Приветствую Вас, Гость! Регистрация RSS

Сайт "Cner"

Вторник, 20.11.2018
Главная » Статьи » Другие статьи » Статьи из литературы

Коротковолновый приемник
                                       

Быстрый рост числа любительских КВ радиостанций (в начале 60-х годов 20 века в СССР), "переуплотнение" коротковолновых диапазонов, и в связи с этим - повышенные  к радиоприемному устройству, заставляют начинающего коротковолновика-наблюдателя искать схему приемника, несложного в изготовлении и налаживании, и вместе с тем, дающего хорошие результаты при приеме радиостанций, работающих телефоном и телеграфом.

Начинающему радиолюбителю для приема любительских КВ радиостанций необходим простейший приемник супергетеродинного типа, который бы не требовал каких-либо дефицитных деталей, был сравнительно прост по схеме, имел удовлетворительную чувствительность и избирательность, не вызывал затруднений при его постройке и налаживании, и одновременно являлся бы начальным этапом к освоению более сложных современных супергетеродинных приемников.

В этой статье  один из возможных вариантов простейшего супергетеродинного приемника, обладающего достаточно высокими электрическими параметрами.
Общий вид приемника дан в заголовке статьи, а вид на монтаж показан на 1-й странице вкладки.



Приемник перекрывает все любительские КВ диапазоны и предназначен для приема телефонно-телеграфных станций.

Чувствительность приемника (на краях диапазонов) при приеме радиостанций, работающих телефоном напряжение на телефонах 1,2 В) в диапазоне 3,5-3,65 мГц 4-5 мкВ; 7-7,1 мГц  4-10 мкВ; 14-14,35 мГц  6-10 мкВ; 21-21,45 мГц  3-4 мкВ; и 28-29,7 мГц 4-4 мкВ. В телеграфном режиме чувствительность приемника на всех диапазонах не менее 1,5 мкВ.

В схеме приемника сделан целый ряд упрощений: прием радиостанций ведется на обычные высокоомные телефоны, что позволило упростить низкочастотные каскады приемника. Учитывая, что в ряде случаев трудно приобрести КВ блок конденсаторов переменной емкости, вместо него применен простейший самодельный ферровариометр, который является единственным органом настройки приемника на принимаемую радиостанцию.

Для  настройки преобразователя и усилителя ПЧ в приемнике применены одиночные контуры ПЧ. Для увеличения чувствительности приемника и возможности приема радиостанций, работающих телеграфом, в детекторном каскаде применена регулируемая положительная обратная связь.

Упрощение входной части приемника вызвало необходимость применить высокую ПЧ, так как только в этом случае можно было получить требуемую избирательность по зеркальному каналу.

Приемник  питается от сети переменного тока напряжением 127 или 220 В.



Схема приемника приведена на рис.1. Он собран на трех лампах металлической серии, и содержит преобразователь частоты Л1 (6А7), усилитель промежуточной частоты Л2 (6К4), сеточный детектор (левый триод лампы Л3 типа 6Н8С) с регулируемой положительной обратной связью и усилитель НЧ, собранный на правом триоде лампы Л3.

Входные цепи приемника собраны по схеме с емкостной связью.

Входные контуры в зависимости от нужного поддиапазона включаются переключателем П1а. Каждый из контуров настраивается на среднюю частоту соответствующего участка диапазона, что осуществляется конденсаторами С2-С7. Конденсатор С8 - разделительный, сопротивление R16 является утечкой сетки.

Преобразователь частоты собран по схеме с совмещенным гетеродином. Его задача - преобразовывать частоту сигнала той радиостанции в  промежуточной частоты, которая для данного приемника выбрана равной 1600 кГц. Гетеродин собран по схеме с автотрансформаторной обратной связью и заземленным анодом, функции которого выполняет экранирующая сетка и основной анод лампы Л1. Колебательный контур образован постоянными индуктивностями катушки L7, ферроиндуктора L'7 и емкостями конденсаторов С14, С15, С16, С17, С18, С19, С20, С21 или С22, С23. Включение той или иной группы конденсаторов осуществляется переключателем диапазонов П1б. В результате работы  в его анодной цепи на контуре L6C10 выделяется сигнал промежуточной частоты.

