Статья от 11-дек-2021 г.
Приветствую всех в очередной раз.
На базе схем от 03 дек 2021г. и 05 дек 2021г. появилась ещё парочка схем, но уже с использованием в качестве смесителей и детектора преобразователей(смесителей) на базе дифференциальных каскадов. Одна - супергетеродинная, две другие - DSB приемник ПП на 7 МГц.
Посмотрим на первую схему. Рис.1
(Для увеличения размера этой и других схем, кликайте по ним мышкой...)
Рис.1
Особенность этой схемы не только в использовании дифф. смесителей, но и также в использовании пара-фазных каскадов, т.е. расщепителей фазы сигнала на 0/180 градусов на транзисторах Q23Q26. Такое решение часто используется для получения от одного ВЧ(ПЧ) сигнала двух разно-полярных сигналов. Этого также можно добиться, используя простые ВЧ-трансформаторы на ферритовых кольцах. Но для этого нужно не только иметь кольца, но и уметь их мотать, и не только мотать, а мотать правильно. Дабы избежать этой "муторной" процедуры, было решено использовать вот такие пара-фазные каскады на Q23Q26, которые не требуют никаких ВЧ колец и к тому же выдают довольно точные сигналы со сдвигом фаз 0/180 градусов. Такие сигналы нужны для работы смесителя или детектора, выполненных на дифф. парах, транзисторы Q22Q23 и Q18Q19. не раз отмечалось, что такие каскады(как усилители, так и смесители/детекторы) практически не реагируют на синфазные ВЧ-помехи, что уже частично "обрезает" спектр частот(помехи) поступающий на эти каскады. Это "+ПЛЮС" к нашему динамическому диапазону приемника. ПЧ в данном приемнике равна 12,288 МГц, по частоте использованных кварцев. ФОС Z1 выполнен на базе 4-х кварцевых резонаторов в корпусе Б1, заранее отобранных с разницей частот не более 100 Гц. ФОС нагружен на активные сопротивления R84R89 - 300 Ом. Каскад на Q27 - простейший нерезонансный УПЧ. С пара-фазного каскада на транзисторе Q26 сигнал поступает на детектор на дифф. паре Q18Q19. Для увеличения крутизны детектирования(а проще сказать усиления) в нём применено токовое зеркало на PNP транзисторах Q16Q17. Это позволяет увеличить виртуальную нагрузку, не увеличивая резисторы в коллекторных цепях Q18Q19, как если бы мы хотели увеличить усиление без токового зеркала. Таким путем можно было бы пойти, но... беспредельно увеличивать резисторы нагрузок транзисторов Q18Q19 мы не смогли бы по причине перехода этих транзисторов в режим "микротоков", со всем негативом вытекающим из этого обстоятельства. Здесь же, мы как-бы "обманываем" транзисторы Q18Q19, включая им токовое зеркало. Оно увеличивает виртуальную(кажущуюся) нагрузку в десятки раз и даже более. Т.е. реально ток каскада самый нормальный, а нагрузка десятки кОм, что увеличивает крутизну преобразования(детектирования). Сигнал НЧ через ФНЧ на DA2 TL072 с частотой среза около 2700Гц, через регулятор уровня НЧ RP6, далее, подается на классический УНЧ, уже ставший "притчей во языцех..." - на ИМС U9 - LM386, усиление которой немного форсировано элементами R58C62R59C63. Это моя непростительная "слабость" - пусть лучше больше, чем меньше...😁😁
Как смеситель так и детектор выполнены по схемам с совмещённым гетеродином, транзисторы Q10Q20. Оба генератора - это ёмкостные 3-точки. Первый плавный, частотой 5-5,288 МГц, второй - фиксированный(опорный) частотой 12,288МГц.
Смещения
рабочих точек транзисторов обеих смесителей задаются делителями
напряжения - R80-R83 для первого смесителя и резисторами R69, R70, R93,
R94 для второго смесителя(детектора).
