Простой транзисторный регенеративный приёмник — US5MSQ
Приобрёл я как-то по случаю добротно сделанную экранированную катушку ГПД от Р-250 (много их появилось на наших блошиных рынках — это сколько же Р-250 «разбомбили» на цветмет!), индуктивностью 31 мкГн, добавил КПЕ с верньером 1/40 , пару транзисторов/резисторов/конденсаторов и через пару часов на макете (см. фото) получился вполне приличный регенератор диапазона 2,8-3,8 МГц.
Благодаря качественной катушке стабильность частоты настройки на высоте. Что любопытно, хотя и субъективно, — слушать на него АМ на «стометровке» намного комфортнее, чем на на большие и тяжелые РПС, Р-326М, Р-309. При этом приемник по питанию очень экономный — ток потребления всего 3 мА!
Усиление и чувствительность получились (при с/шум=10дБ) при АМ порядка 150 тыс. и 3-5 мкВ, CW/SSB соответственно 1,5 млн и 1-2 мкВ (вероятно, она выше, но достоверно измерить трудно, т.к. очень высок принимаемый на измерительные провода уровень эфирных шумов и помех). Очень плавный подход к точке генерации (особенно если использовать многооборотный резистор R1, но и с обычным потенциометром получается неплохо) обеспечил прекрасную селективность — полоса пропускания может быть сужена примерно до 200-300 Гц, т.е. добротность достигает порядка 12-15 тыс!
Рассмотрим подробнее принципиальную схему приёмника, которая приведена на рис.1. В нём функции регенерации (VT1) и детектирования (VT2) разделены между разными каскадами, что по сравнению с традиционно выполненным регенерирующим детектором позволило заметно ( в разы) повысить максимально достижимую стабильную добротность и, соответственно, чувствительность и избирательность. Эти цифры основаны на моем эксперименте, когда я на тех же компонентах испытал регенерирующий истоковый детектор, который в общем-то неплохо работает, но с ним я не смог получить стабильную полосу пропускания уже 800 Гц (т.е. максимальная добротность порядка 4-4,5 тыс.) — далее срывается в генерацию. Поэтому чувствительность и усиление получились примерно в 2 раза ниже от первоначального.
Сигнал с антенны через плавный аттенюатор на потенциометре R4 поступает на конденсатор С7 большой емкости (он должен быть керамическим или КСО), образующий совместно с другими контурными конденсаторами емкостной делитель с большим коэффициентом деления. Поэтому собственное излучение в эфир в автодинном режиме мизерное, а частота настройки приемника слабо зависит как от длины антенны (её коэффициент включения в контур очень мал — примерно примерно 1/110 по напряжению, или 1/12 тыс. по сопротивлению), так и от манипуляций с аттенюатором R4. Больший плюс в том, что при таком включении антенны для верхних частот контур представляет собой ФНЧ третьего порядка, который эффективно давит внедиапазонные помехи, в том числе от УКВ/FM диапазонов.
Собственно сам регенератор выполнен по схеме емкостной трехточки (вариант Клаппа) на транзисторе VT1. Контур состоит из катушки индуктивности L1 и конденсаторов С1,С2,С4,С5,С6,С7. Частоту гетеродина можно перестраивать в диапазоне 2900-3800 кГц(задаётся растягивающим конденсатором С2, с некоторым запасом по краям) конденсатором переменной емкости (КПЕ) С4. Уровень регенерации регулируется переменным резистором R1 путём изменения напряжения смещения на базе VT1.
По сравнению с полевыми транзисторами у биполярных при равных токах существенно (почти на порядок) выше крутизна, а, следовательно, за счёт меньшего включения в контур можно получить лучшие результаты как по стабильности режима регенерации, так и минимизировать влияние регулировки уровня регенерации на частоту настройки. Последнее свойство очень важно для комфортного пользования регенератором, т.к. у транзисторов (особенно у биполярных), в отличие от ламп, межэлектродные ёмкости существенно зависят от рабочих напряжений и токов. И обеспечивается оно в двух направлениях.
1.Обеспечивается высокая стабильность параметров транзистора VT1 введением глубокой ООС по постоянному току (так называемая базово-эмиттерная стабилизация) R2R3R5R6. VD1 обеспечивает термостабилизацию режима VT1 по постоянному току и повышает плавность регулировки при малых значениях эмиттерного тока (так называемое «токовое зеркало»), т.е. фактически — плавность регулировки уровня регенерации.
2.Чем выше начальная добротность катушки и лучше усилительные свойства транзистора (выше соотношение Н21е/S на рабочей частоте), тем допустимо меньшее включение транзистора в контур, а, следовательно, будет меньше его вредное (дестабилизирующее и нелинейное) влияние на полученную (регенерируемую) добротность и стабильность частоты. В нашем случае транзистор включен в контур через два емкостных делителя
— делитель (разветвитель) контурных токов между двумя параллельно включенными цепочками С2С4 и С1С5С6, имеющий коэффициент деления контурного тока Кдт=С156/(С156+C24), где С24 и С156 – емкость цепочек последовательно включенных конденсаторов С2С4 и С1С5С6
— делитель контурного напряжения С1С5С6, имеющий имеющий коэффициент деления контурного напряжения Кдн=С1/(С1+С5)
И поэтому общий коэффциент включения транзистора в контур будет равен произведению этих величин Кд=Кдт*Кдн, а коэффициент трансформации входного сопротивления и собственной емкости транзистора в контур равен квадрату этого соотношения.
К примеру, при приеме в автодинном режиме после слабых станций включились мощные и мы для улучшения качества приема (повышения помехоустойчивости) увеличили ручкой Regen ток VT1, тем самым подняли уровень своего гетеродина в несколько раз. При этом межэлетродные емкости транзистора VT1 изменятся примерно на 2-3 пФ (типичное значение для BC547, 2N3904 и т.п.). Давайте оценим насколько при этом изменится частота приёма у нашего приёмника.
Для простоты расчёта рассмотрим случай, когда емкости контурных ветвей равны, например на частоте приёма 3,52 МГц, т.е. С24=С156=33 пФ, при этом Кдт=1/2.
Кдн=36/(1000+36)=0,035, а коэффициент трансформации изменений собственной емкости транзистора в контур равен К=(Кдт*Кдн)^2=0,0003, т.о. изменение контурной емкости, вызванное изменением режима работы транзистора VT1 dСк=3 пФ*0,0003=0,001 пф.
