Библия UW3DI. Термокомпенсацию можно считать законченной
А. Першин UA9CKV
Трансивер предназначен для проведения радиолюбительских радиосвязей в диапазоне коротких волн 1,8...29 МГц. Вид работы-телефон (SSB) и телеграф (CW). Трансивер полностью выполнен на полупроводниковых приборах и микросхемах, имеет встроенную цифровую шкалу (по схеме радиолюбителя В. Криницкого (RA9CJL), опубликованную в настоящем сборнике), встроенный блок питания. В трансивере предусмотрено подключение внешнего ГПД, что позволяет проводить радиосвязи на разнесенных частотах.
При разработке трансивера основное внимание уделялось получению высоких динамических параметров приемного тракта и хороших эргонометрических характеристик трансивера в целом.
Отсутствие усилителя ВЧ на входе приемника, применение высокоуровневого балансного смесителя, малошумящего и линейного тракта ПЧ позволило осуществить первую задачу. Вторая задача была решена применением неперестраиваемых полосовых фильтров на входе приемника, электронной коммутацией диапазонов и режима "передачи-приема".
Рис. 1. Функциональная схема трансивера "Урал-84"
Трансивер (рис. 1) выполнен по схеме с одним преобразованием частоты. Выбор промежуточной частоты 9100 кГц определяется наличием самодельного кварцевого фильтра, изготовленного по методике, изложенной в журнале "Радио" № 1, 2 за 1982 г. (возможно применение промышленного кварцевого фильтра типа ФП2П-410-8,815 с незначительными изменениями в принципиальной схеме). Общими узлами трансивера в режиме приема-передачи являются: фильтры нижних частот Z1, полосовые фильтры Z2, смеситель U1, обратимый согласующий каскад А1, генератор плавного диапазона G1, кварцевый фильтр Z3.
|
Основные технические данные трансивера |
|
|
Чувствительность приемного тракта при соотношении сигнал/шум 10 дБ, мкВ, не хуже |
|
|
Динамический диапазон по "забитию", дБ |
|
|
Двухсигнальная избирательность (при расстройке сигналов 20 кГц), дБ |
|
|
Полоса пропускания переключаемая: в режиме SSB, кГц |
|
|
в режиме CW, кГц |
|
|
Диапазон регулирования АРУ (при изменении выходного напряжения не более чем на 6 дБ), дБ, не менее |
|
|
Уход частоты генератора плавного диапазона на наивысшей частоте за 20 мин после получасового "прогрева", Гц, не более |
|
|
Выходная мощность передающего тракта, измеренная на эквиваленте антенны (R=75 Ом), Вт, не менее |
|
|
Подавление несущей и нерабочей боковой полосы частот, дБ, не менее |
|
|
Импеданс антенного входа, Ом |
Подключение узлов на прием или передачу производится контактами реле K1, К2, а также коммутатором S1. На схеме узлы показаны в режиме приема. Сигнал с антенного входа через фильтры нижних частот Z1, ступенчатый аттенюатор АТТ и трехконтурные полосовые фильтры Z2 поступает на балансный смеситель U1. На этот же смеситель подается напряжение от плавного гетеродина G1. Преобразованный сигнал проходит через согласующий каскад обратимого типа Л/и далее на кварцевый фильтр Z3, усиливается узлом А2 и поступает на смеситель U2, где смешивается с напряжением с опорного кварцевого генератора G2. Низкочастотный сигнал с выхода смесителя поступает на усилитель низкой частоты A3 и с него на громкоговоритель ВА1.
При переходе с приема на передачу происходит соответствующее переключение функциональных узлов. Это делается либо вручную, либо системой голосового управления. Сигнал с микрофона BFJ, усиленный узлом А4, поступает на устройство голосового управления А8, которое в свою очередь управляет коммутатором S1, а также на смеситель U3, на котором присутствует напряжение с опорного генератора. Сформированный сигнал DSB усиливается узлом А5, проходит кварцевый фильтр Z3, где выделяется напряжение промежуточной частоты 9100 кГц с верхней боковой полосой частот и поступает через узел А1 на смеситель U1, на другой вход которого подано напряжение плавного гетеродина. Выделенный полосовыми фильтрами Z2 сигнал рабочей частоты с выхода смесителя U2 поступает на усилитель А6 и далее, усиливаясь по мощности в узле А7, через ФНЧ Z1 поступает на антенну WA1.
Формирование телеграфного сигнала в трансивере производится с помощью манипулируемого генератора G3, который подключается к узлу А5, вместо устройства формирования однополосного сигнала.
Трансивер выполнен по блочному принципу. На схеме нумерация элементов в каждом блоке своя.
На основной плате (узел А6, рис. 2) расположены обратимый смеситель, согласующий каскад, тракт УПЧ приемника, кварцевые фильтры, смесительный детектор, усилитель низкой частоты приемника, схема АРУ, широкополосный усилитель напряжения плавного гетеродина.
Рис.2a. Принципиальная схема основной платы трансивера (узел А6)
Рис.2b. Принципиальная схема основной платы трансивера (узел А6)
Высокоуровневый пассивный смеситель VD1 - VD8, Т2, Т3 собран по двойной балансной схеме. Его особенность - применение широкополосных трансформаторов с объемным короткозамкнутым витком (конструкция описана в журнале "Радио" № 1 за 1983 г.). В случае использования в смесителе современных высокочастотных диодов типа КД514А (а еще лучше диодов с барьером Шотки типа АА112) потери сигнала в нем составят около 4...5 дБ. Сигнал при приеме поступает на первичную обмотку L3 трансформатора Т2. Преобразованный сигнал снимается со средней точки обмотки L4. Напряжение плавного гетеродина усиливается широкополосным усилителем на транзисторе VTI и подается на входную обмотку L7 трансформатора Т3. На мощном полевом транзисторе VT2 собран каскад согласования смесителя с кварцевым фильтром. Транзистор типа КП905 выбран благодаря его хорошим шумовым параметрам и линейности. При приеме каскад работает усилителем с общим затвором и коэффициентом усиления около 12 дБ, входное сопротивление его имеет активный характер и постоянно в широком диапазоне частот. Согласование с восьмикристальным SSB кварцевым фильтром на частоту 9100 кГц обеспечивается с помощью автотрансформатора L12.
Схемы кварцевых фильтров ZQ1 и ZQ2 изображены на рис. 3 и 4.
Рис. 3. Принципиальная схема кварцевого фильтра ZQ1
Рис. 4. Принципиальная схема кварцевого фильтра ZQ2
Фильтр ZQ1 имеет следующие параметры:
Если в фильтре ZQ1 будут использованы кварцевые резонаторы от радиостанции "Гранит" с частотами 9000...9150 кГц, то значения емкостей в схеме фильтра могут остаться без изменений.
В фильтре ZQ2 полоса пропускания может изменяться. В режиме SSB она равна 2,3 кГц, а в режиме CW, когда параллельно кварцевым резонаторам включены конденсаторы величиной 68 пФ, полоса пропускания сужается до 800 Гц.
При передаче каскад на транзисторе VT2 является истоковым повторителем. Реверсирование режима работы этого каскада осуществляется коммутирующими напряжениями с шин управления. При приеме +15 В в шине Rх 0 В в шине Тх. При передаче 0 В в шине Rx, +15 В в шине Тх. Диодные ключи VD9 и VD10 подключают "горячий" конец автотрансформатора L12 к стоку транзистора при приеме или к его затвору при переходе на передачу. Заземление "холодного" конца автотрансформатора L12 по высокой частоте при приеме происходит через диодный ключ VD10 и конденсатор С5, при передаче - через диодный ключ VD9 и конденсатор С4.
