Закрыть ... [X]

Приемник радионаблюдателя своими руками

 

 Простой приёмник наблюдателя
shema_priemnika
Простой приёмник наблюдателя на двухзатворных полевых транзисторах, например, импортные серий BF9xx, доступны и дёшевы. У них относительно малый разброс параметров, малые шумы и большая крутизна.

При этом они хорошо защищены от пробоя статическим электричеством. На таких транзисторах можно конструировать простые и эффективные смесители для радиоприёмников. На рис. 1 показана типовая схема такого смесителя.

smesitel

Напряжение сигнала подают на первый затвор транзистора, а напряжение гетеродина (генератора плавного диапазона, ГПД) — на второй Динамический диапазон смесителя (по интермодуляции — около 70 дБ, по блокированию — более 90 дБ) достигает максимального значения при напряжении смещения на затворах транзистора, близком к нулю. Высокое выходное сопротивление транзистора (10…20к0м) хорошо согласуется с широко распространёнными магнитострикционными электромеханическими фильтрами на частоту 500 кГц, а малый ток стока (примерно 1… 1,5 мА) позволяет применить непосредственное включение обмотки возбуждения ЭМФ. При этом значительная крутизна преобразования (примерно 1,5…2мА/В) обеспечивает получение приемлемой чувствительности приёмника даже без УПЧ. Высокое входное сопротивление по обоим входам существенно упрощает согласование смесителя с преселектором и ГПД.

На основе этих смесителей, используя дисковый ЭМФ на частоту 500 кГц со средней полосой пропускания, за приемник радионаблюдателя своими руками пару часов неспешной, в удовольствие, работы был изготовлен простой как по схеме, так и в налаживании достаточно чувствительный и помехоустойчивый приёмник наблюдателя на диапазон 80 метров. Его схема представлена на рис. 2. Входной сигнал с уровнем 1 мкВ поступает на регулируемый аттенюатор, выполненный на сдвоенном переменном резисторе R27. В сравнении с одинарным резистором подобное решение обеспечивает глубину регулировки ослабления более 60 дБ во всём КВ диапазоне, что позволяет обеспечить оптимальную работу приёмника практически с любой антенной.

Далее сигнал поступает на входной диапазонный полосовой фильтр, образованный элементами L1, L2, С2, СЗ, С5 и С6 с внешне ёмкостной связью через конденсатор С4. Показанное на схеме подключение аттенюатора к первому контуру через ёмкостный делитель С2СЗ рекомендуется для низкоомных антенн (четвертьволновый «луч» длиной около 20 м, диполь или «дельта» с фидером из коаксиального кабеля). Для высокоомной антенны в виде отрезка провода длиной, значительно меньшей четверти длины волны, выход аттенюатора (верхний по схеме вывод резистора R27.2) следует подключить к выводу Х1 платы, соединённому с первым контуром входного фильтра через конденсатор С1. Способ подключения конкретной антенны подбирают экспериментально по максимальной громкости и качеству приёма.

Двухконтурный ДПФ оптимизирован под сопротивление антенны 50 Ом и сопротивление нагрузки 200 Ом (R4) Коэффициент передачи ДПФ за счёт трансформации сопротивлений составляет примерно +3 дБ. Так как с приёмником может применяться антенна любой случайной длины, а при регулировке аттенюатором сопротивление источника сигнала на входе ДПФ может меняться в широком диапазоне, на входе фильтра установлен согласующий резистор R1, обеспечивающий в таких условиях достаточно стабильную АЧХ. Выделенный ДПФ сигнал с уровнем не менее 1,4 мкВ поступает на вход смесителя — первый затвор транзистора VT1. На его второй затвор через конденсатор С7 поступает напряжение сигнала гетеродина с уровнем 1 …3 Вэфф.

Сигнал промежуточной частоты (500 кГц), являющийся разностью частот гетеродина и входного сигнала, с уровнем порядка 25…35 мкВ выделяется в цепи стока транзистора VT1 контуром, образованным индуктивностью обмотки фильтра Z1 и конденсаторами С12 и С15. Цепи R11C11 и R21C21 защищают общую цепь питания смесителей от попадания в неё сигналов гетеродина, промежуточной и звуковой частоты.

