Приемники прямого преобразования с одной боковой полосой. Приемник прямого преобразования частоты

Схема приемника очень проста и доступна для повторения начинающим радиолюбителям, но все же, если у вас недостаточно опыта - я бы рекомендовал самым внимательным образом ознакомиться со следующими материалами: ,

После некоторых экспериментов, я пришел к выводу, что схема, предложенная Сергеем Беленицким - наиболее оптимальна, я лишь заменил некоторые компоненты.

Детали:

1. КПЕ. Использован трехсекционный КПЕ, 5-260 пФ (первое что попало под руку, но с прицелом на двух соседних секциях собрать перестраиваемые ДПФ), для чего пришлось поставить дополнительно "растягивающую" емкость на 470 пФ, последовательно с КПЕ.

2. Особое внимание следует обратить на транзистор Т2 , он должен быть как можно менее шумный, в данном случае, после некоторых экспериментов, я использовал КТ3107Ж - наименее шумящий в своей серии, и в результате все три транзистора УНЧ я заменил на КТ3107Ж, получив при этом довольно неплохие результаты.

3. ФНЧ. Если честно, то лень было мотать 300 витков провода на кольце (хотя в дальнейшем я собираюсь всеже это сделать), поэтому на фото видно,что в качестве катушки ФНЧ используется первая попавшая под руку магнитная головка.

4. Катушки L1 и L2 - полностью идентичны, намотаны на оправах димам. 6 мм, с ферритовыми подстроечниками (такие каркасы можно взять от старых приемников или, например, из модулей цветности телевизоров третьего поколения). Всего нужно намотать, согласно расчетам 38 витков (что и было сделано, проводом ПЭЛ - 0,15), делая отвод от шестого витка, если считать от заземленного конца.

Настройка

1. ГПД . Псле первого включения убеждаемся что ГПД вообще работает (если есть осцилограф - смотрим на выводе катушки). Убедившись в том, что ГПД работет - нужно вогнать его в диапазон, в данном случае, ГПД перестраивается в диапазоне 1750-1900 кГц. Можно сделать это так, как советует Сергей Беленицкий , можно использовать для этого осцилограф, но лучше и проще - использовать частотомер, например такой: Методика очень простая, подключаем частотомер, выкручиваем КПЕ на минимальную емкость и подстроечником катушки добиваемся того, чтобы частотомер показывал 1900 кГц (можно и желательно чуть больше, чтобы перекрыть диапазон с некоторым запасом, скажем 1920-1950 - нормально). При необходимости, если частотомер показывает больше - отмотать 1-2 витка, если частотомер показывает больше - домотать 1-2 витка. После того, как верхний предел установлен - выкручиваем КПЕ на максимальную емкость - подбираем емкость конденсатора С14 добиваемся чтобы частотомер показывал 1750 кГц (можно и желательно чуть меньше, чтобы перекрыть диапазон с некоторым запасом, скажем 1700-1720 - нормально).

2. УНЧ . При исправных транзисторах в настройке не нуждается.

3. Смеситель . Диоды D1 и D2 - желательно подобрать одинаоквыми, по сопротивлению, испоьзуя, например, мультиметр. На практике, 1N4148, взятые из одной партии оказались практически идентичны, а вот с КД522 и КД503 - пришлось всерьез повозиться, чтобы их подобрать.

4. ДПФ . Настраивается по макимуму сигнала на середине диапазона, т.е включаем приемник, выставляем КПЕ примерно в середину диапазона и подстроечником L1 находим такое положение, при котором сигнал достигает своего максимума.

Конструкция.

Все детали, за исключением КПЕ монтируются на односторонней печатной плате размером 70х70 мм. Печатная плата разработана так, что при желании она может быть аккуратно разрезана на три отдельные платы (ГПД, УНЧ, ДПФ+смеситель+ФНЧ), что может оказаться удобнее для экспериментов с приемником на дрпугих иапазонах, и с заменой отдельных блоков другими.

Рассмотренная схема детекторного приемника позволяет получить информацию об амплитуде принимаемого радиосигнала. Эффективность работы детектора определяет .

Первые приемники прямого преобразования появились на заре развития радиотехники, когда ещё не было радиоламп, связь проводилась на длинных и сверхдлинных волнах, передатчики были искровыми и дуговыми, а приёмники, даже профессиональные — детекторными.

Было замечено, что чувствительность детекторного приемника существенно возрастает, если на детектор подать колебания маломощного генератора, работающего на частоте, близкой к частоте принимаемого сигнала. При приеме телеграфного сигнала были слышны биения со звуковой частотой, равной разности частоты гетеродина и частоты сигнала. Рассмотрим природу этого явления.

Избирательность детекторного приемника по частоте обеспечивается полосовым фильтром, включенным на входе . Ту же самую задачу можно решить, если перенести энергию принимаемого сигнала в область низких частот. В этом случае можно будет осуществить фильтром низкой частоты, сложность которого при тех же характеристиках подавления соседнего канала будет в два раза меньше. Перенос спектра радиочастот в область низких частот можно осуществить при помощи следующего тригонометрического преобразования:

В качестве второго синусоидального сигнала с частотой, совпадающей с частотой принимаемого радиосигнала, применяется сигнал местного генератора, называемого гетеродином. Напряжение на выходе перемножителя, который в данном случае называется синхронным детектором, будет записываться следующим образом:

Напряжение удвоенной частоты радиосигнала легко может быть подавлено фильтром низкой частоты. Процесс переноса модулирующих частот с частоты рабочего канала на нулевую частоту поясняется рисунком 1.

Рисунок 1. Процесс рабочего канала на нулевую частоту

Приемника прямого преобразования, реализующая описанный выше принцип переноса спектра полезного сигнала в область низких частот, приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Структурная схема приемника прямого преобразования

В этом приемнике полосовым фильтром выделяется группа частот, в которой присутствует входной сигнал, затем синхронным детектором осуществляется перенос спектра в область низких частот. Подавление частот соседних каналов в данной схеме может осуществить как полосовой фильтр на входе детектора, так и фильтр низкой частоты, расположенный на его выходе. Известно, что сложность фильтра низкой частоты в два раза ниже сложности полосового фильтра с той же самой избирательностью. Поэтому схема приемника прямого преобразования выгоднее как с точки зрения надежности, так и с точки зрения стоимости устройства.

Определим требования к фильтру низкой частоты (ФНЧ) приемника прямого преобразования. На рисунке 3 приведены спектры полезного сигнала и сигнала соседнего канала. На этом же рисунке приведена фильтра нижних частот синхронного детектора, входящего в состав приемника прямого преобразования.

Рисунок 3. Требования к фильтру низкой частоты в приемнике прямого преобразования

Сложность фильтра низких частот зависит от его порядка. Требования к порядку фильтра приемника прямого преобразования задаются крутизной ската его амплитудно-частотной характеристики фильтра (АЧХ). В общем случае эти требования зависят от конкретного вида сигнала, применяемого в данной системе связи.

Пусть частота соседнего канала будет в три раза больше верхней частоты полезного сигнала. Тогда расстройка частоты F ск = f ск /f в будет равна 3, и фильтр первого порядка обеспечит подавление этой частоты в три раза. Эта же цифра может быть выражена в децибелах:

Обычно требуется подавление соседнего канала не менее 60 дБ. Тогда необходимый порядок фильтра нижней частоты можно определить при помощи следующей формулы:

Итак, в данном случае фильтра шестого порядка недостаточно и требуется применить седьмого порядка.

В современных вариантах приемника прямого преобразования на выходе фильтра стоит аналого-цифровой преобразователь и схема цифровой обработки сигналов. В этом случае задача подавления соседнего канала может осуществляться этой цифровой схемой, и тогда требования к фильтру, расположенному на выходе перемножителя, могут свестись к требованиям к фильтру первого порядка, и его задача будет заключаться в подавлении высокочастотных образов полосы пропускания цифрового фильтра (антиалайсинговый фильтр).

Требования к усилителю низкой частоты определяются необходимым коэффициентом усиления полезного сигнала. Часто значение необходимого коэффициента усиления достигает нескольких тысяч. Тогда на первое место выходят шумовые характеристики усилителя. В этом случае желательно ограничить полосу сигнала и на выходе УНЧ для подавления его внеполосного шума.

