Реверсивный тракт на биполярных транзисторах по мотивам Р-76
US5MSQ: подключил временный самодельный ГПД и померял основные параметры приёмного тракта:
- Общий уровень собственных шумов - порядка 35-45мВ Общий Кус со входа смесителя - примерно 340-350тыс. Приведенный ко входу уровень шума - примерно 0,12мкВ, а чувствительность со входа смесителя при с/шум=10дБ получилась порядка 0,4мкВ
АРУ начинает срабатывать при уровне порядка 4-5мкВ (S5-6), при этом реально держит сигнал минимум до 15мВ (+50дБ).
Глубина РРУ - порядка 200 раз, хватает, но при необходимости можно увеличить подбором минимального напряжения управления (поближе к уровню +0,5в).
Как видим, параметры получились не просто хорошие, а заметно лучше ожидаемых, что даже несколько неожиданно для столь простой схемотехники и дешевой элементной базы.
US5MSQ: хочу немного описать особенности приемного тракта.
Несмотря на внешне несерьезные вид и схемотехнику (регулируемые УПЧ на биполярных транзисторах) он обеспечивает вполне серьезные, «взрослые» параметры как по чувствительности (с трехконтурным ПДФ - лучше 1 мкВ), так и динамике - оценочный ДД3 при разносе испытательных сигналов более 10кГц - порядка 85-90дБ, и это без подбора каких-либо спецтранзисторов - достаточно поставить современные общецелевые.
Для этого Кус усиления каскадов и рабочие уровни выбраны минимально возможными с точки зрения получения наилучшей чувствительности – так, усиление с базы первого УПЧ на базу второго составляет примерно 5 раз, а общее усиление ВЧ/ПЧ блока (от входа первого смесителя до выхода детектора) - порядка 25-27 раз.
В результате, «чутьё» полностью определяется шумами первого каскада, дополнительно отфильтрованными при этом ЭМФ, величина которых, приведенная ко входу, порядка 0,09-0,1 мкВ. Верхняя граница ДД внутри полосы пропускания, при сохранении достаточной линейности, составляет порядка 3-5мВ, таким образом, диапазон допустимых уровней сигнала внутри полосы пропускания порядка 90-95 дБ. А если вспомнить, что ВАХ биполярного транзистора экспоненциальна в широком диапазоне изменения тока коллектора (для современных транзисторов вплоть до единиц мкА), то хочу обратить внимание коллег на то, что, вопреки широко распространённому мнению, линейность тракта практически не ухудшается при РРУ в очень широких пределах - до 30-40дБ на один каскад, что и позволяет получить прием с очень мягким, «линейным» звучанием при регулировке усиления двух каскадного УПЧ минимум до 60дБ (теоретически возможно и больше - до 80дБ, но на практике уже при ослаблении сигнала порядка 60дБ для поддержания требуемого уровня (порог АРУ - 1Вэфф) требуется подавать на вход приемника сигнал порядка 5мВ - а это верхний предел линейности по входу.
US5MSQ: Много крови попил S-метр, в первоначальном варианте это был даже не показометр - из-за большой крутизны управления АРУ стрелка стояла практически неподвижно при изменении сигнала на 70дБ. В Р-76М2 пошли по пути некоторого снижения крутизны управления, но это не на много улучшило ситуацию. Я отказался от уменьшения крутизны, т. к. сейчас работа АРУ мне нравится - можно не переживать и не дергаться к регулятору громкости, даже если рядом включился сосед с «киловаттом».
Было испытано несколько вариантов экспандеров, лучшие результаты (как по линейности, так и простоте схемы и регулировки) показала последняя схема (на Т5) - теперь выставляем только уровень S9(50мкВ) на середину шкалы, при этом шкала достаточна линейна до уровней +40дБ. В принципе немного отражаются и +50, +60дБ, но это практической ценности не представляет.
Показания этого простого S-метра никак не коррелируют с установками РРУ, что позволяет производить сравнительный отсчет уровней (наиболее часто востребованная функция) при любых установках усиления, правда точность будет невелика +- километр. Разумеется, что достаточно точный отсчет абсолютных уровней, как и сравнительный отсчет, будут возможны только при том усилении, при котором проводилась калибровка, в данном случае при Кус мах.
US5MSQ: Для получения хорошей селективности контуров, особенно первого, и устойчивой работы УПЧ индуктивность катушки не может быть любой, тем более чрезмерно (в разы) большей от оптимальной (в нашем случае 100мкГн).
