторах с малым В

В. Васильев, Радио №11/1964, ст.44

В современном портативном су­пергетеродине имеется ряд де­фицитных деталей, которые радиорадио­любителю не всегда удается достать. К ним относятся транзисторы с В от 50 до 120, малогабаритные транс­форматоры НЧ, броневые сердечники типа СБ-1a и др. На рис. 1 вкладки журнала приведена принципиальная схема однодиапазонного супергете­родина на 10 транзисторах с В от 10 до 30, в котором усилитель НЧ выполнен по бестрансформаторной схеме, а в качестве сердечников контуров ПЧ и гете­родина используются куски стерж­ня ферритовой магнитной антенны диаметром 7—8 мм и длиной 13—15 мм.

Приемник работает в диапазоне средних волн (520—1600 кгц) и имеет чувствительность около 1 мв/м. Промежуточная частота 465 ± 10 кгц, полоса пропускания тракта ПЧ около 7 кгц, избирательность по соседнему каналу 16—20 дб. Источником питания служит бата­рея типа КБС-Л-0,5, энергии кото­рой хватает на 50—60 часов работы приемника. Потребляемый ток в режиме «молчания» составляет 10 ма, средний потребляемый ток — 15—20 ма.

Внешние размеры корпуса прием­ника: 38x110x170 мм, весит при­емник 600 г.

Принципиальная схема (рис. 1 на 4-й стр. вкладки журнала). Преобра­зователь частоты и гетеродин рабо­тают на одном транзисторе Т₁ типа П401. Гетеродинная часть преобра­зователя собрана по схеме «общий коллектор», что позволило упростить конструкцию контура гетеродина. Фильтр сосредоточенной селекции — двухконтурный, связь между кон­турами индуктивная и выбрана мень­ше критической. Двухкаскадный уси­литель ПЧ (на транзисторах Т₂ и Т₃ типа П401) выполнен по распро­страненной схеме. Его первый кас­кад — апериодический усилитель, второй — резонансный, с полосой пропускания 30—35 кгц. Напряже­ние АРУ снимается с нагрузки де­тектора (R₉) и через фильтр R₁₀ С₁₂ подается на базу транзистора Т₂. Общее усиление тракта ПЧ по напряжению (с базы до входа детектора) составляет 10 000—25 000. Для получения столь высокого усиления коллекторные токи тран­зисторов Т₂ и Т₃ увеличены до 1,0 — 1,2 ма.

Усилитель НЧ приемника сос­тоит из двух идентичных каскадов предварительного усиления (T₄, Т₅), согласующего эмиттерного повтори­теля (T₆) и выходного двухтактного каскада (Т₇—T₁₀). Усилитель отли­чается от ранее описанных аналогич­ных схем наличием эмиттерного пов­торителя между предварительным усилителем и выходным каскадом. Эмиттерный повторитель хорошо сог­ласует относительно высокое выход­ное сопротивление (3,3 ком) каска­да предварительного усиления НЧ с малым входным сопротивлением (600 —1500 ом) выходного каскада. Согласующий каскад практически исключает влияние асимметрии вход­ных сопротивлений плеч двухтакт­ного каскада на качество работы усилителя, что позволяет отказать­ся от подбора идентичных пар тран­зисторов для выходного каскада. С целью увеличения входного соп­ротивления каскадов предваритель­ного усиления и улучшения линей­ности их входных характеристик в эмиттерные цепи транзисторов Т₄T5, включены сопротивления об­ратной связи R₁₅ и R₁₈. Диод Д₃ необходим для создания начального смещения на базы транзисторов Т₇, T10, при котором выходной каскад работает в режиме класса АВ, и, кро­ме того, для термостабилизации то­ков транзисторов Т₇—Т₁₀. В опи­сываемой конструкции термостаби­лизация режимов работы транзис­торов осуществляется только в пре­образователе частоты и в усилителе НЧ. Стабилизация режима транзис­тора T1 обеспечивается сопротивле­ниями R₁, R₂, R₃. Транзисторы T5-T10 охвачены общей отрицатель­ной обратной связью по постоян­ному току (через сопротивление R₁₆).

