|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Вузли KB трансівера. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Цивільний радіозв'язок Продовжуючи публікацію вузлів KB TRX [1], пропоную читачам остаточний варіант основної плати трансівера. Якихось унікальних рішень цей вузол не має, схемотехніка - варіації на тему TRX RA3AO та Урал-84М. Головні вимоги при виборі конструкції - повторюваність, простота за збереження максимально досяжних характеристик. Використана доступна на сьогоднішній день елементна база. Багато рішень можна критикувати - творчий процес нескінченний, за постійними переробками і вдосконаленнями складно побачити закінчений варіант, але потрібно було зупинитися і виготовити промисловим способом друковані плати. Спочатку трансівер замислювався до роботи SSB як основним видом випромінювання. Для звуження смуги пропускання введений чотирикристалічний підчисточний фільтр з регулюванням смуги. Для любителів вузькосмугового прийому можна рекомендувати, як це робиться у фірмових TRX, йти на додаткові витрати на виготовлення чи придбання високоякісних вузькосмугових кварцових фільтрів. Як правило, саморобний сходовий фільтр із кварців, найбільш популярних у середовищі радіоаматорів, має недостатні характеристики для якісного вузькосмугового прийому. Для цього потрібно робити фільтр за диференціально-мостовою схемою або використовувати кварці дуже високої якості. Можна купити комплект фірмових фільтрів, хоча за вартістю вони будуть зіставні з рештою витрат на трансівер. Варіант "перетворення нагору" не розглядався через відсутність досить простої та відпрацьованої схеми синтезатора частоти. Цей варіант побудови має сенс у пристрої з безперервним перекриттям від 1 до 30 МГц, а для роботи в дев'яти вузьких аматорських діапазонах прийнятну вибірковість можна забезпечити більш дешевою ПЧ 5...9 МГц. Багато хто відчуває проблеми з придушенням несучою не менше ніж на 40 дБ при формуванні SSB сигналу безпосередньо на ПЧ. Мені здається, що ця проблема більше надумана, ніж вона є насправді. Майже у всіх дешевих фірмових трансіверах формування відбувається на ПЧ 8...9 МГц. Думаю, навряд чи хтось почує неподавлену несучу, наприклад, у TRX FT840 або TS50. Якість вузла формувача SSB сигналу залежить від грамотності та наполегливості виробника. Відмінні характеристики можна отримати за допомогою найпростішого модулятора на варикапах, як це зроблено в TRX Урал-84. Тільки не потрібно прагнути отримувати від модулятора рівні, достатні для розгойдування вихідного каскаду - тоді придушити несучу не вдається. При відпрацюванні основної плати використовувалися елементи, які можна знайти на будь-якому радіоринку. Щось особливе, з позолоченими висновками, з індексом ВП виключалося відразу. Наприклад, необхідний коефіцієнт посилення можна одержати від двох каскадів на імпортних BF980. Але вони не завжди бувають у продажу, тому використані вітчизняні аналоги КП327, хоча вони мають гірші параметри. У платі відсутні якісь незамінні деталі. Чутливість із входу плати, якої можна досягти без ретельного налагодження індивідуально кожного каскаду - 0,2...0,3 мкВ, при доборі деталей та ретельному налаштуванні - 0,08...0,1 мкВ. Один з трансіверів з такою основною платою та синтезатором, описаним у [2], мав при відключеному УВЧ чутливість 0,4 мкВ та двосигнальну вибірковість при подачі двох сигналів з рознесенням 8 кГц, 95 дБ. Вимірювання проведено UT5TC. Не граничні величини, т.