Для устойчивого усиления УПЧ на основе КТ315 (рассматривает худший случай, т. к. наша задача обеспечить работу TRX с любыми транзисторами) на частоте 500кГц его нагрузка не должна превышать 1,25кОм. А характеристическое сопротивление ЭМФ - 10-20кОм. Здесь уместно вспомнить, что расчет устойчивого усиления производится про упрощенной формуле, исходящей из условия, что сопротивления источника и нагрузки транзистора равны, и основным источником ПОС является проходная емкость (Б-К), образующая с входным контуром делитель напряжения, а значит если уменьшать сопротивление источника сигнала (коэффициент включения во входной контур), то можно пропорционально повысить сопротивление нагрузки при полном сохранении устойчивости. Именно таким путем пошли авторы Р-76. Т. е. увеличив нагрузку в 8-16 раз от оптимальной, они снизили сопротивление источника до 100-200ом.
Индуктивность 100 мкГн имеет на 500кГц сопротивление 314 Ом, конструктивная добротность контура ПЧ стандартного исполнения порядка 80-100, т. е. резонансное сопротивление ненагруженного контура порядка 25-30кОм. Теперь рассмотрим его связь с диодным смесителем, имеющим сопротивление порядка 50 ом.
При катушке связи 1/10 от контурной, трансформированное в контур его сопротивление будет 5кОм, при этом нагруженная добротность 5кОм/0,314кОм=16, что соответствует полосе 500кГц/16=31кГц - для входного (защитного) контура маловато будет, а для выходного в самый раз - такая нагрузка УПЧ2 позволит увеличить в 2 раза его включение в выходную обмотку ЭМФ, а значит уменьшит потери сигнала в этой цепи, а с другой стороны, чрезмерное уменьшение включения детектора/модулятора приведет к излишне большому подъём сигнала DSB. Для входного контура, если выберем обмотку связи 1/15, то нагруженная добротность будет порядка 36, а полоса - 14кГц, при соотношении 1/20 – соответственно, 64 и 8кГц. Казалось бы, последний случай наиболее оптимальный и надо выбрать его, но при этом трансформированное в контур его сопротивление будет 20кОм, что сопоставимо с его конструктивным значением, а значит приведет к дополнительным потерям сигнала порядка 3дБ, и вот здесь надо сделать выбор - чувствительность или ДД.
US5MSQ: давайте, чтобы не тыкаться в схему вслепую, подробнее рассмотрим особенности работы 1-го УПЧ при максимально усилении (т. е. по базовой цепи управление +1,6+1,8в). Расчетный устойчивый коэф. усиления у него на 500кГц - порядка 50 раз (это при одинаковых сопротивлениях источника сигнала/нагрузки =1,25кОм). При коллекторном токе 1-1,1мА крутизна примерно 40ма/В, а сопротивление нагрузки (контур возбуждения ЭМФ, шунтированный 27кОм) примерно 10кОм, т. е. усиление этого каскада у нас =40ма/в*10кОм=400 раз
, а если забыли поставить шунтирующие резисторы и того более - порядка 800!
Как видим усиление каскада значительно превышает границу устойчивости, и чтобы обеспечить устойчивость нам надо сопротивление источника уменьшить от расчетного (1,25кОм) как минимум в 10...20кОм/1,25кОм=8-16 раз, т. е. сделать его не более 60-125 ом. Это достигается частичным включением транзистора во входной контур, через емкостной делитель, при этом степень трансформации сопротивлений пропорциональна квадрату соотношения емкостей.
Какой же выбрать коэф. деления - зависит прежде всего от резонансного сопротивления контура в нагруженном состоянии, оно определяется как собственной, конструктивной, добротностью (для стандартных контуров ПЧ примерно 100) и величиной индуктивности (при 100мкГ индуктивное сопротивление 314 ом) и в ненагруженном состоянии равно примерно 31кОм, так и внесенным сопротивлением источника/нагрузки (в нашем случае – 50омным смесителем), которое в свою очередь зависит от кол-ва витков катушки связи:
, тогда нагруженное сопротивление контура примерно 4,3кОм
, тогда нагруженное сопротивление контура примерно 8,1кОм
, тогда нагруженное сопротивление контура примерно 12,2кОм
Соответственно, для этих вариантов оптимальное соотношение емкостей должно быть не менее:



При отсутствии шунтирующих ЭМФ резисторов, коэф. включения (т. е. соотношение емкостей должно быть еще в 1,5 раза больше).
А что произойдет, если сопротивление источника сигнала смесителя будет выше - например он (или ГПД) будет отключен. Тогда контур ненагружен и его выходное сопротивление превысит порог устойчивости.
То же явление (повышения сопротивления источника сигнала/нагрузки) произойдет и в случае если мы катушки с индуктивностью, существенно большей от расчетной.
Разумеется, при проектировании схемы заложен определенный запас на устойчивость, но если все же возникнут проблемы, теперь, я надеюсь
, будет понятно в каком направлении рыть? ![]()
Т. е. если соблюдены условия нормальной работы по входу/выходу каскада, а самовозбуждение осталось - надо немного (в 1,2-1,5 раза) увеличить емкость нижнего конденсатора делителя.