Испытания показали, что прием­ник устойчиво работает при темпе­ратуре окружающего воздуха от — 16 до +40°С.

Конструкция и детали. Детали, необходимые для изготовления при­емника, в основном берутся гото­выми. Исключение составляют мон­тажная плата, катушки магнитной антенны, гетеродина и фильтров ПЧ, которые изготавляются само­стоятельно. Корпус приемника мож­но изготовить по своему вкусу.

Полупроводниковые приборы, предназначенные для установки в приемнике, должны быть предвари­тельно проверены. В табл. 1 ука­заны необходимые сведения о тран­зисторах и диодах, а также режимы их работы.

Все постоянные сопротивления в приемнике — типа УЛМ-0,12. Пе­ременное сопротивление R₁₂ —типа «Тесла» с выключателем питания. Можно применить и сопротивление от приемника «Мир» с номиналом от 68 до 100 ком.

Конденсаторы С₂, С₈ — типа КТК; С3, C6, С10, С11, C14 и C16 — типа КДС или КЛС на 6800—10 000 пф; С₄, С₅, С₁₅ — типа КСО, КЛС или КТКМ на 1300 пф ±10%; С₉— типа КСО-1 на 330 пф ±10%; C₁₃, С₁₇—С₂о — электролитические, типа ЭМ, ЭМИ, «Тесла» или ЭТО-1 на рабочее напряжение 6—10 в. Блок конденсаторов переменной емкости C1, С₇ — типа «Тесла» на 8/350 пф.

Громкоговоритель—динамический, с сопротивлением звуковой катушки 6—10 ом, например 0,1ГД-6, 0,15 ГД-1, 0,2ГД-1 и т. п.

Катушки магнитной антенны вы­полнены на цилиндрическом стерж­не из феррита марки Ф-600 диамет­ром 7—8 мм и длиной 100 мм. Ка­тушки L₁ L₂ намотаны на подвиж­ных бумажных гильзах. Катушки индуктивности гетеродина и фильт­ров ПЧ самодельные. Данные кату­шек приведены в табл. 2, а их конструкция показана на рис. 2 4-й стр. вкладки журнала.

Катушки L₃—L5 можно выполнить и на сердечниках типа СБ-1 а. В этом случае количество витков долж­но быть следующим: L₃—66 витков; L₄—6 + 60 витков; L₅—2±4±66 вит­ков; L6—72 витка. Расстояние меж­ду катушками L₃ и L₄—3 мм. Все катушки можно намотать проводом ПЭВ 0,1.

Недостатком катушек с цилиндри­ческими сердечниками является от­носительно большое поле рассея­ния, что требует хорошей экрани­ровки контуров. В данной конструк­ции оказалось необходимым экра­нировать только катушку L6. В ка­честве экрана использован корпус от электролитического конденсато­ра типа КЭ 30,0X30 в или 50,0 ХЗО в. Для предотвращения возбуж­дения тракта ПЧ за счет поля рас­сеяния необходимо разносить не­экранированные катушки между со­бой на расстояние, указанное на рис. 2 4-й стр. вкладки. Подстройка катушек L₃—L₅ осуществляется пе­ремещением магнитного сердечника внутри катушки, a L1L₂ и L6 — на­оборот, передвижением катушки по соответствующему сердечнику.

Монтаж приемника производит­ся на двух гетинаксовых платах с размерами 30X160 мм и 90 X Х160 мм. На малой плате располо­жен регулятор громкости R₁₂, блок конденсаторов переменной емкости C1, C7 и первые два каскада усили­теля НЧ (Т₄, Т₅). На большой плате расположены батарея питания, высо­кочастотная часть и выходной кас­кад НЧ с согласующим эмиттерным повторителем. Громкоговоритель кре­пится к отдельной отражательной панели из картона, фибры или фа­неры толщиной 1,5—2,0 мм, кото­рая вставляется в корпус приемни­ка. Монтаж ведется на пустотелых заклепках или штырях. Обе платы соединяются под прямым углом в виде буквы Г с помощью латунных или алюминиевых уголков.

Монтажная схема приемника при­ведена на рис. 3,а и 3,6 вкладки, а разметка горизонтальной и вер­тикальной плат показана на рис. 1.