к. у трансівері були застосовані вхідні смугові фільтри на каркасах діаметром 6 мм з досить високим згасанням та звичайні високочастотні діоди у змішувачі. Хоча, як показує досвід, у трансіверах, призначених для звичайної повсякденної роботи в ефірі, не слід гнатися за цифрами динамічного діапазону. Значення 80 дБ влаштовує більшість радіоаматорів. Застосування супердинамічного приймача має сенс лише у TRX для очних змагань та за умови, що всі учасники працюють лінійними сигналами. Проблеми з перешкодами від передавача сусіда частіше виникають не від низького динамічного діапазону приймача, а від того, що горе-радіоаматор, намагаючись перекричати всіх, налаштовує свій передавач за принципом - всі стрілки вправо до упору. За спостереженнями US5MIS, який не один рік крутив ручки FT840, "Прибою" та RA3AO, на слух вся ця техніка звучить майже однаково. Але коли були проведені порівняльні вимірювання за однаковою методикою, то TRX RA3AO реагував на рівень 1 по сусідньому каналу, "Прибій" - на 0,8 В, а FT840 - на 0,5 В. Але зручність роботи, стабільність і сервіс взяли своє - Залишений FT840. Описую все це не для того, щоб показати якась гарна у нас саморобна (або напівсамодельна, як "Прибій")техніка, а для того, щоб стало ясно, що погоня за динамічним діапазоном має сенс до певного рівня і під конкретні умови. Думаю, що багато щасливих володарів супердинамічних RA3AO із задоволенням обміняли б їх на "хиленькі" за динамікою FT840. Хочу торкнутися ще одного стереотипу, розповсюдженого серед наших радіоаматорів. Це переконання, що синтезатор "шумить". Після появи світ ковельських синтезаторів жоден з моїх трансіверів був із ГПД, тільки синтезатор. Вище я описав чутливість, що досягається з входу основної плати при використанні як ГПД синтезаторів. Про який шум може йтися, коли за допомогою Г4-102А, ні з Г4-158, ні з Г4-18 не вдається виміряти граничну чутливість. Довелося виготовити окремий кварцовий генератор, запитати його від батарейок, екранувати подвійним екраном і за допомогою анттенюатора до 136 дБ оцінити чутливість плати. Перейдемо до опису власне основної плати, яка включає: - УВЧ, що відключається, оборотний змішувач, пасивний диплексор, що узгоджує оборотний каскад на польовому транзисторі, основний кварцовий фільтр (малюнок 1); - лінійку УПЧ, опорний генератор, детектор (малюнок 2); - УНЧ та вузол АРУ (малюнок 3). Розглянемо важливу схему докладно. Підсилювач високої частоти (VT5) – з ланцюгом негативного зворотного зв'язку Х-типу [7]. Можливі параметри такого типу підсилювачів коливаються в межах:
Простіше кажучи, УВЧ не перевантажується на 40 м навіть увечері, коли дуже високий рівень перешкод. Гранична чутливість така, що дозволяє чути шум ефіру на 28 МГц навіть у сільській місцевості. Один із найкращих транзисторів для такого підсилювача - КТ939А. У плату був закладений КТ606А як більш дешевий та поширений. Не потрібно сильно переживати, що УВЧ погіршує динамічний діапазон RX (знов я про "динаміку", грішний, колись сам захоплювався граничними цифрами). По-перше, УВЧ - відключається, його можна завжди вимкнути. По-друге, включення його зазвичай потрібно тільки на тихих діапазонах під час слабкого проходження, коли всі станції чути з невеликим рівнем, і навряд чи якась із станцій перевантажить цей каскад. Ну а по-третє, "не такий страшний чорт, як його малюють". Практично у всіх промислових РПУ, наприклад, у Р399А, використовуються УВЧ, причому невідключні. Налаштування цього каскаду залежить від потреб користувача. Залежно від типу транзистора та його режиму можна забезпечити максимально можливу чутливість, або мінімальний вплив цього каскаду на верхню межу динамічного діапазону. Про змішувач я писав у попередній статті [6], його схемотехніка запозичена з [4]. Основні переваги цього варіанта – оборотність і досить великий динамічний діапазон (Dбл – до 140 дБ) при невеликому рівні гетеродину. Звичайно, за кількістю деталей він складніший і дорожчий, ніж звичайні змішувачі. Але не слід забувати, що цей вузол визначає якість роботи всього приймача, і економія на ньому безглузда. Від ретельності налаштування змішувача залежить і те, як приймальня сприйматиме ефір, що можна буде там почути, і