АЗБУКА УКВ-АППАРАТУРЫ
Часть 1. Блоки УКВ аппаратов.
Статья 8. Смесители частот для передатчиков.
(Окончание)
Диапазон 435 МГц
Смеситель на двухзатворном транзисторе.
На рис. 8.3 показана схема смесителя передающей части радиостанции, в которой смеситель ВЧ выполнен на двухзатворном полевом транзисторе.
Смеситель выполнен на транзисторе vt1. Он обладает низким уровнем шумов и значительным усилением, что очень выгодно при смешивании сигналов для передатчика. На первый затвор транзистора через Вход 2 поступает сигнал от кварцевого гетеродина с частотой 404 МГц. На второй затвор транзистора через Вход 1 поступает сигнал от ГПД с перестройкой в диапазоне 28...30 МГц. В контуре l3c7c6 выделяется суммарный сигнал в диапазоне 432...436 МГц.
Сигнал от внешнего аппарата поступает по фидеру на резистор r1, который служит для регулирования величины напряжения поступающего на смеситель сигнала. Конденсаторы С1 и С2 служат не только для настройки контура l1c1c2 на нужную частоту, но и для согласования сопротивления фидера с контуром l1c1c2.
Контур l1c1c2 настраивается на частоту 29 МГц, контур l2c5 - на частоту 404 МГц. Резистором r2 регулируется величина усиления смесительного каскада на vt1.
Полосовой фильтр, созданный контурами l3c7 С6 и l4c8 настраивается на частоту 435 МГц. Последующие контура (контура в каскадах на vt2 и vt3) также настраиваются на эту частоту.
На транзисторах vt2 и vt3 собраны усилительные каскады, которые должны работать в классе А, чтобы без искажений усиливать сигналы ssb. Коллекторные токи через транзисторы этих каскадов должны устанавливаться резисторами r6 и r10 соответственно и выбираться из пределов 8... 14 мА.
Катушка l1 имеет 12 витков провода диаметром 0,4 мм на каркасе диаметром 5 мм с ферри- товым подстроечным сердечником. Линии l3 и l4 имеют длину 28 мм и выполнены из медного посеребренного провода диаметров 2 мм. Расстояние между этими контурами равно 10 мм. Катушки l5, l6 и l7 имеют 1,5 витка из провода диаметром 1 мм, диаметр намотки - 5 мм. Отводы в катушках l6 и l7 выполнены от 0,5 витка, считая от заземленного по ВЧ конца катушки. На выходе устройства можно получить мощность порядка 50 мВт.
Схема с двухтактным смесителем.
На рис. 8.4 приведена схема, состоящая из смесителя, выполненного по двухтактной схеме и каскада последующего усиления полученного суммарного сигнала.
На Вход 1 смесителя подается сигнал от внешнего передающего каскада, работающего в диапазоне частот 144...146 МГц. На Вход 2 поступает сигнал с частотой 288 МГц от кварцевого гетеродина. Контур l1c1c2 настраивается на частоту 288 МГц, причем емкости конденсаторов С1 и С2 выбираются исходя из условия наилучшего согласования этого контура с каскадом КГ, от которого поступает сигнал. Катушка l1 содержит 3 витка провода 0 0,8 мм, намотанного на оправке 0 5 мм. Катушка l2 состоит из трех витков провода 0 0,3 мм, наматывается поверх нижнего по схеме витка катушки l2 сразу двумя скрученными между собой проводами. При этом начало одного провода соединяется с концом другого и таким образом получается средняя (заземленная) точка катушки.
Катушки l3, l4, l5 и l6 выполнены в виде линий из куска медного посеребренного провода длиной по 28 мм каждая. Линии располагаются на высоте 5 мм от основания платы. У катушки l3 отвод, к которому подключается дроссель Др1, делается точно от середины. Дроссели Др1 и Др2 выполнены на ферритовом кольце и содержат по 2 витка провода ПЭЛ-0,4 каждый. Длина каждой из контурных линий может уточняться в процессе наладки.