Включение последовательно с ферроиндуктором L'7 катушки L7 уменьшает коэффициент перекрытия частоты контура гетеродина до требуемой величины. Напряжение на экранирующую сетку подается через сопротивление R2, конденсатор С11 - блокировочный.

Контур ПЧ L6C10 имеет высокую добротность и включен в анодную цепь лампы по автотрансформаторной схеме. Такая схема включения позволяет подобрать наивыгоднейшую связь между контуром и лампой, при которой обеспечиваются наиболее качественные показатели преобразовательного каскада.

Следующий каскад - усилитель ПЧ собран на пентоде Л2. Напряжение на управляющую сетку этой лампы снимается с анода лампы Л1 через конденсатор С13. Усиленное напряжение ПЧ выделяется на контуре L8C24, который также настроен на промежуточную частоту 1600 кГц. Необходимое смещение на управляющей сетке лампы Л2 обеспечивается сопротивлением R4.

Регулировка усиления приемника осуществляется путем изменения напряжения на экранирующей сетке лампы Л2 с помощью потенциометра R6. Конденсаторы С25 и С26 - блокировочные.

С анода лампы Л2 через конденсатор С27 напряжение подается на управляющую сетку левого (по схеме) триода лампы Л3 (6Н8С), который работает в режиме сеточного детектора. В этом каскаде применена положительная обратная связь по ПЧ.

Регулировка величины обратной связи осуществляется изменением величины напряжения на аноде триода потенциометром R10. Сопротивление R11, включенное последовательно с потенциометром R10, служит для более плавного подхода к порогу генерации.

В результате работы детектора в анодной цепи левого (по схеме) триода на сопротивлении R9 создается падение напряжения звуковой частоты, которое через конденсатор С29 подается на управляющую сетку правого (по схеме) триода лампы Л3, работающего в оконечном каскаде усиления НЧ. В анодную цепь лампы включены высокоомные телефоны. Конденсаторы С31 и С32 блокировочные. Необходимое смещение на управляющую сетку лампы Л3 (правого триода) получается на сопротивлении R12. По переменной составляющей напряжения НЧ сопротивление R12 шунтируется конденсатором С28.

При приеме станций, работающих телеграфом, величина обратной связи устанавливается выше критической. Для ослабления различных интерференционных свистов и помех от близко расположенных по частоте станций, мешающих приему телеграфных сигналов, в цепь управляющей сетки выходного каскада переключателем П2 включается низкочастотный фильтр, состоящий из дросселя Др1 и конденсаторов С29, С30 и С31.

Собственная частота этого фильтра - 1200 Гц при ширине полосы пропускания около и150 Гц. Под действием этого фильтра на управляющей сетке лампы выходного каскада выделяются напряжения только тех телеграфных сигналов, которые имеют частоту биения порядка 1200 Гц. Все остальные сигналы резко ослабляются и на выходе приемника почти не прослушиваются.

Выпрямитель собран по двухполупериодной мостовой схеме на четырех германиевых диодах ДГ-Ц27. Трехзвенный фильтр образован сопротивлениями R14, R15 и конденсаторами С33, С34 и С35.

Детали и конструкция.  Почти все детали приемника самодельные. Катушки L1-L5 (рис.2а) намотаны на каркасах от сопротивлений ВС-1, с которых наждачной бумагой снимается проводящий слой. Катушка L1 содержит 5 секций по 35 витков провода ПЭЛШО-0,1, намотанных внавал ширина секции 4 мм; L2 - 95 витков провода ПЭЛ-0,2; L3 - 47 витков ПЭЛ-0,31; L4 - 32 витка ПЭЛ-0,5 и L5 - 23 витка ПЭЛ-0,8. Катушки L2-L5 имеют рядовую намотку.



Катушка контура гетеродина L7  (рис.2б) содержит 10 витков облуженного медного провода диаметром 0,8 мм. Намотка принудительная, шаг намотки 3 мм, отвод делается от 5-го витка (считая от заземленного конца). Каркас для этой катушки склеивается из картона и затем пропитывается парафином или бакелитовым лаком. Вторая катушка L'7 (рис. 2,в), которая используется в качестве ферровариометра, наматывается на каркас, выточенный из органического стекла. Внутренний диаметр его делается по диаметру альсиферового сердечника. В данном приемнике применен сердечник диаметром 10 мм, длинной 209 мм.

