Универсальный блок приемника 27 МГц на доступной элементной базе.

Окт
06

Данная статья является по сути развитием этой статьи и думаю последняя из серии 27 МГц для начинающих.

Приемник ЧМ на 27 МГц с двойным преобразованием


В этой же будет попытка разработать универсальный ВЧ блок приемника 27 МГц. Основным условием будет применение тех комплектующих, что имеются в наличии, в первую очередь кварцев. При этом уменьшить количество намоточных деталей не снижая параметров, хотя это понятно приведет к большим проблемам при выборе кварцев. Количество катушек можно еще сократить, но это уже приведет к снижению параметров приемника.
В схеме применил смесители на SA612, но в принципе можно поставить и другие, например К174ПС1 или сделать на основе двухзатворных полевых транзисторов.
Второе условие, это простота настройки без использования специфических приборов.
Третья задача, это показать, как из отдельных блоков составить приемник с нужными нам требованиями. Общее, что будет в приемнике, это УВЧ, смеситель и гетеродин. Как выше писал, что за основу взял приемник по ссылке, что давал выше. Недостаток того ВЧ блока в том, что в нем используется много намоточных деталей и при этом имеющих специфическую настройку с помощью приставки ГКЧ к осциллографу. В данном случае от этого постараемся избавиться и сделать настройку более простой. Катушки в данном приемнике настраиваются просто по максимуму ВЧ напряжению на них, что можно сделать просто с помощью диодного пробника подключенному к мультиметру.

Схема ВЧ блока.
Смесители на SA612, но первый гетеродин делаем внешний. Это повысит «гибкость» схемы. На основе этого ВЧ блока можно будет делать, как ЧМ приемника, так и АМ.

Универсальность такого первого гетеродина в том, что в него можно ставить любые кварцы, т.е. начиная с основной гармоники, так и гармониковые и даже на частоту в 3 раза меньше. Например, когда на основе этого блока делал приемник на частоту 27,135 МГц, то поставил кварц на 5,5 МГц. Генератор при этом возбудился на частоте около 16,44 МГц. Т.о. Мы расширяем возможность применения различных кварцев, что есть у нас в наличии.

Если универсальность не нужна, то первый смеситель можно сделать с внутренним гетеродином, как и второй или в схеме по ссылке. При кварце порядка 17 МГц, конденсаторы в обвязке должны быть порядка 51 пф.

Катушки.
Все катушки, кроме L6, L7 намотаны на каркасах диаметром 5 мм с карбонильными сердечниками. Провод диаметром 0,4 мм
L1, L2 — 15 витков.
L3 — 4 витка поверх L2/
L4 — 25 витков.
L5 — 8 витков поверх L4.
L8 — 20 витков.
L6, L7 контур на частоту 455 кГц
Можно намотать на любом малогабаритном сердечнике. Добротность в данном случае не так важна, как в схеме по ссылке, что давал в начале статьи.
У меня намотано на таком каркасе.

Просто намотал проводом 0,15 мм 70 витков катушку L6 и 30 витков катушку L7, потом подобрал конденсатор С20, что бы резонансная частота контура была 455 кГц.

На основе этого блока дальше можно делать хоть АМ приемник, хоть ЧМ. Я начал с ЧМ. Сначала посмотрел, что получилось. Проверял с помощью приставки ГКЧ к осциллографу. Про ней можно здесь посмотреть.

Простая приставка ГКЧ к осциллографу

В принципе для настройки можно обойтись и без этой приставки. С помощью неё я просто посмотрел, что у меня получилось. Фильтр 455 кГц нагрузил на резистор 2,2 кОм
Это я вижу на выходе фильтра 10,7 МГц

А это на выходе фильтра 455 кГц

В принципе то, что ожидал.
Теперь попробую сделать ЧМ приемник. Самое простое, это добавить схему на К174УР3, что делал в теме по ссылке, что давал в начале статьи, но это потом. Сейчас, просто из интереса, попробую обойтись одними транзисторами и сравнить с тем, что будет с К174УР3.

Схема транзисторного УПЧ с ЧМ детектором на полевом транзисторе Т1 получилась такая.

