ТРАНЗИСТОРНЫМ ПРИЕМНИК

Е. Гумеля, Радио №6/1965, ст. 37

Приемник рассчитан на работу в средневолновом 560—187 м (520- 1620 кгц) и длинновол­новом 1500—700 м (420- 150 кгц) диапазонах волн. Чувствительность приемника 300-350 мкв/м, избира­тельность по соседнему каналу при расстройке ±10 кгц не хуже 30 дб. Выходная мощность в целях эко­номии выбрана сравнительно не­большой около 70 мет, что при сов­ременных чувствительных громкого­ворителях позволяет получить до­статочную громкость звучания. В приемник введена АРУ с задержкой, поэтому большинство принимаемых радиостанций прослушиваются с одинаковой громкостью (при изме­нении сигнала на входе более чем на 60 дб выходной сигнал изменяется на 6 дб). Приемник потребляет от источ­ника питания напряжением 9 в в режиме молчания около 6 ма, при максимальной громкости около 15 ма. Благодаря применению стабилиза­ции напряжений смещения высоко­частотных транзисторов, приемник сохраняет работоспособность при падении напряжения питания с 9 до 5 в

Принципиальная схема приемника Сигнал с магнитной антенны (рис. 1) через соответствующие ка­тушки связи L₃ (диапазон СВ) или L₄ (диапазон ДВ) под­водится к каскодному преобразователю часто­ты, выполненному на транзисторах T1 типа П402 (П423, П416) и Т₂ типа П15 (П14,П16).Последовательно с катушками связи L₃, L₄ входного контура включены катушки связи L₇, L₈ контура гетеродина, отводы от которых через соответствующие контакты переключателя диапазонов подключаются к эмиттеру транзи­стора Т₁. Для входного сигнала транзистор T1 включен по схеме с общим эмиттером, а для сигнала гетеродина по схеме с общим кол­лектором. Каскодная схема преоб­разователя позволила практически полностью разделить цепи сигнала гетеродина и сигнала ПЧ, благо­даря чему в значительной степени уменьшилось количество интерфе­ренционных свистов при приеме радиостанций. На транзисторе Т1 собран преобразователь частоты, а на транзисторе T₂ усилитель ПЧ, второй транзистор включен по схеме с общей базой. Так как входное сопротивление этого каскада мало, а проходная емкость эмиттер — кол­лектор меньше проходной емкости база — коллектор, каскад работает устойчиво при значительных вели­чинах сопротивлений нагрузки (80-120 ком), даже если настройка входного контура близка к настройке контура ПЧ L₉C₁₄. Последнее об­стоятельство имеет место в конце диапазона СВ и начале диапазона ДВ. Применение низкочастотного транзистора типа П15 (кроме уде­шевления стоимости приемника) выз­вано тем, что у него вывод базы сое­динен с корпусом, тогда как у транзисторов типа П401-П403 с корпусом соединен вывод коллектора и при неблагоприятном монтаже его необходимо экранировать. Для об­легчения работы гетеродина на вы­соких частотах к коллектору тран­зистора T1 подключен блокировоч­ный конденсатор С₁₂, который бла­годаря малой емкости и малому входному сопротивлению транзис­тора Т₂ практически не шунтирует сигнал ПЧ. Смещение на базу тран­зистора T1 (порядка 0,7 в) подается через сопротивление от стабили­затора напряжения, выполненного на диоде Д₁ включенном в прямом направлении. Из-за значительной величины ограничительного сопро­тивления R₃ расход тока от источ­ника питания не превышает 0,5 ма.

В коллекторную цепь транзистора Т₂ включен полосовой фильтр ПЧ с емкостной связью между контурами L₉C₁₄; С₁₅; L10C₁₆. С отвода второго контура фильтра ПЧ напряжение частоты 460 кгц подводится к базе транзистора Т₃ типа П15 каскодного усилителя ПЧ. Так как оба каскада (преобразователь и усили­тель ПЧ) выполнены по каскодной схеме, то смещение на базы транзи­сторов Т₂ и T4 подается с одного и того же делителя R₅ и R₇, блокиро­ванного по промежуточной частоте конденсатором С₁₃. Во избежание связи между каскадами емкость этого конденсатора должна быть не менее 0,05 мкф.

