УВЕЛИЧЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ТРАНЗИСТОРНЫХ РАДИОПРИЕМНИКОВ

В. Васильев, Радио №9/1964 ст. 35

Одним из недостатков любитель­ских транзисторных радиоприем­ников прямого усиления, работаю­щих на внутреннюю магнитную ан­тенну, является их сравнительно низкая чувствительность, в среднем не превышающая 10—20 мв/м. Для уверенного приема менее мощных и более удаленных радиостанций требуется чувствительность не хуже 2—5 мв/м, что обычно обеспечивают супергетеродинные приемники. Но чувствительность порядка 5 мв/м можно получить и от простого при­емника прямого усиления за счет повышения усиления высокочастот­ного тракта.

Повысить усиление на высокой частоте можно путем улучшения эффективности магнитной антенны и увеличения коэффициента усиле­ния усилителя ВЧ.

Улучшение эффективности маг­нитной антенны возможно за счет параллельного или последователь­ного включения двух или трех маг­нитных антенн, использования ферритового стержня с большей пло­щадью сечения, путем намотки кон­турной катушки литцендратом и т. д. Принятие указанных мер может улучшить чувствительность прием­ника не более чем в 1,5 раза.

Увеличение коэффициента усиле­ния. усилителя ВЧ может достигать­ся либо путем введения положитель­ной обратной связи между усилите­лем и магнитной антенной, либо ис­пользованием в каскадах усиления транзисторов с большим коэффициен­том усиления. В первом случае мож­но получить выигрыш в усилении в 2—3 раза, но работа усилителя при этом становится неустойчивой, что иногда приводит к самовозбуж­дению приемника. За счет приме­нения высокочастотных транзисто­ров типа П401—П403 с в=100—120 можно довести коэффициент усиле­ния по напряжению двухкаскадного усилителя до 1300—1500, что обе­спечит приемнику чувствительность? порядка 6—8 мв/м.

Резко увеличить чувствительность приемника в целом можно за счет добавления третьего усилительного каскада ВЧ, но такой каскад, вы­полненный на транзисторе с общим эмиттером, работает неустойчиво, так как при этом все три каскада усилителя ВЧ оказываются фазоинвертирующими и самовозбуждение ВЧ тракта наступает из-за межкас­кадных паразитных связей, что прак­тически не наблюдается в двухкас­кадном усилителе ВЧ. Если в двух­каскадном усилителе ВЧ тракт все же возбуждается, устранить это яв­ление можно или экранированием отдельных каскадов, или всего уси­лителя ВЧ.

Значительно повысить чувстви­тельность транзисторных приемни­ков с двумя каскадами усиления ВЧ можно за счет добавления между каскадами эмиттерного повторителя, который позволяет полностью реа­лизовать усилительные свойства обоих каскадов усилителя ВЧ. Наиболее целесообразно эмиттерный повторитель включать между вторым каскадом ВЧ и диодным де­тектором. Сравнительно низкое вы­ходное сопротивление эмиттерного повторителя оказывается много мень­ше входного сопротивления детек­тора. Последнее очень важно для неискаженной работы диодного де­тектора при слабом ВЧ сигнале (порядка 30—50 мв), когда входное сопротивление детектора становится весьма малым. На рис. 1 приведена схема однодиапазонного приемника прямого усиления, в усилителе ВЧ которого применен эмиттерный пов­торитель. Схема весьма проста и ра­ботает на 6 транзисторах с В=15-30: П401 (3 шт.) в усилителе ВЧ и П13 (3 шт.) в усилителе НЧ

Коэффициент усиления аперио­дического усилителя ВЧ, собран­ного на транзисторах типа П401 с В=15—30, гораздо больше, чем у аналогичного усилителя, выпол­ненного на транзисторах типа П15 с В=100—120. Это объясняется тем, что у транзисторов типа П401 ко­эффициент В практически постоянен в области частот от нуля до 1,0— 1,5 Мгц, тогда как у П15 величина В резко уменьшается уже в начале диапазона ДВ. Сравнительные ча­стотные характеристики транзисто­ров П15 и П401 при двух значениях коэффициента усиления на низких частотах В = 20 и В=100 приведены на рис. 2. Из этого рисунка видно, что транзисторы типа П401 с В=20 обеспечивают меньшее, но зато бо­лее равномерное усиление по диа­пазонам СВ и ДВ, чем транзисторы того же типа с В=100.