При этом относительное изменение контурной емкости составит
dСк/Ск=0,001 пФ/66 пФ=15*10^(-6) или 15 ppm. При этом изменение резонансной частоты контура будет в 2 раза меньше, т.е. 7,5 ppm или в абсолютных величинах
dF=3,52 МГц*7,5*10^(-6)= 26,4 Гц!!!
Как видим, даже большие изменения режима работы транзистора не приведут к существенным изменениям частоты приёма.
На практике величину С1 выбираем минимально возможной – такой, чтобы устойчивая генерация на наивысшей рабочей частоте начиналась при напряжении на движке R1 примерно +6…+7 вольт. Диапазон(ы) рабочих частот можно пересчитать под свои потребности при помощи программки KONTUR3C, подставляя в ячейку собственной емкости генератора величину 38-40 пФ.
Детектирование сигнала осуществляется полевым транзистором (ПТ) VT2, включенным по схеме истокового детектора(ИД), к преимуществам которого можно отнести
— высокое входное сопротивление, хорошую линейность детектирования (за счёт 100% ООС по огибающей) в режиме АМ
— достаточно высокую линейность смесителя и чистоту спектра преобразования (за счет квадратичной ВАХ) в автодинном режиме.
Малый ток стока VT2 ( порядка десятков мкА — определяется высокоомным резистором R7)
повышает уровень эффективного (линейного, пратически без потерь) детектирования АМ сигнала до 50-70 мВэфф. При меньших уровнях входного АМ сигнала детектирование будет проходить уже на квадратичном участке ВАХ, качество выходного сигнала остаётся ещё вполне приличным, а вот выходной уровень пропорционально квадрату уменьшения уровня входного сигнала. К примеру, при входном сигнале порядка 3 мВ, на выходе ИД будет примерно 50 мкВ.
Поэтому для повышения чувствительности приемника можно применить УНЧ с большим усилением. Это тем более актуально для работы в автодинном режиме, когда (аналогично ППП) основное усиление обеспечивает именно УНЧ. В истоковом детекторе можно применять практически любые ПТ, но тогда, вероятно, потребуется подобрать истоковый резистор R7 до получения тока стока в пределах 50-100мкА
С выхода детектора сигнал через однозвенный ФНЧ R9C14 с полосой среза порядка 3 кГц поступает на двухкаскадный УНЧ. Он собран по типовой схеме на современных малошумящих транзисторах VT3, VT4 с высоким коэффициентом передачи тока, включенных по схеме с ОЭ и с непосредственной связью между каскадами. Благодаря стопроцентной отрицательной обратной связи по постоянному току режимы транзисторов по постоянному току устанавливаются автоматически и мало зависят от колебаний температуры и напряжения питания. Нагрузкой УЗЧ служат высокоомные телефоны ТОН-2 с сопротивлением по постоянному току 4,4 кОм, которые включаются непосредственно в коллекторную цепь транзистора VT4 (через разъем Х3), при этом через их катушки протекает и переменный ток сигнала и постоянный ток транзистора, что дополнительно подмагничивает телефоны и улучшает их работу. Конденсатор С27 совместно с индуктивностью последовательно включенных наушников образует резонасный контур с частотой примерно 1,2 кГц, но из-за большого активного сопротивления обмоток добротность последнего невысока — полоса пропускания по уровню -6 дБ примерно 400-2800 Гц, поэтому его влияние на общую АЧХ не очень существенно и носит характер вспомогательной фильтрации и небольшой коррекции АЧХ.
Усиление УНЧ ограничено R12 на уровне 10 тыс., больше не надо. Регулировка громкости выполнена на потенциометре R13 и осуществляется путём увеличения глубины ООС примерно 50-70 раз, что в сочетании с плавным аттенюатором на входе вполне достаточно для комфортного приёма любых уровней входного сигнала, но и (это важно с учётом вероятных больших перепадов уровней продетектированного сигнала в режимах SSB и АМ) в те же 50-70 раз повышается перегрузочная способность УНЧ.
В качестве VT3,VT4 применимы любые кремниевые с коэффициентом передачи тока на менее 150, желательно малошумящие, например отечественные КТ3102Д,Е или широко распространенные недорогие импортные 2N3904, BC547-549, 2SC1815 и т.п. Головные телефоны электромагнитные, обязательно высокоомные (с катушками электромагнитов индуктивностью примерно 0,5Гн и сопротивлением постоянному току 1500…2200 Ом), например, типа ТОН-1, ТОН-2, ТОН-2м, ТА-4, ТА-56м. При согласно-последовательном включении , т.е «+»одного соединен с»- «другого, имеют общее сопротивление по постоянному току 3,2-4,4 кОм, по переменному примерно 10-12 кОм на частоте 1 кГц. Вилка включения телефонов заменяется стандартным трех- или пятиштырьковым разъемом от звукозаписывающей бытовой аппаратуры (СГ-3, СГ-5 или аналогичные импортные) – на схеме XS3. Между выводами 2 и 3 штыревой части разъема устанавливают перемычку, которая служит для подключения батареи питания GB1. При отсоединении телефонов питание приемника будет отключаться автоматически. Плюсовый провод телефонов соединяется с выводом 2 разъёма, что обеспечит сложение магнитных потоков, создаваемых током подмагничивания и постоянными магнитами телефонов.
Чертёж печатной платы мной не разрабатывался, но есть вариант в формате lay, разработанный нашим болгарским коллегой LZ2XL(см. фото), который один из первых повторил
приемник и прислал свой отзыв (оставлен авторский стиль, только подправлена грамматика):
«Привет Сергей, а приёмник ваш интересный оказался. После ужина сделал плату и весь вечер было одно удовольствие. Правда у меня подходящей катушки с вожженой медью не оказалось и приемник работал чуть выше — в пределах 5.8-8.2 МГц. На сороковке не плохо работает, правда без аттенюатора вещалки перекрывают всё.
Аттенюатор обязателен, особенно на участке сороковки. Если антенна включена без атенюатора вещалки перекривают весь диапазон. Здесь сама антенна включена немного необычно и оригинально. В этом включение аттенюатор не влияет на точку регенераций, а это хорошо, сам подход к регенераций особенно мягкий. На SSB нет искажений из-за синхронизаций регенератора. После точки генерации сам приемник ведет себя хорошо, соседние сильные сигналы не мешают.»