Изменение уровня полезного сигнала в зависимости от условий распространения радиоволн может потребовать применения схемы автоматической регулировки усиления (АРУ). Эта схема будет рассмотрена нами в последующих главах.

В рассмотренной на рисунке 2.9 схеме, требуется обеспечить точную синхронизацию сигнала гетеродина и принимаемого сигнала. Это выполнить достаточно сложно. Кроме того, следует учитывать тот момент, что исходный сигнал может содержать информацию, заложенную в фазе высокочастотного сигнала, поэтому для того, чтобы не потерять ее, необходимо в качестве сигнала гетеродина формировать сигнал комплексной экспоненты, или, иначе говоря, синусоидальный и косинусоидальный сигнал одновременно:

Так как приращение фазы в сигнале может быть как положительным, так и отрицательным, то в нем могут присутствовать как положительные, так и отрицательные частоты (рисунок 2.10). Эта ситуация иллюстрируется рисунком 2.13.

Рисунок 4. Направление вращения вектора фазы при положительной и отрицательной частотах

Для переноса спектра исходного сигнала в данном случае потребуется два умножителя сигналов. В результате на выходе схемы будет сформировано два квадратурных сигнала I и Q. Радиоприемник, построенный по такому принципу, называется приемником прямого преобразования. Его структурная схема приведена на рисунке 3.

Рисунок 5. Структурная схема приемника прямого преобразования

В этой схеме подавление частот соседнего канала осуществляется фильтрами низкой частоты, которые расположены сразу после частотных преобразователей (умножителей). После подавления помех осуществляется основное усиление принимаемого сигнала. Окончательное демодулирование принятого сигнала производится схемой цифровой обработки сигналов, которая может быть выполнена либо на , либо на программируемой логической схеме (ПЛИС).

Для построения фильтра нижней частоты с той же крутизной ската частотной характеристики требуется в два раза меньше элементов по сравнению с полосовым фильтром, поэтому, с математической точки зрения, эта схема является идеальной при построении радиоприемников.

Схема прямого преобразования позволяет легко строить многодиапазонные приемники. Для перехода с одного диапазона на другой достаточно сменить частоту гетеродина. Это очень удобно для реализации одновременно GSM, GPRS и 3G приемников.

К сожалению, в настоящее время очень трудно реализовать умножители с достаточно большим и только по мере развития цифровых технологий эта схема постепенно становится все более распространенной и с ее помощью удается реализовывать все более высококачественные приемники.

Если бы в схеме приемника прямого преобразования удалось реализовать идеальный умножитель, то больше никакого блока на входе синхронного детектора не требовалось. К сожалению это не так. Поэтому на входе умножителя приходится ставить полосовой фильтр, от которого требуется уменьшить количество мешающих сигналов, поступающих на вход синхронного детектора. Это позволяет приблизить его свойства к свойствам идеального умножителя. Тем не менее, требования к полосовому фильтру получаются значительно ниже по сравнению с требованиями, если бы полосовой фильтр должен был выполнять подавление соседнего канала.

Литература:

Вместе со статьей "Приемник прямого преобразования частоты" читают:

Основной функцией радиоприемного устройства является извлечение полезной информации из принимаемого сигнала...
http://сайт/WLL/DetPrm.php

Для увеличения чувствительности радиоприемника (уменьшения коэффициента шума приемника) между входом синхронного детектора и выходом входного устройства приемника размещают малошумящий усилитель...
http://сайт/WLL/PrmPrjamUsil.php

Для того чтобы решить проблему роста необходимой добротности с ростом несущей частоты, стали разбивать задачу на два этапа - перестройка по диапазону частот, и обеспечение избирательности по соседнему каналу...
http://сайт/WLL/PrmSupGeter.php

При двойном преобразовании частоты сначала переносят группу каналов на первую промежуточную частоту, выделяют ее, а затем выделяют рабочий канал на второй промежуточной частоте. Этот процесс...
http://сайт/WLL/PrmDvPreobr.php

Приёмник прямого преобразования «Приятель-26»

(08.12.2016)

Примечание : я излагаю своё личное мнение. Нравится кому-то оно или нет - это другой вопрос. Но, я своё мнение никому не навязываю.

Традиционное обсуждение «Карманного приёмника для наблюдения QRP станций на 14060», особого интереса у меня не вызвало. Это, если не ошибаюсь 10-е обсуждение, все предыдущие успешно завершились на стадии разговоров. Ни малейших попыток что-то собрать, ни один из участников не предпринял.
В этот раз подключился Евгений UA4NU, а это уже кардинально меняет обстановку. Мы с Евгением «одной крови», раз Евгений заявил, что соберёт такой аппарат, значит соберёт!
Либо он ничего бы и не заявлял…
Я, естественно, тоже подключился. Но, я без заявлений, просто подключился…

Насчёт «карманного», это не ко мне, я претендую собрать «сравнительно портативный» и достаточно чувствительный приёмник. Обязательств я на себя никаких не брал, тема не мной поднята, поэтому я абсолютно спокойно и руководствуясь исключительно своими мотивациями и решениями , приступил.

Недавно мне попалось несколько штук МП101, они для меня дефицит! Кто не вникал, транзисторы МП101А с нормированным коэффициентом шума и нисколько не уступают знаменитым малошумящим П27А и П28А. При этом, МП101А имеет существенно ниже предельную частоту усиления, 0.5 мГц!
Для применения в приёмниках/ трансиверах прямого преобразования, эти транзисторы просто идеальны.

УНЧ прост по схеме, экономичен, обладает высоким усиление и налаживается предельно просто - нужно подобрать R4 и R3, что-бы на эммитере предвыходного транзистора было ровно половина напряжения питания, в данном случае это 6 вольт.

Подключаешь тестер и подбираешь резисторы. Задача, до смешного простая.

Место знаменитой LM386, в сравнении с этим усилителем, по моему мнению, в ближайшей урне! Вот конденсатор в цепи обратной связи, С1, желательно из старых - добрых «ленточных», например МБМ… В данной схеме очень импортные, очень красивые, элегантные, небольших размеров конденсаторы начинают работать не «конденсаторами», а «кварцам»! Генеруют сотни килогерц. Обнаружить можно только осциллографом, если заподозрите, что УНЧ работает мерзко: усиление поганое, сигнал мерзейший - металлический. «Плавали - знаем»!

Вот они эти конденсаторы, я их очень ценю и использую только по делу!

Рассмотрел возможность сборки супергетеродина, с кварцевым фильтром на 5741 кГц.

Плавную перестройку варикапами… Но, отказался, излишняя универсальность - нет смысла. Плавная перестройка неплохо, но придётся всё равно иметь дополнительный калибратор на 14060, иначе никак точно частоту не установить! Плавный гетеродин в районе 8320 кГц:

в полевых условиях - это угроза необходимости подстраиваться…

С УНЧ всё решено отлично, далее важный вопрос - смеситель ! «Детекторный ППП» к которым я отношу все аппараты, где входной контур нагружен примитивным диодным смесителем, на одном диоде, или транзисторе в виде диода я не рассматриваю, я их вычеркнул навсегда из своей практики! Входной контур должен быть высокодобротным, а смеситель балансным!

====================================================================

Детекторный приёмник. Контур сильно шунтируется нагрузкой, избирательность очень низкая.

Почти тот же детекторный приёмник, но это уже «приёмник прямого преобразования»!

Естественно это до предела упрощённые схемы, например, нужно, как минимум добавить ВЧ дроссель и УНЧ, но для объяснения, моего критического отношения достаточно!

Поэтому, ожидать уж слишком высокого качества работы данных вариантов приёмника прямого преобразования не следует…

==============================================================

Никакие уродования балансного смесителя в небалансный я не признаю. Поэтому балансный смеситель нужно нагружать на трансформатор с отводом от середины обмотки. Отлично, если попадётся согласующий трансформатор из УНЧ старых транзисторных приёмников, из польского телефонного аппарата попался великолепный трансформатор, в общем, любой подходящий. Смеситель можно выбирать из приличного ассортимента: 174ПС1, 435ПС1, 235ПС1, 526ПС1 импортные: NE602, NE612, буквы могут отличаться у разных фирм, главное цифры и т. д. Словом, микросхемы балансных смесителей работают, примерно одинаково и использовать можно любой подходящий и доступный.