В коллекторную цепь транзистора Т₄ включен одиночный контур ПЧ с емкостным делителем С₂₀ и С₂₁ для согласования резонансного со­противления контура L11С₂₀С₂₁ с входным сопротивлением детектора. Детектор выполнен по схеме удвое­ния напряжения на диодах Д₄ и Д₅ типа Д9Е. Нагрузкой детектора по переменному току служит регу­лятор громкости R₁₀, по постоян­ному — сопротивления R₁₀ и R9 через последнее напряжение автома­тической регулировки подводится к базе транзистора T₉ усилителя АРУ.

Усилитель АРУ выполнен на транзисторе типа П13А, хотя можно применить и любой другой низко­частотный транзистор, имеющийся в распоряжении радиолюбителя. Так как на базе транзистора T₉ отсут­ствует начальное смещение, система АРУ начинает работать не при ми­нимальном напряжении сигнала на входе приемника, а при напряжении, в 2-3 раза превышающем номиналь­ную чувствительность. Порог сра­батывания системы АРУ можно по­добрать, подключив сопротивление R₁₇, указанное на схеме пунктиром. Если напряжение продетектированного сигнала на сопротивлении R₉ больше, чем напряжение отпирания транзистора Т₉, в коллекторной цепи последнего появится ток, шун­тирующий диод Д₂ стабилизатора напряжения смещения транзистора Т₃ и уменьшающий напряжение на его базе. Снижение напряжения на базе транзистора Т₃ усилителя ПЧ уменьшает коллекторные токи тран­зисторов Т₃, и крутизну их ра­бочих характеристик, а следова­тельно, коэффициент усиления кас­када ПЧ. Однако при очень сильном уменьшении базового смещения на транзисторе Т₃, что бывает при приеме сигналов мощных местных передатчиков, транзисторы Т₃ и T₄ могут запереться совсем, и в системе АРУ—УПЧ возникнут ре­лаксационные колебания с часто­той, определяемой параметрами фильтра АРУ. Кроме того, названное явление может привести к расстройке контура L₁₀С₁₆. Для устранения указанных недостатков служит диод Д₃ типа Д9Е, который включен таким образом, что при падении напряжения смещения на базе транзистора Т₃ ниже 0,5 в, он отпирается и шунтирует контур L₁₀C₁₆. Шунтирующее действие диода тем больше, чем меньше напряжение на базе транзистора Т₃. Сопротив­ление R₄ ограничивает ток через диод Д₃ и, вместе с конденсатором С₁₈ образует развязывающий фильтр для частот гетеродина.

Низкочастотный сигнал с потен­циометра R₁₀ подводится ко входу усилителя НЧ. Первый каскад этого усилителя выполнен на транзисторе T₅ типа П14. Транзистор Т₃ рабо­тает при малом токе и малом напря­жении коллектора, что снижает уровень его шумов. Температурная стабилизация первого каскада уси­ления НЧ обеспечивается сопро­тивлением смещения R₁₁, подклю­ченным к коллектору транзисто­ра Т₅. Сопротивление R₁₂ в цепи эмиттера несколько повышает вход­ное сопротивление каскада и регу­лировка громкости получается бо­лее плавной. Предоконечный каскад усиления НЧ выполнен на транзи­сторе T₆ Типа П13, в коллекторную цепь которого включена нагрузка, состоящая из сопротивлений R₁₅, R_1б и диода Д₆, который служит для температурной стабилизации ре­жима работы транзисторов T₇ и Т₈. Отрицательная обратная связь через сопротивление R₁₄ умень­шает коэффициент нелинейных ис­кажений двух последних каскадов усилителя НЧ, а через конденсатор С₂₆ корректирует частотную характеристику усилителя в об­ласти высших звуковых частот, так чтобы получалось наиболее есте­ственное звучание при применении малогабаритного электродинамиче­ского громкоговорителя. Выходной автотрансформатор должен обеспе­чивать сопротивление нагрузки око­нечного каскада порядка 100 ом, поэтому в зависимости от величины сопротивления звуковой катушки громкоговорителя коэффициент тран­сформации должен быть различным.