На транзисторах VT5, VT6 собран первый каскад УПЧ, имеющий усиление около 20 дБ. П-контур L17C29C30 позволяет согласовать транзисторы каскодной схемы и осуществить дополнительную фильтрацию полезного сигнала. Нагрузкой каскада является контур L16C26. Согласование со вторым кварцевым фильтром ZQ2 осуществляется с помощью катушки связи Lсв. Этот фильтр собран по лестничной схеме на 4 кварцах, имеет полосу пропускания по уровню 3 дБ, равную 2,6 кГц. В режиме приема телеграфных сигналов он переключается с помощью реле типа РЭС-49 на узкую полосу около 0,7 кГц путем подключения параллельно кварцам фильтра емкостей, равных примерно 68 пФ. Применение двух кварцевых фильтров ZQ1 с полосой пропускания 2,4 кГц и ZQ2 значительно улучшило подавление сигналов вне полосы "прозрачности" фильтров, которое достигло 100 дБ. Основное усиление сигнала производится каскадом на микросхеме DA1 К224УР4 (К2УС248 - старое обозначение). Смесительный детектор на транзисторах VT8, VT9 особенностей не имеет. Между детектором и входом предварительного усилителя низкой частоты на микросхеме DA2 включен ФНЧ ZQ3 типа Д3,4 (от радиостанций "Гранит"), который улучшает шумовые и избирательные параметры приемного тракта. Выходной каскад УНЧ собран по обычной схеме на транзисторах VT15, VT16, VT17. На транзисторе VT14 собран электронный ключ, с помощью которого шунтируется вход УНЧ в режиме передачи. В телеграфном режиме этот ключ закрыт, что позволяет прослушивать сигнал самоконтроля при передаче.
Схема АРУ состоит из предварительного усилителя АРУ DA3, VT13, эмиттерного повторителя VT12, детекторов АРУ VD18, VD19 и VD24. На транзисторе VT11 и диоде VD17 собрана вспомогательная цепь "быстрого разряда" с временем разряда около 0,2 с.
При приеме полезного сигнала время разряда АРУ определяется основной цепочкой R36C53. При исчезновении сигнала происходит быстрый разряд С53 через диод VD17 и транзистор VT11. С истокового повторителя VT10 положительное напряжение АРУ, которое увеличивается с ростом силы сигнала, подается на регулирующие транзисторы VT4 и VT7, управляющие усилением каскадов ПЧ. Для осуществления задержки АРУ исток транзистора VT6 подключается к источнику опорного напряжения, собранного на стабилитроне VD11 и резисторе R25. В режиме передачи на транзисторы VT4, VT7 подается коммутирующее напряжение +15 ВТХ-О BRX, которое практически закрывает тракт ПЧ приемника. На транзисторе VT3 собран регулируемый усилитель, работающий в режиме передачи SSB или CW сигнала. Регулировка усиления каскада производится изменением напряжения на втором затворе VT3 и достигает глубины более -40 дБ. При желании на второй затвор этого транзистора можно завести напряжение ALC.
В узле А2 (рис. 5) расположены: ступенчатый аттенюатор приемника, коммутирующее реле К17, полосовые диапазонные фильтры, предварительные каскады передатчика. В режиме приема сигнал из узла А1 поступает на аттенюатор, выполненный на двух резисторных, П-звеньях: R1R2R3, обеспечивающих затухание 10 дБ и R4R5R6 - 20 дБ. Управление аттенюатором производится переключателем на передней панели приемника S7 "АТТ", имеющего положения "О", "10 дБ", "20 дБ", "30 дБ". П-звенья коммутируются контактами реле К13 - К.16 типа РЭС-49 (РЭС-79). После аттенюатора сигнал проходит через нормально замкнутые контакты реле К17 (РЭС-55А) и поступает на трехконтурные полосовые диапазонные фильтры, выбор которых производится шестью кнопочными переключателями "Диапазон" (SI - S6) с зависимой фиксацией. Коммутация диапазонных фильтров осуществляется с помощью реле К1 - К12 типа РЭС-49 (РЭС-79). Полосовые фильтры подавляют зеркальный канал более чем на 80 дБ.
Рис.5. Принципиальная схема предварительного усилителя мощности и полосовых фильтров (узел А2)
Применение реле для коммутации полосовых фильтров и аттенюатора обусловлено стремлением достичь максимально высокого динамического диапазона, переключение же с помощью диодных ключей (p-i-n диоды и т. п.) неоправдано из-за значительного уменьшения динамического диапазона и увеличения шума приемного тракта.
После полосовых фильтров сигнал поступает в узел А6, рассмотренный ранее. В режим передачи напряжение SSB или CW сигнала, поступающее из узла А6, проходит через полосовые фильтры в обратном направлении и через контакты реле К17 поступает на широкополосный усилитель, выполненный на СВЧ транзисторах VT2, VT3, VT4, где усиливается до уровня 5...7 В эфф. с неравномерностью в диапазоне от 1,8...35 МГц не более 2 дБ.
Нагрузкой предварительного усилителя служит широкополосный трансформатор 77 с объемным короткозамкнутым витком, аналогичный трансформаторам смесителя в узле А6. Широкополосный трансформатор Т2 выполнен из 16 ферритовых колец, надетых на медную трубку (конструкция описана в журнале "Радио" № 12 за 1984 г.). Цепочки R10R11C6 и R23C14 осуществляют частотную коррекцию АЧХ предварительного усилителя. Резисторы R13, R24 подбираются по минимальной неравномерности выходного напряжения во всем диапазоне усиливаемых частот. Каскад на транзисторе VT1 - электронный ключ с задержкой, необходимой для коммутации антенной цепи в узле А1.
Узел А1 - усилитель мощности передатчика (рис.6) выполнен на мощном полевом транзисторе VTI типа КП904А. Здесь же находятся диапазонные фильтры нижних частот (П-контур), коммутируемые реле типа РЭС-10.
Напряжение сигнала с рабочей частотой от предварительного усилителя поступает на затвор транзистора VTI и усиливается до выходной мощности около 30 Вт. Нагрузка каскада - широкополосный трансформатор, выполненный на ферритовом кольце проницаемостью 300НН диаметром 32 мм по известной методике. Максимальный ток стока транзистора достигает 2 А. Через контакты реле К13, замкнутые во время передачи, усиленный сигнал проходит через фильтр нижних частот и поступает в антенну (разъем XI). Резистор R5 служит для установки начального тока транзистора. Через цепочку R7C31 осуществляется частотно-зависимая ООС. Усилитель мощности обладает достаточно хорошей линейностью. При правильном подборе тока покоя внеполосные излучения подавлены до -50 дБ.
В режиме приема с гнезда XI сигнал проходит диапазонные ФНЧ и через нормально замкнутые контакты реле K13 (типа РЭС-55А) поступает на диапазонные полосовые фильтры (узел А2).
Как показала практика (на трансивере проведено более 6000 связей), опасения, что сравнительно маломощные реле в усилителе мощности будут часто выходить из строя, необоснованы, так как все их контакты переключаются в отсутствии сигнала.
Генератор плавного диапазона - узел A3 (рис. 7) представляет собой шесть отдельных диапазонных генераторов, коммутируемых по питанию вторым направлением (первое-для коммутации полосовых фильтров) кнопочных переключателей S1 -S6. На полевом транзисторе VTI собран непосредственно генератор по схеме индуктивной трехточки. Транзистор VT2 - эмиттерный повторитель. Нагрузкой всех шести эмиттерных повторителей служит резистор R6. Падение напряжения на нем, равное около +5 В, закрывает эмиттерные переходы неработающих повторителей, тем самым исключая влияние на частоту работающего генератора других диапазонных генераторов. ..Распределение частот ГПД по диапазонам и данные контуров приведены в табл. 1. Частоты ГПД выбраны таким образом, что при смене диапазона происходит автоматический выбор нужной боковой полосы. С помощью реле К1, К2 (РЭС-55А) к трансиверу может быть подключен внешний ГПД. Отсутствие механических переключении, а также наличие отдельных контуров для каждого диапазона при их тщательной термокомпенсации позволило достичь хорошей стабильности, не прибегая к умножению частоты. Такое построение гетеродина позволяет оптимизировать уровни выходных напряжений, создать перекрытие по частоте, сделать величину расстройки независимой для каждого диапазона.