Ещё один наш коллега Александр (ник staradio) повторил приёмник, применив самодельную катушку большого диаметра (см. фото монтажа и внешнего вида)
Результатом испытаний он доволен.
Испытания приемника, проведённый мной в последствии (опробовал и на провод 10 м на высоте примерно 10 м с балкона 4-го этажа на дерево, и на наклонный WINDOM 41 м ( с крыши девятиэтажки на фонарный столб) с экранированным снижением) показали, при размещении большой антенны около уличного освещения в вечернее время появляются довольно заметные НЧ наводки (фон), поэтому антенна подключалась через емкость 510 пФ, но можно поставить и двухзвенный ФВЧ (две емкости по 510 пФ и дроссель 50-100 мкГн).
Позже для устранения описанного выше явления схема была немного доработана (изменена входная цепь) в расчёте на применение самодельных катушек (на рис.2 в качестве каркаса высокодобротной катушки — кольцо AMIDON).
И ещё просьбе коллег была разработана схема громкоговорящего варианта с электронной настройкой на варикапе (рис.3), но она мной не макетировалась.
С.Беленецкий, US5MSQ г.Киев, Украина
Обсудить конструкцию приемника, высказать свое мнение и предложения можно на форуме.
Видео работы приемника, изготовленного Александром (staradio)
Обсудить конструкцию приемника, высказать свое мнение и предложения можно на форуме.
Простые регенеративные приемники на транзисторах. Простой транзисторный регенеративный приёмник
Резкое повышение чувствительности приемников и, следовательно, резкое увеличение дальности радиосвязи при той же подводимой мощности к передатчику позволило привлечь к радио внимание со стороны многих людей, особенно энтузиастов-любителей радио. Простые одноламповые трансиверы в те далекие времена 20-30 годов позволяли радиолюбителям держать связь со всем миром. Более «серьезные» приемные аппараты, содержащие одну-две лампы в УВЧ и одну лампу в регенеративном каскаде, например знаменитый «КУБ-Ч «, считались уже сложными профессиональными аппаратами.
Казалось, регенератор никогда не сдаст своих позиций. И только вторая мировая война прекратила триумф регенератора, который в те времена использовался в некоторых военных радиостанциях производства СССР и других воюющих стран. Этот приемник подвели некоторые присущие только ему недостатки, которые не позволили его использовать в военное время — когда насыщенность станций в эфире велика. И после войны его применяли только радиолюбители, да и то в последнее время все реже и реже. Но путь, который прошел регенератор, и та роль, что он сыграл в деле развития радио, все же призывают нас не забывать о нем. И может быть, вскоре будут преодолены его основные недостатки, и он снова скажет свое слово в технике радиосвязи.
1. Принцип работы регенератора
Регенеративный приемник представляет собой приемник прямого усиления с регулируемой положительной обратной связью (рис.1 ). Именно с помощью положительной обратной связи увеличивается эквивалентная добротность входного контура L1C2, что эквивалентно возрастанию амплитуды входного сигнала на нем. Поскольку при возрастании добротности полоса пропускания контура уменьшается, возможно эффективное выделение узкополосного сигнала — такого как речевое сообщение или телеграфные посылки.
Рис. 1. Приемник прямого усиления с регулируемой положительной обратной связью
При использовании регенератора в диапазоне ДВ-СВ можно обнаружить, что при подходе к генерации, т.е. к режиму оптимального приема, за счет возрастания добротности контура обрезаются верхние частоты передачи, в результате чего прием вещательных станций происходит с искажениями. На СВ-ДВ реально достижимая полоса пропускания в режиме АМ 3-6 кГц , что явно мало для качественного приема вещательных станций.
При устойчивом приеме в диапазоне 3-10 МГц полоса пропускания приемника
2. Регулировка обратной связи и режимов работы регенератора
Ранее этому вопросу были посвящены целые тома исследований. В нашем же простом регенераторе регулировку обратной связи целесообразно осуществлять с помощью катушки L2, как показано на рис.2а , а регулировку режима работы — с помощью резистора R4. Различают два режима работы регенератора: «мягкий» и «жесткий». «Мягкий»
Рис. 2. Регулировка обратной связи
При «жесткой» связи (которая, к сожалению, преобладает во многих опубликованных схемах регенераторов на транзисторах, что очень сильно дискредитировало этот тип приемника) это невозможно, так как приемник срывается в генерацию еще тогда, когда из входного контура L1C2 не «вытянута» вся его добротность. В результате этого достичь приемлемых результатов при приеме AM и CW (об этом позже) невозможно. Сразу можно сказать, что в силу конструктивных особенностей практически все регенераторы с автотрансформаторной схемой регулировки обратной связи относятся к
Не вдаваясь в теоретические выкладки, можно заметить, что при конкретном типе положительной связи оптимальный «мягкий» режим возбуждения получается лишь в диапазоне частот, составляющем 1-3% от частоты настройки входного контура, то есть достижение оптимальной работы в этом случае возможно либо в одном любительском диапазоне, либо в одном вещательном. Если планируется вести прием в широком диапазоне волн, обязательна оперативная регулировка обратной связи. Она может осуществляться как приближением-удалением катушек L1 и L2, так и перемещением между ними экрана.
На рис.2 показаны варианты выполнения устройств регулировки обратной связи, испытанные мной в схемах регенеративных приемников. С такими устройствами была возможность достижения режима «мягкой» регенерации во всем диапазоне емкости, перекрываемом переменным конденсатором — 40-365 пФ, и следовательно — во всем диапазоне частот работы приемника с этим конденсатором. В зоне малой емкости контура достижение оптимальной работы регенератора затруднительно, поэтому реальный отсчет частоты идет от емкости контура в 30-40 пФ. Если необходимо работать в узких участках диапазонов, можно использовать схему, приведенную в . К сожалению, это одна из немногих хорошо работающих схем регенеративного приемника была опубликована очень давно.
Оптимальный режим работы при оптимальной положительной связи легко устанавливается R4. Чем меньше гистерезис при регулировке R4 (т.е. чем ближе лежат точки возникновения и конца генерации при регулировке R4 вперед/назад), тем более оптимален режим работы регенеративного приемника.
