Приемник прямого преобразования для начинающих радиолюбителей пользуется неослабевающим интересом. Описанная конструкция работает на широко распространенных диапазонах 80 м, и 40 м. Поскольку наблюдается большой интерес к системам с прямым преобразованием частоты. Была разработана схема приемник прямого преобразования на 80 и 40 метров. На не дорогих и популярных деталях, которые найдутся практически у каждого радиолюбителя в ящике. При хорошем прохождении приемник обеспечивает прием сигналов как телеграфа (CW) так и (SSB) в полосах 3,5-17 МГц. Одним из недостатков, возникающих в результате прямого преобразования, является прием двух сигналов.
Как это работает?
Принцип прямого преобразования частоты уже объяснялся много раз. Но следует помнить, что акустический сигнал получается, как разность частот входного сигнала и сигнала от генератора. Приемник прямого преобразования принципиальная схема показана на рисунке.
— переключатель диапазона PZ1 80 / 40m
-коммутация LC (входных и генераторных) цепей
— потенциометры: P1 (регулировка громкости), P2 (грубая настройка), P3 (точная)
— T5-транзистор, обеспечивающий подключение малошумящих наушников
— переключатель питания PZ2 с Li-Ion 2×3,7В аккумуляторами (позволяет переключать с внешнего источника питания 12В на внутренний источник питания)
За тем проследим за ходом сигнала в схеме с прямым преобразованием из антенны до наушников. Вход P1 имеет функцию аттенюатора и в то же время регулятора громкости на входе антенны. Следующим элементом является резонансный контур, это входной фильтр 40 м, фильтрующий сигнал от антенны на вход усилителя транзистор T1 (переключатель PZ1 в верхнем положении, как на схеме). Конденсатор C1 вместе с основной катушкой L1 создает резонансный контур на частоте около 7,1 МГц. После установки переключателя PZ1 в нижней положение конденсатор C1 будет подключен к конденсатору C17, изменяя частоту резонансного контура примерно на 3,7 МГц.
Входной сигнал после усиления с T1 направлен на смеситель, состоящий из двух импульсных диодов D1-D2, соединенных встречно параллельно. Система работает как ключ, закрывая цепь с частотой, равной двойной частоте генератора. Важным свойством такого смесителя является то, что генератор должен быть настроен на частоту, вдвое превышающую частоту входного сигнала, что очень важно из-за большей стабильности генератора и меньшей способности проникать сигнала генератора в антенну.
Потенциометр R4 используется для точного баланса детектора. Генератор YFO на транзисторе T2 подает на детектор сигнал в диапазоне 3500-3600 кГц для диапазона 40 м и 1750-1900 кГц для диапазона 80 м. Рабочая частота генератора определяется рабочей частотой контура L2C5. Катушка L2 имеет отвод от середины обмотки и работает в диапазоне 40 м (нижняя половина замыкается на землю, используя вторую секцию переключателя PZ1, как на схеме). Настройка частоты генератора реализована с помощью варикапа D3 типа BB112.
В этом случае перестраивание происходит путем изменения напряжения, приложенного к катоду варикапа от потенциометра P2 (основная настройка). Дополнительный потенциометр P3 функционирует как простой прецизионный тюнер. Который обеспечивает точную настройку принимаемой станции (диапазон настройки не является постоянным и является самым большим в верхней части частотного диапазона). Лучшим решением для настройки точности и комфорта было бы использование многооборотного потенциометра, но — без использования шкалы — вы даже не можете определить приблизительную частоту приема.
Калибровка частоты сверху (прием 7.2 МГц) позволяет использовать конденсатор C19. Дополнительный конденсатор C18 полезен при калибровке частоты 3,8 МГц (может оказаться ненужным при точном выборе числа витков катушки). Диапазон настройки генератора в полосе 40 м ограничен снизу резистором R16.
После установки переключателя PZ1 в нижнее положение (диапазон 80 м) вся обмотка L2 работает, а диапазон настройки увеличивается за счет добавления дополнительного резистора R14. При правильно заданных диапазонах генератора в крайних положениях потенциометра P2 получается прием любительских полос 3,5-3,8 МГц и 7,0-7,2 МГц. На следующих двух транзисторах T3 и T4 построен двухступенчатый усилитель НЧ. Чтобы подключить наушники на выходе был добавлен дополнительный эмиттерный повторитель на транзисторе Т5. При использовании стереонаушников подключите их параллельно через соответствующее контактное соединение в гнезде для наушников.
Способ питания приемника, благодаря переключателю PZ2 возможно питать от внешнего источника питания около 12 В или от внутренних батарей, что удобно. Например, при работе в полевых условиях или устранении помех от сети электропитания. В любом случае схема генератора питается стабилизированным напряжением 5 В, выведенным из стабилизированного блока питания 78L05.иСборка и ввод в эксплуатацию приемник прямого преобразования на 80 и 40 метров. Вся схема приемника была собрана на односторонней плате (рисунок ).
Разумеется, такую плату можно подготовить вручную, взять фольгированный стеклотекстолит с размерами 100×75 мм, вырезать в виде квадратов со сторонами около 8 мм. Такие площадки, изолированные от общего провода, могут быть изготовлены любым способом (травление, фрезеровка или резак). Сборка элементов приемника на печатной плате показана на рисунке.
На другой стороне платы есть внутренний источник питания и все элементы управления и разъемы. Разъемы (антенна, питание и наушники) были прикреплены к задней стенке приемника, а потенциометры (P1, P2, P3) были установлены на передней панели. Слева был установлен переключатель диапазонов PZ1 рядом с катушками L1 и L2. Корпус приемника был изготовлен из стеклотекстолита полосок высотой 40 мм, спаянных вместе с монтажной платой. Верхняя и нижняя часть корпуса также могут быть выполнены из стеклотекстолита или алюминиевого листа. Конечно, каждый может выбрать другой металлический корпус, но предлагаемая конструкция выполняет свою задачу хорошо.