Первый гетеродин приёмника выполнен по схеме ёмкостной трёхточки на транзисторе VT2. Контур гетеродина образуют элементы L3C8—С10. Частоту гетеродина можно перестраивать конденсатором переменной ёмкости С38 в полосе 4000…4300 кГц (с некоторым запасом по краям). На диапазоне 80 метров любительские радиостанции используют нижнюю боковую полосу, а тракт ПЧ приёмника (см. ниже) ориентирован на выделение верхней боковой полосы. Чтобы обеспечить инвертирование боковой полосы принимаемого сигнала, частота ГПД должна лежать выше любительского диапазона 80 метров. Резисторы R2, R5 и R7 определяют и жёстко задают (за счёт глубокой ООС) режим работы транзистора по постоянному току. Резистор R6 улучшает спектральную чистоту (форму) сигнала. Питание обоих гетеродинов (+6 В) стабилизировано интегральным стабилизатором DA1. Цепи R10C14C16 и R12C17 защищают общую цепь питания обоих гетеродинов и развязывают их друг от друга.

Основную селекцию сигналов в приёмнике выполняет ЭМФ Z1 со средней полосой пропускания шириной 2,75 кГц В зависимости от типа применённого ЭМФ селективность по соседнему каналу (при расстройке на 3 кГц выше или ниже полосы пропускания) достигает 60…70 дБ. С его выходной обмотки, настроенной в резонанс конденсаторами С19, С22, сигнал поступает на смесительный детектор, выполненный на транзисторе VT4, по схеме, аналогичной первому смесителю. Его высокое входное сопротивление позволило получить минимально возможное затухание сигнала в ЭМФ (порядка 10… 12 дБ), и поэтому на первом затворе транзистора VT4 уровень сигнала составляет не менее 8…10 мкВ.

Второй гетеродин приёмника выполнен на транзисторе VT3 почти по такой же схеме, что и первый, только вместо катушки индуктивности применён керамический резонатор ZQ1. В этой схеме генерация колебаний возможна только при индуктивном сопротивлении цепи резонатора (когда частота колебаний находится между частотами последовательного и параллельного резонансов). Нередко в подобных приёмниках во втором гетеродине используют довольно дефицитный комплект — кварцевый резонатор на 500 кГц и ЭМФ с верхней полосой пропускания. Это удобно, но заметно удорожает приёмник. В нашем приёмнике в качестве частотозадающего элемента применён широко распространённый керамический резонатор на 500 кГц от пультов на ДУ, имеющий широкий межрезонансный своими интервал (не менее 12… 15 кГц). Конденсаторами С23 и С24 второй гетеродин легко перестраивается по частоте в пределах минимум 493…503 кГц и, как показал опыт, при исключении прямых температурных воздействий имеет достаточную для практики стабильность частоты.

Благодаря этому свойству для приёмника подходит практически любой ЭМФ со средней частотой около 500 кГц и полосой пропускания 2,1…3,1 кГц [2]. Это может быть ЭМФ-11Д-500-3,0В или ЭМФДП-500Н-3,1 или ФЭМ-036-500-2,75С, использованный автором. Буквенный индекс указывает, какую боковую полосу относительно несущей выделяет данный фильтр — верхнюю (В) или нижнюю (Н), или же частота 500 кГц приходится на середину (С) полосы пропускания фильтра. В нашем приёмнике это не имеет значения, поскольку при налаживании частоту второго гетеродина устанавливают на 300 Гц ниже полосы пропускания фильтра, и в любом случае будет выделяться верхняя боковая полоса.

Сигнал второго гетеродина частотой около 500 кГц (в авторском экземпляре 498,33 кГц) и напряжением примерно 1.5…3 Вэфф поступает на второй затвор транзистора VT4. В результате преобразования спектр сигнала переносится в область звуковых частот. Коэффициент преобразования (усиления) детектора — около 4.

Выделенный на резисторе R17 сигнал звуковой частоты амплитудой 30…40 мкВ проходит трёхзвенный ФНЧ (C26R19C27R20C29) с частотой среза примерно 3 кГц. Очищенный от паразитных продуктов преобразования и остатков сигнала второго гетеродина сигнал через разделительный конденсатор С28 поступает на вход УЗЧ (вывод 3 микросхемы DA2) [3]. Для получения требуемой чувствительности и обеспечения эффективной работы АРУ коэффициент усиления УЗЧ повышен до 500 за счёт элементов цепи ООС (R22C30). Нагрузка УЗЧ — регулятор громкости R26 подключён через дополнительный однозвенный ФНЧ (R25C37) с частотой среза примерно 3 кГц. Фильтр снижает внеполосные шумы, что заметно повышает комфортность прослушивания эфира на современные широкополосные малогабаритные динамические головки или низкоомные телефоны.

Сигнал с выхода УЗЧ детектируется диодами VD1. VD2, и управляющее напряжение АРУ поступает в цепь затвора регулирующего транзистора VT5. Как только уровень напряжения превысит пороговый (около 1 В), транзистор откроется и образованный им и резистором R20 делитель напряжения стабилизирует выходной сигнал звуковой частоты на уровне примерно 0,65…0,7 ВЭфф, что соответствует максимальной выходной мощности примерно 60 мВт. При такой мощности современные импортные динамики с высоким КПД способны озвучить трёхкомнатную квартиру, а вот для некоторых типов отечественных динамиков этого может оказаться мало. В этой ситуации можно повысить в два раза пороговое напряжение АРУ. установив в качестве VD1, VD2 красные светодиоды и увеличив напряжение питания УЗЧ до 12 В.