US5MSQ: Что касается намоточных данных трансформаторов - возможно применение любых имеющихся у вас ферритовых колец диаметром 7-12 мм и проницаемостью 600-3000, важно обеспечить индуктивность для первого смесителя не менее 50мкГ (порядка 60-80), а для детектора/модулятора не менее 170 (порядка 200-250 мкГн). Просчитать конкретное кол-во витков для вашего колечка можно по стандартным формулам, удобно воспользоваться табличкой, разработанной Ю. Морозовым.
Важно обеспечить идентичность обмоток в самом трансформаторе. Я делал так - отмерял линейкой три одинаковых проводника (16см для Тр1 и Тр2 и 24см для Тр3 и Тр4), зачищал и облуживал концы, спаяв одну сторону в виде иголочки (этой стороной в дальнейшем будем вести намотку), зажимал в тиски и скручивал руками до уровня примерно 3-х скруток на см. Намотку ведем равномерно укладывая витки до полного заполнения - на колечках 2000НН 7х4х2 (для Тр3 и Тр4 склеены по 2) получилось порядка 15-16 витков. Не забываем перед намоткой сгладить острые грани колечек наждаком или надфилем.
Ну и еще один важный момент, дабы закрыть тему, по расчету и изготовлению катушек связи. Их наматывают, как правило, поверх середины контурной, поверх края контурной ближе к заземленному концу или, если каркас секционный, в соседней с заземленным концом секции. В этих случаях для более точного отражения коэффициента связи (взаимоиндукции) вводим поправочный коэффициент - для 1-го случая порядка 1-1,05, второго - 1,1-1,2 и третьего -1,3-1,4. Таким образом, если мы намотаем катушку связи с числом витков 1/10 от контурной, реально это будет примерно соответствовать коэффициентам 1/10, 1/11 и 1/13.
US5MSQ: Давайте рассмотрим тему опорных генераторов и ЭМФов подробнее.
В сущности, в нашем трансивере можно применить любые, в т. ч. и средние и нижние, имеющиеся магнитострикционные ЭМФ с полосой пропускания 2,4-3,1кГц. Дабы не трогать расклад частот ГПД, для получения в ЭМФ верхней боковой полосы частоты опорника должна находиться ниже полосы пропускания примерно на 300гц. Дабы облегчить расчеты требуемой частоты я набрал табличку, в которой в ячейку соответствующую типу имеющегося ЭМФ (нижний, средний) надо внести указанную на нем полосу пропускания и сразу получим требуемые значения как основной частоты, так и с множителями, в расчете на применения цифрового делителя вплоть до Кдел 32.
Сами схемы делителя могут быть разными, на ваш вкус и цвет.
Удачный вариант делителя с гибко изменяемым Кдел от RW6HRY.
При использовании внешнего опорника на основе ВЧ кварца с делителем никаких изменений на основной плате делать не нужно - сигнал с выхода счетчика через резистивный делитель ( верхний резистор 2,2кОм а нижний, величиной порядка 10-200 ом (можно поставить триммер) подбирается по получению требуемого уровня 0,7Вэфф на обмотке связи L4, полезно также нижний шунтировать конденсатором 1-3,3нФ, что улучшит фильтрацию ) и разделительную емкость 10нФ подаем прямо на базу Т15, который теперь будет выполнять функции резонансного (фильтрующего) и буферного усилителя.
US5MSQ: катушки для ПДФ можно выполнять практически на любых, имеющихся у вас каркасах, и результаты (основные параметры ПДФ) будут практически одинаковые при достаточно малых потерях, разумеется речь идет о правильно спроектированных, а таких из опубликованных основное большинство.
Причина в том, что относительная ширина современных диапазонов (160,80,40м) достигает 9-10%, а это значит, что нагруженная добротность контуров будет порядка 8-10, а даже самые "левые" катушки имеют конструктивную добротность не менее 40-50, поэтому потери даже в трехконтурных ПДФ как правило не превышают3дБ.
Выбор нами трехконтурных ДПФ обусловлен исключительно желанием получить подавление зеркалки как можно большим, для примера на 80 м диапазоне при ПЧ 500кГц это порядка 38-40дБ (80-100раз), немного конечно, но двухконтурные здесь вообще бесполезны (не более 24-26дБ или всего - то 15-20 раз).
И еще раз повторю, что эти цифры практически никак не зависят, будет ли применены дешевые самодельные катушки или высокодобротные на «амидонах» большого диаметра.
К слову, на более узком 40м диапазоне с высокодобротными катушками можно бы было получить существенное увеличение селективности, но мы не будем отступать от принципа доступности компонентов.
US5MSQ: Наш коллега Александр DL9UPJ, отмечая высокое чутье и мягкость работы реверсивного тракта в эфире, предлагает ввести в него и 20м диапазон, применив на этом диапазоне в качестве четырехконтурный ДПФ разработки PA0SE (Радио, 2006, №6, стр.70-71) на высокодобротных катушках, намотанных на «амидоне».