Таблица 1
|
Диапазон |
Частота ГПД, МГц |
Шаг намотки, мм |
Примечание |
|||
|
Посеребр. 0,8 |
Каркас - керамика диаметром 12мм Намотка горячая, внатяг с клеем БФ-2 и сушка 100°С |
|||||
|
Посеребр. 0,8 |
||||||
Формирователь напряжения SSB и CW сигнала - узел А4 показан на рис. 8.На транзисторе VTI собран опорный кварцевый генератор с частотой 9100 кГц. Транзистор VT2-буферный каскад, с которого сигнал опорного генератора поступает на балансный модулятор на варикапах VD1, VD2 и трансформаторе Т1. Модулятор имеет высокую линейность и позволяет подавить несущую частоту ¦не менее чем на 50 дБ. Каскад на микросхеме DA1 [представляет собой микрофонный УНЧ, с выхода "которого усиленное напряжение низкой частоты поступает на среднюю точку обмотки L3 балансного модулятора и через эмиттерный повторитель VT6 в систему голосового управления (VOX). Каскад на транзисторе VT5 - манипулируемый телеграфный гетеродин, стабилизированный кварцем ZQ2. Его частота на 800...900 Гц выше частоты опорного гетеродина, т. е. совпадает с полосой "прозрачности" кварцевого фильтра ZQ1.
В зависимости от вида работы, телефон или телеграф, на эмиттерный повторитель VT4 подается через контакты реле К1 напряжение либо от балансного модулятора (SSB), либо от телеграфного гетеродина (CW). С выхода транзистора VT4 сигнал поступает для дальнейшего преобразования в узел А6 (основная плата). С помощью подстроечного резистора R21 устанавливается необходимое усиление микрофонного УНЧ, с помощью резисторов RI8, R15 производится балансировка несущей частоты опорного гетеродина. Индуктивность L1 служит для точной установки частоты опорного гетеродина на нижнем скате характеристики кварцевого фильтра ZQI.
Работой трансивера в режиме "прием" или <передача" управляет коммутатор - узел А7 (рис. 9). Собственно коммутатор выполнен на мощных транзисторах VT5 - VT9. Транзисторы VT1. VT3, VT4 входят в систему VOX. VT7 - Anti-VOX. С помощью подстроечного резистора R1 устанавливается задержка срабатывания системы голосового управления, a RIO - порог срабатывания системы VOX. Резисторы R14 устанавливает порог срабатывания системы Anti-VOX. На транзисторах VT10 - VT12 выполнен стабилизатор напряжения плавного гетеродина +9 В. На транзисторе VT13 собран усилитель S-метра. В режиме приема на его вход через диод VD7 подается напряжение АРУ с основной платы, а через диод VD8 напряжение с узла А1, пропорциональное току стока мощного транзистора VT1. С помощью подстроечного резистора R19 устанавливается нуль S-метра, a R20 служит для калибровки.
Рис.9. Принципиальная схема коммутатора RX - ТХ, стабилизатора напряжения +9 В и усилителя S-метра (узел А7)
Управление коммутатором может происходить от педали, которая подключена к контакту 9 разъема XI как в режиме SSB, так и в CW. В режиме CW положительные импульсы, которые подаются на контакт 7 разъема XI от электронного автоматического телеграфного ключа, воздействуют на систему голосового управления, т. е. может осуществляться полудуплексная работа трансивера. Напряжения +15 В ТХ - О В RX снимаются с контактов 1,3 разъема X1 и поступают в узлы трансивера.
Стабилизаторы +40 В и +15 В в блоке питания (рис. 10) выполнены по известным схемам и защищены по току.
Схема соединений узлов трансивера приведена на рис. 11. Каркас изготовлен из дюралюминиевых листов толщиной 5 мм, соединенных с помощью винтов М2,5 в торец. Передняя и задняя панель имеют размеры 315Х130 мм и скреплены между собой двумя боковинами размером 270X130 мм.
Боковины установлены на расстоянии 40 мм от кромок передней и задней панели, образуя подвалы, в которых размещены печатные платы: слева - плата узла А2, справа - узлов А7, А5 (электронный телеграфный ключ). Между боковинами на высоте 40 мм от нижней кромки передней и задней панелей закреплено субшасси размером 225Х150 мм. На нем сверху установлены платы гетеродина А2 и формирователя А4. Снизу в подвале размещены основная плата А6, а между боковинами на высоте 25 мм от нижних кромок передней и задней панели находится второе субшасси размером 225Х80 мм. На нем установлены сверху справа трансформатор блока питания, снизу, в подвале, плата стабилизаторов +40 В и +15 В. На рис.12, 13 и 14 приведены размеры передней, лицевой и задней панелей трансивера.
Узел усилителя мощности находится в экранированной коробке размерами 115Х90Х50 мм, которая прикреплена вместе с мощным транзистором выходного каскада слева над вторым субшасси к задней панели трансивера. На задней же панели установлен радиатор с 29 ребрами высотой 15 мм для мощных транзисторов выходного каскада и стабилизаторов напряжения. Размеры радиатора 315Х90 мм.
Рис.12. Передняя панель трансивера
Рис.13. Лицевая панель трансивера
Рис.14. Задняя панель трансивера
Платы узлов А2, А4, А5, А6, А7 съемные. С монтажным жгутом они соединяются с помощью разъемов типа ГРППЗ-(46)24ШП-В. Плата плавного гетеродина размещена в экранированной коробке.
Основная плата А6 выполнена из двухстороннего стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм размерами 210Х 137,5 мм. Слой фольги со стороны деталей не снимается. Выводы деталей, соединенных с корпусом, припаиваются к фольге с обеих сторон платы, образуя общую "землю". Остальные отверстия со стороны деталей раззенковываются для исключения замыкания на общий провод.
Печатная плата узла А6 приведена на рис. 15.
Кварцевые фильтры выполнены в. отдельных экранированных и хорошо пропаянных латунных коробках на резонаторах типа Б1 от радиостанций "Гранит".
На рис. 16 приведены печатная плата узла А4 и размещение элементов на нем.
Конденсатор переменной емкости - шестисекционный от радиостанции Р-123. Контуры гетеродинов размещены непосредственно в разделенных перегородками секциях конденсатора. Возможно применение переменных конденсаторов от радиостанций Р-108. В этом случае берутся два конденсатора, и с помощью имеющейся шестерни синхронно соединяются между собой, позволяя создать восьмидиапазонный ГПД.
В трансивере использованы постоянные резисторы типа МЛТ-0,125 (МЛТ-0,25), подстроечные - типа СП4-1. Реле - РЭС-55А (РС4.569.601), РЭС-10 (РС4.524.302), РЭС-49 (РС4.569.421-07). Переменные резисторы типа СПЗ-12а. Конденсаторы типа КМ, КЛС, К50-6.
Высокочастотные дроссели 50 мкГн намотаны на ферритовых кольцах Ф-1000НН К7Х4Х2 и имеют по 30 витков ПЭЛШО 0,16, а дроссели 100 мкГн - около 50 витков.
Данные контуров полосовых фильтров приведены в табл.2. Диаметр всех катушек здесь 5 мм, сердечник СЦР типа СБ12А.
Таблица 2
|
число витков |
число витков |
число витков |
число витков |
Число витков |
число витков |
|||||||
|
Емкость, пф |
Емкость, пф |
Емкость, пФ |
Емкость, пф |
Емкость, пф |
Емкость, пф |
|||||||
В табл.3 приведены данные намотки остальных элементов.
Таблица 3
|
Обозначение |
Число витков |
Каркас, магнитопровод |
Примечание |
||
|
Намотка на оправке, бескаркасная. Шаг намотки подбирается при настройке |
|||||
|
Выполняется по конструкции трансформатора с объемным витком. Конструкция описана в "Радио" 1984 г., № 12 |
|||||
|
8Х2 кольцо |
Медная трубка |
||||
|
М600НМ К 10Х6Х3 |
|||||
|
0 5 мм, серд. СЦР |
L3 - в два провода, L4 - равномерно поверх L3 |
||||
|
20ВЧ К10Х6ХЗ |
|||||
|
То же, что 2Т1 |
|||||
|
20ВЧ К10Х6ХЗ |
|||||
|
М1000НМ К10Х6ХЗ |
Намотка в два провода |
||||
|
Диам.5 мм Н=20 мм |
Намотка рядовая, экран 16Х16Х |
||||
|
Lсв=4 витка |
сердечник СЦР |
||||
|
20ВЧ К10Х6ХЗ |
Трифилярная намотка |
||||
|
Намотка 6-ю сильно скрученными проводами по 3 провода параллельно |
Контуры полосовых фильтров размещены в алюминиевых экранах размерами 20Х20 мм и высотой 25 мм.