При реальной работе этот SSB RX показал качественную работу на диапазоне 7МГц, даже в условиях сильных эфирных помех. Возможно, сказывалось подавление синфазных помех как смесителем, так и детектором. К сожалению, пока это радио было в "сборке", не успел проверить его на "стойкость" к мощным сигналам местных любителей поработать цифрой ФТ8/ФТ4.
Теперь перейдём к схемам ППП выполненных с использованием каскадов на дифф. парах.
Первая схема DSB DCR 7MHz на рисунке ниже. Рис.2
Рис.2
Сигнал из антенны через простейший аттенюатор поступает на истоковый повторитель на Q23, а с него на вход смесителя выполненного на дифф. паре транзисторов Q2Q3. Q4 - это управляющий дифф. парой транзистор. На него как раз и подаётся входной диапазонный ВЧ сигнал. Сигнал с ГПД подается на базы транзисторов Q2Q2 через ВЧ трансформатор Tr1. На резисторах R7-R9 и диодах D1, D2, D4, D5, построен простейший стабилизатор "опорного"(постоянного) напряжения, задающего нужные смещения на транзисторы смесителя. Можно было бы сие выполнить на простейших R-делителях, но я решил сделать так. Хотя проверял оба варианта - принципиальной разницы в работе я не заметил никакой.
В данном смесителе, как и приемнике на Рис.1(выше) для увеличения усиления при преобразовании, применено токовое зеркало на NPN транзисторах Q5Q6. Как оно работает описывалось чуть выше, поэтому повторяться не будем... ФНЧ и УНЧ применены те же, что и в схеме на Рис.1. Повторяться также не будем... ГПД выполнен отдельный на "разно-полярных"(npn/pnp) транзисторах Q1Q20. Это увеличивает устойчивость генерации и стабильность частоты ! Собственно и весь сказ про этот приемник.
При исправных деталях и безошибочном монтаже, ППП работает сразу. Нужно только подогнать частоты перекрываемые ГПД(7-7,2МГц) и подстроить входной контур по слабым сигналам в середине диапазона. Я обычно выбираю частоту около 7080 кГц.
Вот и всё - можно наблюдать за эфиром.
На базе схемы Рис.2 появилась такая "модернизированная" схема DSB DCR 7MHz на рисунке ниже. Рис.3
Рис.3
Тут я решил сделать немного иначе.
Смеситель выполнил на 4-х диодах Шоттки 1N60 по кольцевой схеме, как имеющей наименьшие теоретические потери не более 6 дБ.(2 раза). ГПД, истоковый повторитель на входе Q23, ФНЧ, УНЧ остались прежними и описывать их нет нужды.
Кратко остановимся на пред-УНЧ Q2Q3Q5Q6, который идет сразу после смесителя. Он выполнен на дифф. паре Q2Q3 с виртуальной нагрузкой в виде токового зеркала(см. описание выше) на транзисторах PNP Q5Q6 - BC557. Такое решение оказалось ну просто удачным, как в плане помехо-устойчивости(синфазные помехи), так и в плане малошумности(использование транзисторов 2SC1815+ВС557). Схема имеет отличное "чутьё" и хорошую помехоустойчивость. Прямого детектирования пока обнаружено не было.
Если "вдруг" окажется маловато усиления, т.е. на "вкус и цвет.." как говорится, то можно добавить такой доп. усилитель между смесителем и активным ФНЧ. Рис.3.1
Подбирая R2, можно выставить нужный вам уровень общего усиления по НЧ. Резистором R3 подбираем напряжение на коллекторе Q1 примерно +4...5V. В качестве Q1 можно использовать очень широкий спектр как импортных, так и "отечественных" NPN транзисторов, желательно не очень "шумных" - ВС547, ВС548, КТ342В, КТ3102(Д-Е) и пр.