Я промоделировал этот фильтр и результаты вполне обнадеживающие - подавление зеркалки не менее 48дБ (240 раз, что позволит не нарушая регламента по внеполосным излучениям работать не только QRP, но и 1кВт
) при достаточно малых потерях - 3дБ, т. о. чутье с антенного входе будет порядка 0,5-0,6мкВ - тоже вполне достаточно.


US5MSQ: Настройка ДПФ. Если нет ГКЧ, то ДПФ можно настроить и ГСС (ВЧ генератор) и даже просто по максимуму шумов эфира. Если не уверены, что антенна (или ГСС) согласованная, т. е. имеет выходное сопротивление 50-75 ом, то можно на входе включить штатный аттенюатор -20дБ, что обеспечит согласованный режим по входу ПДФ при любом источнике сигнала. Настраиваем приемник на середину диапазона, подключаем к выходу УНЧ динамик(телефоны) и какой-нибудь индикатор выхода (осциллограф, вольтметр переменного напряжения и т. п.). Регулятор громкости на максимум. В процессе настройки во избежание влияния АРУ регулировкой выхода ГСС или штатной РРУ (при работе с антенной) поддерживаем выходное напряжение порядка 0,3-0,4В. Для получения правильной (оптимальной) АЧХ в этом ДПФ все контуры должны быть настроены в резонанс на середине диапазона. Методик настройки без ГКЧ описано много (в том числе и на этой ветке). Одна из самых простых состоит из двух шагов:
- временно шунтируем резистором 150-220 ом катушку среднего контура и настраиваем первый и третий контура по максимуму сигнала в середине диапазона, убираем шунт
- для настройки в резонанс среднего контура, шунтируем такими же резисторами катушки перового и третьего контуров, убираем шунты.
Вот и все!
US5MSQ: Вот схема блока ФНЧ, КСВ-метра и СУ.
Намоточные данные катушек при намотке на случайных каркасах можно посчитать самостоятельно, я планирую их сделать на чашках от СБ12а, подобное решение приведено в описании ТРХ Дружба, при этом L1(L4), L2(L5) и L3(L6) имеют соответственно 25, 16 и 11витков. СУ устройство практически полностью заимствовано у UA1FA (Радио, 1980, №4), только немного упрощена коммутация КСВ метра, там же можно взять и конструктивные данные катушки. Для обеспечения линейного отсчета выходной мощности (и измерения КСВ) без дополнительной коммутации измерительной головки применено токовое зеркало на транзисторах VT2, VT3. Триммером R6 калибруем прибор на максимальной мощности, а триммером R1 - порог срабатывания ALC, выполненной на основе пикового детектора с управлением при помощи полевика VT1, стабилитрон VD1 улучшает пороговые свойства ALC - здесь можно применить любой маломощный с напряжением стабилизации порядка 15-24В.
Пара небольших замечаний по конструкции ФНЧ. КПЕ должен быть изолирован от корпуса и управляться изолированной ручкой, в качестве последней удобно использовать капроновые ручки от старых ламповых теликов, для чего на оси КПЕ наждаком делаем фаску. Мощность резисторов моста 2Вт хватает при выходной мощности 10Вт, если планируете 20-25Вт, то надо мощность рассеяния 4Вт - поставить параллельно 2 двухватных по 100 ом (на плате монтируются один над другим).
Q: Интересует режим работы телеграфом. Можно ли в паузах передачи прослушивать эфир?
US5MSQ: В принципе возможно - для этого надо к выводам платы PAD и KEY включить анодами два диода, их катоды объединить и через резистор 10-20кОм подключить к питанию +9В - теперь это будет точка подключения ключа KEY.
US5MSQ: Поступила просьба.
"Сергей, растолкуйте мне пожалуйста режимы работы транзисторов в микрофонном и предварительном усилителе-фильтре" Решил ответить публично, т. к. это может представлять интерес и для других.
Рассматриваем последний вариант основной платы. В схеме применена электронная коммутация режимов RX/TX, для чего транзисторы Т11, Т13 включены на общий эмиттерный резистор R39. В режиме приема напряжение питания на микрофонный усилитель не подается, поэтому Т11 закрыт небольшим (порядка 0,28В) запирающим падением напряжения на R39, вызванным протеканием коллекторного тока Т13, величину которого выбираем по следующим соображениям.
Входное сопротивление этого каскада, включенного по схеме с ОБ, равно Rвх[ом]=0.026/I[мА]. Для обеспечения согласования со смесителем/детектором требуемые 50 ом получаются при токе 0,5мА. Кстати, при этом получаются и малые собственные шумы предУНЧ, что тоже немаловажно. При этом напряжение на коллекторе будет порядка 4,7+-0,5В, а на эмиттере Т14 примерно на 0,7В меньше, соответственно 4+-0,5В. При необходимости поточнее подобрать коллекторный ток Т13 можно резистором R47.