те, скільки "сміття" буде видано на передачу, наскільки складними доведеться робити смугові фільтри, щоб була можливість спокійно працювати без ТV1. Частину дільника (D1) довелося встановити безпосередньо у змішувача, щоб забезпечити протифазність сигналів на вході плечей VT1, VT2 та VT3, VT4. Це найважливіша вимога гетеродина. Якщо у вас використовується звичайний гетеродин, протифазні сигнали потрібно формувати в інший спосіб. Тут же використаний варіант найпростішої стикування з синтезатором ковельським. Застосування тригера викликане ще й тим, що з його виході сигнал максимально наближений до меандру. При стикуванні зі звичайним ГПД необхідно використовувати інші мікросхеми ЕСЛ, наприклад типів ЛМ, ТЛ тощо. Головна вимога – на вході транзисторних ключів мають бути однакові за рівнем, але ідеально протифазні високочастотні сигнали. У ключах застосовані транзистори КТ368 та КТ363, рекомендовані в [4]. Експериментів із іншими транзисторами не проводилося. Змішувач працездатний із різними типами діодів. Можна припустити, що найкращими будуть діоди Шотnки. Перехід з КД922 на КД512, КД514 скільки помітного погіршення параметрів не викликає (за умови підбору діодів). По-моєму, головна перевага діодів КД922 перед рештою полягає в тому, що вони поставляються підібраними і упакованими в індивідуальну тару (тому перемішування виключається). З ретельно підібраними КД503 змішувач працює практично так само, як і з КД922. Дуже важлива симетричність та якість виготовлення трансформатора Т1. Вхідні опори зі входу Т1:
Це необхідно враховувати за погодженням з ДПФ. Можна спробувати різні коефіцієнти трансформації, щоб вхідний опір було ближче до 50 Ом, але виявилося простіше змінювати котушки зв'язку на ДПФ під конкретний опір основної плати. Для узгодження з наступними каскадами застосовано звичайний диплексор. На рис. 1 наведено дані диплексора для ПЧ = 9 МГц. В принципі можна цей вузол і не встановлювати. Непогане узгодження можна отримати за рахунок підбору режиму VT15 КП903, проте застосування диплексора дозволяє отримати максимально можливу чутливість, і якщо і не позбавитися повністю уражених точок, то значно знизити їх рівень. Активний двонаправлений каскад VT15 після змішувача повинен мати мінімально можливий коефіцієнт шуму, не погіршувати динамічний діапазон змішувача і компенсувати загасання, яке вносить змішувач, ДПФ і диплексор. Найбільш поширений та якісний для цього каскаду транзистор – КП903А. Можна застосовувати КП307, КП303, КП302 (з максимальним значенням крутості), КП601. Після сигналу VT15 через трансформатор Т3 надходить на кварцовий фільтр ZQ1. Резистор R26 служить узгодження, може й не знадобитися. Цю процедуру можна зробити за допомогою R22. Як ZQ1 застосований сходовий шестикристальний кварцовий фільтр (рис.4). Для звуження смуги пропускання в режимі CW паралельно до крайніх резонаторів за допомогою реле включаються додаткові конденсатори. Такий CW фільтр, звичайно, не можна назвати якісним. Для любителів вузькосмугового CW потрібне застосування окремого кварцового фільтра. Чому застосований шестикрістальний фільтр? Зазвичай практикується вісім і навіть десять пластин. Але не слід забувати, що цей фільтр використовується і на передачу, а для прийнятної якості SSB потрібна смуга близько 3 кГц. Але для прийому в умовах перевантажених аматорських діапазонів достатньо смуги 2,2...2,4 кГц. Тому було обрано Компроміс: смуга пропускання за рівнем -3 дБ - 2,3...2,4 кГц за меншої прямокутності. У результаті маємо цілком якісний прийом і хороший сигнал на передачу (чого не можна сказати про сигнали, які сформовані за допомогою восьмикристальних фільтрів). Ще одна перевага перед восьмикристальним фільтром – менше згасання у смузі прозорості. Тим самим забезпечується досягнення граничної чутливості всього тракту посилення.
