Статья от 03-12-2021.

Обновление от 04-12-2021....

Всех приветствую.

Копаясь в своих "радиозакромах" случайно надыбал на кварцы в корпусе Б1 с частотой 12,288 МГц. Всего нашлось 6-ть штук. Когда промерял их частоты, то оказалось, что 4-ре, с разбросом частот не более 100 Гц, смело подойдут на простенький 4-хкристальный ФПЧ. Два остальных никак не "вписывались" в эту компанию. Ничего страшного, подумал я, определю их в "опорник"(VXO).

(Для увеличения изображений кликайте по ним мышкой...)

                                            Рис.1 Кварцы для ФПЧ.

                                Рис. 1.1 ВЧ трансформаторы.
 

Оставалось определиться со схемотехникой приемника. Хотелось чтобы гарантия успеха была 100%, даже 101%. Т.е. без заморочек и попроще. В качестве ГПД - синтезатор. В качестве смесителей, я остановился на ИМС NE602 и SO42P(полный аналог К174ПС1). Часто в Инете вижу неверное сравнение 174ПС1 и NE602. По своей сути, двойные балансные смесители на основе ячейки Гильберта, они аналогичны, но по внутренней структуре - совершенно различаются.

Плюсы ИМС К174ПС1:

1. Коллекторы транзисторов ячеек Гильберта - открытые. Т.е. это даёт нам свободу выбора типа и величины нагрузки. Т.е. можно даже использовать виртуальную нагрузку(относително большой величины) или токовое зеркало, что позволяет нам получить значительно больший коэффициент преобразования(усиления).

2. Можно "играться" величиной отрицательной обратной связи в ячейках Гильберта(выводы 10,12 ИМС).

Минусы К174ПС1:

1. Для меня это основной - заморочливо делать ГПД на нижней паре токовых транзисторов этой ИМС - ножки 10, 12, 11, 13.

 

Плюсы ИМС NE602:

1. За счет того, что имеется внутри ИМС транзистор для управления смесителем, то его очень легко использовать в качестве генератора по схеме ёмкостной 3-хточки. Единственное, что надо помнить при этом - иногда этот транзистор "не заводится" как генератор. Исправить проблему позволяет включение резистора 3-10 кОм с вывода 7 на землю.

2. Стабильный коэффициент усиления 17-18 дБ в широком диапазоне радиочастот, вплоть до частот УКВ.

Минусы ИМС NE602:

1. Коллекторные нагрузки (резисторы) уже входят в состав этих ИМС. Поэтому ничего уже с этим поделать не получится. Т.е. виртуальная нагрузка, токовое зеркало и прочие "ухищрения" здесь отпадают.

Я решил использовать ИМС SO42P(производства Germany Siemens).

Схема получившегося SSB приемника с ПЧ = 12,288 МГц на Рис.2 ниже.

    Рис.2 Схема SSB приемника с ПЧ = 12,288МГц.

Глядя на схему, сразу видно, что это супергетеродин с одним преобразование частоты. Частота ПЧ = 12,288 МГц, в силу применённых кварцев(см. выше).

Сигнал из антенны, через простейший аттенюатор RP1 поступает на истоковый повторитель на Q1. С него через ВЧ трансформатор сигнал поступает на входы 7 и 8 смесителя DA1-SO42P. На выводы 11, 13 подается сигнал с ГПД(синтезатора) с частотой, согласно ПЧ=12,288 МГц, 19,288 - 19,488 МГц, что даёт нам возможность перекрыть частоты диапазона 40м - 7-7,2 МГц.

На выводах 10 и 12 конденсатор и резисторы R3R4C8 задают уровень ООС, позволяя получить максимальный  Кпреобразования. С выводов 2 и 3 сигнал ПЧ через ВЧ трансформатор Tr3 далее поступает на 4-хкристальный  ФОС с частотой 12,288МГц. Схема фильтра дана там же, ниже. Там же, на Рис.2, показаны простейшие формулы для расчета ёмкостей лестничного 4-хкристального фильтра, которыми я и пользовался для предварительного расчёта ёмкостей ФОС. ФОС по входу и выходу нагружен на резисторы 300 Ом. Сигнал с ФОС поступает на единственный каскад УПЧ - Q2. В принципе, этот каскад как усилитель и не нужен - усиления хватает с лихвой. Его можно вообще убрать или, что будет лучшим решением, оставить его, но как истоковый повторитель, убрав нагрузку с истоковой цепи(L2C13C14), также ёмкость С12 из цепи истока. В первом смесителе есть регулировка усиления - RP2. Совместно с регулировкой по ВЧ - RP1, это даёт возможность более гибко управлять усилением в ВЧ-ПЧ тракте. Далее сигнал ПЧ подается на SSB  детектор на ИМС DA2 - SO42P.  Вот здесь применено токовое зеркало на транзисторах Q3Q4 для увеличения "виртуальной" нагрузки, что даёт нам существенный прирост усиления. Также, для увеличения Кпреобразования, установлены в цепи ООС элементы - С17R11R12. Т.е. из этого каскада "выжато по максимуму".