В режиме покоя или при работе на высокоомные головные телефоны приёмник достаточно экономичен — потребляемый ток не превышает 12 мА С динамической головкой с сопротивлением 8 Ом при максимальной громкости звучания потребляемый ток может достигать 45 мА. Для питания приёмника годится любой промышленный или самодельный блок питания, обеспечивающий стабилизированное напряжение +9 В при токе не менее 50 мА. Для автономного питания удобно применить гальванические элементы, размещённые в специальном контейнере, или аккумуляторы.

Например, аккумуляторная батарея HR22 (типоразмера «Крона») с напряжением 8.4 В и ёмкостью 200 мА-ч обеспечивает более чем трёхчасовое прослушивание эфира на динамическую головку при средней громкости и более десяти часов на высокоомные телефоны.Все детали приёмника, кроме разъёмов, переменных резисторов и КПЕ, смонтированы на плате размерами 45×160 мм из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Чертежи платы со стороны печатных проводников и расположением деталей приведены на рис.

pechatka_priem

Транзисторы VT1,VT4 могут быть любыми из серий BF961, BF964, BF980, BF981 или отечественные серии КП327. Для некоторых указанных типов, возможно, придётся подобрать номинал резистора в цепи истока для получения тока стока 1 …2 мА. Для гетеродинов подойдут импортные транзисторы структуры п-р-п — 2SC1815, 2N2222 или отечественные КТ312, КТ3102, КТ306, КТ316 с любыми буквенными индексами. Полевой транзистор 2N7000 может быть заменён его аналогами BS170, BSN254, ZVN2120A, КП501А. Диоды 1N4148 — любыми кремниевыми, например, КД503, КД509, КД521, КД522 с любым буквенным индексом.

Постоянные резисторы — любого типа мощностью рассеивания 0,125 или 0,25 Вт. Детали, устанавливаемые навесным монтажом на шасси, также могут быть любого типа. Сдвоенный переменный резистор R27 может иметь сопротивление 1…3,3к0м, a R26 — 47…500 Ом. Конденсатор настройки С38 — малогабаритный с воздушным диэлектриком и максимальной ёмкостью не менее 240 пФ, например, малогабаритный КПЕ от транзисторного радиовещательного приёмника. Конденсатор следует оснастить простейшим верньером с замедлением 1:3…1:10.

Контурные конденсаторы — малогабаритные керамические КД, КТ, КМ, КЛГ, КЛС, К10-7 с малым ТКЕ (групп ПЗЗ, М47 или М75) или аналогичные импортные (дисковые оранжевые с чёрной точкой или многослойные с нулевым ТКЕ — MP0). Подстроечные конденсаторы — CVN6 фирмы BARONS или аналогичные малогабаритные. Конденсаторы С26 и С29 желательно применить термостабильные плёночные, металлоплёночные, например, серий MKT, МКР и аналогичные. Остальные блокировочные керамические и оксидные — любого типа, импортные, малогабаритные. В качестве катушек ДПФ L1 и L2 применены стандартные малогабаритные дроссели ЕС24 индуктивностью 22 мкГн. Такой вариант позволяет отказаться от столь нелюбимых многими начинающими радиолюбителями самодельных катушек.

Катушка гетеродина L3 — самодельная Для её намотки использован готовый каркас с подстроечником диаметром 2,8 мм из феррита 600НН и экраном от стандартных контуров ПЧ 465 кГц отечественных транзисторных радиоприёмников.  Для получения индуктивности 8,2 мкГн требуется 31 виток провода диаметром 0,17…0,27 мм. После намотки катушки равномерно в трёх секциях внутрь каркаса ввинчивают подстроечник, и затем эту конструкцию заключают в алюминиевый экран. Штатный цилиндрический магнитопровод не используют. Вообще, в качестве каркаса самодельных катушек можно применить любые доступные радиолюбителю, разумеется, с соответствующей корректировкой печатных проводников. Очень удобны и термостабильны импортные от контуров ПЧ 455 кГц,  подстроечником которого служит ферритовый горшок, имеющий резьбу на наружной поверхности и шлиц под отвёртку. Провод во всех вариантах диаметром 0,17…0,27 мм.