В любом случае целесообразно собрать элементы после подготовки всех компонентов корпуса и крепления регулирующих элементов и гнезд. Катушки схемы являются наиболее сложными, поэтому стоит обратить на них особое внимание, поскольку параметры приемника зависят в основном от них.
Катушки приемника были намотаны проволокой 0,4 на двух тороидальных сердечниках T50-2 с наружным диаметром 12,7 мм. Это красные сердечники с размерами 12,7×7,7×4,83 мм и AL = 4,9. Антенная катушка L1 (5uH) содержит 32 витка с отводом от 6 витка от соединения с общим проводом, и катушка связи L1 (тот же провод). Катушка генератора L2 (12.5uH) содержит 50 витков провода с отводом посередине, то есть после 25-го витка катушки (около 3.2uH). Все обмотки должны быть равномерно распределены по всей окружности, и после намотки рекомендуется проверить их с помощью измерителя индуктивности или мультиметра.
При включении схемы сначала проверьте значения напряжения на коллекторах транзисторов, если они близки к примерно половине напряжения питания. В случае существенных различий (которые могут иметь место с использованием транзисторов и другого коэффициента усиления), базовые резисторы должны быть скорректированы.
Убедившись, что рабочие напряжения всех транзисторов установлены правильно, необходимо проверить генератор. Выходную частоту приемника можно проверить с помощью частотомера, соединенного через конденсатор около 20 пФ, например, с резистора R4 или дополнительным приемником (с короткой антенной в виде провода), подобной нашему приемнику (в начале резистор R6 должен быть установлен на максимальный сигнал). Чтобы получить нижний и верхний диапазоны, выполните следующие операции в крайних положениях основной ручки настройки.
Сначала установите ползунок P2 в крайнее правое положение (P3 может быть посередине), а переключатель PZ1 — в положение 80 м. Если напряжение на катоде диода близко к 5 В, крайние выводы потенциометра P2 должны быть заменены. При таких настройках частота генератора должна быть немного выше 1,9 МГц. Если частота не совпадает ее корректируем конденсатором (C19) точно до значения 1900 кГц, что соответствует принятой частоте 3,8 МГц. Если этого не может быть достигнуто с помощью конденсатора, вам нужно будет отрегулировать конденсатор C5 (уменьшение приведет к увеличению частоты). Если возникнет желание откорректировать число витков катушки L2, это нужно сделать симметрично, то есть по обе стороны от отвода.
После перемещения PZ1 до 40 м частота должна быть близка к 3,6 МГц. Лучше, если она будет немного выше, потому что тогда его можно легко отрегулировать, подбором конденсатора C18. Также может потребоваться перемещение отвода, что физически не так просто, потому что тогда вы должны намотать на одну сторону, а с другой — отматывать ту же самую часть витков катушки. В любом случае вам нужно получить ровно 3600 кГц, что соответствует принятой частоте 7.2 МГц. Может случиться так, что ранее установленное значение 1900 кГц изменилось, поэтому вам нужно снова его исправить, пока он не будет работать.
Установка более низких значений частоты будет проще, если вы сначала включите установочный потенциометр R16 вместо, например, 47k. После установки P2 в крайнее левое положение и PZ1 до 40 м, значение R16 должно быть выбрано так, чтобы частота генератора составляла 3500 кГц, что соответствует принятой частоте 7,0 МГц. В свою очередь, после перемещения PZ1 до 80 м, значение R14 должно быть выбрано так, чтобы частота генератора составляла 1750 кГц (полученная частота 3,5 МГц).
Если невозможно получить настройку нижних диапазонов таким образом, где работают телеграфные станции, это означает, что диапазон настройки слишком мал то надо увеличить конденсатор C20, но вся операция настройки должна быть выполнена заново. Эта проверенная процедура также будет полезна при настройке более узких диапазонов, ограниченных, например, наиболее используемым SSB участка. В этом случае вместо варикапа D3 BB112 вы можете использовать другой вариант с меньшим диапазоном (может быть достаточно двух диодов BB105).
При настроенном генераторе, конечным этапом настройки приемника будет проверка его работы с подключенной антенной. Также стоит попытаться выбрать значение конденсатора C1 для самого сильного сигнала принимаемой станции в середине диапазона 40 м. Наконец, установите ползунок R6 в наилучшее соотношение сигнал / шум.
Последним шагом будет создание временной шкалы частот вокруг потенциометра P2
Потенциометр R4, используемый для точного баланса детектора, можно установите минимальный сигнал на резисторе R3 с помощью, например, вч пробника к мультиметру. При сопряжении диоды R4 могут быть опущены, например, путем замыкания частей провода. Приемник с двух диапазонной антенной 80/40 м позволил принять достаточное количество местных и зарубежных станций CW / SSB. Антенна диполь: 2×19,5 м, соединенный одним коаксиальным кабелем.
Случилось так, что в определенное время и в особых условиях распространения радиоволн можно было слышать станции в приемнике на частоте 40 м независимо от настройки частоты. Этот нежелательный эффект снижается после включения аттенюатора P1. Использование этого аттенюатора также было необходимо в случае близкой, сильной радиостанции — соседей. Любительские диапазоны 80 м и 40 м в течение дня обычно подходят для ближней радиосвязи. Ночью эти диапазоны «открываются», и можно слушать европейские страны и даже станции с других континентов (DX).