Приемник прямого преобразования выполнен по классической схеме, имеет два КВ диапазона: 40 и 80 метров. Возможен прием станций с однополосной (SSB), амплитудной (AM) модуляцией, телеграфных сигналов (CW). В качестве гетеродина используется синтезатор частоты по ранее опубликованной схеме
Схема приемника:
Входной сигнал с антенны подается на двухконтурный неперестраиваемый преселектор. Переключение диапазонов осуществляется переключателем SA1 типа П2К (два положения, три группы). Две группы контактов переключателя переключают преселектор выбранного диапазона, одна группа (SA1.2) переключает диапазон частот синтезатора, подается на его вход «BAND» (см. схему синтезатора по указанной ссылке). На VT1 реализован усилитель радиочастоты, с его выхода сигнал подается на диодный смеситель (VD1, 2. Все диоды в схеме 1N4148). На смеситель так же поступает напряжение гетеродина через повышающий трансформатор Т2 (разъем X3). Преобразование в смесителе по такой схеме происходит на удвоенной частоте гетеродина, т.е., например, для приема в диапазоне 3500-3800 кГц реальная частота гетеродина должна быть 1750-1900 кГц. В приемнике прямого преобразования промежуточная частота равна нулю, т.е. после смесителя имеем сразу сигнал низкой частоты. Выделенный звуковой сигнал пропускается через фильтр низкой частоты L5,C13,C16. Данный фильтр является основным селективным элементом приемника и определяет его избирательность. Частота среза около 3 кГц. Такой ширины полосы достаточно для передачи телефонного сигнала с достаточной разборчивостью речи. Далее сигнал НЧ поступает на основной усилительный элемент приемника — УНЧ, реализованный на транзисторах VT2,3,4. На входе установлен МОП-транзистор для электронной регулировки усиления. Проходная характеристика такого транзистора имеет форму, близкую к квадратичной, поэтому, при изменении смещения по постоянному току на затворе, усиление каскада меняется по закону, близкому к линейному. Регулировка возможна как ручная, так и автоматическая (АРУ). В качестве усилителя АРУ используется операционный усилитель U1. Отключение АРУ осуществляется переключателем SA2. Ручная регулировка усиления — R23. Усиленный сигнал НЧ поступает на выпрямитель VD3-VD4, среднее значение сигнала выделяется на конденсаторе С21 и подается на усилитель АРУ, который увеличивает или уменьшает смещение по постоянному току каскада на VT2, регулируя таким образом усиление и поддерживая постоянный средний уровень сигнала НЧ. Усиленный сигнал подается на потенциометр регулировки громкости R19 и далее на выход приемника. Напряжение АРУ выдается на разъем Х6 для подключения индикатора силы сигнала (S-метра). Цифровой S-метр реализован в схеме синтезатора.
Для прослушивания на головные телефоны я разработал простенькую схему усилителя мощности (по сути — усилитель тока, повторитель напряжения), его вполне достаточно для низкоомных наушников, которые обычно используются с различными мобильными гаджетами. Схема усилителя мощности:
Перейдем к конструкции.
Данные моточных узлов
L1-L4 намотаны на каркасах диаметром 4 мм с подстроечными ферритовыми сердечниками, заключены в экран.
L1, L3 — 17 витков, длина намотки — 5 мм. Эмалированный провод диаметром 0,2 мм.
L2, L4 — 45 витков, длина намотки — 8 мм. Эмалированный провод диаметром 0,1 мм.
Т1 — обе обмотки по 30 витков любого провода на ферритовом кольце 8*3,5*h3,3 (наружный диаметр*внутренний диаметр* высота кольца в мм) проницаемостью 50 (данные сердечников приблизительные, сердечники не покупались в магазине, брались из б/у хлама, размеры мерял линейкой, проницаемость — намоткой тестовой катушки и измерением индуктивности). Индуктивность каждой обмотки около 20 мкГн.
Т2 — первичная обмотка 20 витков, вторичная — 40 витков любого провода на кольце 8*3*h4,3 проницаемостью 100. Индуктивности первичной и вторичной обмоток около 30 мкГн и 120 мкГн соответственно.
Дроссель фильтра НЧ L5 — 150 витков эмалированного провода диаметром 0,1 мм на кольце 21*9,3*h7,5 проницаемостью 2500.
Моточные узлы:
Все конденсаторы в схеме имеют вольтаж — 16В.
Узел преселектора выполнен на отдельной печатной плате. Всего в проекте три платы — преселектор, основной тракт и усилитель мощности.
Преселектор:
Основной тракт:
Трансформаторы приклеил к плате термопистолетом. Впоследствии между РЧ и НЧ частью добавлена перегородка из жести для улучшения помехоустойчивости.
Усилитель мощности:
Настройка
Настройка преселектора производилась с помощью генератора качающейся частоты. Импровизированный ГКЧ легко получается из нашего синтезатора путем написания соответствующей программы. Файл GKCH.ino прикреплен к проекту. Диапазон 40/80 переключается так же, как и в программе синтезатора. Генератор подключается к первому контуру преселектора через последовательный резистор 1 кОм, выход преселектора нагружается резистором 1,2 кОм, далее подключается щуп-детектор и осциллограф. Щуп-детектор такой, найденный на просторах Сети:
В итоге, на экране осциллографа получим повторяющиеся «горбы» АЧХ. Вращением подстроечных сердечников соответствующих катушек ( L1, L3 для диапазона 40 м, L2, L4 — для диапазона 80 м ) добиваемся симметрии «горба» АЧХ относительно вертикальной оси и максимальной амплитуды.