Такие катушки и дроссели я использую в качестве КВ катушек, дросселей, НЧ катушек. Фото ниже... Рис.4
Рис.4
Забегая вперёд....
Предвижу вопрос, который наверняка задают многие из вас, которые смотрят эти схемы(да и я сам тоже 😀) - зачем вы "тягаете" из схемы в схему эти "токовые зеркала" или "виртуальные нагрузки" ??
Я сам тоже задавал себе этот вопрос. Даже "мэтр Прямого Преобразования" г-н Поляков В.Т.(RA3AAE) писал в одной из своих книг по Технике ПП(не дословно) - "дополнительное усиление легче получить дальше, в каскадах НЧ, используя дешёвые НЧ транзисторы..." - это про использование активных(усиливающих) смесителей. К тому же активные смесители несколько уменьшают динамический диапазон приемника ПП, т.к. справедливо замечено, они усиливают и помехи и полезный сигнал, ещё до фильтрации в ФНЧ.
Так оно так, но... Я задумался (и потом проверил) - к примеру берем смеситель с коэффициентом передачи 0,5. На него поступает ВЧ сигнал, к примеру, 1 мкВ. На выходе получим 0,5 мкВ. Чтобы получить 0,5В НЧ напряжения, а это и не так уж много, нам понадобится УНЧ с Кус=1 000 000 раз. Можно представить себе как такой УНЧ будет "микрофонить", если не принять мер по "виброизоляции". Т.е. возникает определённая проблема.
Подойдем к задаче с другой стороны...
Пусть мы имеем смеситель с коэффициентом передачи = 1000 раз. На вход его подаем те же 1 мкВ. На выходе получим уже 1000 мкВ(1мВ) НЧ сигнала. Чтобы довести его до уровня 500 мВ(0,5В) нам понадобится УНЧ с Кус всего-то, 500 раз по напряжению ! Будет такой УНЧ "микрофонить" ?? Здравый смысл подсказывает - нет, не будет. Т.е. как мы видим, задачу можно решать "в лоб", получая новые проблемы или "We shell go another way..."(мы пойдем другим путём) и получим решение, но уже без видимых проблем...
Я эти варианты( не дословно как описал выше) как-то опробовал и пришел к выводу - если есть хоть "малейшая" возможность при преобразовании получить ещё и усиление(не в сильный ущерб качеству работы приемника или его параметрам), то так нужно и делать! Никакого микрофонного эффекта, априори, не получается даже на максимальных уровнях всех ручек регулировки !!!
Совсем напоследок...
Если посмотреть на схемы DSB ППП ниже от их автора В.Т.Полякова(RA3AAE), и сравнить их с моими схемами таких же приемников, по такому же принципу, описанных выше в этой статье, то естественно напрашивается сам-собой вопрос - А стОит ли городить весь этот "огород" ? И зачем так сложно ?
DSB ППП на 80м.
Комментарии оставляю за читателями блога...
Каждый сам решает, как быть, с чем быть и зачем быть ?...
Никто не спорит, что схемы Полякова В.Т.(RA3AAE) гораздо проще, но, возможно и будут работать так-же, т.е. попроще. В чем вся "соль" схем известнейшего популяризатора техники ПП Полякова В.Т., то если сказать совсем коротко - "Всё гениальное - просто". И зачем усложнять себе жизнь? Одним из более, чем убедительных ответов может быть такой - для самосовершенствования и удовлетворения своих конструкторских желаний. А иначе тогда - зачем всё это ? Если разобраться, то по-большому счёту в моих схемах выше, нет ничего сложного. Все узлы давным-давно отработаны и не только мной, и показали стабильную, и "прогнозируемую" работу и повторяемость.
При первой возможности запишу демо-работы этого приемника и выложу тут ниже..
Демо работы DSB ППП по схеме Рис.3
Удачи вам в вашем Хобби !
С ув. ко всем - Сергей/US5QBR/
Комментарии
Отправить комментарий