3. Чувствительность регенеративного приемника
При установке оптимальной связи и использовании качественных контуров и воздушных КПЕ легко достижима чувствительность приемника не хуже 10 мкВ в диапазоне до 20 МГц . Самое серьезное внимание необходимо обратить на входные цепи. Входной контур должен быть высокодобротным. Нежелательно использование ферритов, КПЕ должен быть только воздушным.
Входной конденсатор C1 поможет установить оптимальную связь с антенной. При подходе к генерации приемник становится чувствительным к различным воздействиям, которые могут вывести его из оптимального режима. Это сильные сигналы, которые, создавая смещение на затворе VT1, могут изменить режим его работы, а также колебания питающего напряжения и температуры. Но если напряжение питания регенератора нетрудно стабилизировать, то тепловой фактор заставляет использовать в приемнике высококачественные катушки и конденсаторы.
Стоит заметить, что реально достичь высоких результатов можно лишь используя активные элементы с большим коэффициентом усиления, т.к. коэффициент усиления каскада зависит от крутизны активного элемента. Часто транзистор или лампа работают в приемном режиме при малых токах, где крутизна мала и применение элемента с большой крутизной повышает коэффициент усиления регенератора.
4. Избирательность регенератора
Если чувствительность регенератора при односигнальном приеме довольно высока, то при приеме нескольких сигналов одновременно она сильно падает. Почему это происходит?
Теория показывает, что эквивалентное активное сопротивление контура регенератора зависит от ВЧ напряжения на нем. Чем больше уровень этого напряжения, тем оно выше и, следовательно, добротность контура ниже. Кроме того, это напряжение создает некоторое смещение на резисторе R1 (
К сожалению, эти схемы не обеспечивают должную «мягкость» регенерации, и следовательно, высокую чувствительность. Именно из-за этого недостатка — слабой избирательности, которая в лучшем случае составляет не более 16 дБ на 2-5 МГц и еще меньше — на ВЧ диа
КВ-УКВ радиоприемники на одном транзисторе (регенераторы, супергетеродин)
Каких только радиоприемников не существует на свете: прямого усиления, супергетеродинные, регенеративные, сверхрегенеративные и другие. Но как познакомиться в кружке с работой каждого из них за короткую смену в пионерском лагере? В этом вам поможет своеобразный радиоконструктор, позволяющий монтировать несложные легкоразборные самоделки.
Все радиоприемники предельно упрощены — содержат лишь по одному транзистору. Они обеспечивают прием радиовещательных станций на головные телефоны. Монтажные схемы всех устройств совпадают с принципиальными, что способствует наглядности и существенно облегчает сборку начинающим радиолюбителям.
Однотранзисторный радиоприемник прямого усиления 0-V-0
Радиоприемник прямого усиления 0-V-0 (рис. 1) работает в КВ диапазоне 25…50 м. Напряжение радиочастоты (РЧ) с антенны WA1 поступает через конденсатор С1 на колебательный контур L1L2C2.
Выделенный им сигнал через конденсатор С3 подается на базу транзистора VT1, усиливается и детектируется в цепи коллектора. РЧ составляющая коллекторного тока фильтруется цепью L3C4, а составляющая звуковой частоты (ЗЧ) протекает через головные телефоны BF1 и воспроизводится ими. Источник питания — батарея GB1 на 4,5 В.
Катушки L1 и L2, содержащие по 13 витков провода ПЭЛ-1 0,7, намотаны в одном направлении на расстоянии 5 мм друг от друга на каркасе 0 15 мм. Конденсатор настройки С2 типа КПЕ-3 или КПЕ-5 (от радиоприемников «Алмаз», «Сокол»).
Высокочастотный дроссель L3 намотан в один слой проводом ПЭЛ-1 0,18 на корпусе постоянного резистора ВС-0,5 сопротивлением не менее 100 кОм. Телефоны BF1 — низкоомные, марки ТА-56М или ТА-4. Можно использовать и высокоомные «наушники» ТОН-2, ТОН-2А, соединив оба излучателя параллельно, с соблюдением их полярности.
Транзистор КТ315Б допустимо заменить на КТ315Г или КТ315Е. Выключатель — ТВ2-1 или ТП1-2, МТ-1. Питание — батарея типа 3336Л («Планета») или три последовательно соединенных элемента 343, 373.
К радиоприемнику (особенно в здании из железобетона) необходимо присоединить наружную антенну длиной в несколько метров и при возможности его заземлить. Приняв передачу какой-либо радиостанции, подбирают сопротивление резистора R1 по максимальной громкости звука.
Радиоприемник прямого усиления 0-V-0
Радиоприемник прямого усиления 0-V-0 (рис. 2) отличается от предыдущего тем, что детектирование РЧ сигнала происходит на эмиттерном переходе транзистора VT1. Полученная ЗЧ составляющая усиливается и выделяется в цепи коллектора на телефонах BF1.
При отключении питания переключатель SA1 соединяет базу с эмиттером, и детектирование происходит на коллекторном переходе, то есть приемник превращается в детекторный и может принимать только мощные сигналы, например, от близко расположенного передатчика.. Данные элементов приведены выше.
Регенеративный радиоприемник 0-V-0
Регенеративный радиоприемник 0-V-0 (рис. 3) работает в КВ-диапа-зоне 41 м. Напряжение РЧ с антенны WA1 через конденсатор С1 поступает в колебательный контур L1 L2L3C2C3C4.
Подстроенный конденсатор С2 предназначен для установки средней частоты поддиапазона, постоянный С4 — для ограничения его перекрытия, КПЕ С3 — для плавной настройки в пределах поддиапазона.
Контур соединен с транзистором VT1 по трехточечной схеме с автотрансформаторной связью. Режим регенеративного детектирования устанавливают с помощью переменного резистора R2. Телефоны BF1 включены в цепь коллектора через ВЧ дроссели L4 и L5, уменьшающие собственное излучение регенератора.
Катушки приемника намотаны в одном направлении проводом ПЭЛ-1 0,7 на картонном каркасе 0 35, длиной 50 мм на расстоянии 5 мм друг от друга и содержат: L1 —
25 витков, L2 — 5,5, L3 — 0,5 витка. Конденсатор настройки С3 типа КВП с наращенной осью имеет три неподвижные и четыре подвижные пластины.
