Конструктивные особенности
Дроссель наматывается на каркас диаметром 12 мм в два слоя. Толщина провода - 1 мм, длинна намотки - 25 мм. На транзисторы VT8, VT9 следует повесить маленькие радиаторы. Транзисторы ѴТ10, Ѵ12 и ѴТ11, Ѵ13 вынесены из печатной платы на радиаторы. Транзи-стор ѴТ6, на котором выполнена цепь начального смещения рабочей точки, для лучшей термостабилизации вынесен из печатной платы и закреплен на одном из радиаторов оконечного каскада. Питание от источника питания подается на коллекторы выходных транзисторов оконечного каскада, от них на печатную плату усилителя мощности.
Ток покоя оконечного каскада следует устанавливать в пределах 75...95 мА, поскольку при меньшей величине ухудшаются частотные свойства мощных транзисторов. При первом запуске усилителя мощности рекомендуется включить в цепь коллекторов мощных транзисторов резисторы по 4 Ом 5 Вт, эти резисторы ограничат ток коллекторов и тем самым спасут транзисторы оконечного каскада в случае каких-либо неисправностей. Если при первом запуске ваш усилитель возбуждается, то следует проверить RC-цепи: R12C15, R10C14, R25C25 и конденсатор СЮ.
Данный усилитель обладает отличной переходной характеристикой, способен работать на низкоомную нагрузку порядка 2 Ом, хорошо отрабатывает скачок в виде ступеньки благодаря широкой полосе пропускания.
Следует отметить, что на пути прохождения НЧ сигнала в усилителе нет разделительных конденсаторов, не считая входного СЗ, ко* торый можно также исключить, что позволит без ослабления и внесения фазовых искажений усиливать НЧ сигнал. Таким образом, данный усилитель обладает идеальной фазочастотной характеристикой.
5
Схема АМ-радиостанции Изумруд-АМ-27
Радиостанция работает на фиксированной частоте на одном из каналов диапазона 27 МГц с амплитудной модуляцией, имеет кварцевую стабилизацию частоты как передатчика, так и приемника. При ее разработке особое внимание уделялось доступности элементной базы и простоте изготовления. Дальность связи между двумя такими радиостанциями на открытой местности около 1000 метров, в условиях города — 300—1000 м.
Технические характеристики:
рабочая частота..............................................................27,12 МГц;
чувствительность приемного тракта при соотношении сигнал/шум 3/1..........0,9 мкВ;
выходная мощность передатчика.......................................0,5 Вт;
модуляция.......................................амплитудная, глубиной 30 %;
напряжение питания..................................................................9 В;
ток потребления при передаче, не более...........................0,3 А;
ток потребления при приеме, при средней громкости, не более..............0,04 А;
номинальная мощность УЗЧ.............................................0,25 Вт.
Принципиальная схема радиостанции показана на рис. 96. Смена режимов «прием-передача» производится переключателем S1 типа П2К на четыре направления. Переключатель не имеет фиксации, и в режиме передачи его кнопку нужно удерживать в нажатом состоянии, в отпущенном — включается прием. На схеме S1 показан в положении «прием». В этом режиме питание поступает через секцию S1.2 на приемный тракт, выполненный на микросхеме К174ХА2.
Сигнал от телескопической антенны через удлинительную катушку L1 поступает на УРЧ на транзисторе VT1. Входного контура нет, только настроенный на рабочий диапазон контур L2C2 на выходе этого каскада. Далее через катушку связи L3 сигнал проходит на преобразователь частоты микросхемы. Гетеродин также входит в состав микросхемы. Никаких дополнительных кварцевых генераторов не требуется. Резонатор включается в цепь обратной связи гетеродина между выводами 4 и 6. Гетеродинный контур — L4C8.
На выходе преобразователя включен контур L5C9, настроенный на промежуточную частоту 465 кГц (или другую, в зависимости от имеющихся резонаторов). С катушки связи L6 сигнал поступает на вход УПЧ. Пьезокерамический фильтр отсутствует, что приводит к снижению селективности по соседнему каналу, но дает простор для выбора кварцевых резонаторов, поскольку ПЧ может быть легко установлена любая в пределах 200—1500 кГц. К тому же увеличивается чувствительность приемного тракта, так как пьезо-фильтр обычно вносит значительные затухания. Преддетекторный контур — L7C13, он настроен на такую же частоту, как и L5C9. Таким образом, селективность приемника по соседнему каналу определяется двумя контурами: L5C9 и L7C13.