Трансформатор блока питания с габаритной мощностью около 70 Вт намотан на ленточном кольцевом магнитопроводе ОЛ50/80-40. Первичная обмотка намотана проводом ПЭВ-2 0,41 и содержит 1600 витков. Вторичная обмотка намотана проводом ПЭВ-2 1,5 и содержит 260 витков.
Транзистор КП905 в узле А6 может быть заменен на КП903А. Настройка трансивера. Перед установкой элементов на платы необходимо проверить их исправность. Сначала каждая плата настраивается отдельно. Для этого используются отдельный источник питания и необходимые приборы.
Настройку целесообразно проводить в такой последовательности :
Узел А7 . Коллектор транзистора VT1 соединяют с общим проводом и подбирают резистор R7 так, чтобы на коллекторе транзистора VT6 остаточное напряжение было не более +0,3 В. Соединения восстанавливают. Подбором резисторов R8. R9 устанавливают на коллекторе VT9 напряжение, близкое к нулю, но не более +0,3 В. Выводы 1, 3 на разъеме XI должны быть нагружены при настройке на резисторы сопротивлением около 30 Ом и мощностью рассеивания не менее 5 Вт.
Узел A3 . Налаживание диапазонных генераторов заключается в установке генерирующей частоты, указанной в табл. 2, с помощью конденсаторов С2, С3 и числа витков индуктивности L1 (отвод от катушки берется от 1/4-1/5 части витков). Конденсатор С4 подбирают минимальным, контролируя устойчивость генерации. Подбором С5 устанавливается необходимая расстройка частоты. В заключение проводится тщательная термокомпенсация контура с помощью конденсатора СЗ, составленного из групп с разным ТКЕ. Коробка ГПД при проведении термокомпенсации нагревается до 35...40 °С. Выходное напряжение на резисторе R6 должно составлять 0,15...0,2 Вэфф.
Напряжение ВЧ на стоке транзистора VT3, подаваемое на модулятор, должно быть около 2 Вэфф. Напряжение НЧ на выходе микросхемы DA1 должно составлять 1...1,5 А, при подаче на микрофонный вход напряжения от звукового генератора частотой 1000 Гц и амплитудой 3...5 мВ. Модулятор, настраивается следующим образом: вначале, подключив к эмиттеру VT4 ВЧ-милливольтметр, с помощью С26 настраивают в резонанс контур L3C26VD1VD2 по максимуму сигнала. Затем закорачивают вход микрофонного усилителя и последовательной регулировкой резисторами R18, R15 балансируют модулятор на максимальное подавление несущей частоты по минимуму ВЧ напряжения на эмиттере VT4.
Настройка манипулируемого генератора заключается в установке частоты кварцевого генератора ZQ2. Она должна быть выше частоты опорного генератора на 800...900 Гц (контролируется частотомером на контактах 5, 28 разъема XI). Величина выходного напряжения в этой точке должна быть около 0,3 В,.. как в телеграфном, так и в телефонном режиме (при произнесении громкого "а...а"). На выходе эмиттерного повторителя VT2 напряжение опорного генератора должно составлять 1,5...1,8 Вэфф.
Узел А6 . Настройку платы начинают с УНЧ приемника. Его чувствительность должна быть 5...10 мВ при нормальной громкости на выходе. Детектор VT8, VT9 балансируется при поданном напряжении опорного гетеродина и закороченном входе регулировкой резистора R31 по минимуму шумов на выходе УПЧ. Настройка УПЧ особенностей не имеет и заключается в настройке контуров на среднюю частоту кварцевого фильтра (при отключенной системе АРУ вывод 11 разъема X1 закоротить на "землю"). На выходе системы АРУ (контакт 13 разъема XI) постоянное напряжение должно достигать положительного значения около +5 В при подаче на ее вход (конденсатор С75) напряжения около 30...40 мВ от звукового генератора.
Напряжение ГПД, подаваемое на балансный модулятор (на обмотке L7), должно быть 1,3... 1,5 Вэфф. При передаче напряжение сигнала SSB или CW на истоке транзистора VT2 не должно превышать 0,3 Вэфф. Постоянные напряжения на коллекторах транзисторов VT4 и VT7 имеют величину +9 В и +2,6 В соответственно. На смеситель в этом случае должно быть подано напряжение ГПД. При подаче входного сигнала на обмотку L3 от ВЧ генератора величиной около 1 мВ напряжения на коллекторах указанных транзисторов уменьшаются до +0,4 В и +0,3 В соответственно. Система АРУ при этом включена. После настройки основной платы ее чувствительность со входа должна составлять 0,2...0,3 мкВ.
Особое внимание необходимо уделить согласованию кварцевых фильтров с каскадами ПЧ. При настройке кварцевых фильтров следует учитывать, что их параметры в сильной степени зависят от емкостей измерительной схемы, включенной параллельно входам и выходам фильтров. По этой причине рекомендуется производить настройку фильтров с помощью измерительной схемы, изображенной на рис. 18. При этом емкости С12 в восьмикристальном и С4 в четырехкристальном фильтрах необходимо временно отпаять.
Рис. 18. Принципиальная схема устройства для измерений
и настройки кварцевых фильтров ZQI и ZQ2
Узел А2 . Полосовые диапазонные фильтры настраиваются по общеизвестной методике, но при этом необходимо нагрузить их входы и выходы резисторами величиной 75 Ом. Широкополосный усилитель на транзисторах VT2, VT3, VT4 настраивается вначале по постоянному току. Постоянное напряжение на коллекторе VT3 +15...20 В, ток покоя транзистора при этом должен быть около 70...80 мА. Затем проверяется и подбирается с помощью резисторов R13, R24 неравномерность выходного напряжения при подаче на вход полосового фильтра от ГСС сигнала величиной 100...150 мВ в диапазоне 1,8...30 МГц. При этом к резистору R24 параллельно подключается емкость около 270 пФ (имитируется входная емкость КП904А). Напряжение ВЧ на выходе должно составлять 5-7 Вэфф.
Узел А1 . К выходу каскада подключается эквивалент антенны 75 Ом мощностью не менее 30 Вт и проверяется величина выходной мощности. Диапазонные фильтры нижних частот предварительно должны быть настроены по методу "холодной" настройки. Ток "покоя" транзистора КП904А должен быть около 200 мА. Его установка производится потенциометром R5.
После тщательной наладки отдельных узлов проводится комплексная настройка трансивера во всех режимах работы - "прием", "передача", "тон".
Литература:
- Лучшие конструкции 31-й и 32-й выставок творчества радиолюбителей. М. ДОСААФ, 1989 г. с.58-70.
Принципиальная схема простого генератора плавного диапазона на микросхеме HC4046, Частота до 50 MHz.
Микросхема НС4046 (а так же аналогиMM74HC4046N, MJM74HC4046 и другие) представляет собой RC-генератор с ФАПЧ, способный генерировать стабильную частоту до 50 MHz, что позволяет сделать ГПД (генератор плавного диапазона) для КВ радиовещательного приемника или связной аппаратуры, достоинством которого будет стабильная частота на выходе и полное отсутствие LC-частотозадающих контуров.
Настройка при этом будет осуществляться изменением напряжения на выводе 9 микросхемы с помощью переменного резистора или электронной схемы, синтезирующей напряжение.
Принципиальная схема
На рисунке показана схема генератора, вырабатывающего частоту от 2,5 MHz до 40 MHz, изменяемую в четырех поддиапазонах, которые переключаются переключателем S1. При этом настройка частоты в каждом поддиапазоне осущест-влется грубо резисторами R1-R4 и плавно резистором R5.
Задача всей этой цепи на резисторах R1-R5, R7 в регулировке постоянного управляющего напряжения на выводе 9 D1. Кроме того, частота зависит и от сопротивления R6. В таблицу 1 сведены данные по частоте в поддиапазонах при R6 равном 22К и 6,8К.
Рис. 1. Схема генератора плавного диапазона до 50 MHz на микросхеме HC4046.
Изменив схему формирования напряжения на выводе 9 D1, добавив резисторы, ограничивающие регулировку, а так же, изменив сопротивление резистора R6, можно сделать ГПД, работающий практически в любом диапазоне в пределах от 2,5 до 50 MHz.
Выходной сигнал представляет собой прямоугольные импульсы TTL уровня, такой сигнал можно подавать непосредственно (через разделительный конденсатор и если нужно, делитель напряжения) на ключевые преобразователи частоты. Либо можно подать на ВЧ-трансформатор, на выходе которого, в результате действия индуктивности, будут уже импульсы близкой к синусоидальной форме.