Резистором R5 устанавливают входное УПЧ 2 кОм, что бы согласовать его с керамическим фильтром 455 кГц. Как это делать напишу потом.
Каскады на VT2, VT3 являются усилителями-ограничителями. ВЧ напряжение на выходе УПЧ ограничивается на уровне порядка 1 вольт.
На полевом транзисторе КП307Е сделан детектор ЧМ.
Принцип работы этого частотного детектора описан в ж. Радио 6-1978 год.

Хотел попробовать такой, но не нашел двухзатворного транзистора.

При подключении антенны длиной 50 см на выходе ЧД видим шум. Подкручиваем L1 по максимуму шума У меня амплитуда шума получилась порядка 30 mV
Катушка L1 намотана на таком сердечнике

Можно взять такой же, что в блоке ВЧ, но у меня была уже намотанная и я взял её. Мотал тремя проводами диаметром 0,1 мм. Количество витков 100. При подключении антенны и подстройке этой катушки на ней видно напряжение 465 кГц амплитудой порядка 2 вольта амплитудного. Без сигнала оно немного зашумлено.

С точки «ШП» будем подавать сигнал на спектральный шумоподавитель. Шумоподавитель сделал почти такой же, что и по ссылке выше. Единственно что, то избавился от полевого транзистора КП103Ж, но это сути не меняет. Просто попробовал другой вариант.
Принцип уже описывал в статье по ссылке. Состоит из ФВЧ с частотой среза 15 кГц, детектора, триггера Шмидта и ключа с помощью которого при наличии сигнала, на УНЧ подается питание.

На двух элементах DD1 собран триггер Шмидта, на остальных просто умощнил выход и подал на эмиттерный повторитель на VT3. С его выхода идет питание на УНЧ. В отсутствие сигнала этот транзистор закрыт, а при появлении открывается. В принципе шумоподавитель можно сделать, как и в статье по ссылке, что давал в начале.

УНЧ тоже, как в статье по ссылке, хотя вместо LM386 можно поставить и другую или сделать на транзисторах.

Теперь перейдем к настройке.

Для начала сделаем передатчик-маячок с помощью которого и будем настраивать, а потом и сравнивать приемники собранные по другим схемам. Чем меньше будет мощность маячка, тем удобнее будет им пользоваться, поэтому взял питание 3 вольта. Контур в коллекторе настроен на вторую гармонику кварца.

Катушка L2 такая же, что и L1 в приемнике. Про катушку стоящую последовательно с кварцем тоже писал. Она намотана секциями проводом 0,1 мм. Количество витков 5х10 витков.

Сначала добиваемся генерации гетеродина. Я подключал на выход диодный пробник и вращая сердечник катушки L8 находил максимум.

Антенна у маячка 7 см. Сначала замыкаем базу и эмиттер транзистора VT2, т.о. маячок работает без модуляции. К выходу керамического фильтра подключаем резистор 2,2 кОм и к нему подключаем осциллограф, хотя можно и диодный пробник с мультиметром. Включаем и ставим рядом. Должны увидеть синусоиду порядка 455 кГц. Крутим катушку L1 в маячке и находим максимум. При увеличении амплитуды отодвигаем маячок дальше, что бы приемник не перегружался. Потом последовательно крутим сердечники L6, L2 и опять настраиваемся по максимуму. Катушку L4 лучше конечно настраивать с помощью приставки ГКЧ к осциллографу. В начале темы я про это писал, но можно тоже покрутить и убедится, что стоим на максимуме. Дело в том, что эта катушка довольно слабо влияет, т.к. здесь полоса широкая, порядка 200 кГц, а полоса приемника 15 кГц. Поэтому нужно просто попасть в эти 200 кГц, Хотя, как писал, с помощью ГКЧ видно наглядне. Катушку L1 настраивают тоже по максимуму, но с той антенной, что будет стоять в приемнике. Я подключил к приемнику антенну где то 70 — 80 см и настроил.

Теперь объединяем блок ВЧ и УПЧ с детектором. Будем их настраивать совместно.
После этого сделаем УПЧ и ЧД на основе К174УР3 и посмотрим разницу.
Я сразу полную схему выложу с шумоподавителем и УНЧ.