Детектор диодный, выполнен на VD1, он подключен к контуру полностью, без катушек связи и отводов. С его выхода напряжение 34 поступает через регулятор громкости R13 на усилитель 34 и через резистор R6 на вход системы АРУ. Задержка АРУ зависит оТ емкости конденсатора С7.
Передатчик радиостанции — двухкаскадный. Задающий генератор собран на транзисторе VT3, усилитель мощности на VT2. Частота несущей определяется резонансной частотой кварцевого резонатора Q2, а контур L9C20 настроен на эту частоту. Амплитудная модуляция осуществляется в базовой цепи транзистора VT2, напряжение 34 поступает через дроссель DL2 и несколько смещает рабочую точку VT2, таким образом, изменяя амплитуду ВЧ-напря-жения на его выходе. Коэффициент модуляции зависит от соотношения резисторов R15 и R16. Связь между задающим генератором и усилителем мощности емкостная, через конденсатор С19. На выходе усилителя мощности включен однозвенный П-образный контур C16L8C17, согласующий выход передатчика с антенной и подавляющий гармоники.
УЗЧ используется общий для приемного и передающего трактов. При приеме напряжение 34 поступает на его вход с регулятора громкости R13, а выходной сигнал — на динамик. При передаче к входу УЗЧ подключается электретный микрофон, а к выходу — базовая цепь транзистора VT2. УЗЧ — двухкаскадный; первый каскад на транзисторах VT4 и VT5, включенных по схеме составного транзистора, позволяет получить необходимый коэффициент усиления. Второй каскад — двухтактный на транзисторах разной структуры VT6 и VT7. Рабочая точка усилителя выставляется подбором сопротивления R22*.
В радиостанции можно использовать любые малогабаритные резисторы общего применения, например ВС-0,25 или МЛТ-0,125. Электролитические конденсаторы — К50-16, К50-35, К53-21 или аналогичные импортные, остальные — КМ, КД, КТ, К10-7 или аналогичные. Транзистор КТ630 можно заменить на КТ603, КТ608. Транзисторы КТ368 можно заменить на КТ3102, КТ316. Транзисторы КТ315 могут быть с любыми буквенными индексами. КТ814 и КТ815 можно заменить на КТ502 и КТ503. Диод Д9 заменяется на Д2, Д18, Д20, ГД507 с любым буквенным индексом.
Электретный микрофон в данном случае — МКЭ-3, но подойдет любой с встроенным усилителем, например от электронного телефонного аппарата или кассетного магнитофона. Если микрофон имеет два вывода, то конденсатор С23 исключают, а сигнал снимают на С24 с точки соединения микрофона с R21. Динамик — любой малогабаритный с сопротивлением звуковой катушки 4—16 Ом. Кварцевые резонаторы: Q1 на 26,655 МГц или на 27,585 МГц, резонатор Q2 на 27,12 МГц, например из набора «Кварц-17». Но могут быть и на другие частоты. Важно, чтобы Q2 был на частоту из диапазона 27 МГц, a Q1 отличался от него на 200—1500 кГц, но желательно на 465 кГц. Можно даже брать резонаторы на вдвое меньшие частоты, чем требуется, например Q2 на 13,5 МГц, а Q1 — на 14 МГц, при этом резонаторы возбуждаются на вторых гармониках, и контур L9C20 настраивается на 27 МГц, а контур L4C8 — на 28 МГц. Таким образом, ПЧ получается 1000 кГц. Возможны и другие варианты.
Высокочастотные катушки наматываются на полистироловых каркасах диаметром 5 мм от субмодулей радиоканалов телевизоров ЗУСЦТ или от КВ-радиовещательных приемников. Сердечник цилиндрический диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм из феррита 100НН или 50ВЧ. Можно использовать каркасы катушек от декодеров ПАЛ или МЦ телевизоров ЗУСЦТ с сердечниками из феррита 400НН, но чувствительность получится немного хуже. Все катушки заключены в алюминиевые экраны. Катушка L1 содержит 18 витков, L2 — 9 витков, L3 — 3 витка, L4 — 9 витков, L8 — 8 витков, L9 — 9 витков. Провод ПЭВ диаметром 0,2—0,3 мм.
Катушки L5—L7 — готовые контура ПЧ от карманного радиоприемника «Селга-405». Конденсаторы С9 и С13 взяты вместе с контурами. Эти контура можно взять от любого приемника с ПЧ 465 кГц, но вместе со своими конденсаторами. Впрочем, если ПЧ будет не 465 кГц, эти конденсаторы все равно придется подбирать. Дроссели DL1 и DL2 намотаны на ферритовых кольцах К7х4х2 марки 400НН, они содержат по 100 витков провода ПЭВ диаметром 0,2—0,3 мм.