Настройка смесителя очень простая. Высокочастотный вольтметр переменного напряжения подключается к коллектору одного из транзисторов - vt1 или vt2. На Вход 2 подается ВЧ напряжение от КГ частотой 288 МГц. Конденсаторами С1 и С2 проводится настройка контура l1c1c2 до получения максимальных показаний ВЧ вольтметра. Предварительно следует движок резистора r7 выставить в среднее положение. Затем подается ВЧ напряжение частотой 145 МГц на Вход 1 и подстроечными конденсаторами СЮ и СИ устанавливается максимальное показание ВЧ вольтметра. Таким образом можно выполнить предварительную, грубую настройку контура l3c10c11 на частоту 433 МГц.
Для выполнения более точной настройки этого контура и контура l4c13c14 на частоту 433 МГц ВЧ вольтметр следует подключить к коллектору vt3. При этом положении ВЧ вольтметра настраивается контур l4c13c14 и уточняется настройка контура l3c10c11. Здесь же проводится грубая настройка контура l5c16.
После выполнения всех предыдущих операций, ВЧ вольтметр подключается к выводу Выход и в таком положении настраивается окончательно контур l5c16 и выполняется предварительная настройка контура l6c18c19.
Еще одна схема смесителя.
На рис. 8.5 приведена только часть большой схемы, на которой показаны два каскада от кварцевого гетеродина, смеситель ВЧ частот и усилитель результата преобразования.
С кварцевого гетеродина (на схеме не показан) сигнал частотой 137 МГц подается на Вход 1, на Вход 2 подается сигнал в диапазоне 21...22 МГц.
Настройка изображенного на схеме участка следует начать с подачи на Вход 1 сигнала с частотой 137 МГц. Напряжение этого сигнала должно быть такой величины, чтобы постоянное напряжение на коллекторе транзистора vt1 составило 6 В.
Контур l2c4 настраивается по максимуму коллекторного тока транзистора vt2 на частоту 411 МГц. Перед этим для устранения возможной реакции коллекторной цепи транзистора vt2 желательно заведомо расстроить контур l3c8, например, путем максимального увеличения емкости конденсатора С8. Дело в том, что при расстроенном этом контуре параллельный контур l4c10 не отбирается мощность от контура l3c8. Добротность контура l3c8 значительно возрастает, а вместе с этим растет высокочастотное напряжение на коллекторе транзистора vt2. При этом возрастает реакция на базовую цепь, вызванная наличием внутренней отрицательной обратной связи, что приводит к значительному уменьшению входного сопротивления транзистора vt2. На практике это приводит к тому, что при настройке в резонанс контура l3c8 происходит резкий спад напряжении я на контуре l1c4.
Далее следует заняться подбором связи между линией l1 и базой транзистора vt2. Подбором места подключения конденсатора С5 следует установить ток транзистора vt2 около 8—10 мА. Затем с помощью высокочастотного вольтметра настроить контуры l3c8 и l4c10.
Далее на надо подать напряжение +28 В и проверить начальные режимы транзисторов vt3 и vt4 по постоянному току. Ток смесителя должен составлять 10 мА (соответствует напряжению на коллекторе транзистора vt3 9 В). Регулировка производится подбором резистора r5. Затем подбором резистора r9 следует установить ток транзистора vt4 18 мА (напряжение на коллекторе 9 В).
После этого можно перейти к настройке контуров. Первоначальная настройка производится на частоту гетеродина 411 М Гц с помощью пробника, поочередно подключаемого к линиям l6 и l7. Точку подключения пробника надо выбирать по возможности ближе к «холодному» концу линий. Затем на Вход 2 передающего тракта надо подать сигнал частотой 21,2 МГц и увеличивать его до тех пор, пока это не будет влиять на режим транзистора vt3 по постоянному току. Сигнал гетеродина на выходе транзистора vt4 должен при этом заметно уменьшиться. С помощью пробника, подключенного к линии l6, необходимо найти максимум, соответствующий частоте 432,2 МГц. Это должен быть ближайший максимум в сторону уменьшения емкости конденсатора С16. Аналогичным образом следует настроить следующий контур.
Диапазон 1296 МГц
Аппаратура этого и более высокочастотных диапазонов в обычном транзисторном варианте довольно сложна для изготовления в домашних условиях.
В этом разделе я предлагаю вам познакомиться с организацией смешивания ВЧ сигналов несколько необычным способом с применением электронного прибора, называемого варактор. Варактор - это специальный диод, предназначенный для умножения ВЧ сигналов. Подобный вариант подробно описан в [1].