При переключении в режим ТХ, на микрофонный усилитель подается напряжение +9в TX SSB. Ток эмиттерного повторителя Т11 величиной порядка 9(+-1) мА, протекающий через общий R39, создает на нем падение напряжение 5(+-0,5)В, полностью запирающее Т13, отключая тем самым УНЧ. Естественно при этом напряжения на коллекторе Т13 и эмиттере Т14 будут близки к напряжению питания.
Но вернемся к микрофонному усилителю. При необходимости (большом отклонении) требуемый режим Т11 подбирается резистором R46.напряжение на коллекторе Т12 при этом будет порядка 6,2(+-0,6) В.
Резистор R40 выполняет двойную функцию - увеличивает выходное сопротивление эмиттерного повторителя до требуемых для нормального согласования модулятора 50-60 ом и ослабляет (делит) выходной сигнал МУО (максимальная амплитуда на выходе ограничителя порядка 0,25-0,28В) до уровня 0,15-0,18В, исключающего перегрузку модулятора при любых уровнях с микрофона и положениях движка R45.
Q: Какой тип АРУ применён в данной конструкции трансивера?
US5MSQ: Разумеется это АРУ по ПЧ с формированием управляющего сигнала по НЧ. Чем лучше - регулировка усиления происходит ближе ко входу, а значит меньше опасность перегрузки. А немного хуже тем, что для обеспечения устойчивой работы АРУ необходима большая инерционность цепи регулировки (обратите внимание что накопительный конденсатор здесь выбран больше в разы – 10мкФ).
US5MSQ: АРУ заметно хлопает если велика разница в уровнях (более 30-40дБ) принимаемых станций, вызвано это относительно медленной зарядкой С30. Улучшить ситуацию можно если применить в выпрямителе АРУ пропорционально интегрирующую цепь, для чего последовательно с С30 включить резистор порядка 2,2-4,7кОм и параллельно этой цепи относительно маленькую емкость - порядка 0,5-1мкФ - примерно так на рисунке (только здесь электролиты включены с другой полярностью)

Q: Каков должен быть уровень модулирующего сигнала?
US5MSQ: Есть давно известное, хорошее правило - для исключения сильных искажений в диодном смесителе (модуляторе) уровень смешиваемого (модулирующего) сигнала не должен превышать 1/3 сигнала гетеродина. В нашем случае уровень сигнала гетеродина 0,7Вэфф, и максимально допустимый сигнал на смеситель можно выставить до 200мВэфф, но зачем нам экстрим? К тому же, разница 150 или 200 несущественна, поэтому регулятором уровня ТХ выбираем максимальный уровень сигнала, поступающего на смеситель, порядка 100мВэфф при громком "А" в режиме SSB, а подбором конденсатора С40(или резистором смещения R33) добиваемся 150мВэфф для CW. Потери преобразования - примерно 6дБ, отсюда и выходной уровень 50-75мФэфф
US5MSQ: давайте рассмотрим настройку тракта передачи, она довольно проста благодаря примененным схемотехническим решениям.
К выходу подключаем настроенный ПДФ (это важно, т. к. без ПДФ выходной сигнал смесителя представляет собой адскую смесь из остатков ГПД, основной и зеркальной составляющей), нагруженный на 50 Ом. Определяющим является требование получить максимальный уровень полезного сигнала и исключить перегрузку (обеспечить линейный режим) модулятора и смесителя. При напряжении ГПД (опорника) порядка 0,6-0,7 достаточная линейность сохраняется при уровне сигнала не более 200мВ, оптимально порядка 120-150мВ. Для защиты модулятора при любых уровнях с микрофона от перегрузки применен диодный ограничитель D6, D7, ограничивающих амплитуду на эмиттере Т11 уровнем порядка 0,25В, а с учетом R40 на модулятор поступает не более 150мВ. Триммером R45 выставляем требуемый уровень ограничения (или его отсутствия) для конкретного микрофона.
При настройке достаточно движок R45 переместить вверх по схеме, т. е. на максимум усиления и подать на вход модулирующий сигнал порядка 20-50мВ и частотой 1-2кГц (не критично). Подстройкой контуров ПЧ и ЭМФ добиваемся максимума. Оптимальный уровень усиления тракта передачи выставляем триммером R11, добиваясь на нагрузке напряжения порядка 50-60мВ - это обеспечивает оптимальную работу смесителя. Переключаемся в CW и подбором С40 добиваемся на выходе ПДФ порядка 70-80мВ. Вот и вся настройка.
Q: Включил – не работает!
US5MSQ: Надо соблюдать определенные правила перед первым включением!
Надо тщательно проверить монтаж на предмет ошибок!