На рис. 3 приведены результаты расчета коэффициента усиления К первых двух каскадов усиления и усилителя ВЧ приемника в целом по схеме рис. 1 при использовании транзисторов с В=15—120. Об­ласть В=15—30 заштрихована. Сог­ласно этим данным добавление к двух­каскадному усилителю ВЧ эмиттер­ного повторителя дает выигрыш в усилении в 6—8 раз, так что схема рис. 1 обеспечивает чувствитель­ность порядка 3—6 мв/м при В= 15—30, что трудно получить от двухкаскадного усилителя на тран­зисторах с В=100—120 и более. Практически в схеме рис. 1 целесооб­разно использовать транзисторы с В не более 60, так как при больших значениях В чувствительность увеличивается незначительно.

Результаты измерений показали, что реальные значения коэффициен­та усиления усилителя ВЧ весьма близки к расчетным.

Усилитель НЧ описываемого приемника (рис. 1) прост в изготов­лении и налаживании. Он состоит из двух каскадов: каскада предва­рительного усиления на транзисторе Т4 и усилителя мощности, выпол­ненного по схеме составного транзи­стора, на транзисторах Т5 и Т6. Нагрузкой усилителя является низ­коомный динамический громкого­воритель с согласующим выходным трансформатором Tp1. Максималь­ная неискаженная выходная мощ­ность усилителя — 12—15 мет. Для получения такой мощности напряжение НЧ на входе усилителя долж­но быть порядка 5—10 мв.

Детали. Параметры транзисторов и рекомендуемые режимы их рабо­ты указаны на принципиальной схе­ме (рис. 1) и в таблице 1. Конденсатор переменной емкости C1 типа КПК 25/150 пф. Конденсаторы С5 и С8 могут иметь емкость от 20,0 до 100,0 мкф, C7, С₉ — от 3,0 до 10,0 мкф. Диод Д1 типа Д2А или серии Д9. Источником питания служит бата­рея типа КБС-Л-0,5, или другой источник питания напряжением 4,0—4,5 в. Намоточные данные тран­сформатора Tp1, магнитной антенны МА, и автотрансформатора ВЧ (Lз) приведены в таблице 2. Контурная катушка намотана на подвижном бумажном каркасе длиной 40 мм. Катушка связи L2 намотана на от­дельном бумажном каркасе, разме­щенном на стержне антенны рядом с катушкой L1.

Конструкция. Усилитель ВЧ со­бирается на отдельной гетинаксовой панели с размерами 90Х24Х 1,5 мм. Собранный усилитель ВЧ поме­щается в П-образный экран из тон­кой пластины листовой меди, ла­туни или алюминия с размерами 90X55 мм. Такая экранировка уст­раняет паразитные связи усилителя ВЧ с магнитной антенной, что по­вышает устойчивость работы прием­ника.

Усилитель НЧ собирается на об­щей монтажной плате приемника, на которой располагаются также усилитель ВЧ в экране, конденса­тор настройки, регулятор громкости, источник питания и выходной транс­форматор.

Налаживание приемника сводится к подбору коллекторных токов тран­зисторов (подбором величин сопро­тивлений R1, Rз, R5, R8 и R₁₀). После подбора коллекторных токов вращением ротора конденсатора C1 необходимо настроиться на радио­станции, работающие в начале и в конце выбранного диапазона волн. Более точно границы диапазона ус­танавливаются перемещением ка­тушки L1 по стержню антенны. Оптимальная связь усилителя ВЧ с магнитной антенной устанавли­вается перемещением катушки L2 относительно L1. Желаемый тембр звучания приемника достигается под­бором емкости конденсатора С_1о

В заключение можно отметить, что описанный усилитель ВЧ с эмиттерным повторителем дает хорошие результаты при работе с усилите­лем НЧ большей мощности и при использовании его в качестве апе­риодического усилителя ПЧ. В том случае, когда уже имеется прием­ник прямого усиления, то его чув­ствительность можно повысить до­бавлением эмиттерного повторителя по схеме рис. 1