Правее конденсатора МБМ видна микросхема смесителя, нагруженная на трансформатор, имеющий вывод от середины обмотки и правее катушка НЧ фильтра на входе усилителя.
С трудом себе представляю, что у кого-то всё это может не получится!

Понятно, что моё сообщение не адресовано к: «Vasja231», «Micha123», Alex-II, а к радиолюбителям, работающим в эфире .

https://pandia.ru/text/80/271/images/image015_17.jpg" width="617" height="466">

Двухполосный приём, для приёма 14060 гетеродин можно настроить на 14059, или 14061, это дело личного вкуса!

Настраиваю контур на нужную частоту, добиваясь, что бы подстроечный конденсатор контура был примерно в среднем положении, что бы иметь возможность подстраивать контур при подключении самых различных антенн.

Получилось: катушка диаметром 12 мм, 10 витков, емкость конденсатора 82 пф и подстроечник, в средем положении, примерно 20 пф, т. е примерно 100пф.
Катушка связи с антенной 3 витка, но это некритично и, на практике, можно добавить витков, или наоборот уменьшить, в зависимости от антенны. Если будет использоваться постоянная антенна, то можно подобрать катушку связи, если возникнет такое желание…

Но, вообще-то наличие подстроечного конденсатора для подстройки входного контура острую необходимость подбирать витки связи катушки с антенной снимает…

Вход сделан по следующему варианту. Истоковый повторитель не даёт усиления по напряжению, но очень хорошо изолирует контур от последующих каскадов, добротность контура получается высокой и настройка на частоту очень узкая, что и требуется!

Конструкция завершена!

Насчёт чувствительности:

При прикосновении пальца к антенному входу слышен шум эфира, это в 22.07 МСК на 14060. Приличная чувствительность! Но, естественно, основная проверка в лесах - полях, для этого ППП «Приятель-26» и предназначен!

10.12.2016 «Приятель-26» в поле.

Согласно моим взглядам, никакое словоблудие, на тему: «Ах, как хорошо работает аппарат!», не заменяет реальную проверку аппарата. (Правда, я вообще словоблудие на дух не переношу!)

Поэтому я отправляюсь в леса - поля. Я уже довольно много собрал «полевых» аппаратов, но каждое первое испытание всегда интересно и волнительно!

Никаких «вигвамов», палаток, всё честно, на ветру.

7 и на высотке довольно промозгло! (провод антенны на втором плане виден).

По стечению семейных обстоятельств, я могу прослушать только первый 5 минут рандеву, попросил коллег, у кого есть возможность, поработать раньше минут на 15, что бы я мог послушать. Правда, никто не отозвался…

Развёртываю радио, «Приятель» плюхается в снег, но не страшно!

В этот раз я проявил невероятную предусмотрительность! Не забыл карандаш и лист бумаги…

Так оживляет аппарат светодиод! «На палец», даже в полевых условиях шум эфира появляется!

Протягиваю метров 5-7 провода антенны.

Моя радио - позиция. Слабенькое, но всё - таки укрытие от ветра!

Станции проходят слабо, но проходят, принимаю, ура и всё такое!

Слышу обрывки фраз: «Анатолий, Евгений….». Работает аппарат и прилично!
Но… мне нужно убегать!! До дома ещё более километра.

Бесцеремонно сворачиваю радио. А что «Приятелю» в металлическом прочном корпусе сделается?

Прибежал, быстро включаю радио, фото мутное, фотоаппарат с мороза… Но, уже на 14060 тихо…

«Приятель», я в спешке, шваркнул в снег. Ему это по фигу!

Посмотрел, ура! Принимал я QRP станции и успешно!

Виктору UA1CEX громадная благодарность!

Косвенно слышал работу UA1ADP/, «дробь» не разобрал, кажется, работает из машины,

но я не уверен. Но, неважно!

Приёмник работает лучше, чем я рассчитывал!

За приличную работу данного варианта приёмника прямого преобразования отвечаю!

Друзья, до встречи в эфире!

73! UA1CEG Юрий Александров, д. Гарболово. Ленинградской области , Всеволожского района.

Приемник прямого преобразования

Приемник принимает сигналы любительских радиостанций в диапазонах 7, 14 и 21 МГц. К числу особенностей схемотехнического решения следует отнести отсутствие переключателя диапазонов и то, что частота гетеродина не изменяется при переходе с одного диапазона на другой.
Чтобы понять это нужно вспомнить что частоты любительских КВ диапазонов расположены в правильной геометрической прогрессии. То есть, гармоники НЧ диапазонов оказываются в ВЧ диапазонах. Поэтому, гетеродин работает на частотах диапазона 7 МГц, а при приеме на диапазонах 14 МГц и 21 МГц, соответственно смеситель работает на второй и третьей гармонике гетеродина. Поэтому, гетеродин можно не переключать. Смена диапазонов производится перестройкой входного полосового фильтра. Обычно, в такой схеме используют переключаемые входные контура или контурные емкости. Это требует наличия переключателя и значительного числа других деталей. Здесь, вместо того чтобы изменять ступенчато частоту настройки входного фильтра, его частота перестраивается плавно с помощью двухсекционного переменного конденсатора. На ручке-указателе, закрепленной на оси этого конденсатора нужно сделать три отметки, соответствующие настройке входного полосового фильтра на диапазон 7 МГц, 14 МГц и 21 МГц. Кроме упрощения механической конструкции схемы выбора диапазонов, такой способ позволяет в случае необходимости немного подстраивать входной фильтр так, чтобы, например, отстроиться от помех или получить максимум чувствительности и селективности в нужном участке выбранного диапазона.