Устанавливаем все регуляторы (РРУ, ГРОМКОСТИ, Уровень ТХ) на максимум, SA1 в положение SSB. Подав напряжение питания, желательно проконтролировать общий ток потребления - он не должен превышать 30мА. Далее проверяем режимы каскадов по постоянному току - на эмиттерах Т3, Т4, Т7, Т8 должно быть порядка +1...1,2В, эмиттере Т13 - порядка +0,26В (при необходимости требуемого добиваемся подбором R47).
Проверяем работу опорника - на правом выводе R50 должно быть переменное напряжение 0,7Вэфф (+-0,03В) частотой 500кГц. Если генерации нет, шунтируем кварц емкостью порядка 10-47нФ и сердечником L4 выставляем частоту генерации порядка 500кГц и убираем шунт - частота должна установиться точно 500кГц (+-50Гц). при сильном отличии величины напряжения, требуемого добиваемся подбором R58 и, возможно, С59. Если генерация не появилась и при шунтировании кварца, надо перебросить накрест выводы обмотки связи L4 и далее по приведенной выше методе.
Признаком нормальной работы детектора является заметное снижение шумов на выходе УНЧ при замыкании левого (по схеме) вывода резистора R50.
Настройку УПЧ тракта можно сделать традиционно с использованием ГСС (если он есть), но можно и своими, штатными, средствами. Для этого сначала настроим генератор CW - переключатель SA1 переводим в положение CW, замыкаем контакты ПЕДАЛЬ и КЛЮЧ. Подстройкой R11 устанавливаем на эмиттерах Т3, Т4, Т7, Т8 порядка +1...1,2В, т. е. пока, на время настройки, ставим усиление УПЧ в режиме ТХ на максимум. Подбором С34 (грубо) и триммером С39 (точно) добиваемся частоты генерации порядка 500,8-501кГц (точнее тональность подбираем под свой вкус (слух)при этом сигнал самоконтроля должен быть слышен в динамике). Уровень сигнала на эмиттере Т10 должен быть 0,7Вэфф+-0,1В - при необходимости подбираем R33. Подключаем осциллограф через высокоомный делитель или конденсатор 10-15пФ к катушки связи L1 и последовательной подстройкой сердечников катушек L2 (это резонанс контролируем по увеличению громкости самоконтроля ), L1 и затем триммеров С22,С18 добиваемся максимальных показаний осциллографа. При этих регулировках резонанс должен быть четкий и не на пределе регулировочных элементов - если это не так надо будет поточнее подобрать емкости соответственно С35, С5,С25 и С16.
На этом первичная настройка закончена, можно размыкать контакты ПЕДАЛИ и КЛЮЧа и наслаждаться приемом ![]()
Q: На показания S-метра влияет громкость. Это так задумано или что-то не так?
US5MSQ: Да, это есть в небольших пределах, чтобы устранить, нужно увеличить R12 в 10-20 раз.
Q: приемник шумит!
US5MSQ: Дык все работает у Вас нормально, если бы совсем не шумел, значит приемник неисправен - тупой, как валенок ![]()
Смотрите, шумы 30-40мВ амплитуды соответствует 20-30мВэфф (если имеется в виду размаха(Up-p), то и вовсе 10-15мВэфф - даже чуть меньше, чем у меня
), что при нашем усиление порядка 200 тыс. соответствует уровню собственных шумов, приведенных ко входу порядка 0,1-0,13мкВ и соответственно чутью при с/шум=10дБ порядка 0,3-0,4мкВ! Напомню, что при работе на полноразмерную антенну (а другой и не может быть, т. к. иначе не сможете эффективно работать на передачу) уровень атмосферных шумов даже в самых тихих уголках, не говоря уже о городских условиях, на 40м диапазоне достигает нескольких мкВ. Поэтому даже еле слышимые (фоне атмосферных шумов) станции должны иметь уровень того же порядка - несколько мкВ, что более на порядок (10 раз) выше уровня собственных шумов нашего трансивера.
Так, что прослушивание эфира на небольшой кусок провода, да еще без ПДФ далеко не показатель качества его работы ![]()
К слову, я уже третий день ковыряюсь с Волной-К, во это действительно супер шумовой генератор - собственные шумы только УПЧ-2 -1,8 Вэфф, а если подключить УПЧ-1 и УВЧ, то уровень собственных шумов полностью перегружает УНЧ - более 5 Вэфф ![]()
А Вы говорите 30 мВэфф - сильно шумит! ![]()
Q: активный фильтр вносит значительную долю в общий уровень шума!
US5MSQ: положим, шумят активные фильтры всегда, весь вопрос в уровне этого самого шума. Если без предУНЧ, уровень собственных шумов на выходе УНЧ не превышает 2-3 мВ - это нормально, хотя и хорошо слышно в наушниках (по моим измерениям, НЧ сигнал 0,5мВ уже хорошо слышен в наушниках - это к вопросу, какое же надо минимальное усиление приемника, чтобы получить чувствительность не хуже 1 мкВ - оказывается, что достаточно всего лишь 400-500 раз, остальное (общий Кус до 100-200тыс) вызвано в основном желанием обеспечить нормальную работу АРУ.