Катушка L6 (рис.2,г) содержит 50 витков провода ПЭЛШО=0,6 с отводом от 25 витка. Для повышения добротности она наматывается на каркасе большого диаметра. Каркас склеивается из картона или тонкого гетинакса, а затем пропитывается лаком.

Катушка L8 (рис.2,д) наматывается на каркасах от катушек усилителя ПЧ телевизора "Рубин". Она содержит 130 витков, намотанных литцендратом 3х0,07, с отводом от 65-го витка. Намотка - внавал.

Катушка L9 наматывается вплотную с L8 и содержит 18 витков провода ПЭЛ-0,1. Намотка - рядовая. Фильтр L8С24 и катушка L9 заключены в экран. Если приобрести заводской каркас и экран трудно, их легко можно сделать из подручных материалов.

Каркас дросселя Др1 (рис.2,е) изготавливается из картона. Щечки лучше всего сделать из тонкого гетинакса. В каждую из пяти секций наматывается по 2000 витков провода ПЭЛ-0,2 (всего 10 000 витков).

Конденсаторы С3-С7, С15,С17,С19,С21, и С23 изготавливаются следующим образом.

Из провода ПЭ-1,0 нарезаются стержни длинной по 40 мм. С одной стороны стержень защищается от изоляции на 5 мм. Этот провод служит одной из обкладок конденсатора. Второй обкладкой служит провод ПЭЛ-0,3, который наматывается спиралью виток к витку на изолированном конце стержня. Длинна намотки около 15 мм. Изменение емкости подстроечного конденсатора осуществляется в процессе настройки приемника сматыванием или доматыванием числа витков.

В качестве подстроечного конденсатора С2 можно использовать конденсатор типа КПК-1 или воздушный, с максимальной емкостью порядка 8-15 пФ.

Переключатель диапазонов П1 - одноплатный двухсекционный на ть положений.

Силовой трансформатор имеет бескаркасную намотку. Он собран на сердечнике из пластин Ш-22, толщина набора 32 мм. Сетевая обмотка состоит из двух секций: секция I имеет 763 витка провода ПЭЛ-0,31; секция II - 557 витков провода ПЭЛ-0,2. Повышаюшая обмотка III содержит 1140 витков провода ПЭЛ-0,2. Обмотка накала IV  состоит из 44 витков провода ПЭЛ=1,0. Можно использовать готовые заводские трансформаторы от приемников "Рекорд-53", "Стрела" и др.

Большое внимание следует уделить изготовлению отдельных узлов ферровариометра, который определяет стабильность градуировки приемника.

Основными узлами ферровариометра,  схема которого приведена на рис.3, является диск 1 со втулкой 17, оси 2, 3 втулки 4, 5, ферритовый сердечник 6,  пружина 7, ручки настройки 8 и 9, указатель настройки 10.

При вращении ручки верньерного устройства 9 начинает вращаться во втулке 5 ось 3 и диск 1, занный с нею тросиком 16.

Диск 1 жестко зан с осью 2 при помощи втулки 17. Ось 2 свободно  во втулке 4. К торцам альсиферового сердечника приклеены шайбы 13, изготовленные из органического стекла, к которым привязываются тросики 11. Концы этих тросиков закреплены к оси 2 (винтом 14), и к спиральной пружине 7. Другой конец пружины 7 крепится к стойке 15, установленной на шасси приемника.

Таким образом при вращении ручки 9 сердечник 6 будет перемещаться внутри каркаса 12 катушки L'7 и изменять ее индуктивность, то есть перестраивать приемник.

На оси 2 имеется ручка настройки 8 с указателем настройки 10. При вращении этой ручки можно помимо верньерного устройства быстро переходить с одного конца шкалы на другой.

Для ограничения хода перемещения сердечника 6 на лицевой стороне панели укреплен специальный сектор из органического стекла, в который упирается указатель настройки 10, ограничивая ход сердечника 6.