Как уже отмечалось выше, в ДПФ в качестве катушек индуктивности применены стандартные импортные малогабаритные дроссели типа ЕС24 и аналогичные. Разумеется, если приобрести готовые дроссели требуемой индуктивности проблематично, можно применить и в ДПФ самодельные катушки, рассчитав число витков по приведённым выше формулам. И наоборот, если возникнут трудности с намоткой самодельных катушек, в качестве L3 также можно применить готовый импортный дроссель 8,2 мкГн. Дроссель L4 — любой готовый с индуктивностью в пределах 70…200 мкГн. Его можно изготовить самостоятельно, намотав 20—30 витков проводом ПЭВ-2 0,15 на магнитопроводе типоразмера К7х4х2 (К10x6x3) из феррита проницаемостью 600…2000 (большее число витков соответствует меньшим значениям диаметра и/или проницаемости).

Правильно смонтированный приёмник с исправными деталями начинает работать, как правило, при первом же включении. Тем не менее полезно провести все операции по его налаживанию в последовательности, изложенной ниже. Регулятор громкости устанавливают в положение максимального сигнала. С помощью мультиметра, включённого в разрыв цепи питания, проверяют, что потребляемый ток не превышает 12…15 мА и в динамике прослушивается собственный шум приёмника. Затем, переключив мультиметр в режим измерения постоянного напряжения. измеряют напряжения на выводах микросхемы DA2 и транзисторов. Они должны соответствовать данным, приведённым в табл. 1 и 2.

Далее проводят простейшую проверку общей работоспособности основных узлов. При исправном УЗЧ прикосновение руки к выводу 3 DA2 должно вызывать появление в динамике громкого, рычащего звука. Прикосновение к общей точке соединения элементов С27, R19, R20 должно привести к появлению такого же по тембру звука, но заметно меньшей громкости — это включилась в работу АРУ. Проверяем токи стоков полевых транзисторов по падению напряжения на истоковых резисторах R9 и R16. Если оно превышает 0,44 В (т. е. ток стока транзистора превышает 2 мА), следует увеличить сопротивление истоковых резисторов и добиться уменьшения тока стока до 1 …1,5 мА.

Для установки расчётной частоты второго гетеродина снимаем технологическую перемычку J2 и вместо неё к этому разъёму подключаем частотомер. При этом транзистор VT4 выполняет функцию развязывающего (буферного) усилителя сигнала второго гетеродина, что практически полностью устраняет влияние частотомера на точность установки частоты. Это удобно не только на этапе налаживания, но в дальнейшем, в процессе эксплуатации, позволяя проводить оперативный контроль, а при необходимости и подстройку частот гетеродинов без полной разборки приёмника. Требуемую частоту устанавливают, подбирая конденсатор С24 (грубо) и подстройкой конденсатора С23 (точно). Возвращают на место перемычку J2 и аналогично, подключив частотомер вместо технологической перемычки J1, проводят проверку, а при необходимости и укладку (подстройкой индуктивности L3) и диапазон перестройки ГПД окажется излишне широк, что вполне вероятно при использовании КПЕ с большей максимальной ёмкостью, последовательно с ним можно включить дополнительный растягивающий конденсатор, требуемую ёмкость которого надо будет подобрать самостоятельно.

Для настройки

в резонанс входной и выходной обмоток ЭМФ с ГСС на первый затвор транзистора VT1 через конденсатор ёмкостью 20… 100 пФ подают немодулированный сигнал с частотой, соответствующей середине полосы пропускания фильтра. Подборкой конденсаторов С12, С22 (грубо) и точной подстройкой конденсаторами С15, С19 настраивают фильтр по максимуму выходного сигнала. Во избежание срабатывания АРУ уровень сигнала ГСС поддерживают таким, чтобы сигнал на выходе УНЧ не превышал 0,4 Вэфф. Как правило, для ЭМФ неизвестного происхождения неизвестно даже ориентировочное значение резонансной ёмкости, а оно, в зависимости от типа ЭМФ, может быть в пределах от 62 до 150 пФ. Для нормальной работы приёмника на диапазоне 80 метров желательно подключить наружную антенну длиной не менее 10…15 м. При питании приёмника от батарей полезно подключить заземление или провод, противовес такой же длины. Неплохие результаты может дать использование в качестве заземления металлических труб водоснабжения, отопления или арматуры балконного ограждения в панельных железобетонных зданиях.


Источник: http://varikap.ru/prostoj-priyomnik-nablyudatelya/


Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:



Схема простого КВ приемника наблюдателя на любой радиолюбительский диапазон Что можно подарить маме сделать своими руками


Приемник радионаблюдателя своими руками Приемник радионаблюдателя своими руками Приемник радионаблюдателя своими руками Приемник радионаблюдателя своими руками Приемник радионаблюдателя своими руками Приемник радионаблюдателя своими руками

ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