Рассмотрим схему. Сигнал от антенны поступает через коаксиальный разъем Х1. На сдвоенном переменном резисторе R1 сделан плавный входной аттенюатор, которым можно регулировать чувствительность приемника (ручка подписана «Уровень»). Далее, - двухзвенный полосовой фильтр на контурах L2-C4.1-C1-C3-C2-C4.2-L3, перестраиваемый с помощью сдвоенного переменного конденсатора с воздушным диэлектриком С4. Катушка L1 служит для связи входного аттенюатора с фильтром.
На выходе полосового фильтра включен однотактный ключевой смеситель на полевом транзисторе VT1. Сигнал гетеродина поступает на затвор транзистора и он работает как сопротивление, управляемое сигналом, поступающим на затвор, фактически ключующий входной сигнал на выходную емкостную нагрузку. Закрывающее напряжение на затворе VT1 устанавливается автоматически из-за выпрямляющего действия перехода транзистора.
Открывание VT1 происходит при определенной величине напряжения на его затворе. При этом, изменяя величину синусоидального напряжения гетеродина мы изменяем угловую величину (точку синусоиды) на которой открывается VT1. Таким образом, изменяя величину напряжения гетеродина мы изменяем скважность импульсов открывания VT1. В данном случае, при работе на гармониках, для получения равномерной чувствительности во всех диапазонах нужно чтобы скважность была около четырех. Для того чтобы этого достигнуть нужно, чтобы VT1 был с напряжением отсечки как минимум в два раза меньше чем у VT2.
На выходе смесителя образуется комплекс частот, низкую частоту с полосой 3 кГц из которого выделяет П-образный ФНЧ C10-L5-С11. Далее, - усиление низкочастотного сигнала с помощью УНЧ, состоящего из предварительного усилителя на транзисторе VT3 и усилителя мощности на микросхеме А1, нагруженного на миниатюрный дингамик В1 сопротивлением звуковой катушки 8 Ом. Резистор R6 служит для регулировки громкости.
Гетеродин сделан на транзисторе VT2 по схеме индуктивной трехточки. Контур гетеродина L4-C7-C6-C5 перестраивается переменным конденсатором С5 с воздушным диэлектриком. Частота гетеродина перестраивается в пределах 6,9-7,2 МГц. Для того чтобы получить необходимый диапазон перестройки максимальная емкость переменного конденсатора С5 уменьшена последовательным включением С6, а минимальная емкость уве-личина параллельным включением емкости С7 к контурной катушке.
Напряжение питания гетеродина стабилизировано стабилитроном VD1.
Все высокочастотные катушки намотаны на каркасах с сердечниками из карбонильного нильного железа. Каркасы сделаны из каркасов контуров ПЧИ старых ламповых чернобелых телевизоров. Такой каркас представляет собой основание и трубку с резьбой, внутри которой расположено два резьбовых сердечника из карбонильного железа. Нужно извлечь сердечники из трубки, и отпилить кусок трубки равный примерно 2/3 от общей длины. Затем ввернуть в неё один из этих сердечников. Каркас готов. Все контурные катушки содержат по 12 витков провода ПЭВ 0,43. Катушка L1 намотана на поверхность L2 и содержит 4 витка. Катушка L4 имеет отвод от 4-го витка считая снизу по схеме.
Эти катушки устанавливаются в корпусе приемника вертикально, и закрепляются с помощью капли эпоксидного клея. Нужно приготовить эпоксидный клей и дать ему застыть до пастообразного состояния. Затем, нижнюю часть каркаса катушки обмокнуть в этот клей, так чтобы на нем образовалась
крупная капля, и поставить катушку в нужном месте корпуса. После застывания каркас катушки будет надежно закреплен в корпусе приемника.
В качестве катушки L5 использована универсальная магнитная головка от старого кассетного магнитофона. Корпус головки используется как экран катушки (он соединен с общим минусом питания).
В смесителе можно использовать транзисторы КП307А, КП307Б, КПЗОЗА, КПЗОЗБ, КПЗОЗИ, BF245A.
В гетеродине нужно применять транзисторы с напряжением отсечки не менее 3,5V, -КП307Г, КПЗОЗГ, КПЗОЗД, КПЗОЗЕ, КП302Б, КП302В, BF245C.
Переменные конденсаторы - двухсекционные типа КПЕ2-В или аналогичные, от старых ламповых радиол и приемников. Такой конденсатор имеет обычно две секции по 10-495пф или 11-500 пф. Эти конденсаторы хороши свой стабильностью и отсутствием шума от статических разрядов, который может быть при работе конденсаторов с твердым диэлектриком (от электризации при трении пластин о диэлектрик). Конденсаторы С1 и С2 керамические типа КПК-6 или другие аналогичные подстроечные. Можно использовать и подстроечные конденсаторы с воздушным диэлектриком. А можно и вообще от них отказаться, заменив их постоянными емкостью по 10 пФ. Но в этом случае оптимизация настройки входного фильтра усложняется (можно действовать только подстроечниками катушек).
Конденсаторы СЗ, С6, С7 должны быть с минимальным ТКЕ, в противном случае настройка будет нестабильной.
Настройка сводится к проверке работоспособности УНЧ. Далее, с помощью частотомера нужно определить диапазон перестройки гетеродина и подстройкой L4, а так же, подбором емкости С7 ввести его в диапазон не уже 6,9-7,2 МГц (но не шире 6,8-7,3 МГц). Частотомер подключать через конденсатор емкостью не более 2 пФ.
Следующий этап, - установка пределов и сопряжение настроек контуров входного фильтра.
Далее, - градуировка.

Снегирев И.
Литература:
1. Гоигоров И.Н. Простой приемник наблюдателя. ж.Радиоконструктор 12-99, с. 12-13.

Приемники прямого преобразования (ППП), точнее гетеродинные приемники, стали применяться радиолюбителями сравнительно недавно – с конца 60-х – начала 70-х годов прошлого века. Они очень быстро завоевали широкую популярность благодаря простоте схемы и высокому качеству работы. Особой популярностью пользовались простые (на нескольких транзисторах или одной-двух микросхемах) одно-двух диапазонные конструкции двухполосных ППП, доступные для повторения даже начинающим радиолюбителям. Как правило, обладая высокой чувствительностью, эти приемники имели относительно небольшой динамический диапазон по перекрестным помехам (ДД2) — коэффициент подавления АМ за редким исключением не превышал 70-80дБ. Попытки увеличить ДД2 и подавить вторую полосу хотя бы на 30-40дБ приводили к такому усложнению конструкции, что о массовом повторении не могло быть и речи.

Благодаря появлению в широкой продаже новых быстродействующих цифровых микросхем и качественных малошумящих ОУ появилась возможность реализовать новый подход в построении однополосных ППП, используя в качестве смесителя цифровые коммутаторы и применив в остальной схеме хорошо отработанную схемотехнику функциональных узлов на ОУ. Такой подход позволяет обеспечить хорошую повторяемость, гарантированно высокие параметры ППП и при этом отказаться от таких нетехнологичных элементов как многовитковые катушки индуктивности, симметрирующие трансформаторы и практически полностью исключить подстроечные элементы и трудоемкие регулировочные работы (разумеется, за исключением настройки контуров ПДФ и ГПД). Платой за это является повышенное количество микросхем и необходимомость предварительного подбора (если нет соответствующих прецизионных) некоторых резисторов и конденсаторов, что, впрочем, легко выполнить используя обычный китайский «цифровик».

Экспериментальный образец однополосного ППП, предлагаемый Вашему вниманию, является иллюстрацией одного из возможных вариантов схемотехничекого исполнения на современной элементной базе.

Основные параметры
Диапазоны рабочих частот, МГц — 1.8, 3.5, 7

Полоса пропускания приемного тракта
(по уровню — 6дБ), Гц — 400-2900

Чувствительность приемного тракта со входа смесителя
(полоса пропускания 2.5кГц, отношение С/Ш — 10дБ), мкВ, не хуже — 0,7*

Динамический диапазон по перекрестной модуляции (ДД2) при 30% АМ и расстройке 50кГц, не менее, дБ — 110*

Избирательность по соседнему каналу
(при расстройке от частоты несущей на -5,9 кГц + 3,7кГц), не менее, дБ – 60

Подавление верхней боковой полосы, не менее, дБ — 41

Коэффициент прямоугольности сквозной АЧХ

(по уровням -6, -60дБ) — 2,2

диапазон регулировки АРУ при изменении выходного напряжения на 12 дБ не менее, дБ — 72 (4000 раз)

Выходная мощность тракта НЧ на нагрузке 8 Ом, на менее, Вт 0,8

Ток, потребляемый от внешнего стабилизированного

источника питания 13.8В, не более, А — 0,4

* указанная цифра ограничена возможностями аппаратуры, примененной для измерений и, реально, может быть выше.

Узел А2 представляет собой гетеродин на основе одного, не переключаемого генератора на частоты 28-32МГц с электронной перестройкой частоты многооборотным резистором и делителя частоты с переменным коэффициентом деления 1,2,4. Необходимую стабильность при помощи ЦАПЧ и цифровой отсчет частоты обеспечивает узел А5, выполненный на основе готовой цифровой шкалы «Макеевская» , которую можно приобрести во многих регионах Украины и России и здесь не описывается, как вариант для самостоятельного изготовления можно рекомендовать хорошо зарекомендовавшую себя разработку А.Денисова [ 5]. Основную обработку сигнала — его преобразование, подавление верхней боковой полосы и фильтрацию выполняет узел А3. Для получения хорошей избирательности применен принцип последовательной селекции, когда кроме основного активного полосового фильтра фактически в каждом усилительном каскаде ограничивается полоса пропускания на уровне 300-3000Гц соотвествующим выбором номиналов разделительных конденсаторов и в цепях ООС.

Для подавления верхней боковой полосы используется метод, подробно описанный в и основанный на применении 6звенного фазовращателя в 4хфазной системе сигналов, позволяющий относительно простыми средствами, несмотря на повышенное количество элементов, получить хорошее подавление и высокую температурную и временную стабильность параметров. Для получения

4хфазной системы сигналов применяется цифровой фазовращатель, что существенно упрощает создание многодиапазонных конструкций.

Сигнал с выхода ПДФ поступает на смеситель, качестве которого применен недорогой и доступный восьмиканальный коммутатор 74НС4051 со средним временем переключения 20-22nS. Побудительной причиной такого выбора послужили феноменальные значения ДД, полученных радиолюбителями при испытании в качестве смесителей микросхем 74НС4066, 74НС4053 этой же серии . Эксперименты, проведенные при разработке этого приемника, подтвердили высокие динамические параметры смесителя на основе 74НС4051. По моим оценкам, потенциальный ДД2 (уровень подавления АМ – а именно он определяет динамический дипазон допустимых сигналов для ПП) для 74НС4051 на частотах до 7-8МГц составляет порядка 134-140дБ, сверху ограничен уровнями помехи АМ 300-400мВ, а снизу собственными шумами коммутатора, которые менее 0,05мкВ.