Настройка основного тракта
Резистором R4 устанавливается ток покоя VT1 около 10 мА, измерить можно падение напряжения на резисторе R7, при токе 10 мА на нем упадет около 0,5 В.
Резистором R5 устанавливается режим по постоянному току каскада на VT2. Отключаем АРУ, движок R23 в крайнем правом положении по схеме. Напряжение на стоке VT2 должно быть в районе 4-5 В.
Резистором R11 устанавливается режим по постоянному току каскада на VT3, 4. Напряжение на коллекторе VT4 должно быть в районе 6-7 В.
Настройка усилителя мощности сводится к установке тока покоя транзисторов путем подбора R2. Ток покоя 5-10 мА.
Немного фото конструкции:
Несмотря на опасения, помехи от цифровой части практически не слышны, притом, что питается приемник от импульсного БП. Сравнивал характер помех с полностью аналоговым приемником с трансформаторным БП — шумы практически идентичные. Соединения по сигнальному тракту делал экранированным проводом. На правой стенке корпуса — вывод USB Arduino. Сзади — разъем питания, антенны и согласующий потенциометр R1. В качестве антенны использую «наклонный луч» — медный провод длиной около 20 метров со второго этажа многоэтажки на близлежащее дерево. В качестве противовеса — трубу отопления.
Фрагмент эфира (запись на микрофон смартфона с наушника приемника): скачать с Google Drive
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Схема приемника | |||||||
| U1 | Микросхема | К544УД1 | 1 | ||||
| VT1 | Транзистор | BF247A | 1 | ||||
| VT2 | MOSFET-транзистор | 2N7000 | 1 | ||||
| VT3, VT4 | Биполярный транзистор | BC337 | 2 | ||||
| VD1-VD4 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 4 | ||||
| VD5 | Стабилитрон | 10 В | 1 | ||||
| С1, С4 | Конденсатор | 510 пФ | 2 | ||||
| С2, С6 | Конденсатор | 360 пФ | 2 | ||||
| С3 | Конденсатор | 20 пФ | 1 | ||||
| С5 | Конденсатор | 39 пФ | 1 | ||||
| С7, С13, С16, С23 | Конденсатор | 0.15 мкФ | 4 | ||||
| С8, С12, С17, С20 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ | 4 | ||||
| С9, С10 | Конденсатор | 0.033 мкФ | 2 | ||||
| С11, С19, С25 | Конденсатор | 1 мкФ | 3 | ||||
| С14 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | ||||
| С15, С22 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ | 2 | ||||
| С18, С21, С24 | Электролитический конденсатор | 470 мкФ | 3 | ||||
| R1 | Переменный резистор | 820 Ом | 1 | ||||
| R2, R8 | Резистор | 200 Ом | 2 | ||||
| R3, R10, R14, R16 | Резистор | 1 кОм | 4 | ||||
| R4, R15 | Резистор | 100 Ом | 2 | ||||
| R5 | Резистор | 220 кОм | 1 | ||||
| R6 | Резистор | 910 кОм | 1 | ||||
| R7 | Резистор | 51 Ом | 1 | ||||
| R9 | Резистор | 10 кОм | 1 | ||||
| R11 | Резистор | 240 кОм | 1 | ||||
| R12 | Резистор | 27 кОм | 1 | ||||
| R13 | Резистор | 560 Ом | 1 | ||||
| R17 | Резистор | 2 кОм | 1 | ||||
| R18 | Резистор | 330 кОм | 1 | ||||
| R19 | Переменный резистор | 47 кОм | 1 | ||||
| R20, R22 | Резистор | 620 Ом | 2 | ||||
| R21 | Резистор | 22 кОм | 1 | ||||
| R23 | Переменный резистор | 10 кОм | 1 | ||||
| SA1 | Переключатель | П2К | 1 | Два положения, три группы | |||
| SA2 | Выключатель | 1 | |||||
| L1, L3 | Катушка индуктивности | 0.92 мкГн | 2 | ||||
| L2, L4 | Катушка индуктивности | 4.5 мкГн | 2 | ||||
| L5 | Катушка индуктивности | 50 мГн | 1 | ||||
| Т1 | Трансформатор | 1:1 | 1 | ||||
| Т2 | Трансформатор | 1:2 | 1 | ||||
| Х1 | Разьемная пара | 2 вывода | 1 | ||||
| Х3-Х5 | Разьем | 2 вывода | 3 | ||||
| Х6 | Разьем | 1 вывод | 1 | ||||
| Ant | Антенна | 1 | |||||
| Заземление | 1 | ||||||
| Усилитель НЧ | |||||||
| VT1 | Биполярный транзистор | BC337 | 1 | ||||
| VT2 | Биполярный транзистор | BC327 | 1 | ||||
| VD1, VD2 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 2 | ||||
| С1, С2 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ | 2 | ||||
| С3 | Электролитический конденсатор | 470 мкФ | 1 | ||||
| С4 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ | 1 | ||||
| R1, R3 | Резистор | 47 кОм | 2 | ||||
| R2 | Резистор | 2.2 кОм | 1 | ||||
| R4, R5 | Резистор | 27 Ом | 2 | ||||
| Х1, Х3 | Разьем | 2 вывода | 2 | ||||
| Х5 | Разьем для наушников | 1 | |||||
| Схема пробника | |||||||
| Д1, Д2 | Диод | Д311 | 2 | ||||
| С1, С2 | Конденсатор | 4700 пФ | 2 | ||||
| R1 | Резистор | 8.2 кОм | 1 | ||||
| Г1-Г4 | Щуп | 4 | |||||