Диск 1 с углублением для тросика 16 может быть изготовлен из гетинакса, авиационной фанеры, эбонита, либо использован от заводских приемников. Его диаметр порядка 100 мм. В данной конструкции приемника применен диск от унифицированного УКВ блока. Оси 2, 3 и втулки 4, 5, 17 использованы от пришедших в негодность переменных сопротивлений типа ВК.

Приемник смонтирован на шасси (рис.4) и передней панели (рис.5), которые с помощью винтов и угольника скрепляются между собой. Угольник, шасси и передняя панель изготавливаются из дюралюминия толщиной 1,5 мм.



Установку деталей на шасси начинают с крепления ламповых панелей. Затем на шасси устанавливают блок высокочастотных контуров L1C3; L2C4; L3C5; L4C6; L5C7, который смонтирован на гетинаксовой панели размерами 40х65х2 мм. Катушки L1-L5 и конденсаторы С3-С7 припаиваются к соответствующим лепесткам, имеющимся на панели. Панель  к стальному угольнику размерами 163х93х40 мм и толщиной 1,5 мм на двух стойках. Конденсаторы С14, С16, С18, С20, С22 и подстроечные конденсаторы С15, С17, С19, С21 и С22 монтируются на на переключателе диапазонов П1, который затем крепится к передней панели. Рядом с переключателем устанавливается конденсатор С2.

Сборку ферровариометра начинают с  втулки 4 к передней панели. Затем на ось 2 устанавливают стопорное кольцо и со стороны передней панели ось вставляют во втулку 4. На конец оси 2, со стороны шасси надевают 2-3 пружинящие шайбы и диск 1, который с помощью втулки 17 крепится к оси 2. После регулировки ось 2 с диском 1 должна без заметного люфта свободно  во втулке 4. Закрепив на передней панели втулку 5 с осью 3, натягивают тросик 16 из тонкой рыболовной лески. Нужного натяжения тросика 16 добиваются с помощью спиральной пружины, которая одним концом крепится к диску, а другим - к тросику 16 (второй конец тросика 16 наглухо крепится к диску 1). При правильной сборке этого узла вращение ручки 9 должно вызывать плавное вращение диска 1.

Катушка L'7  вместе с сердечником 6, к которому с торцевых сторон прикреплены тросики 11, устанавливается на шасси таким образом, чтобы  ось 2 проходила через центр каркаса 12. Затем, как указывалось выше, один конец тросика 11 с помощью пружины 7 крепится  к стойке 15, другой - несколько раз обертывается вокруг оси 2 и наглухо прикрепляется к ней винтом 14.

Закончив сборку ферровариометра, на шасси устанавливают катушки L7 и L6, контур L8C24, силовой трансформатор Тр1, дроссель Др1 и другие детали.

Катушка L6 крепится на трех стойках на высоте порядка 25-30 мм от шасси, что необходимо для получения высокой добротности контура L6C10. Для устранения паразитных связей между силовым трансформатором Тр1 и дросселем Др1 устанавливается экран размерами 105х80 мм из мягкой 1,5 мм стали. Входные контура с целью повышения стабильности работы приемника экранируются от первого фильтра экраном, который изготавливается из дюралюминия размерами 83х80 толщиной 1 мм. Монтаж приемника никакими особенностями не отличается.

Ящик приемника размерами 285х165 мм изготавливается из авиационной фанеры толщиной 7 мм.

Налаживание приемника можно значительно упростить, если перед монтажом проверить его основные детали. Силовой трансформатор следует испытать в режиме холостого хода. С помощью омметра необходимо проверить обмотку дросселя, постоянные сопротивления, исправность электролитических конденсаторов, диодов. Надо убедиться в надежности работы переключателей П1 и П2.

Налаживают приемник в определенной последовательности, причем начинать лучше с "конца" - с блока , нужно установить правильный режим работы ламп и только после этого перейти к налаживанию. Для налаживания приемника необходимо иметь самодельный авометр или заводской типа ТТ-1, Ц-20, ФЭП с входным сопротивлением порядка 5000 Ом/В со шкалой до 300-400 В.