В предлагаемом вниманию читателей экспериментальном приемнике уровень ДД2 в 110дБ ограничен не смесителем, а предварительным УНЧ, сверху за счет прямого детектирования помех АМ в предварительном УНЧ, и может быть улучшен на 10-20дБ установкой дополнительных ФНЧ после смесителя, а с низу шумами предварительного УНЧ,реализованого, как и все остальные узлы, на недорогоми и доступном сдвоенном малошумящем (спектральная плотность шумов менее 5нВ/Гц) ОУ NE5532. Применение менее шумящих ОУ, например LT1028 c 1нВ/Гц, позволит улучшить чувствительность в 3-4 раза, т.о. увеличить ДД2 еще на 10-12дБ.

Применение в качестве смесителя восьмиканального коммутатора (в нашем случае используется только половина — четыре канала)74НС4051 позволило упростить схему, за счет того, что функции фазовращателя выполняет внутренняя логика управления коммутатора, на адресные входы которой поступают сигналы управления со счетчика на 4 . При этом частота гетеродина должна быть в четыре раза выше рабочей частоты. В результате на выходе смесителя образуется 4х фазная система сигналов, которая после предварительного усиления поступает на 6-ти звенный фазовращатель. Далее сигнал нижней боковой полосы, получивший нулевой фазовый сдвиг суммируется на сумматоре, а зеркальной верхней полосы, получивший фазовый сдвиг 180градусов вычитается и подавляется. К выходу сумматора подключен основной активный полосовой фильтр, представляющий собой последователь включенные ФВЧ 3-го и ФНЧ 6-го порядков.

Отфильтрованный полезный сигнал поступает на узел А4, состоящий управляемого напряжением усилителя, промежуточного усилителя и оконечного УНЧ, к выходу которого подключен громкоговоритель, детектора АРУ и регуляторов усиления и громкости.

Принципиальная схема узла А3 — основного блока приема и обработки сигнала приведена на рис.2. Далее по тексту позиционные обозначения деталей функциональных узлов А2, А3, А4 (рис. 2-4) будут иметь дополнительную индексацию (соответственно 2С1, 3С1 и т. п.), которая условно на этих рисунках не приведена. Позиционные обозначения навесных деталей на схеме межблочных соединений приемника рис. 5 не повторяются, поэтому ссылки на них даны без дополнительных индексов.

Сигнал с выхода диапазонного фильтра (на схеме не показан, как уже отмечалось, в этом качестве автор применил преселектор, описанный в ) через согласующий трансформатор 3Тр1 поступает на резистор 3R5 и далее на 4хфазный смеситель 3DD1, выполненный на основе восьмиканального коммутатора 74НС4051. Для увеличения быстродействия коммутатора микросхемы 3DD1,3DD2 запитаны повышенным напряженим питания +8В от стабилизатора 3DA5, что представляется вполне допустимым, т.к. опыт показывает, что микросхемы серии 74НС, 74АС надежно работают при увеличении напряжения питания до 10В.

Резистор 3R5 улучшает балансировку и выравнивает сопротивления открытого состояния ключей, имеющие сопротивление порядка 50 ом при технологическом разбросе +-5 ом На вход коммутатора через резистор 3R6 подается напряжение смещения, которое образуется в средней точке резистивного делителя 3R3 3R4 и равное половине напряжения питания, что обеспечивает работу его на максимально линейном участке Сигналы управления на коммутатор поступают с синхронного счетчика-делителя на 4, выполненного на D-триггерах микросхемы 3DD2 74НС74, включенных по кольцевой схеме Джонсона. Несмотря на внешнюю схожесть с цифровым фазовращателем, предложенным В.Т.Поляковым , в данной схеме его основная функция – счетчик.

Функции фазовращателя выполняет внутренняя схема управления самого коммутатора, т.к. применено нестандартное включение, для наглядности на рис. 2 напротив соответствующих выводов микросхемы 3DD1 указаны фазы выходного сигнала. К выходу каждого из 4 фазных каналов подключены конденсаторы нагрузки, эффективно выделяющие полезный сигнал и подавляющие побочные продукты преобразования. Причины этой эффективности в том, что этот 4хфахный смеситель на ключах + конденсаторы представляет собой пример классического цифрового фильтра (или, если, угодно фильтра на переключаемых конденсаторах). Первым это схемное решение применительно к смесителям описал и запатентовал Тейлор и называется эта схема детектор Тейлора.

Где Rист, Ом сумма сопротивлений антенной цепи 50ом, трансформированное 3Тр1 в 9раз, т.е.450 ом, сопротивления открытого ключа (порядка 50 ом) и резистора 3R5, Снагр равна сумме коденсаторов 3С8,3С9 в фарадах, а n=4 – количество переключаемых конденсаторов. В нашем случае, расчетное значение частоты среза 3400Гц – с одной стороны обеспечивает хорошое подавление внеполосных помех, а с другой вносит заметный дополнительный фазовый сдвиг в полезный сигнал, поэтому соответствующие емкости во всех 4 каналах должны быть термостабильны и подобранны с точностью не хуже 0,5% (здесь и далее подразумевается точность подбора элементов 4х каналов между собой, абсолютное значение может иметь разброс до 5 %). Этим требованиям соотвествуют низкочастотные конденсаторы серии МБМ, К71,К73 и т.п., а для эффективной фильтрации на ВЧ им параллельно подключены керамические конденсаторы относительно небольшой емкости (возможные значения 1000-4700пф) с термостабильностью не хуже М1500.

К нагрузочным кондесаторам смесителя через разделительные кондесаторы 3С10, 3С13, 3С16, 3С19 большой емкости (на первый взгляд, применение разделительных конденсаторов после смесителя излишне, т.к. в идеально работающем смесителе напряжение на нагрузочных конденсаторах одинаково, но на практике из-за некоторой несимметиричности каналов появляется небольшое шумовое напряжение, увеличивающее при непосредственном подключении предварительных усилителей общие шумы в 2-3 раза), которые обязательно должны быть неэлектролитическими, подключены предварительные усилители 3DA1, 3DA2, включенные по схеме дифференциального измерительного усилителя, дополнительно улучшающие симметрию сигналов и подавляющие синфазные помехи (продукты детектирования АМ, наводки с частотой сети и пр.) пропорционально Кус=1+2*(3R12/3R11), в данном случае в 13 раз. Такая величина предварительного усиления оптимальна на взгляд автора для того чтобы скомпесировать потери в 6звенном фазовращателе. Резисторы в цепях обратной связи 3R11….16 необходимо подобрать с точностью не хуже 0,5%. К выходам дифференциального предусилителя подключен 4хфазный 6 звенный RC фазовращатель на элементах R17-R40 и C21-C44 . Такой фазовращатель, несмотря на повышенное число элементов, прост по конструкции. Благодаря взаимной компенсации фазовых и амплитудных дисбалансов отдельных цепочек в нем можно использовать элементы с допуском +-5% абсолютного значения (разумеется, точность подбора в четверках должна быть не хуже 0,5%)при сохранении высокой точности фазового сдвига. При указанных на схеме значениях элементов расчетное значение подавление зеркальной боковой полосы в диапазоне частот 300-3300Гц порядка 50дБ, но практически из-за разброса значений элементов и конечного сопротиления сумматора подавление составляет 41-43дБ. Далее 4х фазный сигнал поступает на входы сумматора 3DA3.1, выполненного на основе дифференциального усилителя с входным сопротивлением 330кОм и коэффициентом усиления 10,

где благодаря полученным фазовым сдвигам сигналы нижней боковой полосы складываются и усиливаются, а нижней – вычитаются и подавляются. К выходу сумматора подключен активный основной фильтр частоты сигнала, выполненный на трех поледовательно включенных звеньях 3-го порядка – одном ФВЧ с частотой среза 350Гц на ОУ 3DA3.2 и двух ФНЧ с частотой среза 3000Гц на ОУ 3DA4.1 и 3DA4.2 соответственно.

Для улучшения развязки и снижения помех по цепи питания каскады сумматора и фильтров запитаны через отдельный интегральный стабилизатор 3DA6. Делитель напряжения питания 3R52,3R57 обеспечивает подачу напряжения смещения для нормальной работы ОУ 3DA3.2, 3DA4 при однополярном питании.