Вместо сопротивления фильтра в цепи питания высокочастотных кас­кадов и первого каскада усилителя НЧ включен диод Д₇ типа Д9Б, что позволяет сохранить работоспо­собность приемника при значитель­ном разряде батарей питания.

Детали и конструкция

Блоком конденсаторов перемен­ной емкости служит сдвоенный кон­денсатор с воздушным диэлектри­ком 2X (74-250) пф, однако можно использовать любой малогабарит­ный конденсатор переменной емко­сти с оконечной емкостью порядка 240-250 пф. В случае применения конденсатора чехословацкой фирмы «Тесла» число витков контурных катушек следует изменить в соот­ветствии с табл. 1. Переключатель диапазона одноплатный на два поло­жения, он также может быть любого типа.

Контурные катушки гетеродина намотаны на 4-секционных карка­сах из полистирола с ферритовым сердечником от сетевых ламповых приемников. Входные контуры нама­тываются на склеенных бумажных гильзах. Количество витков назван­ных катушек указано в табл. 2, а их размещение на каркасах показано на рис. 1. Катушки контуров ПЧ использованы от приемника «Атмо­сфера», годятся и любые другие контуры ПЧ с контурной емкостью порядка 4004-500 пф. При этом сле­дует учесть, что все катушки ПЧ должны быть заключены в индиви­дуальные экраны и иметь доброт­ность на менее 1004-140.

Конденсаторы С₁₄; С₁₆ и С₂₀ применены типа КСО; использовать конденсаторы типа КТМ, особенно группы «Н», обладающие малой доб­ротностью и большой температурной нестабильностью, нежелательно. Ре­гулятор громкости малогабаритный любого типа, желательно с выключа­телем питания. Электролитические конденсаторы типа ЭМ (на схеме (рис. 1) указаны минимально допу­стимые рабочие напряжения, при­менение конденсаторов с большими рабочими напряжениями вполне до­пустимо).

О возможной замене транзисторов в высокочастотном тракте говорилось при описании схемы, к этому следует добавить, что транзистор Т₁ может быть типа П401; П420 и даже П15 (при некотором снижении чувстви­тельности приемника). В усилителе НЧ можно применять любые низко­частотные транзисторы соответ­ствующей проводимости, следует только иметь в виду, что для получе­ния указанной выходной мощности в оконечном каскаде оба транзистора с проводимостью «р—п—р» и «п—р—п» необходимо выбирать с коэффициен­том усиления по току не менее 50-60. Вместо диодов Д9Е можно применять диоды Д2Е; Д9К, а вместо Д105 любые маломощные кремниевые диоды.

Выходной автотрансформатор мож­но намотать на сердечнике любого размера от 4X4 до 10X10 мм. Его обмотка должна содержать 450 вит­ков провода ПЭЛ 0,2 или ПЭЛ 0,3, при этом важно только выбрать необходимый коэффициент трансфор­мации в соответствии с сопротивле­нием звуковой катушки громкого­ворителя. В изготовленном ав­тором приемнике применен гром­коговоритель с сопротивлением зву­ковой катушки 6,5 ом. Автотран­сформатор собран на сердечнике 6×6 мм, коэффициент трансформа­ции 4,4 : 1. При применении громко­говорителя 0,1ГД6 с сопротивле­нием катушки 10 ом коэффициент трансформации следует выбрать равным 3:1. При монтаже прием­ника все высокочастотные соедине­ния следует делать возможно более короткими, а ферритовый стержень магнитной антенны возможно даль­ше отнести от тракта ПЧ (особенно последнего контура), выходного тран­сформатора и громкоговорителя.