Убедившись в исправности цепей накала, переходят к проверке выпрямителя. Для этого вольтметром измеряют напряжение на конденсаторе С33. Вольтметр должен показывать напряжение порядка 180 В.

Иногда вольтметр может показать напряжение ниже номинального. Это можект быть вызвано наличием неполного короткого замыкания в анодно-экранных цепях приемника. В этом случае приемник следует отключить от сети и омметром проверить анодные и экранные цепи.

После обнаружения и  неисправностей переходят к измерению режимов работы ламп, которые указаны на рис.1. Если значения напряжений сильно отличаются от приведенных на схеме, надо изменить величину соответствующего  в цепи анода или экранирующей сетки, однако при исправной лампе значение нового сопротивления не должно значительно отличаться от указанного на схеме.

Чтобы проверить работоспособность всей низкочастотной части, необходимо установить переключатель П2 в положение, показанное на рис.1, потенциометр R6 - на минимальное усиление, R10 - в положение, соответствующее минимальному значению обратной связи, включить телефоны и прикоснуться отверткой или пальцем к управляющей сетке (штырек 1) левого триода Л3. При этом в телефонах должен появиться довольно сильный фон. Отсутствие фона укажет на наличие неисправности в цепи детектора или каскада НЧ.

Если повреждение находится в анодной цепи детектора, то при касании металлической отверткой управляющей сетки правого триода (штырек 4) будет слышен слабый фон; если его нет - надо проверить исправность телефонов и сопротивлений R12, R13.

Обнаружив и устранив неисправность в анодно-сеточных цепях лампы Л3, приступают к проверке качества звучания. Для этого лучше всего воспользоваться звукоснимателем, который подключают параллельно сопротивлению R8. При наличии искажений надо подобрать значените сопротивления R12.

Детектор и усилитель ПЧ. В исправно работающем детекторном каскаде при повороте ручки R10 на 30-50 градусов должны возникать собственные крлебания, частота которых определяется данными контура L8C24. О возникновении колебаний легко судить по характерному щелчку, прослушиваемому в телефонах. При отсутствии колебаний следует переключить концы катушки L9. В процессе налаживания детекторного каскада необходимо также добиться плавного возникновения генерации при увеличении обратной связи (R10). Это достигается подбором данных R8C27 и числа витков катушки L9.

Регулировка усилителя ПЧ при нормальном режиме работы лампы (Л2) сводится к настройке контура L8C24 на выбранную частоту.

Быстрее и проще всего настраивать приемник с помощью сигнал-генератора (СГ).

Выход сигнал-генератора через конденсатор 200 пФ присоединяют к управляющей сетке лампы Л2 (штырек 4), от которой отсоединяется конденсатор С13. Параллельно телефонам через разделительный конденсатор в 0,1 мкФ подключают авометр, который устанавливается для измерений переменных напряжений на шкале 5-10 В.

Во избежание паразитных свистов при настройке усилителя ПЧ следует установить минимальное значение обратной связи (R10) и сорвать колебания гетеродина. Последнее достигается присоединением параллельно контуру гетеродина конденсатора в 5000-10000 пФ. Затем СГ настраивается на выбранную ПЧ, включается внутренняя модуляция и регуляторы усиления приемника и выходного напряжения СГ устанавливаются на максимум. Изменяя в небольших пределах частоту СГ, определяют по его шкале частоту, при которой вольтметр на выходе будет давать максимальные показания. Если эта частота выше требуемой (1600 кГц), то нужно ввинтить сердечник в катушку L8, если ниже - вывинтить и снова проверить частоту настройки усилителя ПЧ. Точную настройку усилителя ПЧ следует производить при таком значении напряжения от СГ, которое обеспечивает на телефонах напряжение, не превышающее 1-2 В.

Закончив настройку контура L8C24, восстанавливают  сеточную цепь лампы Л2 и переходят к настройке контура L6C10.

Для этого от управляющей сетки лампы Л1 (штырек 8) отключают конденсатор С8, присоединяют к ней СГ, настройку которого не меняют, и, подбирая значение конденсатора С10, добиваются максимального напряжения на выходе приемника.