Вместо него можно использовать конденсатор марки КПК-Т. Подстроечный конденсатор С2 КПК-1 или КПК-М, постоянные конденсаторы С1, С4, С5, С6 — керамические, С7 — оксидный К50-12 или К50-6. Переменный резистор R2—СПЗ-28А или СПО-0,4. Данные остальных элементов указаны выше.
Для налаживания приемника к нему присоединяют телефоны, антенну и заземление. Включают питание и, изменяя сопротивление переменного резистора R2, устанавливают режим, близкий к порогу генерации, при котором в телефонах прослушивается заметный шум (но не свист).
Установив КПЕ С3 в среднее положение, изменяют емкость конденсатора С2 до приема какой-либо станции в средней части 41-метрового поддиапазона. В дальнейшем настройку на станции осуществляют с помощью КПЕ С3, одновременно выбирая оптимальный режим регулировкой переменного резистора R2.
Радиоприемник прямого усиления 0-V-1
Радиоприемник прямого усиления 0-V-1 (рис. 4) работает в КВ диапазоне 25—50 м. Сигнал, поступающий от антенны WA1 через конденсатор С1, выделяется контуром L1L2C3.
Для повышения чувствительности диодного детектора на диод VD1 подается небольшое положительное смещение через резистор R1. Напряжение 34 усиливается транзистором VT1 и воспроизводится телефонами BF1, заблокированными конденсатором С4.
Радиоприемник прямого усиления 1-V-0
Радиоприемник прямого усиления 1-V-0 (рис. 5) также работает в КВ диапазоне 25 — 50 м. Он содержит колебательный контур L1 L2 C2, усилитель РЧ на транзисторе VT1, детектор на диоде VD1 и телефоны BF1.
Рефлексный радиоприемник прямого усиления 1-V-1
Рефлексный радиоприемник прямого усиления 1-V-1 (рис. 6) работает в 49-метровом КВ поддиапазоне. Сигнал, поступающий с антенны WA1 через конденсатор С2 на контур L1C1C3, с помощью катушки связи L2 подается на базу транзистора VT1. В цепь базы включен переменный резистор R2, с помощью которого устанавливают оптимальный электрический режим транзистора.
Усиленный им сигнал РЧ выделяется в цени коллектора двухконтурным полосовым фильтром C8C9L3L5C10C11. Потери в нем частично компенсируются положительной обратной связью, подаваемой из цепи эмиттера через катушку L4.
Детектор с удвоением напряжения на диодах VD1, VD2 нагружен резистором R1. Напряжение ЗЧ через конденсаторы С4, С5 и катушку L2 приложено к базе транзистора и усиливается им.
Звук воспроизводится телефонами BF1, включенными в цепь коллектора через катушку L3 и ВЧ дроссели L6 и L7. Таким образом, транзистор используется дважды: в качестве усилителя РЧ, а затем — ЗЧ.
Катушки намотаны на картонных каркасах 0 22 мм и содержат: L1 — 20 витков провода ПЭЛ-1 0,51, L2 — 5 витков ПЭЛ-1 0,14, намотанного рядом с L1; L3 и L5 — по 20 витков ПЭЛ-1 0,51 на расстоянии 5 мм друг от друга, между ними помещается L4 — четыре витка ПЭЛ-1 0,14. Данные остальных деталей приведены выше.
Установив движок переменного резистора R2 в среднее положение, настраивают приемник на одну из станций КВ поддиапазона 49 м и подбирают емкость подстроечных конденсаторов С8 и СП по максимальной громкости. Если приемник будет самовозбуждаться (свист в телефонах), следует отмотать 1—2 витка от катушки L4.
Супергетеродинный радиоприемник
Супергетеродинный радиоприемник (рис. 7) работает в КВ диапазоне 25—50 м. Этот приемник — также рефлексный, поскольку его транзистор используется в смесителе, гетеродине и усилителе ЗЧ.
Напряжение РЧ с антенны WA1 через конденсатор С1 поступает на отвод катушки L1 входного контура L1C3.1C5. Выделенный им сигнал трансформируется в катушке связи L2 и через конденсатор С2 подается на базу транзистора VT1.
Катушка L2 соединена последовательно с катушками L5 и L6, индуктивно связанными с катушкой L7 гетеродинного контура L7C6C7C3.2. Катушки L5 и L6 через конденсатор С9 подключены к эмиттеру транзистора, а его коллектор через контур промежуточной частоты (ПЧ) L3C10 и блокировочный конденсатор СП соединен с другим выводом катушки L6, что обеспечивает возбуждение колебаний гетеродина.
Сопряжение его частоты с частотой сигнала достигается с помощью конденсаторов: подстроечных С5, С6 и последовательно включенного С7.
Напряжение ПЧ выделяется в цепи коллектора контуром L3C10. Потери в нем частично компенсируются введением положительной обратной связи (ПОС) через катушку L4.
Модулированное напряжение ПЧ детектируется диодом VD1, и ЗЧ составляющая через конденсатор С4 и резистор R1 подается на базу транзистора. Усиленные им колебания ЗЧ воспроизводятся телефонами BF1, включенными в цепь коллектора через катушку L3 и В4 дроссели L8 и L9.
Оптимальный электрический режим транзистора создается с помощью резисторов: R2 в цепи базы и R3 в цепи эмиттера. Для обеспечения устойчивой работы приемника при частичном разряде батареи GB1 ее блокируют конденсатором С12 большой емкости.
Катушка L1 содержит 15+15 витков провода ПЭЛ-1 0,51, намотанного с шагом 1 мм на каркасе 0 16 мм. Катушка L2 — 5 витков ПЭЛШО 0,18 намотана между витками L1. Катушки L3 — 75 витков ПЭВ-1 5X0,06 и L4 — 4 витка ПЭЛШО 0,1 заключены в броневой чашечный сердечник типа ОБ-1 из феррита марки 600НН с подстроеч-
ным сердечником из того же материала. Можно использовать контуры П4 с соответствующими конденсаторами от транзисторных радиоприемников. Катушки L5 и L6 — по 5 витков ПЭЛШО 0,18 размещены между витками катушки L7, состоящей из 28 витков ПЭЛ-1 0,51, намотанного с шагом 1 мм на каркасе 0 16 мм. КПЕ С3 вместе с подстроечными конденсаторами С5, С6 — от радиоприемников «Алмаз», «Сокол» и др. Конденсаторы постоянной емкости С7 и С10 — с пленочным или слюдяным диэлектриком.
Для налаживания приемника под-строечные конденсаторы С5 и С6 устанавливают в среднее положение, сердечник катушек L3, L4 полностью вводят.
Присоединив к гнездам антенну, телефоны и заземление, включают питание. Настраивают приемник на какую-либо станцию 25-метрового участка КВ диапазона (при выведенном роторе КПЕ С3) и регулируют подстроечный конденсатор участка диапазона 49 м (при введенном роторе КПЕ) и добиваются наибольшей громкости, сдвигая или раздвигая витки катушки L1. Эти операции нужно повторить несколько раз.
Возможно, для наилучшего сопряжения потребуется подобрать емкость конденсатора С7. В заключение проверьте, не улучшится ли прием, если поменять местами выводы катушки L4.
Сверхрегенеративный УКВ радиоприемник
Сверхрегенеративный радиоприемник (рис. 8) принимает передачи УКВ ЧМ вещательных радиостанций в диапазоне 66—73 МГц.
Напряжение с антенны WA1 через конденсатор С3 поступает на контур L1L2L3C1C2. Он соединен с транзистором VT1 по трехточечной схеме: с эмиттером непосредственно, с базой и коллектором — через конденсаторы С4 и С5 соответственно.
Режим сверхрегенерации устанавливают переменным резистором R2. ВЧ дроссели L4 и L5 предотвращают попадание токов РЧ в цепь телефонов BFI, что уменьшает собственное излучение сверхрегенератора и возможность создания помех другим приемникам.
Катушки намотаны на каркасе 0 10 мм проводом ПЭЛ-1 0,7 с шагом 1,5 мм и содержат: L1—2, L2 — 4, L3 — 4 витка. Выводы катушек длиной по 40 мм зачищены, скручены вдвое и пропаяны. Данные остальных деталей указаны выше.
Для налаживания подсоединяют к гнездам антенну и телефоны, устанавливают КПЕ и переменный резистор R2 в среднее положение и включают питание.
Изменяя емкость подстроечного конденсатора С5, добиваются появления в телефонах шума сверхрегенерации («шипения»). Подстроечным конденсатором С1 настраиваются на УКВ ЧМ вещательную станцию. В дальнейшем настройку осуществляют КПЕ С2, одновременно подбирая наилучший режим переменным резистором R2.
Для сборки радиоприемников служит монтажная плата (рис. 9), изготовленная из любого листового изоляционного материала толщиной 2—3 мм. К выводам радиоэлементов предварительно припаивают удлинительные проводники и монтаж производят на плате уже без пайки: винтами с гайками и шайбами, обеспечивающими надежный контакт.
Последовательность сборки радиоустройств иллюстрирует рисунок 10, на котором в качестве примера изображены фрагменты монтажа регенеративного радиоприемника 0-V-0.
На лицевой стороне платы цветным (но не графитовым) карандашом чертят принципиальную схему, совмещая точки электрических соединений с соответствующими отверстиями (рис. 10 а).
В них вставляют винты и навинчивают гайки, одновременно устанавливают гнезда (рис. 10 б). Согласно схеме разводят монтажные проводники и затягивают гайки (рис. 10 в). Затем закрепляют гайками элементы — катушки и дроссели в последнюю очередь (рис. 10 г).
Рис. 11. Внешний вид и цоколевка транзистора КТ315.
КТ315 — это кремниевый транзистор N-P-N структуры в маленьком корпусе, его граничная рабочая частота составляет 250МГц. Такие транзисторы можно очень часто найти как в продаже, так и в старой отечественной технике. Они отлично подходят для самодельных радиоприемников, которые приведены выше.
В. Ринский, г. Ивано-Франковск.
Регенеративный радиоприемник «Ручеек».
Делаем своими руками коротковолновый регенеративный радиоприемник «Ручеек».
Регенеративный приемник от US5MSQ , об изготовлении которого рассказано в этой статье , порадовал своей достаточно качественной работой, поэтому захотелось в качестве эксперимента, повторить еще какой-либо регенеративный радиоприемник на транзисторах. Выбор пал на так называемый «Ручеек».
Приниципиальная схема этого транзисторного регенератора находится на этом ресурсе : cqham.ru. Автор приемника-пользователь MatrixBuilder.
Вот, собственно, базовая схема регенеративного радиоприемника, который впоследствии получил название «Ручеек»:
Как видно из схемы, это четырехтранзисторный регенеративный радиоприемник, предназначенный для работы на наушники.
На транзисторе VT13 ( см. схему выше) собран входной регенеративный каскад. Это обычный генератор по схеме индуктивной трехточки. На транзисторе VT14 собран детектор. Простенький УНЧ собран на транзисторах VT11 и VT12, нагрузкой которого служат головные телефоны.
Конденсатор С78 служит органом настройки на радиостанции. Автор приемника в качестве каркаса для катушки индуктивности использовал медицинский шприц. В качестве детектора применен каскад на транзисторе ГТ311.
Эта схема подкупила своей простотой, поэтому и была выбрана для повторения.
Мною в схему внесено минимум изменений:
-катушка гетеродина вместо шприца намотана на кольце Amidon T50-2;
-в качестве оконечного УНЧ была выбрана микросхема TDA2822M, которая очень хорошо зарекомендовала себя в модернизированном AM/FM тюнере SONY ST-JX22L.
В качестве предварительного каскада усиления низкой частоты изначально собрал двухтранзисторный усилитель на транзисторах КТ312 по схеме:
Как оказалось, суммарный коэффициент усиления для этого приемника получился избыточным, станции принимаются и так очень громко. Кроме того, данный УНЧ (2 х КТ312 + TDA2822M) очень склонен к самовозбуждению.
Поэтому каскад предварительного усиления НЧ был упрощен-оставлен только один транзистор:
Финальная схема регенеративного радиоприемника «Ручеек» представлена ниже:
Каскад на транзисторе VT1- регенеративный, собран по схеме индуктивной трехточки.
Катушка L2 намотана на кольце Amidon T50-2, имеет 34 витка провода диаметром 0,4 мм, отвод от 1-го витка , считая от заземленного конца и имеет индуктивность 6,7 мкГн. Катушка связи L1 выполнена в виде одного витка связи ( подробности смотрите ниже).
Каскад на транзисторе VT2( ГТ311)-детектор . Это модернизированный детектор от В. Т. Полякова, который характеризуется болем высокой чувствительностью чем другие. Усилитель НЧ собран на КТ312 (VT4) и TDA2822M.