Отфильтрованный сигнал с выхода Х9 узла А3 поступает на вход Х1 узла А4, принципиальная схема которого приведена на рис.3, и через разделительный конденсатор 4С2 на регулируемый усилительный каскад на ОУ 4DA1.1. Его Кус определяется соотношением суммарного сопротивления параллельно включенных в цепи ООС резистора 4R4 и сопротивления канала сток –исток полевого транзистора 4VT1 КП307Г (здесь можно применить любые транзисторы из серий КП302,303,307, имеющие напряжение отсечки не более 3,5В при максимально большом начальном токе стока) к резистору 4R2 и при изменении напряжения смещения на затворе 4VT1 от 0 до +4В изменяется в диапазоне от 3 до 0,0005 раз или +10…-66дБ, что позволяет применить эффективную автоматическую (АРУ) и ручную регулировку общего усиления приемника (своего рода аналог регулировки по ВЧ,ПЧ в супергетеродинах). Цепочка 4R5,4R7,4С4 обеспечивает подачу на затвор 4VT1 половину напряжения сигнала, что улучшает линейность регулировочной характеристики полевого транзистора , в результате чего даже при входном сигнале 2эфф (максимально возможный сигнал на выходе основного полосового фильтра) уровень нелинейных искажений не превышает 1%.

Сигнал с выхода 4DA1.2, обеспечивающего усиление 50 для нормальной работы АРУ, поступает через пассивный полосовой фильтр 4С13,4R12,4C15, снижающий избыток усиления в 4 раза на регулятор громкости R и далее через однозвенный ФНЧ (4R16,4C17) на вход оконечного УНЧ 4DA3 LM386 с Кус=20.

Сигнал с выхода 4DA1.2 через цепочку 4С12,4R11 поступает на детектор АРУ, выполненный на диодах 4VD1-4VD5 и имещий две цепи управления — инерционную на конденсаторе 4С8 и относительно быстродействующую на конденсаторе 4С9, позволяющую улучшить работу АРУ в условиях импульсных помех. Общая точка соединения элементов детектора АРУ подключена к делителю 4R13, 4R14 напряжения питания, создающему начальное напряжение смещения полевого транзистора. Подстроечным резистором 4R15 устанавливается оптимальное начальное напряжение смещения для конкретного экземпляра транзистора и при необходимости корректируют начальное значение общего усиления приемника. Резистором Rrf осуществляют оперативную регулировку общего усиления.

Для улучшения развязки и снижения помех по цепи питания входные каскады запитаны через отдельный интегральный стабилизатор 4DA2. Делитель напряжения питания 4R1,4R3 обеспечивает подачу напряжения смещения для нормальной работы ОУ 4DA1 при однополярном питании.

Принципиальная схема узла 2 (ГПД) приведена на рис. 4

За основу взята немного модернизированная схема ГПД от трансивера YES-98M на базе генератора Колпитца. Активный элемент ГПД — транзистор 2VT2 включен по схеме эмиттерного повторителя, за счет высокого входного сопротивления и небольшой емкости конденсатора 2С11, шунтирование колебательного контура незначительно. Генератор, собранный по схеме Колпитца, известен своей устойчивой генерацией, а две ветви отрицательной обратной связи: параллельная (резистор 2R12) и последовательная (резистор 2R14) обеспечивают работу транзистора 2VT2 в режиме генератора постоянного (термостабильного) тока. Малая емкость эмиттерного перехода транзистора КТ368А (около 2 пФ) и низкое выходное сопротивление каскада создают условия для хорошей развязки колебательной системы в целом от последующей нагрузки.Емкость коллектора 2VT2 (около 1,5 пФ) во много раз меньше конденсатора 2С8, и не оказывает влияния на колебательную систему. Использование малошумящего транзистора КТ368А (с нормированным коэффициентом шума) и вышеперечисленных особенностей способствует созданию генератора с хорошей термостабильностью и малым уровнем боковых (фазовых) шумов.Эмиттерный повторитель на транзисторах 2VT3 (возможна замена на КТ316,КТ325), имеющий низкое выходное сопротивление и малые межэлектродные емкости обеспечивает хорошую развязку задающего генератора от последующих каскадов.

Элементами 2DD1.1 и 2DD1.2 формируется сигнал прямоугольной формы. Триггеры 2DD2.1 и 2DD2.2 предназначены для деления частоты ГПД на 2 или на 4 для диапазонов соответственно 3,5 или 1,8МГц. Шифратор, собранный на диодах 2VD7…2VD9 и элементах микросхем DD1 и DD3, при подаче диапазонного напряжения +13,8В, обеспечивает выбор соответствующего поддиапазона. При этом не участвующие в делении триггеры блокируются, что исключает появление от них помех на частоте приема. С выхода DD3.3 сигнал подается на счетчик преобразовательного блока (вход Х3 узла А3). Перестройка по частоте осуществляется варикапами КВ132А и многооборотным потенциометром СП5-39Б, хотя недостатки такого способа настройки хорошо известны. Традиционный способ перестройки с переменным конденсатором, конечно же, предпочтительнее, а его качественные показатели выше.

Цепочка 2R1, 2С2 2R5,VD3, 2С5 представляет собой часть схемы цифровой автоматической подстройки частоты (ЦАПЧ), реализуемой при использовании цифровой шкалы «Макеевская», что позволяет работать не только SSB и CW, но и цифровыми видами связи

Собственно генератор работает в интервале частот от 28 до 32 МГц.

Следует отметить, что на 40-метровом диапазоне интервал перестройки приемника излишне широк и составляет 1МГц, что приводит к высокой плотности настройки, поэтому для посредством подстроечного резистора 2R4 ограничен пределами 28,0… 28,8 МГц(7-7,2МГц) . На диапазонах 1,8 и 3,5МГц этот резистор шунтирован открытым ключом на транзисторе 2VT1 (возможно применение КТ208,КТ209,КТ502 с любым буквенным индексом), который закрывается при подаче управляющего напряжения +13,8В от переключателя диапазонов на вывод 7МГц Транзистор 2VT2 отбирается по максимальному усилению, не менее 100. Для подбора контурных конденсаторов потребуются конденсаторы с разными ТКЕ: МПО, П33 и М47. В качестве 2DD1, 2DD3 можно применить ТТЛ серию 555ЛА4, а вместо

2DD2 – 555ТМ2, быстродействуюшие КМОП КР1554ЛА4, КР1554ТМ2, или 74НС10 и 74НС74 соответственно. Диоды КД522 можно заменить практически любыми кремниевыми высокочастотными диодами с малыми обратными токами (например, КД503, КД521).

Схема межблочных соединений приемника приведена на рис.5. Все межплатные соединения высокочастотных цепей выполнены тонким коаксиальным кабелем, а низкочастотных – обычным экранированным. Стабилизатор напряжения питания цифровой шкалы DА1 (Крен 5А или 7805) греется несильно (ток потребления с импортными АЛС не более 200мА.), поэтому можно прикрутить в любом удобном месте корпуса. Гасящий резистор R2 мощностью не менее 2Вт. Переменные резисторы R1 (Настройка), R3(регулировка Громкости), R4 (регулировка Усиления) и переключатели SA1 (Включение Аттенюатора -20дБ), SA2 (переключатель диапазонов), SA3 (Включение ЦАПЧ) располагаются на передней панели. Платы в корпусе приемника устанавливаются на металлических стойках, но это не исключает дополнительной шины «земли», которая соединяет все платы между собой.

О деталях. Как уже отмечалось выше, для успешного повторения некоторые позиции резисторов и конденсаторов блока А3 требуют предварительного подбора. С помощью цифрового омметра, например, китайского «цифровика» это легко подобрать пары или четверки с точностью до третьего знака, приняв во внимание тот факт, что как правило, абсолютное значение может иметь разброс до 5 %. У многих моделей мультиметров есть и режимы измерения емкости, что позволит легко подобрать и конденсаторы. Автор для подбора конденсаторов использовал приставку к частотомеру для измерения индуктивности , подключив к ней катушку индуктивнстью несколько десятков мкГ. После этого, подключая «на весу» конденсаторы, выбираем те, что дают близкие значения частоты. Разброс значений у конденсаторов из одной заводской партии небольшой. Если конденсаторы из одной коробки, то как правило, из десятка получалось подобрать две четверки с точностью не хуже 1%. Несмотря на кажущуюся сложность подбора, автор на подбор всех четверок резисторов с точностью до 3х знаков и конденсаторов с точностью до 2х знаков потратил не более часа.

Конденсаторы фазовращателя должны быть термостабильны, ни в коем случае нельзя применять низкочастотную керамику групп ТКЕ Н30,Н70 и Н90 (емкость последних может изменяться при колебаниях температуры почти в 3 раза). Можно применить металлобумажные МБМ, пленочные и металлопленочные серий К7Х-ХХ. Такие же типы конденсаторов желательно применять в составе активных фильтров и разделительных в каскадах УНЧ, т.к. они определяют АЧХ. При этом допустимый разброс номиналов может быть 10% и в этих узлах с большим успехом можно применить экземпляры, не прошедшие отбор для фазовращателя.

Блокировочные керамические и электролитические могут быть любого типа.

Катушка L1 индуктивностью около 0,8 мкГ генератора плавного диапазона намотана на ребристом керамическом каркасе диаметром 12 мм. Она имеет 12 витка провода ПЭВ-2 0,5-0,7мм, уложенного в канавку с шагом 1мм и размещается в экране, в качестве которого можно использовать, например, корпус от реле РЭС-6.

Согласующий трансформатор 3Тр1 содержит 15-18 витков сложенным втрое проводом диаметром ПЭЛШО (можно применить и ПЭВ,ПЭЛ)0,1-0,25мм с небольшой скруткой(3 крутки на см) на ферритовом колечке диаметром 7-10мм с проницаемостью 1000-2000 Высокочастотные дроссели – ДМ-0,1 номиналом 50-200мкг, их можно намотать на ферритовых колечках диаметром 7-10мм с проницаемостью 1000-2000, достаточно 25-30 витков проводом диаметром 0,15-0,3 мм.

Детали, устанавливаемые методом навесного монтажа на шасси (см. рис.5), могут быть любого типа. Исключение составляет многооборотный переменный резистор R1 СП5-39Б. Этот резистор должен иметь высокое качество. Нестабильность сопротивления, неравномерность его изменения будут существенно ухудшать работу приемника. При необходимости его можно заменить двумя обычными потенциометрами, включенными согласно рис.6.

Особые требования к остальным деталям, если таковые есть, высказаны выше, при описании узлов.

Конструкция и монтаж. Большинство деталей приемника смонтированы на трех печатных платах, соответствующим трем его блокам А2 (рис.7),А3(рис.8),А4(рис.9), из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Вторая сторона служит общим проводом и экраном. Отверстия вокруг выводов деталей, не соединенных с общим проводом, следует зенковать сверлом диаметром 2,5-3,5мм. Выводы деталей, соединенных с общим проводом, отмечены крестиком. Архив с авторскими чертежами печатных плат в формате lay можно

Фото смонтированных узлов и приёмника в целом

Налаживание приемника следует начинать с узла А2 ГПД, который на период настройки отключают от основного узла. Сначала нужно подать на вывод 2Х1 с вспомогательного делителя напряжение порядка 2,7В и закоротить перемычкой конденсатор 2С12. Подав напряжение питания, следует подбором резистора 2R12 выставить напряжение на эмиттере транзистора 2VT2 порядка 1,4-1,6В при применении в качестве 2DD1 ТТЛ серий 1533ЛА4,555ЛА4 или 2,3-2,6В если применяются КМОП КР1554ЛА4,74НС10. После этого можно убрать перемычку и подать на вывод 2Х8 (включение диапазона 1,8МГц) управляющее напряжения питания. К выходу ГПД (вывод 2Х12) подключают через резистор сопротивлением 200…300 Ом цифровую шкалу или частотомер. Переведя движок резистора R1 в верхнее по схеме положение, подбором конденсатора 2С12 и подстройкой 2С10 устанавливают частоту генерации чуть ниже 7000 кГц (на 5…10 кГц). Затем движок резистора R8 переводят в нижнее по схеме положение. Рабочая частота при этом должна быть чуть выше 8000 кГц. Если это не удается сделать и перекрытие получается меньше, то следует установить конденсатор 2С9 большей емкости и наоборот, если перекрытие больше – емкость конденсатора 2С9 несколько снизить. Поскольку емкость этого конденсатора несколько влияет на частоту ГПД, после изменения его значения следует еще раз проверить перекрытие ГПД по частоте. Добившись необходимого значения на диапазоне 1,8МГц, ГПД переводят на диапазон 7МГц подачей управляющее напряжения питания на вывод 2Х9. Затем движок резистора R8 переводят в нижнее по схеме положение и подстройкой резистора 2R4 устанавливают частоту генерации чуть выше 28800 кГц.На последнем этапе налаживания ГПД проверяют стабильность частоты генератора и при небходимости производят термокомпесацию известными методами. В авторском варианте применялись контурные коденсаторы с ТКЕ М47 и дополнительной термокомпенсации не производилось. При этом на 7МГц первончальный выбег частоты за первые 2 минуты не превысил 800Гц, в дальнейшем нестабильность частоты была менее 100Гц за 15 мин. При включении ЦАПЧ частота была неизменной в течении нескольких часов.

Основной блок обработки сигнала (узел А3) и УНЧ (узел 4) при использовании деталей требуемых номиналов и отсутствии ошибок в монтаже налаживания не требуют.

Последний этап в налаживании приемного тракта - установка порога АРУ и пределов регулировки усиления. Для этого движки резистора R3 Громкость и резистора R4 Усиление(см. рис. 5) устанавливают в левое по схеме положение, а движок подстроечного резистора 4R15 – в правое.

На вход приемника подключите резистор 50ом.

К выходу приемника параллельно динамику (выводы 4Х7,4Х8) подключают осцилограф или авометр в режиме измерения переменного напряжения.

Перемещением движка подстроечного резистора 4R15 найдите положение, при котором шум начнет уменьшаться и дальнейшим перемещением выставите уровень шума, который еще «не давит на уши» (по мнению автора – порядка 30-40мВ). Это и будет оптимальная настройка порога АРУ (начало срабатывания порядка 2-3мкВ)и общего начального усиления (порядка 120-150 тысяч) .

Список литературы

1. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. ― М.: Мир, 1982,.
2. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: том1. ― М.: Мир, 1983
3. С. Беленецкий. Простой преселектор для многодиапазонного приемника. Радио, 2005, №9, с.70-73 или
4. В. Абрамов (UX5PS)C. Тележников (RV3YF) Коротковолновый трансивер “Дружба-М ”. http://www.cqham.ru/druzba-m.htm .
5. А. Денисов. Цифровая шкала — частотомер с ЖК индикатором и автоподстройкой частоты. http://ra3rbe.qrz.ru/scalafc.htm
6. Поляков В. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. ― М.: Патриот, 1990.
7. R.Green. “Bollet-proof” rf mixer.-“Electronics Word+Wireless Word”, №1/99, с.59

8.«Идеальный» смеситель для приёмника прямого преобразования Г. Брагина http://www.cqham.ru/trx41_01.htm

9.D.Tayloe, N7VE, “Letters to the Editor, Notes on “ideal” Commutating Mixers (Nov/dec 1999), “QEX, March/April 2001, p/61

1. Г.Брагин. Модернизированный ГПД для трансивера «YES-98M. ― Радио Дизайн N 14, c.3-7

11.Приставка для измерения индуктивности в практике радиолюбителя. С. Беленецкий.-Радио, 2005, №5, с.26

ж.Радио, 2005г. №10, 11

Доработка приемника. Как отмечалось в описании приемника, из-за конечного сопротивления сумматора степень подавления зеркальной боковой полосы значительно ниже теоретической (особенно это заметно во многозвенных фазовращателях-полифайзерах). Основной способ улучшения работы полифайзера (вплоть до теоретических пределов) — увеличение на порядки(!) входного сопротивления сумматора, например, применением повторителей напряжения на ОУ или на полевиках. В процессе дальнейших испытаний и экспериментов с приемником была проведена доработка схемы, позволяющая ЛЕГКО получить подавление, близкое к теоретическому пределу. При этом схема и конструкция приемника даже немного упрощается.
Для этого нужно (см. схему на рис.2 или ж.Радио, 2005, №10 стр.61-64)убрать резисторы R41, R45 и конденсатор С46, резистор R46 увеличить до 33кОм, а резистор R44 заменить проволочной перемычкой. На печатной плате (см.рис.8) следует разорвать соединение (перерезать дорожки) в 2-х местах