Схема будет крупнее, если открыть её в новой вкладке.

Когда рисовал схему, то включал автонумерацию и сейчас заметил, что нумерация странная получилась. Переделывать лень.

К приемнику припаял антенну длиной 50 см.
Антенна на маячке 7 см.

Выход частотного детектора(ЧД), это эмиттер VT1. Подключился туда осциллографом. Вижу шум. Подкрутил катушек L1 в частотном детекторе и нашел максимум.

Теперь включил передатчик-маячок. Антенна у маячка 7 см. Маячок стоит рядом. На выходе ЧД вижу НЧ сигнал.

Опять подкрутил L1 по максимуму и отнес маячок метра на три. На фоне полезного сигнала стали видны шумы.

Отнес маячок еще дальше и добился, что бы сигнал был зашумлен довольно сильно. Это нужно будет для сравнения с другим приемником. Чем сильнее сигнал выделяется из шумов, тем выше чувствительность.

Теперь есть возможность попробовать повысить чувствительность. Для этого нужно добиваться, что бы сигнал стал чище. После многочисленных экспериментов с подбором режимов и др., получилось, что если под ВЧ частью схемы сделать сплошной металлический экран, то на выходе ЧД видим более чистую картинку, что говорит о лучшей чувствительности приемника.
Само собой после того, как приделал экран, все катушки в приемнике подстроил по новой.

Получается, что если делать на двухсторонней печатке, то нижнюю часть фольги лучше использовать в качестве «земляной шины»
Еще лучшие результаты получаются, если каждый каскад делать в отдельном отсеке. Это я раньше делал.
Вот в качестве примера я когда то очень давно делал радиостанцию на частоту 50 МГц.

Теперь оставляю ВЧ часть, а УПЧ делаю на основе К174УР3. Сравнивать второй приемник буду принимая сигнал в этих же условиях.

Если сигнал будет чище, значит и приемник получится лучше, или наоборот.
———————
УПЧ делаем на основе К174УР3

В результате этого эксперимента оказалось, что обычная замена в УПЧ транзисторов на К174УР3 особых положительных результатов не принесло. В результате экспериментов оказалось, что для улучшения параметров необходимо повысить избирательность приемника по соседнему каналу. Дело в том, что примененный керамический фильтр имеет очень посредственные параметры. Других фильтров у меня не было, поэтому я просто решил поставить еще один такой же фильтр, но при этом раза в полтора сузилась полоса пропускания. Пришлось немного уменьшить девиацию в передатчике. Желательно еще повысить добротность контура, что стоит на выходе второго смесителя. Он у меня намотан просто проводом диаметром 0,15 мм. Для увеличения добротности его лучше намотать в три провода диаметром 0,1 мм, но я не стал. Возможно сделаю это, когда на основе этой ВЧ части сделаю АМ приемник на частоту 27,135 МГц для приема дальнобойщиков, но это потом.

На данный момент схема получилась такая.

Катушка L9.эт о контур на частоту 455кГц. Я намотал на таком же каркасе, что и катушка L6 на выходе смесителя. Намотана тремя сложенными вместе проводами диаметром 0,1 мм и содержит 100 витков. От добротности этой катушки зависит амплитуда НЧ сигнала на выходе ЧД.

Здесь ниже сравнил прием маячка при приеме слабого сигнала, как это делал с первым вариантом приемника.

Наглядно видно, что сигнал со второго варианта приемника менее зашумлен, а значит и чувствительность второго варианта приемника выше, но заслуга этого думаю не К174УР3, а наличие в этом варианте приемника двух керамических фильтров на 455 кГц.
В принципе такое можно было бы попробовать и с первым вариантом приемника, но уже лень. Возможно потом.

Приемник АМ.
Теперь попробую, как уже выше писал, на основе этой ВЧ части сделать АМ приемник на 27,135 МГц для приема дальнобойщиков. Керамических фильтров поставлю сразу два, а возможно поищу более качественные фильтры среди 465 кГц. Полоса конечно еще уменьшиться, но для приема речи в приемнике с АМ это не важно.