Детали
Таблица 1.
| Диапазон | R6 = 22 К | R6 = 6,8K | |
| 1 | 2,5... 5 MHz | 7 ... 13 MHz | |
| 2 | 5... 8,6 MHz | 13... 21 MHz | |
| 3 | 8,6 ... 12,3 MHz | 21 ... 27 MHz | |
| 4 | 12,3 ... 22 MHz | 27 ... 40 MH | |
Напряжение питания на схему нужно подавать через стабилизатор напряжения на 5V, например, КР142ЕН5А.
Стабильный генератор плавного диапазона можно использовать в трансиверах, структурная схема которых аналогична трансиверам конструкции UW3DI.
Параметры ГПД
Диапазон, кГц 5485…6015
Уход частоты (на средней частоте диапазона), кГц, не более: за первые 15 мин самопрогрева 1
за последующие 15 мин ….0.05*
за последующий час прогрева 0,02*
Коэффициент гармоник, %, не более 5
Расстройка (при изменении управляющего напряжения от -12 до -24 В), кГц ±3
Выходное высокочастотное напряжение. В 0,5
Сопротивление нагрузки, кОм, не менее 5
Принципиальная схема ГПД приведена на рис.
Собственно генератор выполнен на полевом транзисторе 1V2. Нагружен на низкое входное сопротивление буферного каскада на транзисторе 1V3, включенном по схеме с общим эмиттером. Все детали генератора, за исключением переменного и подстроечного конденсаторов 1СЗ и 1С4 и резистора 1R6, смонтированы в латунном экране диаметром 45 и высотой 60 мм.
Толщина стенок экрана - 4 мм. Конденсаторы 1С1, 1С10, 1С12, 1C13 - КЛС, 1С2, 1С5-1С9, 1С11 - КТК-1. Цвет окраски корпусов 1С2, 1C5, 1C6, 1С9 - серый, 1С7, 1С11 - голубой, 1С8 - красный. Конденсатор 1СЗ - гетеродинная секция счетверенного блока от радиостанции Р-108. Там же установлен подстроечный конденсатор 1С4.
Катушка L1 выполнена на керамическом гладком каркасе диаметром 18 мм (использован каркас гетеродинной секции приемника Р-253) проводом ПЭВ-2 0,51 и содержит 25 витков, намотанных виток к витку. Провод на каркасе закрепляют клеем БФ-2. Отвод делают от 7,5 витков в виде скрученной и пропаянной перед намоткой петли провода. После намотки катушку просушивают в течение двух часов при температуре 120° С с последующей сушкой в течение суток при комнатной температуре.
Налаживание ГПД
начинают с проверки постоянного и ВЧ напряжении на коллекторе транзистора 1V3. В цепь питания варикапа подают стабилизированное напряжение -18 В±0,1%. При измерении постоянного напряжения резистор 1R6 шунтируют конденсатором емкостью не менее 0,01 мкФ. Подбором конденсатора 1С6 и подстройкой 1С4 устанавливают диапазон генератора (при закрытой крышке экрана).
Контролируя температуру экрана термометром, измеряют стабильность частоты при постоянной температуре цифровым частотомером (или, в крайнем случае, приемником с высокой стабильностью частоты, например, Р250-М2, прогретым в течение часа). Эту операцию необходимо выполнять не ранее чем через четверть часа после пайки в ГПД. Уход частоты за 15 мин не должен превышать 100 Гц. В противном случае необходимо проверить качество использованных деталей, а может быть, и заново подобрать режим работы транзистора 1V2.
Нагревая экран генератора паяльником до температуры 40…50° С и охлаждая его естественным путем (без вентилятора!), проверяют цикличность изменения частоты. Если установившееся значение частоты после цикла «нагрев - охлаждение» отличается от исходного более чем на 200…300 Гц, необходимо отыскать и заменить деталь с не цикличным температурным коэффициентом. Подбором термокомпенсирующих конденсаторов IC7 и IC8 добиваются ухода частоты генератора от прогрева не более чем на 50…70 Гц/°С. Затем проверяют термостабильность генератора в крайних положениях переменного конденсатора.
Термокомпенсацию можно считать законченной,
если при перестройке генератора с одного конца диапазона в другой уход частоты от прогрева меняет знак (например, при минимальной частоте генератора она от нагрева снижается, а при максимальной - повышается). Несмотря на трудоемкость описанной методики и ее кажущуюся сложность, налаживание ГПД желательно производить в строгом соответствии с изложенными требованиями. Только в этом случае гарантирована длительная и надежная работа устройства.
Для повышения термостабильности генератора применено термостатирование ГПД. Принципиальная схема термостата показана на рис.
расположение его деталей, установленных на экране, -- на рис. 3. В качестве термодатчика использованы германиевые транзисторы 2V1, 2V2, установленные в месте крепления катушки L1 к экрану.
Регулирующий транзистор 2V9 установлен на верхней стенке экрана, а нагреватель Rн изготовлен из нихромовой проволоки от нагревательного элемента паяльника мощностью 40 Вт на напряжение 220 В в виде обмотки экрана, предварительно оклеенного слюдой. Остальные детали термостата смонтированы на печатной плате размерами 100 X 40 мм.
Экран ГПД теплоизолируется от шасси конструкции с помощью текстолитовых втулок и шайб, а его заземление выполняется отрезком провода диаметром 1…2, длиной 25…30 мм, выведенного от общей точки заземления деталей генератора через отверстие в экране. Налаживание термостата сводится к установке рабочей температуры подбором резистора 2R2. Рекомендуемая температура - 40° С. Время прогрева термостата - менее 5 мин, точность поддержания температуры в месте установки термодатчика - не хуже ±0,1°С, что при налаживании ГГ1Д по ранее описанной методике соответствует уходу частоты от нагрева не более чем на ±5…7 Гц.
Плотность шкалы настройки ГПД симметрична относительно средней частоты (шкала растянута в участках 5,5…5,6 МГц и 5.9…6 МГц). При использовании для шкалы диска диаметром 150 мм точность градуировки шкалы может достигать 1 кГц. Для использования описанного ГПД в трансивере UW3D1 (Ю. Кудрявцев. Лампово-полупроводниковый трансивер. - «Радио», 1974, № 4, с. 22) конденсатор 5С23 исключают, правый (по схеме) вывод 5С24 соединяют с выходом ГПД, а цепи расстройки - с выводом - 12…24 В ГПД.
Питают термостат от обмоток III и IV силового трансформатора Тр1. Поскольку в режиме стабилизации потребляемая термостатом мощность не превышает 1..2 Вт, перегрузки трансформатора не происходит.