1.между точками соединяющими R37, С42 и R38, С43
2.между точками соединяющими R39,С44 и R40,R42, С41.
Сигнал теперь снимается с фазовращателя в одной точке через неинвертирующий вход ОУ (вх. сопротивление не менее сотни МОм). При этом ИЗМЕРЕННЫЙ коэф. передачи близок к 1. Занятно в этой схеме то, дополнительный сумматор не нужен, т.к. однополосный сигнал хорош его качества уже СФОРМИРОВАН (!!!) в самом фазовращателе. Причем, независимо от точки съема сигнала — пробовал снимать сигнал со всех четырех цепочек, разумеется по очереди.Впервые такое схемное решение промелькнуло на http://www.hanssummers.com/radio/polyphase/
И откровенно говоря, я не обратил на него серьезного внимания —
документация сделана от руки, кусочками — подумал, мол поленился автор дорисовать еще 3 ОУ на выходе фазовращателя. Пока сам на практике не убедился — работает и хорошо работает!
Разумеется, это в определенном смысле компромисное решение, позволяющее получить простыми средствами хорошие результаты в приемнике ценой отказа от классического способа снятия сигнала. При котором (здесь позволю себе процитировать поясняющий комментарий В.Т.Полякова из личной переписки по поводу способов снятия сигналов с полифайзера) «если снять еще и сигнал с противоположного по фазе выхода ФВ, инвертировать его и сложить с первым, то выходное напряжение удвоится. И более того, если оставшиеся два выхода соединить с уже использованными, выходные напряжения будут меньше зависеть от нагрузки ФВ. Видимо, так и рассуждал создатель этого ФВ с совершенно непроизносимой по-русски фамилией Gschwindt, опубликовавший схему то ли в немецком, то ли в венгерском журнале в 70-х годах.»

После такой доработки общий Кус получается порядка 130-150тыс, уровень собственных шумов на выходе примерно 27-30мВ – оптимальные на мой взгляд значения и в корректировке не нуждаются. можно скачать вариант чертежей печатных плат от Павла Семина (syomin) , выполненных в Sprint Layout 4.0 уже с учетом этой доработки, в которых удалось немного снизить размеры плат.

С момента публикации описания приемника уже несколько коллег повторили конструкцию и остались довольны качеством работы этого приемника. Ниже, тоже в качестве примера, приведены фото конструктивного исполнения Игорем Тредитом (Robin ). Игорь изготовил вариант печаной платы Павла Семина.

Важный момент — Игорь при повторении приемника столкнулся с небольшой проблемой (это единственный известный мне случай, но хочу подробнее рассмотреть этот вопрос – может кому-то пригодится) – из-за недостаточной амплитуды (менее 0,25В эфф) на выходе ГПД при включении диапазона 7МГц неустойчиво, вплоть до самовозбуждения на СВЧ, работали триггеры 74НС74. Причина, на мой взгляд, была в комбинации неудачного экземпляра 1533ЛА4, усиление которой сильно падает на частотах порядка 29-30МГц и напряжения смещения триггера DD2.1 (см. рис.2), которое из-за разброса сопротивлений R1, R2 может отличаться от оптимального. Лучшим способом было бы поставить более удачный экземпляр микросхемы DD3 (см.рис. 4) или «поиграться» значениями R1, R2(см. рис.2), но это легко сделать, если микросхемы установлены на панельках. А что делать, если они запаяны в плату? Остается подбор смещения значениями R1, R2 или поступить так, как сделал Игорь. Оставив напряжение питания коммутатора прежним – 8В, он уменьшил напряжение питания микросхемы DD2 до 6В, тем самым увеличив относительную амплитуду сигнала ГПД по отношению к порогу срабатывания триггера, который практически прямо пропорционально зависит от напряжения питания триггера.

Проще всего это сделать, подав питание на DD2 через резистор 62-100 ом (подбирается по устойчивой работе триггеров на диапазоне 7МГц). Последний нужной включить в разрыв печатного проводника (см. рис.8) между ножной 16 DD1 и конденсатором С2.

Конденсаторы для полифайзера-фазовращателя Игорь не подбирал – поставил из одной партии. И тем не менее степень подавления верхней боковой получилась высокая – значит в конструкции есть определенный технологический запас. Игорь (Robin ) очень доволен работой приемника. При проведении сравнительного прослушивания эфира на Радио-76М2 и этого ППП, отдает предпочтение последнему, отмечая его особую мягкость звучания и прозрачность эфира.

В заключение хочу поблагодарить коллег и единомышленников по форуму http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=4032

(Валерий RW3DKB, Сергей US5QBR, Андрей WWW, Павел syomin ,Юрий UR5VEB, Александр Т, Oleg_Dm., Tadas, Александр М, Alex007, Kestutis, US8IDZ, K2PAL , Victor, Игорь Robin и многих других) , посвященному проблемам и путям развития Т/ППП, тех,чей энтузиазм и прямо-таки фанатичная влюбленность в ТЕХНИКУ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ пробудили во мне, да и во многих, интерес и желание вновь заняться ППП, тех, кто заботливо и неустанно поддерживал настоящий водопад информации со всего мира о новинках и подходах, современных концепциях, методах и схемных реализациях техники ПП. Спасибо всем Вам друзья. Нас уже много — поклонников ТЕХНИКИ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ.

С удовлетворением могу отметить, что конструкция действительно получилась легка и доступна в повторении, при этом параметры получаются отличные, не хуже заявленных!

Например, коллега Олег Дмитриевич Потапенко, имеющий возможность инструментальных измерений после тщательного промера получил чувствительность 0,6мкВ, ДД2 порядка 107-109дБ и подавление верхней боковой – более 54дБ). Представляют несомненный интерес его результаты измерений ДД3 ППП двухчастотным методом, для чего применялись

генераторы с низким уровнем фазовых шумов IFR2040 от фирмы Aeroflex (она же IFR, еще ранее она же Marconi).
1. Подключаем к ППП два ГСС IFR2040 через сумматор с затуханием 3 дб.
Выходы обоих генераторов отключены — OFF
Измеряем напряжение шумов на выходе ППП милливольтметром В3-38Б.
Uш=19,5мВ
2. Измеряем чувствительность
Настраиваем генераторы
F1=3,3329 МГц (рабочая) выход – ON (включен)
F2=3,4349 МГц (помеха2) выход – OFF (отключен)
Подаем сигнал Uс1 = -111,8 dbm, при котором Uвых=62 мВ (С/Ш=10 дБ)
Если прибавить 3 дБ сумматора, получим

S=-114,8 dbm при С/Ш=10 дБ.

3. Включаем помехи с разносом 50 кГц, принимаем на частоте 2F1-F2=3,3329 МГц
F1=3,3839 МГц (помеха1) выход – ON
F2=3,4349 МГц (помеха2) выход – ON
Устанавливаем равные амплитуды сигналов
Uс1= Uс2=-13,3 dbm, при которых Uвых=62 мВ
4. Вычисляем ДД3 = -13,3-(-111,8) = 98,5 дБ

II. Для разноса 20 кГц

F1=3,3539 МГц (помеха1)
F2=3,3749 МГц (помеха2)
Uс1= Uс2=-14,3 dbm и ДД3 = -14,3-(-111,8) = 97,5 дБ

После этого я провел измерения чувствительности без сумматора
1. Закорачиваем вход ППП через 51 Ом Uш=17,5мВ
S = -116 dbm, при С/Ш = 10 дБ (Uвых=55 мВ)
2. Для разноса 50 кГц еще раз измерил ДД3
Uс1= Uс2=-14 dbm (или 44,6 мВ) при котором на выходе 55 мВ
ДД3 = -14 -(-116)-3 = 99 дБ

Приемник без корпуса, без экранировки, гетеродин самодельный кварцевый с кварцевым двухкристальным фильтром на выходе, источник питания Б5-29 (+14 В). Сигнал подавался без ДПФ, прямо на входной транс смесителя.
Очевидно, именно из-за отсутствия экранировки несколько плавают значения Uш, S от измерения к измерению.,