На рис. 8.6 показана принципиальная схема, которая представляет собой часть схемы УКВ радиостанции на частоту 1296 МГц.
На Вход 1 подается сигнал от кварцевого гетеродина с частотой 384 МГц. Транзисторы vt4, vt3 и vt2 усиливают этот сигнал до мощности порядка 1...1,5 Вт. Именно такой мощности сигнал необходим для нормальной работы варактора КА602Б, который работает в режиме утроения частоты. Коэффициент усиления трех- каскадного усилителя на vt4, vt3 и vt2 составляет примерно 30 дБ и делится поровну между каскадами. С входа Вход 2 в цепь варактора через конденсатор С13 и контур l6c12 подается сигнал с частотой 144... 146 МГц, в результате чего утроенный варактором сигнал смешивается с сигналом из Входа 2.
384 х 3 = 1152 МГц - частота сигнала после умножения,
1152 + 144...146 = 1296...1298 МГц - частота сигнала после преобразования.
Суммарная частота выделяется фильтром, состоящим из контуров l3c8 l4c6, выполняющим основную селекцию выходного сигнала.
Контур l7c11 настроен на частоту поступающего по Вход 2 сигнала, контур l6c12 служит для согласования выхода vt2 с умножителем на варакторе. Контур l5c10 настраивается на частоту 384 х 2 + 144 = 912 Мгц и служит для подавления второй гармоники кварцевого гетеродина с добавкой, полученной по Вход 2.
Транзистор vt1 усиливает суммарный сигнал и подает его к следующим усилительным каскадам. Налаживание смесителя следует начать с установки величин начальных токов транзисторов vt4, vt3 и vt2. При отсутствии возбуждения коллекторный ток транзистора vt4 должен быть 60 мА, vt3—40 мА, транзистора vt1 - 20 мА.
После этого можно переходить к оконечному усилителю гетеродина. Подстройкой конденсатора С22 надо добиться максимальных показаний вольтметра, включенного параллельно резистору r11. Затем с помощью конденсатора С19 следует настроить согласующую цепь по максимуму тока транзистора vt3. Аналогично с помощью конденсатора С16 надо настроиться на максимальный ток транзистора vt2. Для регулировки выходной цепи транзистора vt2 необходимо параллельно резистору r4 подключить микроамперметр с током полного отклонениия 50 мкА и внутренним сопротивлением 2000 Ом. Можно, конечно, воспользоваться любым другим прибором с током полного отклонения до 0,5—1,0 мА. При этом надо подобрать сопротивление резистора r4 или вовсе исключить его из схемы с таким расчетом, чтобы максимальное отклонение прибора соответствовало постоянному напряжению автосмещения на варакторном диоде vd2 равному 40...60 В. Далее регулировкой конденсаторов С12 и С14 надо добиться того, чтобы это напряжение достигло максимального значения (30...40 В). Коллекторный ток транзистора vt2 должен составлять 170 мА, vt3—100 мА, а транзистора vt4—80 мА.
Следующим этапом надо переходить к налаживанию варакторного умножителя—преобразователя. Этот наиболее сложный и ответственный этап настройки удобнее всего выполнить с помощью измерительной линии или резонансного волномера, который мог бы перекрывать диапазон 1100—1300 МГц. Дело в том, что в отличие от обычного диодного смесителя параметрический преобразователь при некоторых условиях склонен к параметрическому самовозбуждению. Опасность такого самовозбуждения тем больше, чем больше мощность генератора накачки (в данном случае гетеродина) и чем больше мощность, которую предполагается получить на выходе преобразователя.
Сначала на вход преобразователя надо подать сигнал с частотой 144 МГц, подстроить входной контур конденсатором С11 и увеличить этот сигнал до значения, при котором постоянное напряжение на диоде vd2 изменится примерно на 10%. После этого с помощью отрезка кабеля к линии l4 (ближе к «холодному» концу) надо подключить волномер, настроенный на частоту 1296 МГц. Изменением емкости конденсаторов С8 и С9 надо добиться максимальных показаний волномера. Одновременно надо подстроить конденсаторы С12 и С14. Как показала практика, преобразователь более устойчив, если конденсатор С12 несколько расстроить относительно максимума в сторону большей емкости. Затем надо переключить волномер к линии l3 и настроить его на частоту 1296 МГц с помощью конденсатора Сб.
