КВ приемник мирового уровня? Это не очень просто!

Всеволновый АМ, ЧМ, SSB радиоприёмник для диапазона 0...146 МГц с различными видами модуляции (АМ, ЧМ, SSB)

Автор: Немного откорректируем принципиальную схему приёмной части нашего радиоприёмника.

Рис.6 Схема входной части приёмника – входные фильтры и смесители

Оппонент: Вообще не осталось ни одного фильтра.

Автор: Не беда, вставим их непосредственно в детекторы.
Начнем с детектора УКВ ЧМ.

Рис.7 Схема УКВ FM детектора на ИМС К174ХА6

Ну что тут скажешь? Все в соответствии с типовой схемой включения ИМС К174ХА6 плюс простой усилительный каскад ОЭ на транзисторе Т1.

Вдогонку привожу схему детекторов AM и SSB.

Рис.8 Схема детекторов АМ и SSB сигналов

Сигнал промежуточной частоты обрабатывается кварцевым фильтром на 10,7 МГц с полосой пропускания 10-15 кгц, усиливается каскадом на транзисторе Т1 и через эмиттерный повторитель (Т2) поступает на вход микросхемы DA1 AD8307, представляющей собой УРЧ с детектором на выходе. Её замечательные свойства мы обсудили ранее, поэтому, решительно включив её в состав нашего АМ тракта, нас должно постичь умиротворение, а сознание и тело проникнуться радостью и блаженством.

Детектор SSB сигнала собран на знакомой нам микросхеме DA2 SA612A, ответственной за перенос спектра сигналов второй промежуточной частоты в область звуковых частот. В ней так же задействован встроенный в микросхему гетеродин, работающий на резонансной частоте кварца – 10,7 Мгц.

От узкополосного 3 кгц фильтра на входе детектора было решено отказаться, в связи с полным отсутствием желания теребить частоту 10,7 Мгц кварца при смене боковых полос с USB на LSB. В результате входной сигнал у нас пошел с выхода широкополосного АМ фильтра, а мы озадачились установкой хорошего НЧ фильтра на выходе смесителя.

Фильтр с частотой среза 3 кГц, образованный Rвых DA2, С15, L1, C18, C19, R14, C17, не просто порадовал, а буквально сразил недетской крутизной спада АЧХ за пределами полосы пропускания. Минус 44 дб при отстройке на 6 кгц! Естественно, что такие параметры могут быть достижимы только при использовании высокодобротной катушки, намотанной достаточно толстым проводом на низкочастотном феррите. Никакие головки от магнитофона подобного результата не дадут!

И пока не очухался и не начал бухтеть уважаемый оппонент, приведу-ка я АЧХ нашего фильтра.

Рис.9 АЧХ LС-RС фильтра нижних частот (ФНЧ) с частотой среза 3 кГц

Для сигналов частотой свыше 6 кгц у нас вступает в дело правый скат 12 кгц кварцевого фильтра, он-то и подчистит горб в районе 10 кгц и обеспечит дальнейшую селективность приемника по соседнему каналу.

Оппонент: А мне очухиваться не надо, я ясен и свеж, как замороженный тунец. Мало того, вижу косячок в схеме – не используются балансные выходы DA2 в смесителе SSB! И что на это скажет благородный господин Мудрила?

Автор: Петросян что ли укусил? Господа все в Париже, а товарищ Мудрила вспомнит слова классика – "Все говорят: не ищите легкую жизнь, но никто не объясняет, почему я должен искать тяжелую?!"

А теперь давайте окунёмся в анализ схемотехники приемников прямого преобразования от какого-нибудь корифея радиосвязи, например – Владимира Тимофеевича нашего Полякова.

Оппонент: Почему именно прямого преобразования, ведь у нас супергетеродинный приемник?

Автор: Да потому, что детектор SSB сигнала в нашем случае и представляет собой одночастотный ППП с частотой приёма 10,7 Мгц.
Окунулись? Выныриваем красиво. Ну что, где-нибудь увидели, балансное подключение выходов смесителей? И ведь язык не повернётся назвать столь уважаемого мэтра товарищем Мудрилой, ибо полчища приёмников, собранных по его схемотехнике, работают на необъятных просторах бывшего татаро монгольского царства и не вызывают особых нареканий счастливых владельцев. Так что и мы не будем утяжелять схему, а пойдем по стопам корифеев и ограничимся простым небалансным выходом смесителя. Да простит нам эту вольность язвительный Оппонент.

Хотя смута, внесенная этим бдительным Петросяном, оставила неприятный осадок. Ведь даже если предположить, что радиочастотные помехи после смесителя напрочь отфильтруются нашим ФНЧ, то со всякого рода помехами по цепям питания может справиться только дифференциальная схема включения усилительных каскадов. Так что давайте-ка для перфекционистов, не боящихся некоторого усложнения конструкции, приведём схему и балансного подключения выходов смесителя.

Рис.10 Схема балансного подключения выходов смесителя к усилителю

Хуже работать она точно не будет, лучше – наверняка.