Усиление по ПЧ можно считать нормальным, если при максимальных уровнях громкости, значениях обратной связи (на пороге генерации) и подаче на вход преобразовательной лампы от СГ напряжения порядка 5 мкВ (глубина модуляции 30%) на телефонах развивается напряжение порядка 1,5 В.

Регулировка преобразователя частоты в основном сводится к проверке устойчивости работы гетеродина, когда генерирование ВЧ колебаний происходит в пределах всего поддиапазона, без резких изменений величины амплитуды и наличия паразитной генерации.

Простейший способ проверки заключается в том, что в цепь анода лампы Л1 между контуром L6C10 и сопротивлением R1 включают миллиамперметр чувствительностью порядка 10 мА на всю шкалу. Если гетеродин работает, то при замыкании управляющей сетки гетеродина (штырек 5) на шасси показания миллиамперметра должно увеличиться. Такая проверка осуществляется на каждом поддиапазоне в начале, в середине и в конце диапазона.

Если гетеродин работает неустойчиво, следует более тщательно подобрать место присоединения катода лампы Л1 к катушке L7 и данные R3C12.

После проверки работы гетеродина переходят к его настройке, которая в основном к установке границ диапазона 28,0-29,7 мГц и настройке остальных контуров на середину соответствующего участка любительского диапазона.

Для этого, установив переключатель П1 в положение 28 мГц, на управляющую сетку лампы Л1 (штырек 8) подается напряжение с частотой 28 мГц (конденсатор С2 от сетки лампы лучше всего отсоединить). Сердечник в катушке L'7 должен находиться в нижнем положении. Изменяя емкость конденсатора С23, добиваются, чтобы на выходе в телефонах прослушивался тон частоты модуляции.

Затем сердечник ставят в крайнее верхнее положение и с помощью СГ определяют, на какой частоте прослушивается в телефонах сигнал на выходе приемника. Если сигнал от СГ прослушивается на частоте более низкой, чем 29,7 мГц, то есть перекрывается более узкий диапазон, чем требуется, число витков ферровариометра следует увеличить, а если более широкий - уменьшить. Настройку этого поддиапазона можно считать законченной, если в крайних положениях ферровариометра перекрывается диапазон 28 -29,7 мГц или несколько шире.

На всех следующих диапазонах настройку приемника достаточно производить только на средних частотах любительских диапазонов, то есть на частотах: 21,225; 14,175; 7,05; и 3,55 мГц.

Для настройки входных контуров СГ подключают к зажиму А через эквивалент антенны (сопротивление типа МЛТ или ВС порядка 200 Ом). Конденсатор С2 подключают к сетке лампы, указатель настройки ставится на середине шкалы, а конденсатор С2 - на минимум емкости.

Поочередно устанавливая переключатель П1 в положения "28", "21", "14", "7", "3,5" мГц, на вход приемника от СГ поочередно подают частоты 28,5; 21,225; 14,175; 7,05 и 3,55 мГц, соответствующие середине шкалы и каждый раз изменением емкостей подстроечных конденсаторов С7, С6, С5, С4, и С3 добиваются максимальной громкости сигнала частоты модуляции на выходе приемника.

Градуировка приемника производится обычным методом через каждые 20-30 кГц.

Частоты настройки приемника отмечаются на шкале приемника, которая выполняется из плотной бумаги в виде круга диаметром 90 мм.

Рабочий ход указателя настройки занимает около 270 градусов, а любительские диапазоны по шкале - около 100-150 градусов.

Чувствительнось приемника проверяется при величине обратной связи, близкой к порогу возбуждения. Настройка низкочастотного фильтра не требуется.

При приеме радиостанций после присоединения антенны, следует уменьшить емкость С2 до получения наибольшей громкости сигнала принимаемого корреспондента. С целью повышения чувствительности на краях диапазона желательно, чтобы этот конденсатор имел отдельную ручку, что и сделано в данной конструкции.

При испытании этого приемника на него было принято большое количество дальних радиолюбительских станций.

Автор: А.Фонарев

Источник публикации: ж. Радио, 1962, № 8, с. 19-20; № 9, с. 16-19.
Категория: Статьи из литературы | Добавил: cner (16.01.2017)
Просмотров: 996 | Рейтинг: 0.0/0