Что бы получить АМ приемник ВЧ часть можно оставить прежнюю. Заменить только детектор. Также для хорошей работы нужно ввести АРУ.
Если уж делать АМ приемник диапазона СВ, то удобнее его сделать на частоту дальнобойщиков 27,135 МГц. Если в наличии есть кварцы 16,435 МГц или 37,835 МГц, то первый преобразователь можно сделать с внутренним гетеродином по схеме из даташита на SA(NE)612. У меня в наличии таких нет. Самый близки это на 5,5 МГц и если возбудить его на третьей гармонике в схеме с внешним гетеродином, то можно получить частоту гетеродина около 16,5 МГц.
Даже с этими кварцами не все так просто. Дело в том, что при возбуждении кварца на третьей гармонике частота не будет в три раза больше. Тем более, что разные кварцы дадут разную частоту. У меня в наличии несколько кварцев 5,5 МГц. Различные кварцы при возбуждении на третьей гармонике давали частоту от 16,422 МГц, до 16,446 МГц. Я выбрал кварц, который возбудился на частоте 16,442 МГц.
Керамические фильтры можно поставить как на 455 кГц, так и на 465 МГц. Я взял на 455 МГц, точнее оставил прежние, что ставил в ЧМ приемнике.
Дальше считаем, какой кварц будет нужен во втором гетеродине.

При фильтрах 455 кГц
27,135-16,442-0,455=10,238 МГц
27,135-16,442+0,455=11,148 МГц

При фильтрах 455 кГц
27,135-16,442-0,465=10,228 МГц
27,135-16,442+0,465=11,158 МГц

У мня был кварц 10,240 МГц, поэтому взял первый вариант. Частоту на 2 кГц снизил с помощью катушки L9, включенную последовательно с кварцем.

АРУ сделал такую же, как и по ссылке, что давал в начале статьи на транзисторах VT3 VT5. Подробнее про эту схему здесь. Взял из какой то книжки. Название забыл.

На её управляющий вход нужно подавать напряжение в пределах 0 – 0,6 аольт. При напряжении 0,6 вольт усиление минимальное. Это управляющее напряжение береться с выхода детектора и через эмиттерный повторитель на VT4 подается на управляющий вход. Резистором R19 устанавливаем оптимальный режим работы АРУ.

Дальше идет УПЧ на VT6, VT7. Подстроечным резистором R30 устанавливают нужное усиление УПЧ. Особо большое делать не нужно. Я контролировал по уровню шума на выходе детектора. С подключенной антенной уровень шума на выходе детектора установил порядка 0,5 вольта.
Детектор сделан на германиевых транзисторах Д9, хотя можно сделать и на кремниевых, как в приемнике по ссылке из начала статьи.
УНЧ по любой схеме. Я сделал на LM386.

Настройка.
В данном случае настройка мало отличается от настройки ЧМ приемника.
Кое что можно взять из этой статьи.

Приемник с двойным преобразованием для приема дальнобойщиков.


Сначала подключаем диодный пробник к коллектору VT2 и добиваемся максимума ВЧ напряжения гетеродина.
Дальше нужно отключить АРУ, на вход приемника подать сигнал частотой 27,135 МГц.
У меня есть кварц 9,05 МГц. На его основе я сделал маячок-передатчик. В схеме маяка он завелся на частоте 9,04 МГц, поэтому последовательно с кварцем поставил подстроечный конденсатор и выставил нужную мне частоту 9,045 МГц.

Подробнее про это можно почитать здесь.

Приемник для прослушивания дальнобойщиков


Диодный пробник подключить на выход второго керамического фильтра.

В крайнем случае диод можно поставить кремниевый.
Крутим сердечник катушки L9, что стоит во втором гетеродине и настраиваем на максимум. После этого настраиваем на максимум и все остальные катушки. После этого имеет смысл проверить еще раз настройку катушки L9. Можно покрутить подстроечный конденсатор в маяке и удостоверится, что максимум амплитуды получается при частоте маяка равной 9,045 МГц.

Остальное потом.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *