Транзисторный с переменной ПЧ

Главная проблема супергетеродинных радиовещательных KB-приемников с аналоговой настройкой в нестабильности удержания частоты настройки. Дело в том, что гетеродин, представляющий собой параметрический генератор, работает на достаточно высоких частотах, и обеспечить его стабильность очень сложно. Требуется применять термокомпенсацию колебательного контура и другие меры. Но даже при соблюдении этих условий, часто, не удается получить требуемой стабильности частоты.

А что, если стабилизировать частоту гетеродина кварцевым резонатором? Но в этом случае приемник будет настроен на одну фиксированную частоту. Однако, настройка приемника зависит не только от частоты гетеродина, но и от промежуточной частоты. Можно построить схему, в которой частота гетеродина будет жестко стабилизирована кварцевым резонатором, а промежуточная частота будет перестраиваться при помощи перестраиваемого ФПЧ, при помощи многосекционного блока конденсаторов переменной емкости.
В этом случае, результирующая частота настройки, определяющаяся двумя составляющими — частота гетеродина и промежуточная частота, будет изменяться и приемник можно будет перестраивать по диапазону.
Высокая стабильность настройки будет достигнута тем, что основной источник нестабильности — гетеродин, работающий на относительно высокой частоте, будет стабилизирован кварцем. В то же время, перестраиваемые контура ПЧ, работают на относительно низкой частоте, и поэтому они стабильны.
Однако, следует заметить, что в этом случае ПЧ должна перестраиваться в пределах 500 -2000 кГц. Если выбрать более низкую ПЧ ухудшится селективность по зеркальному каналу, хотя селективность по соседнему каналу улучшится. А в случае более высокой ПЧ, наоборот, селективность по зеркальному каналу будет лучше, а по соседнему хуже. Одним словом, 500-2000 кГц — это и есть разумный компромисс. Однако, перекрытие по частоте КВ диапазона будет не более 1,5 МГц. Но этого достаточно для качественного приема на одном из коротковолновых поддиапазонов (а переключать поддиапазоны можно сменой резонаторов в гетеродине).
В авторском варианте приемник работает на частоте 1б-метрового диапазона (17,5-18,1 МГц), промежуточная частота перестраивается в пределах 900-1500 МГц. При этом селективность по соседнему каналу получилась не хуже чем с пъезокерамическим фильтром на 465 кГц, а по зеркальному каналу — заметно выше, что связано с более высокой ПЧ, чем 465 кГц. О стабильности гетеродина говорить нечего -кварцевая стабилизация.

upch

Органом настройки служит трехсекционный переменный конденсатор с воздушным диэлектриком. Если такого конденсатора неокажется в распоряжении радиолюбителя, то можно взять два одинаковых двухсекционных конденсатора, механически соединив их роторы при помощи тросика или другим способом. В крайнем случае можно использовать и один двухсекционный конденсатор, на место С5, Сб.1 установив резистор 1,5-3 кОм. Но селективность по соседнему каналу, при этом будет хуже.
Работает приемник следующим образом. Сигнал от антенны пройдя через контур LI С2, настроенный на середину диапазона «16М», поступает на затвор полевого транзистора VT1 — смесителя приемника. На его исток подается переменное напряжение гетеродина через катушку связи 1_б. Гетеродин собран на транзисторе VT2 и кварцевом резонаторе ZQ1. Контур L5 СЮ выделяет вторую гармонику рабочей частоты кварца.
Сигнал промежуточной частоты с стока транзистора VT1 поступает на перестраиваемый трехзвенный ФСС на контурах С5 С6.1 L2, С14 Сб.2 L3 и С15 Сб.З L4, и далее, на усилитель промежуточной частоты собранный по схеме.
Первый каскад на полевом транзисторе VT3 -истоковый повторитель, что исключает шунтирование контура L4 С15 Сб.З. Второй каскад -апериодический усилитель напряжения на VT4. Усиленный сигнал подается на детектор на диодах VD1 и VD2. Для повышения его чувствительности из эмиттерной цепи транзистора VT4 через R12 на диоды подано небольшое открывающее смещение. УПЧ охвачен цепью АРУ на элементах R8 и С14. Выпрямленное напряжение АРУ поступает на затвор VT3 и закрывает его.