Для збільшення загасання поза смугою прозорості в тракті ПЧ застосований підчисточний чотирикристалічний фільтр (рис.5). Загальне згасання обох фільтрів перевищує 100дБ. На рис.4, 5 дано усереднені дані кварцових сходових фільтрів із пластин у корпусі Б1, які найчастіше зустрічаються. Підчисточний фільтр обрізає шуми, що вносяться трактом УПЧ, і за рахунок застосованого плавного регулювання смуги пропускання дозволяє відбудовуватися від перешкод в SSB режимі. Не слід, звісно, такий варіант плавного зміни смуги пропускання покладати великі надії. По-перше, звуження відбувається тільки з одного боку ската фільтра, а по-друге, більше 40 дБ отримати від чотирикристалевого ZQ проблематично. Але ускладнення настільки просто і дешево, що відмовлятися від такого, хоч і невеликого, сервісу немає сенсу. Фільтр підчистки слід розраховувати на смугу пропускання 2,4 кГц. При плавному звуженні лінії варикапами верхній схил наближається до нижнього залежно від добротності кварців до лінії 600...700 Гц. Але за рахунок невисокої прямокутності фільтра навіть за такої смуги пропускання можливий прийом SSB станцій. Цей режим часто використовується в діапазонах 160, 80 та 40 м. Замість зазначених варикапів можна використовувати по кілька включених паралельно KB 119, KB 139.
Кварцовий фільтр ZQ1 узгоджується з трактом УПЧ через резонансний контур L2 з котушкою зв'язку. Якщо опір фільтра помітно відрізняється від 3 Ом, потрібен вибір числа витків котушки зв'язку. Транзистор VT300 вмикається під час роботи на передачу. По другому затвору відбувається регулювання вихідної потужності трансівера. Лінійку УПЧ зібрано на транзисторах КП327. Схемотехніка запозичена у RA3AO. На мій погляд, це один із найкращих варіантів побудови такого тракту. Тут можна використовувати двозатворні польові транзистори та інших типів. Найкращими виявились BF980. Нашій промисловості не вдалося скопіювати характеристики цього транзистора, КП327 у порівнянні з BF980 гірше і за Кш, і за Кусом, хоча Кус транзисторів не має вирішального значення. Для VT8 потрібно вибрати транзистор із мінімальним шумом. Зазвичай найкращі екземляри трапляються серед КП327А. VT9, VT10, VT11 можна замінити і КП350. Перевага КП327 перед КП350 і КП306 - у кращому значенні Кш, стійкості до статики, і " золотошукачі " ними ніяк не реагують, т.к. транзистори не містять дорогоцінних металів. Для регулювання посилення використано властивість насичення прохідних характеристик польових транзисторів по першому затвору при малій напрузі на другому [2]. Зайве посилення забирається шляхом шунтування контурів ПЧ резисторами R38 та R46. Не слід збільшувати ВЧ рівні перших затворів транзисторів, щоб миттєве значення напруги не перевищувало поріг відкривання стабілітронів захисту від статики (15 В). В іншому випадку стабілітрони відкриваються та блокують роботу АРУ – це стосується двох останніх каскадів УПЧ. Детектор та опорний генератор, попередній УНЧ та АРУ – аналогічні [2]. Транзистор VT13 (рис.3) може використовуватися для включення-вимкнення ланцюга АРУ і для блокування АРУ під час передачі, щоб не спотворювалися показання S-метра, який в цьому режимі показує вихідну потужність передавача. Як VT 13 можна використовувати як польовий, так і біполярний транзистор. У біполярного транзистора опір колектор-емітер нижче, тому він краще шунтує ланцюг АРУ. Схема підсилювача випрямляча АРУ аналогічна [2]. Змінено тимчасові характеристики "швидкого" ланцюжка, ємність С74 потрібно збільшити до 0,047 ... 