После фильтра у нас следует малошумящий операционный усилитель со схемой АРУ, осуществляемой за счёт изменения сопротивления канала полевого транзистора Т3 (Т1).
За изменение этого сопротивления канала отвечает напряжение, снимаемое с выхода амплитудного детектора, собранного на транзисторе Т4 (Т2) по схеме, известной старожилам как "катодный детектор".
Посредством подстроечного резистора R19 на Рис.8, либо R12 (Рис.10) устанавливается максималь- ная амплитуда выходного сигнала и, соответственно, глубина АРУ, исходя из личных пристрастий радиолюбителя.

Ну вот, собственно, мы и добрались до финального гонга увлекательной борьбы за качественные параметры радиочастотной части нашего приёмника.

Оппонент: А где намоточные данные катушек? Где чертежи печатных плат? Где варианты замен радиоэлементов?

Автор: Учитесь, юноша, искусству мудрому думать головой, а не ждать разжёванных ответов для дуботрясов.

ИМС AD8307 и SA612A заменять на что-то другое я бы не советовал, аналог К174ХА6 – TDA1047, высокочастотные транзисторы – любые радиочастотные, КП103 легче купить, чем искать ему замену, операционники – опять же, любые малошумящие.

Печатные платы (в вашем понимании этих слов) я не делаю – просто прорезаю на фольгированном текстолите площадки, к которым подпаиваю элементы, и поскольку иногда приходится корректировать первоначально нарисованную схему, то оптимальностью печатного монтажа эти конструкции не отличаются. Так что изучайте правила разводки радиочастотных схем, предавайтесь размышлениям, шевелите мозжечком, рисуйте платы и получайте удовольствие от полученного результата.

Значения индуктивностей всех катушек я привёл на принципиальных схемах.
В свободном доступе легко находится замечательная программа Coil32 для всевозможных расчетов катушек индуктивности и обеспечивающая практически 100% достоверный результат.
О том, чтобы эти катушки были простыми, с одной обмоткой и без отводов я предусмотрительно позаботился для удобства исполнения. Конструкции этих катушек могут быть любыми – от готовых китайских дроссельков, промышленных индуктивностей с экранами из магазина "Кварц" до самодельных каркасных или бескаркасных, намотанных толстым проводом на любой, валяющейся под ногами оправке.
Если под рукой не находится толстый обмоточный провод, катушки можно намотать одножильным силовым кабелем со снятой изоляцией, оросив его после намотки и впаивания на плату тонким слоем лака для ногтей, стыдливо позаимствовав его у жены. Естественно, что в этом случае при намотке надо предусмотреть небольшой шаг между витками.

Оппонент: Мне жена скорее паяльник куда-нибудь вставит, чем отдаст свой лак на растерзание.

Автор: Эх, мОлодежь... Как говорил классик: "Женщина должна: раз – лежать, два – тихо!".
Однако не буду вносить раздор в молодую ячейку, а дам бесплатный дружественный совет: "Если нечем крыть медный провод, да и хрен бы с ним, нехай себе окисляется, чай до дыр не проржавеет!"

И главное – все катушки должны быть изолированы от внешних электрических и магнитных полей. Если предполагается использовать общий экран для всей платы, то между входными фильтрами ФВЧ и ФНЧ необходимо предусмотреть экранирующую перегородку, соседние катушки внутри этих фильтров располагать перпендикулярно друг к другу и вообще, не надо мудрить и стремиться к чрезмерной миниатюризации.
Низкочастотную катушку SSB детектора желательно не постесняться запаять в какой-нибудь стальной экран, чтобы не нахвататься сетевых наводок.

Настройка схемы с одной стороны проста до безобразия, с другой, может представлять определенную сложность в связи с необходимостью наличия двух разночастотных генераторов, один из которых необходимо подключить на гетеродинный вход смесителя, сигнал второго – подать на антенный вход устройства. Если у радиолюбителя уже есть в наличии готовый синтезатор, задача упрощается, если нет, то нужно поднапрячься и спаять два, желательно кварцевых генератора с разносом частот в 43 Мгц.

Так вот, подав на антенный вход схемы сигнал амплитудой 10 мВ и частотой, например, 1 Мгц, а на гетеродинный вход амплитудой 200 мВ и частотой 1+43=44 Мгц, припадаем к осциллографу, подключенному к выходу блока смесителей, и наблюдаем красивый синусоидальный 10,7–мегагерцовый сигнал. Регулировкой резонансных частот контуров L7...L9, L11 добиваемся его максимальной амплитуды.

Всё – настройка закончена, можно подключать детекторы! Они в настройке не нуждаются, разве что в УКВ блоке возникнет желание подкрутить L2 для достижения наилучшего качества звучания.

Ну, на этом и хватит. Дальше уже отдельными статьями будем знакомиться с недостающими блоками нашего радиоприёмника, а начнём с аудиофильского УНЧ на полевых транзисторах с архаичным ламповым звучанием.

Оппонент: А почему УНЧ? Я бы предпочел начать с синтезатора.

Автор: Я бы тоже. Просто усилитель у меня уже собран и пылится на полке, а над синтезатором ещё надо шаманить, устраивать танцы с бубнами, задабривать духов – короче, вспоминать основы программирования.

И всё-таки предлагаю поставить точку в конце этого малонаучного 4-страничного опуса, выдержать красноречивую паузу и как следует отдохнуть.
Все устали. Всем по йогурту и спать!

А на следующей странице будем отвечать на вопросы по мере их поступления.

Назад

Дальше