Дальнейшую настройку лучше производить непосредственно по току коллектора транзистора vt1. Для этого надо сначала подстроить базовую цепь транзистора с помощью конденсатора С4. Затем надо повторить процедуру настройки. Подбирая также емкости связи С5, С7, С9 и амплитуду сигнала с частотой 144 МГц.
На мощность выходного сигнала и на устойчивость преобразователя также влияет настройка ненагруженного резонатора l5c10. Этот резонатор надо настроить на частоту 912 МГц. Регулировку можно осуществить с помощью волномера, слабо связанного с линией l5, или просто по максимуму выходного сигнала.
После того, как выполнен весь цикл настройки, коллекторный ток транзистора ЗТЗ должен достичь значения 180—200 мА. Следует заметить, что этот ток зависит также от настройки коллекторной цепи транзистора vt1. При настройке коллекторной цепи в резонанс происходит заметное уменьшение тока, вызванное наличием внутренней отрицательной обратной связи. Поэтому окончательное измерение тока транзистора vt1 надо сделать после того, как будет настроен весь передающий тракт. Ток должен быть равен 150—170 мА.
Тяпичев ГЛ.
Литература: 1. С. Жутяев «Любительская УКВ радиостанция»,Москва, «Радио и связь», 1981
www.cavr.ru
АЗБУКА УКВ-АППАРАТУРЫ
Часть 1. Блоки УКВ аппаратов.
Статья 8. Смесители частот для передатчиков.
(Продолжение)
Схема со смесителем на транзисторе
Очень часто радиолюбители в своих конструкциях, в целях упрощения схемы, идут на уменьшение количества деталей и каскадов, что не всегда дает хорошие результаты. Получается простота за счет качества сигнала и удобства настройки. С другой стороны, когда аппарат работает в режиме малых токов, бывает меньше помех и это улучшает качество сигнала.
На рис. 8.2 приведена принципиальная схема передающей части одной их УКВ радиостанций на диапазон 145 МГц. Схема включает в себя гетеродин, смеситель и один из каскадов передающей части станции.
Аналогию приведенной схеме можно найти в различной радиолюбительской литературе, например, в [1]. На рис. 8.2 гетеродин выполнен на транзисторах vt1...vt4, смеситель - на транзисторе vt5 и первый каскад усиления сигнала передачи выполнен на транзисторе vt6. Далее сигнал должен подаваться на последующие каскады усиления и усилитель мощности.
Гетеродин построен по традиционной схеме, состоящей из кварцевого автогенератора, выполненного на кварцевом резонаторе 6,8 МГц, и цепочки умножителей. Для снижения уровня помех на паразитных частотах в выходном сигнале гетеродина применен способ возбуждения кварцевого резонатора на третьей механической гармонике. Задающий генератор собран по емкостной трехточечной схеме с кварцевым резонатором в цепи обратной связи.
Схемы с кварцевым резонатором в цепи обратной связи хорошо работают на высоких гармониках основной частоты, но требуют нейтрализации паразитной емкости. При приближении к частоте последовательного резонанса эквивалентное сопротивление кварцевого резонатора резко уменьшается. Это приводит к замыканию цепи обратной связи, и мы получаем схему обычного lc-генератора.
В коллекторной цепи генераторного каскада располагается контур l1c3c2, настроенный на частоту третьей гармоники. Катушка l1 этого контура настраивается цилиндрическим ферритовым сердечником. Следует иметь в виду, что в состав этого контура также входит выходная емкость транзистора vt1.
Необходимость применения настроенного на соответствующую гармонику контура в автогенераторе вызвана тем, что с ростом номера механической гармоники эквивалентное последовательное сопротивление возрастает и условия самовозбуждения ухудшаются. При отсутствии контура самовозбуждения всегда происходило бы на наиболее выгодной с энергетической точки зрения основной резонансной частоте кварца. Настройкой контура удается создать наилучшие условия для самовозбуждения на необходимой нам гармонике. Стабильность работы генератора определяется добротностью резонатора на соответствующей механической гармонике. Чем выше добротность, тем меньше эквивалентное сопротивление на частоте последовательного резонанса. При расстройке контура относительно резонансной частоты кварцевого резонатора эквивалентное сопротивление последнего быстро увеличивается, однако полному разрыву цепи обратной связи мешает наличие паразитной емкости кварцедержателя, собственно кварцевой пластины, а также емкость между базовым выводом транзистора и землей. Они образуют емкостный делитель благодаря которому могут выполняться условия самовозбуждения на частотах, отличных от резонансной частоты кварцевого резонатора. Этот фактор необходимо учитывать, если надо возбудить малоактивный резонатор или получить генерацию на более высокой механической гармонике (5, 7 и т.д.).