Настройку следует начинать с УЗЧ, его режим устанавливается подбором сопротивления R22*, при этом в точке соединения эмиттеров VT6 и VT7 напряжение должно быть равно половине напряжения питания (4,5 В). Настройка контуров радиоприемного тракта производится по общепринятой методике. Подробно об этой радиостанции рассказано в [42].
6
Схема мобильной СВ-радиостанции (дальность 2-30км)
js-banner off
Радиостанция предназначена для работы в автомобиле, катере в стационарных условиях. Для ее питания требуется источник постоянного тока напряжением 12—15 В с током не менее 1 А. Дальность связи с аналогичной радиостанцией составляет около 2—5 км в городе, до 15 км на автотрассе и до 30 км при работе в стационарном режиме на полноразмерную антенну, расположенную на мачте. Радиостанция работает с антенной, имеющей волновое сопротивление 75 Ом. Выходная мощность передатчика при напряжении питания 12 В на нагрузке 75 Ом — 3 Вт. Принципиальная схема радиостанции показана на рис. 81.
Приемный тракт построен по упрощенной схеме на основе микросхемы К174ХА26. Схема приемника — супергетеродинная, с одним преобразованием частоты. Сигнал из антенны поступает непосредственно на вход УРЧ на транзисторе VT1 без входного контура. Диоды VD1 и VD2 защищают входной транзистор от перегрузки при неисправности реле К1, а также от наводок с выхода передатчика через емкость контактов реле.
В коллекторной цепи транзистора VT1 включен контур, настроенный на середину рабочего участка диапазона. Напряжение сигнала на преобразователь частоты микросхемы А1 поступает с этого контура через емкостный делитель из конденсаторов СЗ и С4, входящих в состав контура.
В этой схеме используется собственный гетеродин микросхемы А1. Выбор каналов производится при помощи простого переключения кварцевых резонаторов при помощи переключателя S1.1.
Число каналов — 4, но каналов может быть сколь угодно много, все зависит от наличия нужных кварцевых резонаторов и переключателя на такое количество положений. Со стандартным галетным переключателем с керамическими платами число каналов может быть доведено до 11-ти. Можно также сделать набор картриджей, в которых установить по два резонатора — один для приемного тракта, другой для передающего — и подключать их к радиостанции при помощи отдельного ВЧ-разъема. Число каналов при этом неограниченно. Можно сделать отдельные переключатели каналов для приемника и передатчика, тогда можно будет работать на разнесенных частотах.
С выхода преобразователя частоты сигнал ПЧ 465 кГц поступает через пьезокерамический фильтр Z1 на усилитель-ограничитель ПЧ и частотный детектор. В фазосдвигающей цепи частотного детектора работает контур L2C10, настроенный на частоту ПЧ. С выхода детектора (вывод 10 микросхемы) ЗЧ-сигнал поступает через фильтр R6C13 и регулятор громкости R7 на простой двух-каскадный УЗЧ на транзисторах VT2—VT4 с двухтактным выходным каскадом. Системы шумоподавления в ее классическом представлении нет, имеется только простой ФНЧ на R6C13, который «обрезает» высокочастотные составляющие ЗЧ-сигнала, таким образом, значительно снижая уровень шумов. Подобрав номинал С13, можно установить такой порог подавления, при котором шумы практически не будут слышны, но сигнал тонального вызова и речь будут громкими и разборчивыми, хотя и несколько «бубнящими». Приемный тракт питается напряжением 6,5 В от параметрического стабилизатора на транзисторе VT9.
Передатчик выполнен на двух транзисторах VT5 и VT6; на транзисторе VT6 собран задающий генератор, в котором осуществляется частотная модуляция, на VT5 — усилитель мощности с выходом, согласованным на нагрузку 75 Ом. Переключение каналов производится так же, как и в приемном тракте — при помощи переключения резонаторов секцией переключателя S1.2.
Частотная модуляция производится путем небольшого, управляемого низкочастотным сигналом, сдвига частоты резонанса кварцевого резонатора при помощи последовательной LC-цепи, состоящей из дросселя L9 и варикапной матрицы VD5. Микрофонный усилитель-ограничитель собран на двух транзисторах VT7 и VT8. Микрофон применяется динамический. Для формирования сигнала вызова служит цепь R18C27, включаемая кнопкой SK1 между входом и выходом этого усилителя, переводя его таким образом в генераторный режим.