Детали.
Катушка L1 намотана на каркасе диаметром 8 мм, содержит 10 витков провода ПЭВ 0,47, отвод сделан от 4-го витка. Подстроечный сердечник из латуни.
Катушка L2 намотана на каркасе диаметром 10 мм, содержит 70 витков провода ПЭВ 0,27. Подстроечный сердечник -ферритовый. Катушка помещена в экран.
Катушки L3 и L4 намотаны на ферритовых кольцах К1бх8х4 проницаемостью 100НН (можно использовать и любые другие, проницаемостью не более 150, важно только чтобы все кольца были одинаковыми). Катушки содержат примерно по 90 витков провода ЛЭШО 7×0,07.
В процессе налаживания придется подобрать точное число витков катушек L2, L3 и L4. Катушки L3 и L4 можно, так же как и 12, выполнить на каркасах с подстроечными сердечниками, но при этом несколько ухудшится селективность. А вот катушку L2 делать на кольце не следует, т.к. через её витки протекает достаточно сильный постоянный ток, вызывающий намагничивание сердечника. Кольцо замкнуто по магнитному потоку, что приводит к перенасыщению магнитопровода. Хотя и этого можно избежать, пропилив в кольце небольшой зазор. Катушка L5 намотана на каркасе диаметром 8 мм, содержит 12 витков провода ПЭВ 0,47. Подстроечный сердечник из латуни.
Катушка 1_б размещена поверх L5 со стороны верхнего, по схеме, вывода. Содержит 4 витка ПЭВ 0,2. Рабочая частота кварцевого резонатора находится в пределах 8,5-8,25 МГц. Тогда перестраиваемая ПЧ попадает в интервал частот, выбранный выше. Если необходимого резонатора нет в распоряжении, то можно вспомнить, что частоту резонатора можно немного «перетянуть». Для её повышения последовательно с резонатором включают конденсатор емкостью 50-1000 пФ, для понижения — катушку индуктивности (10-40 витков провода диаметром 0,1-0,3 мм на каркасе диаметром 8 мм).
В любом случае, частота кварцевого резонатора не очень критична, так как контуры перестраиваемого УПЧ расчитаны на большее перекрытие по частоте (500-1600 кГц) — 1,1 МГц. В дальнейшем перекрытие по частоте может быть уменьшено до необходимого 0,6 МГц, точно подобрав интервал частот именно под свою ПЧ.
Диоды VD1 и VD2 — ГД507, Д9, Д18, КД522, Д311. Резисторы — все МЯТ 0,125 или импортные аналоги. Транзисторы — VT1 может быть КПЗОЗ, КП307 С любой буквой. VT3 — КПЗОЗ или КП302, КП307 по при этом придется подобрать сопротивления резисторов R9 и R10. VT4 — КТ368, КТ306, КТ315 с любой буквой.
Конденсатор переменной емкости может быть с твердыми или воздушным диэлектриком. Подстроенные конденсаторы -КПК или КПМ. Электролитические конденсаторы — аналоги К50-35 импортного производства. Конденсаторы С1, СЗ, СЮ, СИ, С12, С7, С8-кераМические дисковые. Остальные — любые. Налаживание приемника начинают при выпаянном кварцевом резонаторе. Устанавливают напряжение на коллекторе VT4, которое должно быть на 1,5 В больше напряжения на его эмиттере. При этом придется подобрать R10.

Далее налаживают перестраиваемый ФПЧ. Для этого выпаивают конденсатор С8, а на контур L4 Сб.З, С15 через конденсатор емкостью 5,6 пФ подают сигнал от генератора частотой 500 кГц при полной емкости Сб.З. Подбирают точное число витков L4. Далее, восстанавливают С8 и выпаивают С7, и на контур L3 С14 С6.2 подают такой же сигнал от генератора. Контуры сопрягают как в супергетеродинном приемнике — в низкочастотной части подбором числа витков катушки, а в высокочастотной — подстроенным конденсатором.
Эта операция очень кропотливая, но именно от неё зависит селективность и чувствительность приемника. Далее, впаивают С7 и подают сигнал от генератора на контур L8 Сб.1 С5, тоже через конденсатор емкостью не более 5,6 пФ. При этом цепь VT1 и контура L2 Сб.1 С5 размыкать не нужно. Вновь производят сопряжение — в низкочастотной части ферритовым подстроечником (а может быть и подбором числа витков), а в высокочастотной части — подстроенным конденсатором.
Теперь можно впаять кварцевый резонатор и настроить контур L5 СЮ на вторую гармонику его рабочей частоты, используя частотомер. Контур LI С2 настраивают на середину диапазона 16 М.
Печатная плата не разрабатывалась. Монтаж велся на пластине из оргстекла при помощи стоек из медной проволоки. Чтобы повысить и без того хорошую чувствительность, можно собрать простейший УВЧ.