Иногда для нейтрализации шунтирующего действия паразитной емкости параллельно кварцевому резонатору подключают дополнительную катушку индуктивности с таким расчетом, чтобы на частоте нужной гармоники эта индуктивность и паразитная емкость образовали параллельный резонансный контур.
С кварцевого генератора сигнал с частотой 20,5 МГц поступает на первый умножитель- утроитель частоты, выполненный на транзисторе vt2. Умножитель собран по схеме с общим эмиттером. Цепь создания автоматической подачи смещения выполнена на элементах схемы С4, С5 и r5. Она обеспечивает необходимый угол отсечки коллекторного тока и стабилизирует режим работы каскада на vt2. Нагрузкой первого умножителя служит полосовой фильтр, состоящий из контура l2c8 и контура l3c9. Применение полосового фильтра, а также малый коэффициент включения контура l2c8 в коллекторную цепь умножителя на vt2 обеспечивают высокую степень подавления первой гармоники основной частоты входного сигнала.
С выхода полосового фильтра сигнал через СЮ поступает на последний умножитель, который работает в режиме удвоения частоты. Умножитель собран на транзисторе vt3 по схеме с общим эмиттером и не имеет каких-либо особенностей. В качестве нагрузки удвоителя работает контур l4c13.
Далее сигнал усиливается каскадом на vt4 до амплитуды, необходимой для нормальной работы смесителей приемного и передающего трактов. Выходная частота гетеродина 123 МГц. На эту частоту настроен контур l5c16c17, расположенный параллельно в коллекторной цепи усилителя ВЧ на транзисторе vt4.
Далее сигнал гетеродина с контура l5c16 через конденсатор С19 подается на базу транзистора vt5. Сюда же, на базу транзистора vt4, поступает сигнал с частотой 21 МГц, который был сформирован во внешнем возбудителе. Это может быть либо телеграфный, либо am или ssb сигнал. Внешний сигнал подается на Вход и поступает на смеситель через контур l5c16c17 и переходный конденсатор С19. Нагрузкой смесителя служит полосовой фильтр, состоящий из контура l7c20 и контура l8c21, настроенный на частоту 144 МГц.
Далее полученный в результате преобразования сигнал для передачи должен усиливатьсядо величины напряжения, достаточного для нормальной работы усилителя мощности.
Первый каскад такого усилителя находится в предлагаемой вам схеме. Каскад выполнен на транзисторе vt6 и является апериодическим усилителем, сигнал с которого через конденсатор С25 может подаваться для последующего усиления. Этот каскад работает в режиме класса А, чтобы без искажений усиливать ssb и am сигналы.
При подборе деталей для этой и подобных схем полезно учесть, что номиналы большинства конденсаторов некритичны. Это прежде всего относится к блокировочным конденсаторам, стоящим в цепях питания. Как указывалось, эти конденсаторы работают на частотах выше частоты собственного резонанса, где определяющую роль играет не емкость конденсатора, а его паразитная индуктивность. Поэтому емкость этих конденсаторов можно менять в пределах от 500 до нескольких тысяч пикофарад. Некритичны также емкости разделительных конденсаторов, осуществляющих связь транзисторов с резонансными контурами. Их значение можно без ущерба изменять по крайней мере в пределах от -50 до + 100%.
Катушки l2 и l3 бескаркасные, намотаны на оправке диаметром 9 мм посеребренным проводом диаметром 0,8 мм. Катушки l2 и l3 имеют по восемь витков при длине намотки 14 мм. Катушка l2 имеет отвод от 1,25 витка, а катушка l3 от 3,75 витка, если считать от заземленного конца. Катушки l1 и l5 намотаны на каркасы диаметром 5 мм проводом ПЭВ-2 0,15, число витков 18. Для подстройки применены сердечники из карбонильного железа с резьбой М4.