Для проверки работы приемника были выбраны диапазоны: радиовещательный 31м ( 9400-9900 кГц) и радиолюбительский 40м (7000-7200 кГц).
Для перекрытия этих диапазонов был выполнен расчет растягивающих конденсаторов С1 и С3, данные сведены в таблицу:
Расчет конденсаторов произведен при помощи маленькой программы- «полезняшки» KONTUR3C, которую нашел здесь.
Катушка связи с антенной L1 имеет один виток и выполнена в виде обьемной петли продетой через кольцо:
Первоначально, катушка L1 имела один виток и была размещена непосредственно на кольце рядом с катушкой L2. Как оказалось, в этом случае была слишком сильная связь с антенной, приемник буквально затыкался. Недолго думая, решил проверить вот такой вариант-с петлей связи. Получилось очень неплохо.
Плата приемника с указанием основных узлов:
А так выглядит приемник в сборе, смонтированный на импровизированном шасси:
Некоторые трудности возникшие при изготовлении этого радиоприемника.
Как уже указывалось, пришлось переделывать УНЧ из-за избыточного усиления.
Гетеродин тоже заставил потрудиться над ним… Не хотел запускаться, пришлось ставить транзистор КТ312 с коэффициентом h31e= 85. Изначально стоял КТ312 с коэффициентом h31e= 63.
Вот и все трудности.
Размах высокочастотного напряжения на эмиттере транзистора VT1 в режиме генерации составляет около 60 мВ.
Пробная эксплуатация показала, что регенеративный радиоприемник «Ручеек» имеет более высокую чувствительность чем собранный мною ранее регенеративный приемник от US5MSQ.
Видимо, это результат применения в «Ручейке» высокочувствительного детектора от В. Т. Полякова.
В целом, регенеративный радиоприемник «Ручеек» мне понравился больше при приеме радиовещательных станций. Регенератор от US5MSQ, наоборот, куда лучше принимает SSB радиолюбительские станции.
Видео о работе этого регенеративного радиоприемника на радиовещательном диапазоне 31м:
Update от 28.08.17
Добавляю рисунок печатной платы этого приемника.
Плата имеет размер 60 х 97 мм. Вид со стороны печатных проводников.
Не все компоненты указаны, так как делалась платка для себя. Обращаю внимание, что на плате разведены два транзистора предварительного УНЧ. Как указано выше в тексте статьи -в финальном варианте использован только один транзистор в предварительном УНЧ. На печатной плате он указан как VT4.
Простой регенеративный приемник Dan.
Делаем несложный коротковолновый регенеративный приемник Dan. Бороздя просторы интернета попалась схема простого по конструкции регенератора на короткие волны. Сам регенератор описан здесь: http://danyk.cz/aud_tr.html
Поскольку схема отличается предельной простотой, а значит, и времени на его постройку нужно будет затратить немного, решено было повторить этот приемник.
Автором схемы является аматор по имени Dan, поэтому и сам приемник назовем его именем.
Авторская схема приемника выглядит так:
Для начала, решил протестировать регенеративный каскад на предмет способности генерировать и регулировать уровень колебаний.
Собрал на макетной плате этот каскад ( без УНЧ). На схеме выше он собран на транзисторе KF508. Я вместо этого транзистора применил КТ312Б. Катушка была намотана на колечке Amidon Т50-6 (красного цвета) и содержала 15+15 витков провода диаметром 0,5 мм.
Подал питание и подключил осциллограф к схеме для проверки генерации. И тут ждало жестокое разочарование. Генератор выдавал колебания, но очень грязные.Регулятор регенерации, включенный по схеме как у автора, практически ничего не регулировал.
На рис.1- тестовая схема генератора на транзистореКТ312Б.
Как видно, схему подключения регулятора регенерации переделал, здесь он обозначен как R15. В этом случае удавалось легко менять уровень колебаний генератора вплоть до срыва колебаний. Но, колебаний правильной синусоидальной формы наблюдались только при минимальной амплитуде. Увеличение амплитуды колебаний резистором R15( см рис. 1) неизбежно вызывало появление жутких искажений формы сигнала.
Это видно на фото:
Понятно, что нужно было подбирать номиналы элементов цепи обратной связи. Попытки исправить ситуацию путем изменения номиналовС14С16R11 (см рис. 1) кардинально ситуацию не исправили. Приемник с такой формой колебаний никогда нормально работать не будет. Причем, неудовлетворительная работа генератора была и с другими транзисторами-КТ315, 2N3904 и другими.
Решил заменить древний КТ312Б на копеечный S9018. И, о чудо! Все заработало сразу как положено-форма колебаний была немного искажена,но после удаления конденсаторов в базовой цепи транзистора, получил отличную синусоиду:
Уровень колебаний регулировался плавно, без заметного гистерезиса-как раз то, что надо.
На рисунке 2 схема удачного варианта генератора, которая и была взята за основу для сборки уже полноценного приемника:
К слову, и на транзисторе КТ368А этот вариант схемы работал тоже хорошо, только амплитуда колебаний была поменьше чем с S9018. Как говорится , осталось дело за малым-приделать к регенеративному каскаду усилитель НЧ.
Традиционно, для громкоговорящего приема применил УНЧ на 2N3904+TDA2822M. Если слушать только на наушники, можно и LM386 применить.
Описание работы приемника.
Финальная схема, по которой собран и опробован в работе регенеративный приемник Dan, выглядит так:
Принятый антенной сигнал поступает на катушку связи L1. Регенеративный каскад собран на транзисторе VT1 типа S9018.
Настройка на частоту радиостанций осуществляется конденсатором переменной емкости С1. Конденсаторы С2 и С4-растягивающие. В данном случае приемник работает в SSB участке любительского диапазона 80м.
Номиналы конденсаторов С2 и С4, а также количество витков катушек L1 и L2 указаны на схеме выше. Уровень регенерации регулируется переменным резистором R4.
Выделенный сигнал звуковой частоты поступает на каскад предварительного усиления на транзисторе VT2. Резистор R10 в эмиттерной цепи этого транзистора служит для установки требуемого коэффициента усиления. При номинале 150 Ом у меня получился коэффициент усиления около 20. Далее, через регулятор усиления, сигнал НЧ поступает на оконечный каскад на микросхеме TDA2822M.