Генератор плавного диапазона
Мы подошли к, пожалуй, наиболее ответственному этапу в настройке трансивера. Это настройка и укладка частот генератора плавного диапазона (ГПД), собранного на лампе Л3. От качества работы этого каскада почти всецело зависит стабильность частоты вашей радиостанции в эфире. Если сигнал станции будет "плыть" по частотам диапазона по мере прогрева корпуса и монтажа трансивера - виноват ГПД, если в эфире вам будут сообщать, что частота сигнала вашей радиостанции "пригает" или "подплакивает" - причина тоже почти всегда в ГПД. Следовательно, этому каскаду необходимо уделить самое пристальное внимание. После проверки монтажа и режима работы лампы Л3 следует убедиться, что ГПД генерирует высокочастотные колебания. Здесь могут быть полезны ГИР (гетеродинный индикатор резонанса), частотомер или приемник, имеющий диапазон 4 - 7 мГц. Убедившись, что ГПД работает (для случая со вспомогательны приемником - установить его частоту 4 мГц и повращать от минимума к максимуму КПЕ трансивера. Если при этом во вспомагатеньном приемнике, установленном в телеграфный режим, сигнал ГПД не "свиснул", следует перевести настройку этого приемника в режим приема на частоте 4,5 мГц. Снова попытаться принять сигнал ГПД. При очередной неудаче - перестроить приемник еще на 0,5 мГц выше. И так действовать до тех пор, пока не обнаружиться сигнал ГПД), определить в каких пределах он перестраивается. Прикинуть, на сколько эти пределы перестройки частоты отличаются от требуемых, т.е. от 5,5 мГц до 6,0 мГц с запасом по 20 кГц на краях. Далее, при работающем пока на произвольной частоте ГПД измеряют ток через стабилитрон Д1 (КС630А). Он должен быть в районе 15 - 17 мА. В противном случае подбирается проволочный резистор R45. Таким образом, застабилизировав напряжение, питающее генератор плавного диапазона, переходят к его нстройке. Ее следует начинать с внешнего осмотра ГПД, в ходе которого необходимо убедиться, что конденсаторы С28 и С29, составляющие емкостную "трехточку", применены типа СГМ или КСО группы "Г". Это очень важно, так как их нестабильность емкости или ТКЕ будет отражаться на общей стабильности частоты генератора. Высокого качества должен быть дроссель ДР6, установленный в катоде лампы ГПД. Его каркас должен быть керамическим, провод уложен ровно, с натяжкой, с тем, чтобы он не имел возможности вибрировать. Никакими клеями или смолами этот дроссель не пропитывается - ухудшиться температурная стабильность, что неизбежно приведет к скачкам частоты ГПД. Требования к качеству контурной катушки ГПД (L19) общеизвестны. Это одна из важнейших деталей аппарата. Никаких катушек сомнительного качества здесь применять нельзя! Очень ответственно следует отнестись к подбору конденсаторов С27 (120 пФ) и С26 (20 пФ). Как правило, С27 состоит из двух конденсаторов, включенных паралельно. Это конденсаторы типа КТ, один красного или голубого цвета, а другой - синего цвета. Соотношение их емкостей, дающих суммарную емкость в 120 пФ, подбирается с применением способа нагрева монтажа и шасси, о чем будет ниже. Приступают к укладке границ частот генерируемых генератором плавного диапазона. В рамках этой работы добиваются чтобы при полностью введенных пластинах конденсатора переменной емкости (КПЕ), ГПД генерировал частоту примерно 5.480 мГц. Если она окажется ниже, емкость конденсаторов, составляющих С27, необходимо несколько уменьшить, если выше - емкость увеличить. Первоначально, при подборе этой емкости, на соотношение цветов составляющих ее конденсаторов, внимание обращают относительное. При полностью выведенных пластинах КПЕ (минимальная емкость), ГПД должен генерировать частоту близкую к 6.020 мГц. Ее подгоняют подстроечной емкостью, конструктивно установленной в блоке КПЕ (на схеме трансивера она не показана). После этого снова проверяют и подстраивают подбором емкости С27 нижнюю границу частоты ГПД. И так действуют до тех пор, пока ГПД не станет работать в нужном диапазоне частот, т.е. 5.480 - 6.020 мГц. Частоту ГПД контролируют по вспомогательному приемнику (отлично, если это приемник типа Р-250 или подобный, с кварцевым калибратором и возможностью считывания частоты с точностью до 1 кГц), или по частотометру, подключенному к катушке L17. Однако, в случае применения частотомера, необходимо контур в аноде лампы ГПД предварительно настроить примерно на 5.75 мГц и зашунтировать его резистором R14 - 1,2 кОм. После укладки частот ГПД, этот контур следует снова расшунтировать и настроить более точно на частоту 5.75 мГц, после чего снова зашунтировать. Это шунтирование резистором необходимо для того, чтобы частоты от 5.5 до 6 мГц, генерируемые ГПД, подавались на смесителя трансивера примерно с одинаковой амплитудой по всему диапазону, без перестройки анодного контура. Очень часто, если не всегда, у радиолюбителя возникает проблема заключающаяся в том, что ГПД перекрывает участок частот больше положенного, или наоборот, не перекрывает необходимого участка. Это зависит от соотношения максимальной емкости КПЕ к его минимальной емкости, а также от величины индуктивности L19 и емкости С27. При этом, если в трансивере применен требуемый автором КПЕ, то недостаточное перекрытие (при мыслимых значениях С27) указывает на избыток индуктивности катушки L19, и наоборот. Уточнять необходимое значение индуктивности L19 следует подбором верхнего по схеме отвода, причем роль играет не только виток, но даже часть витка. Однако ни в коем случае для увеличения индуктивности в этой катушке нельзя применять регулирующий сердечник - резко ухудшиться стабильность частоты. Впрочем, это проблема тех, кто пытается под катушку L19 приспособить индуктивность иную, чем рекомендовано автором. Завершив укладку частотного диапазона ГПД, приступают к термокомпенсации этого генератора, заключающейся в подборе соотношения емкостей красного и синего цветов составляющих емкость С27. Эта работа производится при помощи упоминавшегося ранее КВ приемника, или по частотомеру с точностью измерения частоты не хуже 10 Гц. Перед работой с приемником или частотомером они должны быть хорошо (2-3 часа) прогреты. Включается трансивер и прогревается 10 - 15 минут. Если регулировка производится по приемнику - находят по эфиру сигнал ГПД, установленного в районе 5.75 мГц. Как и ранее, в приемнике включен телеграфный режим. В случае работы с частотомером, его, как и прежде, подключают к катушке L17. Затем, используя настольную лампу или медрефлектор, медленно разогревают шасси и детали ГПД. Причем, разогревать лучше не их непосредственно, а участок, несколько удаленный от ГПД, находящийся примерно между ГПД и выходной генераторной лампой. При достижении в районе ГПД температуры 50 - 60 градусов, отмечают в какую сторону ушла частота ГПД. Если увеличилась - температурный коэффициент конденсаторов составляющих С27 отрицательный и значителен по абсолютной величине. Если уменьшилась - коэффициент или положителен или отрицателен, но мал по абсолютному значению. Как уже отмечалось, в качестве С27 применены конденсаторы типа КТ с различными зависимостями обратимого изменения емкости при изменении температуры. Конденсаторы с положительным ТКЕ (температурный коэффициент емкости) имеют синий или серый цвет корпуса. Нейтральный ТКЕ у голубых конденсаторов с черной меткой. Голубые конденсаторы с коричневой или красной меткой имеют умеренный отрицательный ТКЕ, и, наконец, красный корпус конденсатора свидетельствует о значительном отрицательном ТКЕ. Дав узлу полностью остыть, заменяют конденсаторы составляющие С27, изменив их температурный коэффициент в нужную сторону, но сохранив суммарную емкость. При этом следует проверить сохранность произведенной ранее укладки частот. Эти операции следует повторять до тех пор, пока не будет достигнуто того, что при повышении температуры ГПД на 35 - 40 градусов будет вызываться сдвиг частоты ГПД не более чем на 1 кГц. Это означает, что частота трансивера, при его прогреве в процессе нормальной работы, не будет уходить более чем на 100 Гц за 10 - 15 минут. Нелишнее запомнить признак окончания этой многотрудной работы: любое плавное воздействие на генератор (как плавный нагрев и остывание, плавное приближение руки или иного предмета к монтажу) должно вызывать ответную реакцию генератора в виде такого же плавного изменения частоты. После прекращения воздействия, частота генератора должна плавно возвращаться к исходному значению. Никакие скачки частоты не допустимы! Тяжелое испытание ожидает радиолюбителя, у которого в схеме ГПД попадется недоброкачественный конденсатор. Об этом свидетельствуют внезапные скачки частоты при его работе. В этом случае необходимо набраться терпения и поочередно менять все конденсаторы в каскаде ГПД, не обращая внимания на произведенную ранее укладку частот. К большому сожалению, не все конструкторы добросовестно относятся к выполнению изложенных выше работ. Желание как можно скорее выйти в эфир вполне объяснимо. Однако необходимо найти в себе силы и еще до первого выхода в эфир максимально предотвратить все возможные изъяны в качестве сигнала своей будущей радиостанции. Редко кто не согласиться с мнением, что слушать комплименты в свой адрес куда как приятнее, нежели бесчисленные замечания. После окончания работ по настройке ГПД проверяют действие расстройки, устанавливают ее "нулевое" положение. Оно должно приходиться, примерно, на среднее положение ротора конденсатора С25. Отключив "расстроечный" конденсатор, можно произвести грубую градуировку шкалы трансивера, что поможет при дальнейшей его настройке. Начальная градуировка производится через каждые 50 кГц. Следует предусмотреть возможность снятия показаний как от начала шкалы, так и от ее конца, так как на 80 и 40-метровом диапазонах отсчет частоты начинается от одного конца шкалы, а на остальных диапазонах - от другого.