С включением предУНЧ (Кус которого порядка 100 раз) собственные шумы на выходе поднимутся примерно до 5-10мВ, а подключение основного ВЧ/ПЧ тракта увеличит шумы до 15-30мВ и шумы активного фильтра фактически растворятся на общем фоне, так, что здесь нет никаких напрягов.
Q: есть проблема, при максимуме АРУ пропадает прием.
US5MSQ: Что касается режимов работы РРУ/АРУ. Глубина регулировки зависит от того, насколько сильно мы сможет уменьшить ток коллектора транзисторов УПЧ (как минимум до 10-20 мкА), исключив при этом их полное запирание. Т. е. нижний уровень напряжения управления, поступающего на базы транзисторов, для получения максимальной эффективности РРУ/АРУ должен быть зафиксирован на оптимальной для конкретного типа транзисторов величине, за это отвечают диоды D1(РРУ) и D2(АРУ). Для диодов типа 1N4148 при указанных на схеме номиналах 0R1 и R2 это, как правило, обеспечивается. При необходимости режимы можно подстроить - например если происходит полное запирание транзисторов в режиме РРУ, значит маловато падение напряжение на D1 - его можно немного повысить увеличением тока через диод (например, подключив параллельно доп. резистор), если недостаточно, то заменой на более удачный диод.
Если РРУ работает нормально, то в режиме АРУ при необходимости глубину регулировки корректируют подбором R2.
US5MSQ: Приветствую всех! Да уж, "хотелок" много и они плохо коррелируются между собой, поэтому примем волевое решение
и бум постепенно шагать от простого к сложному. Хотя на введение переключаемых ЭМФ принципиальных ограничений нет, не хочется пока трогать хорошо отработанную конструкцию основной платы.
Начнем с фиксированной 1-й ПЧ. Вероятно, самый простой вариант реализации, не ухудшающий параметры, прежде всего ДД, представлен в приложении. КП903 указан наиболее распространенный, можно заменить КП902, КП907 при токе 50мА или на пару современных типа j308-j310 (это даже несколько повысит ДД), 2SK241,2SK544 или тройку КП307Б, Г или BF245 A,
B с таким расчетом, чтобы суммарная крутизна было порядка 20мА/в. Если есть несколько сопряженных по частоте (с разницей 500 кГц от частоты второго гетеродина) кварцев, то вместо среднего контура ФСС можно включить кварцевый фильтр (при ПЧ более 8Мгц это обязательно, иначе будет недостаточное подавление зеркалки по 2-й ПЧ). Если выход ГПД (синтезатора) маломощный, то потребуется простейший усилитель, что представлено во втором варианте. если же частоты 2-го гетеродина кратна 500 Кгц, тогда кварц 500кГц на основной плате удаляем и этот каскад будет служить буферным усилителем, на вход которого подаем сигнал 500кГц, полученный с цифрового делителя, подключенного ко второму гетеродину, например, при частоте 2-го гетеродина 5Мгц используем делитель на 10 (74HС4017 и пр.). а при 8Мгц - на 16 и т. п.
Данные катушек можно взять у UA1FA. Число витков катушек связи у L3- половина контурной, а у L7 - 1/15 от контурной.
А вот так выглядит вариант с простым КФ на 5,5Мгц (в нем емкости связи взяты меньшими, дабы обеспечить полосу пропускания не менее 3,5Кгц - это существенно облегчит сопряжение полос пропускания с ЭМФ).




US5MSQ: Что касается тракта 1-й ПЧ.
P. S. На схеме синим цветом показано число витков катушек для каркаса диаметром 7-8мм с подстроечником СЦР (от блоков цветности). Число витков катушек связи L4,L7 зависит от варианта ФСС - меньшее число справедливо для LC (15 и 3) , большее( 20 и 4) - для КФ.

US5MSQ: По просьбам трудящихся
варианты 1-й ПЧ с электронной коммутацией. Число элементов растет как на дрожжах. И тем не менее, раз есть интерес, попробуем рассмотреть варианты со вторым реверсивным каскадом. Они способны обеспечить чутье с антенного входа порядка 0,5-0,7мкВ (при с/шум=10дБ) и ДД порядка 80дБ (версии 2.1 и 2.2), а версия 2.0 (с двухкристальным КФ) - не хуже 90дБ.
P. S.: версии 2.1 и 2.2 рассчитаны на применение ФСС на основе броневых сердечников типа СБ12а (типа конструкции UA1FA - в линейку с шагом (расстоянием между центрами) порядка 13-15 мм.



US5MSQ: Вроде не на долго выпал из темы, а вон уже какие страсти кипят на ровном месте
- и опору двигать предлагают, и отношение С/Ш улучшать и проч., и проч.