В этом аппарате применены конденсаторы типов КМ и КТ, резисторы МТ и МЛТ.
Настройка гетеродина и смесителя 145 МГц
Основные положения приведенной ниже настройки можно применить к любой схеме УКВ многокаскадного гетеродина.
На первом этапе настройки любой конструкции рекомендуется тщательно проверить правильность монтажа.
Настройку следует начинать с кварцевого автогенератора. Прежде всего надо соединить базу транзистора vt1 с корпусом при помощи конденсатора емкостью 1000—5000 пФ. При этом кварцевый автогенератор превратится в обычный lc-генератор, частота генерации которого определяется контуром l1c3c2. Вращением сердечника катушки l1 надо установить частоту генерации, близкую к утроенной частоте кварцевого резонатора. После этого блокирующий конденсатор отключается от базы транзистора vt1 и производится точная подстройка до положения, при котором вращение сердечника катушки l1 в наименьшей степени влияет на частоту генерации.
Если у вас отсутствует частотомер, то настройку любого УКВ гетеродина можно выполнить при помощи связного радиоприемника с качественной шкалой, гетеродинного измерителя резонанса (ГИР) и измерительной линии.
Довольно часто возникает необходимость изменить в небольших пределах частоту кварцевого резонатора. Проще всего это можно выполнить, если применен кварцевый резонатор с внешними металлическими обкладками, т.е. без металлизации кварцевой пластины. Частоту такого резонатора можно без труда увеличить в пределах 3—5%, стачивая пластину на мелкозернистой наждачной бумаге. Понизить частоту такого резонатора до 0,5% номинального значения можно, натирая кусочком свинца или припоя центральную часть пластины. При этом надо учесть, что обработанная таким образом пластина подвержена старению в течение 2...3 суток, т.е. точное значение частот кварца устанавливается не сразу после его подточки, а через 2..3 суток. После этого изменение частоты прекращается и кварцевый резонатор работает достаточно стабильно. Значительно труднее корректировать частоту металлизированных кварцевых пластин. Если металлизация произведена серебром, частоту резонатора можно повысить, уменьшая толщину покрытия с помощью чернильной резинки. При более прочном покрытии можно воспользоваться и мелкозернистой абразивной бумагой. Перед включением обработанного кварцевого резонатора в схему необходимо протереть пластину резонатора мягкой тряпочкой, смоченной в спирте. Учтите, что с вытиранием (уменьшением толщины) слоя металлизации, активность кварца уменьшается и в конце концов кварц прекратит свою работу. Будьте внимательны!
При настройке умножителей, как, впрочем, и всех остальных каскадов любой схемы, необходимо контролировать режимы работы транзисторов по постоянному току. Удобнее всего измерять напряжение на коллекторе, так как при известном сопротивлении резистора, стоящего в коллекторной цепи, легко определить ток, протекающий через транзистор:
i = (en - ek)/rk, где i - ток, протекающий через транзистор, мА; en - напряжение источника питания, В; Ек- напряжение на коллекторе транзистора, В; rk - сопротивление коллекторного резистора, кОм.
Особенность измерения режима заключается в том, что это измерение надо проводить в рабочем состоянии, т.е. при наличии сигнала. Дело в том, что большинство транзисторов, примененных в радиостанции, работают в режиме больших сигналов, а это значит, что режимы работы по постоянному току и по высокой частоте взаимосвязаны. При этом подключение щупа измерительного прибора может повлиять на режим работы каскада по высокой частоте и, таким образом, ввести ошибку в измерения. Другая опасность заключается в том, что даже при измерении режима транзистора, работающего в режиме малых сигналов, при присоединении щупа возможно самовозбуждение каскада. Такое самовозбуждение может значительно повлиять на режим работы транзистора и, таким образом, исказить результаты измерений. Для того, чтобы подобные эффекты не возникали, надо производить измерения через резистор сопротивлением 10 кОм и более. Резистор надо закрепить на кончике щупа, для того чтобы проводник, подключенный к схеме, имел минимальную длину.
Помните, что наличие добавочного резистора занижает показания вольтметра, однако возникающую погрешность нетрудно учесть. Для удобства измерений можно, например, перейти на меньший передел вольтметра, а затем, подобрав сопротивление внешнего резистора, вернуться к прежней шкале.