С вывода 3 ИМС DA2 НЧ сигнал подается на активный ФНЧ на ОУ(TL072) с частотой среза около 3000 Гц. А с него через регулятор громкости RP3  на оконечный УНЧ выполненный на широко-известной и используемой ИМС - LM386. 

Опорный гетеродин с частотой 12,288 МГц, выполнен на транзисторах Q5Q6. Q5 - это генератор, Q6 - эмиттерный повторитель. Поскольку у нас преобразование идет по формуле Fпч = Fгпд - Fсигн и станции 40-метрового диапазона работают в НБП, то нам нужно для правильного выделения полосы частот установить частоту опорного генератора на левый скат АЧХ ФОС Х1. Поскольку, как писалось выше, при отборе кварцев последние два оказались с "завышенными" частотами относительно центральной частоты ФОС, пришлось для понижения их частоты использовать "удлиняющую" катушку  - L9, 10мкГн. Эта величина получилась у меня, на моих кварцах. В другом случае, вариант подгонки опорной частоты может быть другим - укорачивающая ёмкость вместо индуктивности. L9 - стандартный аксиальный китайский дроссель. Изначально я установил дроссель на 6,8 мкГн, но его оказалось мало для нужного увода частоты. Применил окончательно - 10 мкГн.

При правильном монтаже и исправных деталях приемник начинает работать сразу. Найдя слабенькую станцию диапазона 7МГц, подкручиваем L1  по максимуму приема. Затем подкручиваем резонанс на ПЧ - L2, также по масксимуму. Настроившись на мощную SSB станцию(лучше непрерывную несущую) проверяем как подавляется ВБП, насколько сильно. Если подавление вас не устраивает, то можно его чуток увеличить путём увода частоты опорного генератора (больше-меньше). При этом может поменяться тембр принимаемых SSB сигналов, если сильно "увести" частоту опорника. Если при этом получится нужное вам подавление, а полоса пропускания широковатой, то придется немного пересчитать ёмкости ФОС(С26-С30) для сужения его полосы пропускания(в сторону их увеличения). Собственно, на этом можно считать настройку приемника законченной.

О деталях... 

ИМС SO42P можно, без всяких корректировок схемы, заменить на К174ПС1. Транзисторы Q1Q2 - на КП303Б КП302Б КП307. Транзисторы Q5Q6 - 2SC1815, на КТ315, КТ3102 и им подобные. УНЧ можно выполнить на любой другой ИМС или выполнить на "рассыпухе". Здесь принципиальных моментов вроде нет.        

В заключение...

Когда есть желание что-то смастерить своими руками и есть небольшая кучка нужных деталей, то можно попробовать их соединить вместе, чтобы получить требуемый вам результат. Как показывает практика моя да и не только - для этого не нужны какие-то "сверх-супер-детали". Важнее всего - желание! Всё остальное можно сделать, как говорят, на "подножном корме".

Изменения...

Попробовал из УПЧ на Q2 сделать истоковый повторитель. Рис.3 

С7 подключается к ВЧ трансформатору Tr5.  R9  к кварцевому фильтру на 12,288 МГц.

Я ожидал в чём-то проиграть по приёму. Как оказалось, практически ничего не поменялось. Чувствительность осталась той-же, если не чуть лучше... 

                                                               Рис.3. Истоковый повторитель вместо УПЧ на Q2.
 

Запись демо-файла выложу попозжее, как запишу что-то путнее в нынешнем непростом радио-эфире...

 

 ДЕМО... Работа приемника примерно в районе 19 часов вечера...

 

 

Обновление от 04-12-2021....

Для "нежелающих" использовать синтезатор или что-то вроде этого, а использовать проверенные в боях "дедовские" узлы, схема отдельного ГПД для этого приемника внизу. Рис.4.

                    Рис.4 Автономный VFO. 5,0 - 5,288 MHz.

Схема классическая - генератор Q7 + эмиттерный повторитель Q8.
Поскольку теперь преобразование идёт по закону Fпч=  Fсигн + Fгпд,

то необходимо изменить частоту опорного генератора, чтобы правильно демодулировать нужную боковую. Для этого я просто убрал катушку L9 из опорного генератора, соединив кварц 12,288МГц на землю. И как оказалось - всё получилось прямо " в точку". Т.е. Опорная частота оказалось как раз такой как нужно. Ничего не пришлось подстраивать. Но при других кварцах, конечно возможно, придется "поколдовать"  с частотой "опоры" для приятного тембра по НЧ. ГПД подключается прямо к ВЧ трансформатору подключенному к ИМС DA1 - SO42P к 11, 13-й ножкам. К его вторичной обмотке подключаем этот ГПД.

 ДЕМО... Работа приемника примерно в районе 14 часов дня 04-12-2021...

 

Всем - удачи в вашем Хобби ! 

С ув. ко всем, Сергей /US5QBR.