Кварцевый генератор
Очередной этап в настройке трансивера - настройка кварцевого генератора (КГ). После проверки монтажа и режима работы лампы Л2, временно вынимают из держателей все кварцы и вместо них устанавливают конденсаторы емкостью 100 пФ на диапазонах 28 и 21 мГц, и 300 пФ на остальных. Переключатель диапазонов трансивера, которым к этому времени мы еше не пользовались, устанавливают на диапазон 21 мГц. Изменяя сердечником частоту настройки контура L15, настраивают генератор на частоту 15 мГц. Ее контролируют приемником по эфиру, или частотомером, подключенным к катушке L16. Далее, меняя положение переключателя диапазонов трансивера, устанавливают частоты КГ: на 3.5 мГц - 10 мГц, на 7 мГц - 13.5 мГц, на 14 мГц - 8 мГц, на 28 мГц - 22 мгц, на 22.5 мГц - 22.5 мГц. После этого устанавливают кварцы на свои места и еще раз, в небольших пределах, подстраивают анодные контуры лампы КГ на каждом из диапазонов для достижения максимальной амплитуды генерируемой частоты. Напряжение измеряют высокоомным вольтметром (или ВЧ-пробником) на катодах ламп смесителей. Оно должно быть в пределах 1 - 2 Вольт. Однако не следует отчаиваться, если на 28 или на 28.5 мГц (по положению переключателя диапазонов) напряжение окажется менее 1 Вольта. Это зависит от активности кварца. Но недостаточная амплитуда сигнала от этого генератора на каком-то из диапазонов в последствии приведет к недостаточной мощности трансивера, что, разумеется, весьма нежелательно. Убедившись, что КГ устойчиво работает на всех диапазонах, необходимо еще раз измерить ток через стабилитрон КС630А (Д1) и, при необходимости, подогнать его, теперь уже к значению 20 - 24 мА, считая после этого вопрос стабилизации напряжения, питаюшего генераторы трансивера, решенным. Это очень важно! Следует не забывать, что вмешательство в каскады, питаемые напряжением стабилизированным при помощи стабилитрона Д1, может нарушить стабилизацию, так как этот стабилитрон (как и любой другой) обеспечивает стабилизацию лишь при определенных протекающих через него токах. Однако случается когда любители "цепляют" на этот стабилитрон дополнительные каскады, например, модернизацию, в результате чего в определенные моменты (при работе на передачу) ток через Д1 прекращается и стабилизация отсутствует. Корреспонденты сообщают о "подплакивании" сигнала. Кое-кто в этом случае еще больше увеличивает начальный ток через стабилитрон, уменьшая R45. Но тогда уменьшается интервал перепадов сетевого напряжения, при котором обеспечивается стабильная работа генераторов. К слову, приходилось встречать случаи подключения UW3DI к сети через телевизионный феррорезонансный стабилизатор. :-)
Фильтр сосредоточенной селекции
Следующий
этап - настройка и сопряжение контуров
фильтра сосредоточенной селекции. На
настройке смесителя на лампе 6Н23П
останавливаться нет необходимости,
т.к. при безошибочном монтаже и наличии
анодного напряжения он работает
нормально.
Сущность настройки
фильтра сосредоточенной селекции (ФСС)
заключается в том, чтобы все три
составляющие фильтр контуры, совпадали
частотной настройкой между собой при
любых положениях конденсаторов переменной
емкости, находящихся на общей оси блока
конденсаторов переменной емкости
(КПЕ).
Это достигается установкой
одинаковых емкостей каждой секции блока
конденсаторов на наивысшей частоте
диапазона и одинаковых индуктивностей
катушек L29, L30, L31 на низшей частоте
диапазона.
Первое осуществляется
подбором величин подстроечных
конденсаторов в каждой секции КПЕ
(совмещены конструктивно в корпусе
КПЕ), а второе - подбором положений
сердечников катушек.
Индуктивности
L29, L30, L31 изготавливаются на основе
сердечников СБ1А. Сердечники должны
быть новими (сероватого цвета), а катушки
должны обладать максимальной добротностью.
Имеется опыт применения вместо СБ1А
сердечников СБ2, однако это не дает
заметного преимущества, как, например,
применение индуктивностей на базе
кольцевых ВЧ-ферритов. Жаль, что их
индуктивность нельзя изменять плавно,
т.е. нельзя достигнуть качественного
сопряжения, вернее можно, но очень
трудно.
При этом следует поостеречься
ошибки, которую иногда допускают
малоопытные радиолюбители, уверовавшие
в "чудодейственность" ферритовых
сердечников. Да, применением ферритов
они добиваются увеличения уровня сигнала
ПЧ на передачу, что приводит к некоторому
увеличению мощности трансивера.
Однако,
не имея возможности достичь четкого
сопряжения индуктивностей (нет возможности
их подстройки), они, используя авторское
размещение катушек, непроизвольно
увеличивают связь между звеньями ФСС,
ухудшая важнейшие характеристики
трансивера при работе в режиме
приема.
Микрофонный усилитель
Проверяется работа микрофонного усилителя. Наиболее просто это сделать отключив нижний по схеме конец конденсатора С103 от переключателя и подключив его к головным телефонам, "сидящим" вторым своим контактом на "массе". Произнеся в микрофон несколько слов, убеждаются, что они достаточно громко и чисто воспроизведены в телефонах.
Не забывайте, что микрофон в ламповых усилителях применяется с повышенным выходным сопротивлением (в конце его маркировки буква "A", например, МД201А). Если окажется, что микрофонный усилитель не работает, следует проверить его монтаж, режим ламп. Опыт, приобретенный при наладке предыдущих каскадов, подскажет как действовать. При производстве этих работ систему голосового управления на лампе Л14 временно отключают.
Для работы с низкоомными микрофонами надо добавить каскад на транзисторе VT1 (рис. 4). Системы VOX, AntiVOX и лампа VL14 исключены. Освободившийся при этом правый по схеме вывод конденсатора С 105 соединяют с общим проводом, как это и показано на рис. 4. Правый по схеме вывод резистора R87 подключен к шине, которая объединяет катоды ламп, используемых только в режиме передачи. Переменным резистором R5 регулируют уровень выходного сигнала микрофонного усилителя.
Формирователь DSB
Настроив микрофонный усилитель, подсоединяют конденсатор С103 на место, отключают микрофон и временно "заземляют" микрофонный вход. Проверяют монтаж и режим работы лампы Л12. Высокоомный вольтметр (ВЧ-пробник) подсоединяют к аноду лампы Л12. Включив режим "Передача", подбирают положение движка потенциометра R83, добиваясь минимальных показаний вольтметра. Добившись, пробуют изменить емкость конденсатора С88 в обе стороны от ее номинала. Если изменение этой емкости вызовет дальнейшее уменьшение напряжения на аноде Л12, новую емкость оставляют, добиваясь положением движка потенциометра R83 еще большего уменьшения напряжения. Таким образом достигают наименьшего остатка ВЧ напряжения на аноде лампы Л12. Балансировку можно считать законченой, если величина несбалансированного остатка несущей на аноде не будет превышать 0,2 - 0,3 Вольта. Возможно придется подобрать диоды Д3 - Д6. Это можно сделать с помощью прибора, описанного в главе "Простые приборы для настройки трансивера". "Разземлив" микрофонный вход и подключив микрофон, следует убедиться, что разговор в микрофон вызывает увеличение показаний вольтметра на аноде Л12 до 20 - 30 Вольт. Это свидетельствует об исправной работе балансного модулятора и хорошо сформированном двухполосном сигнале с подавленной несущей. В однополосный этот сигнал превратится, пройдя через электромеханический фильтр (ЭМФ). Входная и выходная обмотки ЭМФ, совместно с конденсаторами С89 и С98 должны резонировать на частоте близкой к 501 кГц. Этого добиваются подбором указанных конденсаторов (вместо них часто ставят подстроечные) на максимальную амплитуду однополосного сигнала. Этот максимум выражен не очень ярко. Измерение напряжения производится ВЧ вольметром на аноде правой половины лампы 6Н23П в режиме трансивера "Передача SSB" при подаче на микрофонный вход сигнала частотой 1 кГц и уровнем до 100 милливольт. Затем вольтметр переносится на "горячий" конец катушки L34. В этом месте уровень сформированного сигнала должен составлять около 1 Вольта при любых положениях основного КПЕ трансивера. Если имеется чем, можно попытаться прослушать через эфир сформированный и вынесенный на частоту 6 - 6,5 мГц однополосный сигнал, который при помощи примешивания к частотам кварцевого генератора осталось вынести на частоту того или иного любительского диапазона, усилить и отправить в эфир.