Налаживание первого утроителя, выполненного на транзисторе vt1, начинается с регулировки режима возбуждения. Подбором емкости конденсатора С5 надо добиться, чтобы постоянное напряжение на коллекторе транзистора составило 5...6 В. Это соответствует коллекторному току транзистора vt1 около 6 мА.
После этого следует приступить к настройке двухконтурного фильтра, состоящего из контуров l2c8 и l3c9. Настройка производится по максимуму коллекторного тока транзистора vt3, стоящего в следующей ступени умножителя. Необходимую степень возбуждения транзистора vt3 можно регулировать, изменяя точку подключения контуров фильтра к коллектору транзистора vt2 и базе транзистора vt3. При подборе отводов на катушках надо следить, чтобы оба контура были нагружены примерно в одинаковой степени. О значении нагруженной добротности контура можно судить по остроте настройки с помощью подстроечного конденсатора. Если один из контуров имеет более «тупую» настройку, то отвод на катушке следует перепаять ближе к заземленному выводу. При правильной настройке, постоянное напряжение на коллекторе транзистора vt3 должно составлять 5...6 В.
После того, как контур l4c13 настроен на нужную частоту, переходят к настройке оконечного усилителя гетеродинного тракта, выполненного на транзисторе vt4. Прежде всего подбором сопротивления резистора r10 необходимо установить коллекторный ток транзистора vt4 в пределах 7—8 мА. Подбор надо производить при отсутствии сигнала возбуждения. После этого на транзистор vt4 надо подать возбуждение и с помощью высокочастотного пробника настроить контур l5c16. На этом настройка гетеродина заканчивается.
Настройку каскада на vt5 следует начинать после подачи на вывод Вход сигнала с частотой 21 МГц от внешнего возбудителя. Резистором r12 устанавливаем величину напряжения на коллекторе vt5 в пределах +7В, что соответствует току 10 мА. Подобным же образом устанавливаем величину тока через транзистор vt6 равную 20 мА. Этот ток будет при напряжении на коллекторе +9В.
Литература:
1. С.Жутяев «Любительская УКВ радиостанция»,Москва, «Радио и связь», 1981 год
Тяпичев ГЛ.
Продолжение следует...
Раздел: [Трансиверы и радиостанции] Сохрани статью в:2zv.ru
АЗБУКА УКВ-АППАРАТУРЫ
Часть 1. Блоки УКВ аппаратов.
Статья 8. Смесители частот для передатчиков.
(Окончание)
Диапазон 435 МГц
Смеситель на двухзатворном транзисторе.
На рис. 8.3 показана схема смесителя передающей части радиостанции, в которой смеситель ВЧ выполнен на двухзатворном полевом транзисторе.
Смеситель выполнен на транзисторе VT1. Он обладает низким уровнем шумов и значительным усилением, что очень выгодно при смешивании сигналов для передатчика. На первый затвор транзистора через Вход 2 поступает сигнал от кварцевого гетеродина с частотой 404 МГц. На второй затвор транзистора через Вход 1 поступает сигнал от ГПД с перестройкой в диапазоне 28...30 МГц. В контуре L3C7C6 выделяется суммарный сигнал в диапазоне 432...436 МГц.
Сигнал от внешнего аппарата поступает по фидеру на резистор R1, который служит для регулирования величины напряжения поступающего на смеситель сигнала. Конденсаторы С1 и С2 служат не только для настройки контура L1C1C2 на нужную частоту, но и для согласования сопротивления фидера с контуром L1C1C2.
Контур L1C1C2 настраивается на частоту 29 МГц, контур L2C5 - на частоту 404 МГц. Резистором R2 регулируется величина усиления смесительного каскада на VT1.
Полосовой фильтр, созданный контурами L3C7 С6 и L4C8 настраивается на частоту 435 МГц. Последующие контура (контура в каскадах на VT2 и VT3) также настраиваются на эту частоту.
На транзисторах VT2 и VT3 собраны усилительные каскады, которые должны работать в классе А, чтобы без искажений усиливать сигналы SSB. Коллекторные токи через транзисторы этих каскадов должны устанавливаться резисторами R6 и R10 соответственно и выбираться из пределов 8... 14 мА.