Радиостанция собрана в металлическом корпусе размерами 180x180x55 мм (размеры стандартной автомагнитолы). Корпус разделен на три экранированных отсека, в одном располагается плата приемного тракта, в другом смонтирован на контактных лепестках объемным монтажом передатчик, в третьем располагается галетный переключатель каналов. Все кварцевые резонаторы распаяны непосредственно на керамических панелях этого переключателя (S1), а соединение с приемником и передатчиком выполнено наикратчайшими проводниками. Эскизы печатных плат радиостанции и расположение деталей на них представлены на рис. 82 и рис. 83.
Катушки L1 и L2 приемника намотаны на каркасах с сердечниками и экранами от катушек модулей цветности или декодеров телевизоров ЗУСЦТ. Эти каркасы имеют диаметр 5 мм и подстроенный ферритовый сердечник диаметром 2,8 мм. Катушка L1 содержит 6,5 витков провода ПЭВ диаметром 0,35 мм, намотанных виток к витку, катушка L2 содержит 80 витков провода ПЭВ диаметром 0,1 мм, намотанных внавал на участке каркаса длиной 7 мм.
Пьезокерамический фильтр типа ФП1П-0.49 на 465 кГц, но можно использовать любой пьезофильтр от радиоприемника с ПЧ 465 кГц, нужно только учитывать, что от качества этого фильтра зависит вся селективность приемника по соседнему каналу. Если фильтр имеет большие размеры (например ПФ1П2), его можно расположить рядом с печатной платой возле микросхемы А1, соединения при этом должны быть предельно короткими.
В отсеке для передатчика установлена дюралюминиевая пластина размерами 110x45x10 мм, в ней просверлены отверстия под резьбовые участки корпусов транзисторов VT5 и VT6, а также отверстия для крепления контактных лепестков; монтаж ведется на этих лепестках и выводах транзисторов. На печатной плате монтируется только микрофонный усилитель с частотным модулятором.
Катушки передатчика не имеют каркасов. L3 имеет внутренний диаметр 13 мм, она содержит 12 витков провода ПЭВ диаметром 0,55 мм (0,61 мм), L7 имеет такой же диаметр и провод, содержит 20 витков. L6 — два-три витка монтажного провода, проложенные по поверхности L7. В качестве L4 и L5 применен дроссель ДМ-1,2 на 5 мкГн, L8 — ДМ-0,4 на 20 мкГн, L9 — дроссель ДМ-0,4 на 16 мкГн. При отсутствии промышленных дросселей их можно намотать самому на резисторах MJIT-0,5 с сопротивлением более 100 кОм. L4 и L5 содержат по 35 витков провода ПЭВ диаметром 0,5 мм, L8 и L9 — 70 и 55 витков провода ПЭВ диаметром 0,25 мм.
Подстроенные конденсаторы — керамические КПК. При отсутствии транзистора КТ606 можно оба каскада передатчика сделать на КТ904, но при этом, возможно, придется немного уменьшить сопротивление R13. Переключатель S1 — галетный с керамическими платами на два направления, S2 и S3 — тумблеры на ток до 1 А. Реле К1 — РЭС10 или любое другое на 12 В, желательно с меньшей емкостью контактов. Кнопка SK1 — приборная типа МК-1. Кварцевые резонаторы выбираются парами, резонатор передатчика должен быть на частоту канала, а резонатор приемника того же канала отличаться от него по частоте на 465 кГц.
Настройка приемника затруднений не вызывает. Режим УЗЧ устанавливается подбором номинала R8* так, чтобы в точке соединения эмиттеров VT3 и VT4 было напряжение, равное половине напряжения на выходе стабилизатора на VT9. Затем нужно настроить контуры приемника. Если гетеродин будет работать нестабильно (на некоторых каналах срывается генерация), нужно подобрать номинал резистора R3*.
При настройке передатчика удобно пользоваться эквивалентом антенны — резистором на 75 Ом и мощностью 2 Вт, включенным на выходе передатчика. Мощность можно определить, измеряя ВЧ-напряжение на этом резисторе при помощи осциллографа или ВЧ-вольтметра. Ток потребления задающего генератора — 55 мА, ток передатчика — 600 мА (не учитывая тока, потребляемого обмоткой реле). Полное описание монтажа и настройки радиостанции приводится в [б].
7