Конечно, представленная запись не очень удачная, не отражающая реальные возможности тракта, но позволяющая сделать вполне определенные выводы - опора на месте - 500 кГц, как и положена для разработанных для этой несущей частоты ЭМФ, да и не может быть иначе (разумеется если кварц исправный). Верхняя частота среза для верхнего ЭМФ с полосой 3Кгц (нормируется - не менее 3х) так и должна быть - порядка 3,3-3,4кГц.
- в спектрограмме виден завал НЧ частот начиная примерно с 800Гц с крутизной примерно 6дб/октаву, этого не должно быть и скорее всего вызвано применением высохшего (некондиционного) С48 он должен быть не менее 10мКФ (можно больше - до 22мкФ) и/или повышенным током Т13 (больше 0,5мА) в результате чего его входное сопротивление меньше 50 ом - подбором R47 надо добиться напряжения на эмиттере Т13 порядка +0,28+-0,3В
- видимую довольно большую неравномерность АЧХ в полосе пропускания может вызвать две причины - плохое согласование или низкое качество ЭМФ
- что касается отношения С/Ш. Обсуждаемый тракт на сегодняшний день один и самых малошумящих. Чувствительность со входа смесителя при с/шум=10дБ - не хуже 0,3мкВ (в моем экземпляре без какого либо подбора транзисторов - порядка 0,22-0,25), а уровень шумов на выходе при полном усилении - не более 20мВ (у меня - порядка 15) - для специалиста, я надеюсь
, эти цифры говорят о многом. Тракт очень тихий, для повышения ДД усиление с базы первого УПЧ на базу второго выбрано небольшим - порядка 5 раз - этого вполне достаточно, чтобы реализовать максимальное чутье (собственные шумы всего тракта полностью определяются шумами смесителя и первого УПЧ). Это можно увидеть по спектрограмме, если на входе тракта подключить вместо антенны резистор 51 ом. Спектр шумов в полосе пропускания будет превышать остальной шум на 12-14дБ - но это не есть соотношение сигнал/ шум, реально оно будет отражено при приеме полезного сигнала, причем будет тем выше, чем выше уровень этого самого сигнала, как в общем-то и положено
.
Удачи в постройке и настройке ТРХ, а когда будете готовить очередную демонстрационную запись не поленитесь найти пару хорошо принимаемых станций (те, что идут с плюсами) и правильно согласовать ДД антенны и тракта, т. е. внешним аттенюатором выставить уровень эфирных шумов таким, чтобы он превышал уровень собственных в 2-3 раза, не больше.
Вот тогда можно будет по записи оценить и с/шум и качество приема.
Q: Хотелось бы узнать Вашу сравнительную оценку двух генераторов и перспективу их использования в данном проекте и в многодиапазонном варианте с высокой ПЧ.

US5MSQ: Спасибо, напомнили
об еще одном интересном варианте многодиапазонного ГПД.
Эта схема имеет усиленную стабилизацию режима генерации и показывает весьма приличную стабильность. Я ее планировал в качестве ГПД при ПЧ=5МГц, так вот стабильность на 24МГц была очень приличной (порядка 200Гц за час). А вообще при указанных номиналах она перекрывает непрерывно диапазон от 6,7 до3 5МГц при неравномерности амплитуды не более 6дБ.
Цепь R3C3 образует типовой "гридлик" для транзистора Т2, что стабилизирует амплитуду генератора. Для увеличения эффективности этой стабилизации постоянное отрицательное напряжение "гридлика" подается с затвора Т2 через развязывающий фильтр R1C2 на затвор Т1. В результате один "гридлик" управляет током, а значит крутизной обоих полевиков. Это " хитрое" и изящное решение по стабилизации амплитуды сигнала генератора было опубликовано в одном из иностранных журналов. Результаты макетирования мне очень понравились, и я взял его за основу.
Схема запускается сразу практически с любым соотношением L/C и не требует какой-то особой настройки - почти классическая "двухточка", т. е. частота генерации практически полностью определяется контуром. Разумеется, для получения хорошей стабильности в контуре следует применять детали хорошего качества. Приведенные выше результаты получены при применении первой попавшейся под руку керамической катушки от военпрома и КПЕ от транзисторного приемника (секции 9-360пФ были запараллелены).
По сравнению с примененной нами эта схема обеспечит лучшую стабильность частоты на ВЧ (а значит предпочтительнее для вседиапазонного варианта), т. е. в малоемкостном контуре за счет меньшей емкости активных элементов и отсутствия цепи глубокой АРУ, но при этом худшую стабильность выходного уровня - по моим измерениям порядка 5-6дБ при 4х кратном изменении частоты, но ( и это на мой взгляд немаловажно) не позволит при постройке нашего ТРХ так широко использовать ГПД для настройки (измерений) контуров и катушек.
Если последнее для Вас неважно, то эту схему можно смело использовать, только надо умощнить выход эмиттерным повторителем, например, таким же как в нашем основном варианте ГПД.