0,1 мкф. Як кінцевий УНЧ використана мікросхема К174УН14, у типовому включенні смуга пропускання зверху визначається ланцюжком С69, R80; Коефіцієнт посилення можна регулювати резистором R81. Вихід УНЧ можна завантажувати на динамік або через дільник R84, R85 на головні телефони. Деталі Котушки L1...L6 намотані на каркасах діаметром 5 мм, з підбудовним сердечником СЛР-1. L3...L6 містять по 25...30 витків дроту ПЕВО,2. LCB - 3...4 витка у холодного кінця L3. L9, L10 - дроселі з індуктивністю 50...100 мкГн. L11-дросель 0...30 мкГн. Трансформатори Т1...ТЗ намотані дротом ПЕВО,16 на кільцях К 10х6х3 з фериту 1000 нн. Т1 містить 10 витків скручування в три дроти, Т3 - 9 витків скручування в два дроти, Т2 намотаний скручуванням з трьох проводів: обмотка I - 3 витка, II - 10 витків, III - 10 витків. Піддавшись прагненню забезпечити "одноплатність" всієї конструкції трансівера, вирішили на основній платі розвести і опорний гетеродин. Це, звичайно, ускладнило ситуацію з "ураженими точками". Деякі з них можна було б уникнути зовсім, якби опорний гетеродин був виконаний в окремому екранованому відсіку. При вдалій ПЧ кількість точок не перевищує 3...5 на дев'ять діапазонів. Можливо їх позбутися практично зовсім, якщо повозитися з додатковими заземленнями шини живлення мікросхеми і металізації навколо цього вузла. Креслення друкованої плати (рис.6) Розташування деталей на платі (рис.7) Налаштування плати - типова, вона неодноразово описана у радіоаматорській літературі. Номінали елементів R1 і С1 залежать від того, який вузол використаний як гетеродина. Якщо це синтезатор ковельський, R1=470...680м, C може мати номінал від 68 пФ до 10 нФ. Якість узгодження помітна на слух за мінімальною кількістю "шумових точок" від синтезатора. Елементи LI, L2, С7, С9 налаштовують резонанс на частоту ПЧ. Резистор R19 може мати номінал 50...200 Ом. Якість узгодження цього вузла визначає загальне зменшення рівня "уражень" та невелике збільшення чутливості. Узгодження ZQ1 досягають резисторами R22, R26, Кф і підбором кількості витків LC8. Підчисточний фільтр ZQ2 узгодять резисторами R52 і. R54. Загальне посилення тракту ПЧ можна підібрати з допомогою R28, R38, R46. Резистори R39, R47, R53, R60 впливають на Кус і визначають якість роботи АРУ покаскадно. Про виготовлення трансформаторів. Були випробувані ферити проникністю 400...2000, діаметр кілець - 7...12 мм, скручування проводів і без скручування. Висновок – все працює. Головні вимоги - акуратність виготовлення, відсутність замикання обмотки на ферит та обов'язкова симетрія плечей. Діоди в змішувачі слід підібрати хоча б по опору відкритого переходу та ємності. Транзистори VT1, VT2; VT3, VT4 необхідно підібрати як однакові комплементарні пари. В емітері VT5 номінали R і С у ланцюжку не вказані. Вони залежить від типу транзистора. Для КТ606 R - не більше 68... 120 Ом, а З слід налаштувати максимум посилення на 28 МГц (зазвичай 1нФ). За допомогою R29 можна підібрати струм через транзистор, наприклад, за максимальною чутливістю. Транзистори КП327 припаюються знизу плати. Зверху плати, з боку установки деталей, залишена фольга, отвори роззенковані. Котушки закриті екранами. З питань придбання друкованих плат або налаштованих вузлів можна звертатися до автора, частота – 3,700 після 23.00 MSK. література: 1. Радіоаматор. – 1995. №№11,12.
Автор: О.Тарасов (UT2FW), Україна, Одеська обл., м.Рені; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru
Шум транспорту затримує зростання пташенят
06.05.2024 Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами
05.05.2024
▪ Акумулятор для гаджетів заряджається за одну хвилину ▪ Бездротовий фен на сонячній енергії ▪ Сибірські пожежі розігрівають Арктику
▪ розділ сайту Електробезпека, пожежна безпека. Добірка статей ▪ стаття Дугова електроплавильна піч. Історія винаходу та виробництва ▪ стаття Чому люди ходять уві сні? Детальна відповідь ▪ стаття Організація контролю за станом охорони праці в організації ▪ стаття Фотовимикач освітлення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page