Выходной каскад
Выходной каскад трансивера без особенностей. Иногда приходится встречать сетования на отсутствие в нем плавной регулировки емкости связи с антенной. Но антенны коротковолновиками применяются, как правило, постоянные, с известным входным сопротивлением (обычно 50 или 75 Ом). Подбор конденсаторов постоянной емкости С53 - С57 лучше произвести нагрузив трансивер на безиндукционное сопротивление соответствующего номинала. Можно использовать электрическую лампу 127В 100W. В крайнем случае, подбор производят непосредственно на антенну. Подбирая емкости С53 - С57, необходимо иметь ввиду, что максимальный уровень излучения в эфир происходит, как уже отмечалось, при таком положении С58, которое обеспечивает "провал" анодного тока выходного каскада. В то же время, этот "провал" должен быть не глубже 15 - 20 % от максимального отклонения стрелки измерительного прибора, наблюдаемого на этом диапазоне при произвольном положении ротора С58. Поэтому, если в резонансе наблюдается более глубокий "провал", необходимо тщательнее подобрать соответствующую постоянную емкость из числа С53 - С57. Сделав это на антенну, с которой трансивер будет эксплуатироваться в дальнейшем, избавляются от необходимости плавной подстройки емкости связи с антенной. Казавшийся недостаток превратился в достоинство - на одну ручку настройки меньше! При производстве этих работ проявляют особое внимание, т.к. выходная лампа, при подведенном к ее управляющей сетке высокочастотном напряжении и не настроенном анодном контуре, может быстро выйти из строя. Необходимо постоянно следить за цветом ее анодов, не допуская их покраснения! В ряде случаев полезно пользование ручкой регулировки мощности, имеюшейся в UW3DI. Совет от UX0KX: В цепи питания управляющей сетки ГУ - 29 вместо керамического конденсатоа С62 надо установить электролитический конденсатор 200 микрофарад на 100 вольт. При открытой лампе, в режиме передачи без несущей, посмотрите осциллографом форму напряжения на управляющей сетке ГУ29 без электролита 200 мкф и с ним. Разница будет большая. Без электролитического конденсатора форма напряжения на управляющей сетке ГУ29 будет иметь вид " пилы ", это очень плохо сказывается на качестве сигнала, идет подмодуляция частотой 50 герц. С конденсатором 200 мкф сигнал несущей на выходе ГУ29 чистый и позрачный. Разницу очень хорошо можно услышать на контрольный приемник.
Комплексная настройка трансивера
Частоты ГПД по диапазонам при ПЧ 8865Кгц указаны в таблице 1. В этой таблице приведены частоты для одного из вариантов, которых я применил в своем трансивере. В этом варианте 80М диапазон совмещен с 15М диапазоном. Из за это оба диапазона расширены.
Можно отказаться от такого компромисса и выполнить шесть диапазонный вариант. Тогда каждый диапазон будет перекрывать необходимую полосу частот. Можно выбрать семидиапазонный вариант, но с разбивкой 10М диапазон на два поддиапазон.
Наладка ГПД не создает особых трудностей, но потребует некоторых радиолюбительских навыков и соответствующих измерительных приборов. Генератор хорошо возбуждается. Уровень сигнала можно регулировать подбором отвода катушки L и емкости С9. Это дает возможность выставить одинаковые уровни по диапазонам. При этом надо добиваться к минимальным уровням, при которой еще сохранится генерация. В цепи АПЧ С2 надо подбирать на каждый диапазон, согласно описного в приложенной инструкции к «Макеевской» ЦШ. В цепи расстройки С3 подбираем аналогично в соответствии нужной ширины расстройки приемника на каждом диапазоне отдельно. Катушки контуров ГПД намотаны на бакелитовые каркасы диаметром 9мм с подстроечными ферритовыми сердечниками. Параметры некоторых основных элементов ГПД указаны в таблице 2.
| Диапазон (М) | L (мКгн) | С5 (Пф) | С11 (Пф) |
|---|---|---|---|
| 160 | 1,5 | 140 | 118 |
| 80 - 15 | 1,4 | 91 | 430 | 40 | 1,3 | 51 | 51 | 30 | 0,87 | 70 | 10 | 20 | 11,5 | 30 | 750 | 10 | 1,2 | 26 | 680 |
Для развязки ГПД в отличие от «Урал-84» применил один общий буферный каскад, выполненный отдельно в закрытый экранированной коробке из оцинкованного железа 0,5мм.
Буферный каскад представляет собой три последовательно включенных эмиттерных повторителей, с отдельным выводом для ЦШ. Из за низкого уровня на выходе ГПД каскад дополнил с широкополосным усилителем, который с подобранными элементами линейно усиливает в диапазоне 1,5 – 30Мгц. Выход усилителя нагружен 470ом потенциометром, с помощью которого можно подрегулировать оптимальный уровень ВЧ сигнала для баланс- ного смесителя до 1,5-2в эф.зн.Cхема особых пояснений не требует и показано на рис.3.
Узел расстройки приемника построена по знакомой схеме от трансивера «Десна». В течении эксплуатации схема хорошо зарекомендовал себя.
Схема работает следующим образом:
При отключенной расстройке контакты S1 разомкнуты. Базы транзисторов VТ2 и VТ3 через R1; VD2; R5; и R6 получают + напряжение. VТ2 и VТ3 открыт VТ1 закрыт. В точке 3. выделяется напряжение от делителя резисторов R2 и R3.
При включенной расстройке контакты S1 закрыты. + напряжение через R1 замкнуто на землю. Базы транзисторов VТ2 и VТ3 через R5; R6 и VD2 подключены к _ напряжения. VT2; и VT3 закрыты, VT1 откроется от + напряжения через R8. теперь в точке 3. напряжение будет выделяться от делителя R2; R4 и потенцометер R7, с которым можно плавно регулировать напряжение в точке 3. При переключении на передачу на точку 4. подается +13,5в который через VD1; R5 и R6 открывает VТ2; VТ3. VT1 закрывается. Точка 3. снова подключен к делителю R2 и R3 и расстройка отключается.
Единственный выявленный недостаток схемы, несовпадение частоты приема и переда-чи при отключенной расстойке. От этого мне удалось избавиться введением резистора R9
Дело в том, что при приеме VТ2 и VТ3 открывается от напряжения +8в. При передаче в точке 4. подается напряжение +13,5в и от этого транзисторы открываются в больше степени и падение напряжения на VТ3 будет меньше. Хотя разница в напряжениях в точке 3. незначительная, всего составляет около 0,03в, но и это достаточно для того чтобы изме-нить частоту на некоторых диапазонах до100Гц. Сопротивление R9 нужно подобрать так чтобы в точке 4. напряжение оказалось одинаковые при приеме и при передаче.
Схема узла расстройки и стабилизатор напряжения +8в показана на рис.4
Стабилизатор напряжения +8в получает питания от стабильного источника питания +13,5в. Таким образом, обеспечивается двойная стабилизация напряжения питания ГПД. Резистором R13 устанавливается порог срабатывания ограничения тока. При значе-нии указанной на схеме (4,7 ом) ток ограничения 200ма. Детали стабилизатора размеще-ны на одной плате с узлом расстройки.
Узел коммутации можно рассматривать на рис.1.В его состав входит транзистор VT1 диоды VD1 – VD5 и резисторы R1, R2.Он выполняет автоматическую подачу напряжения при переключении галетного переключателя выбора диапазона на соответствующий генератор ГПД и выполняет автоматическое переключение ЦШ в положение +ПЧ или – ПЧ в зависимости от диапазона.
Стабилизатор напряжения +5в выполнена по простой схеме на микросхемной стабилизаторе типа КР1157ЕН501А и размещена на одной плате с узлом коммутации. Схема показана на рис.5.