Налаживание приемника Налаживание приемника следует начинать с установки режимов всех транзисторов по постоянному току. Первоначально, подбирая величину сопротивления R₁₄, добиваются, чтобы напряжение на эмиттерах транзисторов выходного каскада со­ставляло половину напряжения батареи питания. Затем, разорвав цепь коллектора транзистора Т₈, вклю­чают в разрыв миллиамперметр со шкалой 5-10 ма и, регулируя сопротивление К₁₅, устанавливают ток через транзисторы T₇ и Т₈ в пределах 1,5-2 ма. При меньшем значении тока возможны заметные на слух нелинейные искажения, осо­бенно при падении напряжения ба­тареи питания, а ток, больший 2 ма, вызывает ничем не оправдан­ный расход питания. На этом нала­живание оконечного и предоконеч­ного каскадов усилителя НЧ закан­чивают. Режим транзистора Т₅ весьма некритичен и если напряже­ние на его коллекторе, замеренное авометром (с сопротивлением 5-10 тысяч ом/волып) лежит в пределах 14-2 в, сопротивление R₁₁ можно не трогать, при больших разбросах коллекторного напряжения следует подобрать это сопротивление до по­лучения заданного режима. Режим транзисторов Т₂ и Т₄ устанавли­вается автоматически, следует только проконтролировать, чтобы напряже­ния на их эмиттерах (коллекторы T1 и T₃) лежали в пределах 3,5-4,2 в. Напряжения на эмиттерах транзисторов T1 и Т₃ должны быть 0,4-0,6 в, при значительном отли­чии их от указанных значений следует проверить правильность включения диодов Д₁ Д₂ и Д₃, а также величины сопротивлений R5, R7, R2 ^и R6- Если напряжения на эмиттерах транзисторов T1 и Т₃ находятся в указанных пределах, то для повышения чувствительности с базы транзистора по промежу­точной частоте до 2 мкв, величины сопротивлений Д₂ и R₆ следует по­добрать более точно. Величина со­противления R₆ (в килоомах) должна численно иметь то же значение, что и напряжение на эмиттере транзи­стора Т₃, а величина сопротивления R₂ (в килоомах) должна быть в 1,5 раза больше напряжения на эмитте­ре транзистора T1. На этом закан­чивают подгонку режимов транзи­сторов приемника по постоянному току. После этого, если у любителя имеется генератор стандартных сиг­налов, например ГСС-6, нужно отпаять конденсатор С₁₀ от переклю­чателя диапазонов и подсоединить его к делителю ГСС к клемме с обозначением «1». Затем ГСС настраи­вают на частоту в пределах от 455 до 470 кгц и, подключив к выходу приемника любой вольтметр пере­менного тока со шкалой 14-3 в, настраивают по максимуму показа­ний прибора контура L₉C₁₄; L₁₀C₁₆ и L11С₂о, С₂₁. При отсутствии вольт­метра с указанными пределами из­мерения переменного тока, можно использовать вольтметр постоянного тока со шкалой 1-3 в, подключив его к эмиттеру транзистора Т₃, макси­мум настройки в этом случае будет соответствовать минимальным пока­заниям вольтметра. Кроме правиль­ности настройки контуров, умень­шение показаний вольтметра будет свидетельствовать об исправности работы системы АРУ. После настрой­ки тракта ПЧ вывод конденсатора С₁₀ припаивают на прежнее место, приемник переключают на СВ диа­пазон и вгоняют его в заданные гра­ницы. Для этого, связав контур фер­ритовой антенны небольшим витком провода (подключенным к делитель­ной головке) с генератором ГСС-6, изменяют в конце диапазона индук­тивность катушки L₅ и в начале — емкость конденсатора С₅. Затем переключают приемник на ДВ диа­пазон и подстраивают его с помощью катушки L6 и конденсатора С₇. Подогнав диапазоны, приемник сно­ва переключают на СВ диапазон и сопрягают входной и гетеродинный контуры на частотах 600 и 1560 кгц, по нескольку раз, переходя от конца к началу диапазона до достиже­ния максимальной чувствительности приемника. После сопряжения СВ диапазона аналогичным образом со­прягают ДВ диапазон на частотах 165 и 400 кгц. При отсутствии ГСС настройку приемника можно произ­вести, руководствуясь указаниями, приведенными в статье Е. Гумели «Налаживание транзисторных при­емников в любительских усло­виях» в журнале «Радио» № 9, за 1961 г.