Корпус приемника склеен дихлор­этаном из листового органического стекла двух цветов. Лицевая панель изготовлена из защитной пластмас­совой решетки от телевизора «Темп- 6», ручки управления использованы от магнитофона «Яуза-5».

Налаживание собранного прием­ника сводится к подбору режимов транзисторов, настройке тракта ПЧ на частоту 465 кгц и сопряжению входного и гетеродинного контуров. Установка режимов транзисторов производится с помощью авометра или тестера путем подбора номина­лов сопротивлений, указанных в таблице 1. Налаживание необхо­димо начинать с усилителя НЧ. В первую очередь измеряют постоян­ное напряжение между плюсом кон­денсатора С₂₀ и плюсом источника питания. Если измеренное напряже­ние выходит за допустимые пределы (2,0—2,1 в), то необходимо подоб­рать величину сопротивления R₁₆. Если окажется, что подбором этого сопротивления не удается устано­вить напряжение менее 2,2 в или оно достигается при величине R₁₆ 270—330 ком, то это говорит о том, что начальный ток коллектора тран­зистора Т5 больше допустимого и в этом случае его необходимо за­менить новым либо поменять мес­тами с одним из транзисторов T7—T9. После этого измеряют постоян­ное напряжение на коллекторе тран­зистора Т₄, которое должно состав­лять 1,6—2,0 в. Подогнать режим транзистора Т₄ можно подбором ве­личины сопротивления R₁₃.

На этом налаживание усилителя НЧ можно считать законченным. При соблюдении рекомендованных режимов работы транзисторов — Т₁₀ усилитель работает с малыми искажениями и развивает макси­мальную выходную мощность (75 мвпг при входном напряжении НЧ порядка 5—8 мв).

Налаживание высокочастотного тракта необходимо начинать с про­верки режимов транзисторов T₁ Т₂, Т₃. Сопротивления R₁ R4, R6 подбираются только при отклонении значений токов коллекторов, соот­ветствующих транзисторов от ука­занных в табл. 1. Преобразова­тель частоты, как правило, начинает работать сразу. В наличии генера­ции можно убедиться по изменению тока коллектора транзистора T1 при закорачивании катушки L₅. Если генерации нет, то необходимо проверить правильность вклю­чения выводов катушки L₅ и отсут­ствие обрыва в катушке L₂.

После установки режимов можно приступить к настройке и сопряже­нию контуров. Лучше всего это производить в вечернее время, ког­да наблюдается хорошее прохожде­ние дальних радиостанций. Враще­нием ротора блока конденсаторов переменной емкости нужно настро­иться на любую слышимую радио­станцию. Если сигнал принять не удастся, то можно подключить к конденсатору С₄ внешнюю антенну в виде отрезка провода длиной 50—80 см. Настроившись на станцию, перемещением катушки L₆ по своему сердечнику добиваются максималь­ной громкости сигнала. Затем ана­логично подстраиваются по макси­муму громкости катушки L₃ и L₄. Эту операцию необходимо повторить два-три раза. Настроив контуры ПЧ в резонанс, можно переходить к настройке и сопряжению входного и гетеродинного контуров. Их эле­менты подобраны таким образом, что настройка сводится к перемещению сердечника катушки L5 и катушки L1 по стержню магнитной антенны. Сопряжение производят сначала в низкочастотной части диапазона. Для этого приемник настраивают на ра­диостанцию, работающую на частоте 550—650 кгц. Перемещением сердеч­ника катушки L₅ добиваются максиму­ма сигнала. Более точная настройка достигается перемещением катуш­ки L1 по стержню МА. После этого приемник перестраивают на частоту 1300—1500 кгц и подбором конденса­тора С₂ добиваются максимума чув­ствительности. Проверку правиль­ности сопряжения производят на частотах 900—1000 кгц. Если при­емник на этих частотах имеет пони­женную чувствительность, необхо­димо подстроить катушку L5. После этой операции проверяют, насколько заметно изменилась чувствитель­ность в начале и конце диапазона. В случае необходимости вновь про­изводят сопряжение в этих точках. Обычно после двух-трех таких опе­раций приемник можно считать настроенным