Налаживание приемника начинают с проверки работоспособности усилителя НЧ.
Резистор R10 выставляют такой коэффициент усиления, при котором усилитель НЧ не самовозбуждается.
Далее проверяют наличие генерации в регенеративном каскаде и возможность плавного регулирования амплитуды колебаний вплоть до нуля. Возможно для этого потребуется подбор резистора R6. Необходимый диапазон рабочих частот устанавливают конденсаторами С2 и С4.
На этом налаживание можно считать законченным.
Расположение элементов на печатной плате:
Собранный регенеративный приемник Dan:
Испытание приемника было произведено на диапазоне 80м.
В общем, впечатления остались положительные.
Некоторые выводы.
Но, некоторые замечаний у меня все же есть.
В этой схеме конденсатор переменной емкости ( точнее , корпус) не соединяется с общим проводом никаким образом, и находится под потенциалом высокочастотного напряжения. В силу этого, регенеративный каскад очень чувствительный к влиянию рук-частота настройки довольно заметно изменяется, если перестраиваешь приемник. Нужна либо длинная изолированная ручка настройки, либо передняя панель из немагнитного материала.
Также не понравилось то, что нужно подстраивать уровень регенерации при перестройке по диапазону, который достаточно узок. Все ранее мною собранные регенераторы были в этом отношении намного лучше.
Ну и моя небольшая эпопея по борьбе за качественный синусоидальный сигнал ( описана в начале статьи) говорит о том, что у любителей, пожелавших повторить этот приемник, могут возникнуть ( не обязательно) проблемы с запуском регенеративного каскада.
Регенеративный KB-приёмник конечно пик эпохи регенеративных
Регенеративный KB-приёмник конечно пик эпохи регенеративных приёмников в профессиональной и любительской радиоаппаратуре приходится на конец 20-х или начало 30-х годов прошлого века. К началу Второй мировой войны их начали интенсивно вытеснять супергетеродины, а после войны “регенераторы” сохранились практически только в радиолюбительской практике. Несложные в изготовлении и обладающие неплохими параметрами они вполне подходили для самостоятельного изготовления начинающими радиолюбителями. В 60-е годы в любительских конструкциях начинающих радиолюбителей им на смену пришли приёмники прямого преобразования. Но в 90-е годы снова наблюдается определённый рост интереса у радиолюбителей к регенеративный KB-приёмник. Более того, некоторые фирмы даже выпускают подобную аппаратуру для начинающих радиолюбителей. Прошло уже немало времени, но интерес к этим конструкциям у радиолюбителей сохраняется до сих пор.
На рисунке показана схема регенеративного KB-приёмника.
В этой статье проанализированы различные способы регулировки обратной связи в таких приёмниках и отмечено, что получившие наибольшее распространение удобные способы, которые связаны с изменением режима регенеративного каскада по постоянному току, — не самые лучшие. Более устойчиво вблизи порога регенерации работают каскады, где регулировка обратной связи осуществляется конденсатором переменной ёмкости (КПЕ). Именно он и применён в описываемом регенеративный KB-приёмник. Чтобы избежать излучения регенеративного каскада в антенну и исключить влияние её параметров на работу этого каскада, приёмник имеет на входе широкополосный усилитель высокой частоты на транзисторе VT1. Режим работы транзистора по постоянному току задаёт резистор R1 в цепи его эмиттера.
Регенеративный каскад выполнен на полевом транзисторе VT2. В авторском варианте приёмник рассчитан на работу в двух КВ-поддиапазонах, перекрывающих полосу частот от 3 до 13 МГц. Сдвоенным КПЕ С4 от переносного транзисторного радиоприёмника осуществляется грубая настройка на рабочую частоту. На высокочастотном поддиапазоне используется секция С4b с максимальной ёмкостью 140 пф, а на низкочастотном поддиапазоне переключателем SA1 параллельно ему подключается вторая секция С4а с максимальной ёмкостью 365 пФ. Точная настройка на станции осуществляется конденсатором С8. Необходимый уровень обратной связи устанавливают КПЕ с максимальной ёмкостью 140 пф. Для устойчивой работы этого каскада напряжение его питания +5 В стабилизировано (стабилитрон VD1).
Нагрузкой регенеративного каскада для звуковых частот служит дроссель L3. Автор использовал здесь первичную обмотку миниатюрного накального трансформатора. Её индуктивность неизвестна, но суммарную АЧХ на звуковых частотах для приёма CW, SSB и AM-станций устанавливают конденсаторами С12—С14. Их ёмкости подбирают такими, чтобы наилучший приём CW-станций был в крайнем левом положении переключателя SA2, SSB-станций — в среднем его положении, АМ-станций — в крайнем правом. Выходной каскад усилителя звуковых частот выполнен на микросхеме DA1 по стандартной схеме её включения. Переключателем SA3 к нему можно подключить либо встроенную динамическую головку, либо головные телефоны.
Катушки индуктивности L1 и L2 (смотрим рисунок) намотаны на каркасе диаметром 3,2 см (использован пластиковый контейнер от какого-то лекарства) и содержат 4 и 16 витков соответственно. Расстояние между их обмотками — 6 мм. Отвод у катушки L2 сделан от второго (считая снизу) витка.
Близкий аналог транзистора VT1 2N2222 — наш КТ3117А. Транзистор 2N2222 начали выпускать ещё полвека назад, но его до сих пор часто можно встретить в радиолюбительских конструкциях. У него довольно большое значение максимально допустимого тока коллектора (800 мА), однако здесь он работает при его малом значении (около 2,4 мА) и поэтому вместо него можно поставить любой кремниевый высокочастотный транзистор со статическим коэффициентом передачи тока не менее 100. А близкий аналог транзистора MPF102 (VT2) — наш КПЗОЗЕ. Номиналы резисторов R1 и R2 приведены для напряжения питания 6 В. При напряжении питания 9В они должны быть соответственно 3,3 и 2 кОм, а при 12 В — 4,7 и 5 кОм.
День Радио, часть 4. Итоги
? LiveJournal- Find more
- Communities
- RSS Reader
- Shop
- Help
- Login
- CREATE BLOG Join
- English
(en)
- English (en)
- Русский (ru)
- Українська (uk)
- Français (fr)
- Português (pt)
- español (es)
- Deutsch (de)
- Italiano (it)
- Беларуская (be)