Катушка L1 имеет 12 витков провода диаметром 0,4 мм на каркасе диаметром 5 мм с ферри- товым подстроечным сердечником. Линии L3 и L4 имеют длину 28 мм и выполнены из медного посеребренного провода диаметров 2 мм. Расстояние между этими контурами равно 10 мм. Катушки L5, L6 и L7 имеют 1,5 витка из провода диаметром 1 мм, диаметр намотки - 5 мм. Отводы в катушках L6 и L7 выполнены от 0,5 витка, считая от заземленного по ВЧ конца катушки. На выходе устройства можно получить мощность порядка 50 мВт.
Схема с двухтактным смесителем.
На рис. 8.4 приведена схема, состоящая из смесителя, выполненного по двухтактной схеме и каскада последующего усиления полученного суммарного сигнала.
На Вход 1 смесителя подается сигнал от внешнего передающего каскада, работающего в диапазоне частот 144...146 МГц. На Вход 2 поступает сигнал с частотой 288 МГц от кварцевого гетеродина. Контур L1C1C2 настраивается на частоту 288 МГц, причем емкости конденсаторов С1 и С2 выбираются исходя из условия наилучшего согласования этого контура с каскадом КГ, от которого поступает сигнал. Катушка L1 содержит 3 витка провода 0 0,8 мм, намотанного на оправке 0 5 мм. Катушка L2 состоит из трех витков провода 0 0,3 мм, наматывается поверх нижнего по схеме витка катушки L2 сразу двумя скрученными между собой проводами. При этом начало одного провода соединяется с концом другого и таким образом получается средняя (заземленная) точка катушки.
Катушки L3, L4, L5 и L6 выполнены в виде линий из куска медного посеребренного провода длиной по 28 мм каждая. Линии располагаются на высоте 5 мм от основания платы. У катушки L3 отвод, к которому подключается дроссель Др1, делается точно от середины. Дроссели Др1 и Др2 выполнены на ферритовом кольце и содержат по 2 витка провода ПЭЛ-0,4 каждый. Длина каждой из контурных линий может уточняться в процессе наладки.
Настройка смесителя очень простая. Высокочастотный вольтметр переменного напряжения подключается к коллектору одного из транзисторов - VT1 или VT2. На Вход 2 подается ВЧ напряжение от КГ частотой 288 МГц. Конденсаторами С1 и С2 проводится настройка контура L1C1C2 до получения максимальных показаний ВЧ вольтметра. Предварительно следует движок резистора R7 выставить в среднее положение. Затем подается ВЧ напряжение частотой 145 МГц на Вход 1 и подстроечными конденсаторами СЮ и СИ устанавливается максимальное показание ВЧ вольтметра. Таким образом можно выполнить предварительную, грубую настройку контура L3C10C11 на частоту 433 МГц.
Для выполнения более точной настройки этого контура и контура L4C13C14 на частоту 433 МГц ВЧ вольтметр следует подключить к коллектору VT3. При этом положении ВЧ вольтметра настраивается контур L4C13C14 и уточняется настройка контура L3C10C11. Здесь же проводится грубая настройка контура L5C16.
После выполнения всех предыдущих операций, ВЧ вольтметр подключается к выводу Выход и в таком положении настраивается окончательно контур L5C16 и выполняется предварительная настройка контура L6C18C19.
Еще одна схема смесителя.
На рис. 8.5 приведена только часть большой схемы, на которой показаны два каскада от кварцевого гетеродина, смеситель ВЧ частот и усилитель результата преобразования.
С кварцевого гетеродина (на схеме не показан) сигнал частотой 137 МГц подается на Вход 1, на Вход 2 подается сигнал в диапазоне 21...22 МГц.
Настройка изображенного на схеме участка следует начать с подачи на Вход 1 сигнала с частотой 137 МГц. Напряжение этого сигнала должно быть такой величины, чтобы постоянное напряжение на коллекторе транзистора VT1 составило 6 В.
Контур L2C4 настраивается по максимуму коллекторного тока транзистора VT2 на частоту 411 МГц. Перед этим для устранения возможной реакции коллекторной цепи транзистора VT2 желательно заведомо расстроить контур L3C8, например, путем максимального увеличения емкости конденсатора С8. Дело в том, что при расстроенном этом контуре параллельный контур L4C10 не отбирается мощность от контура L3C8. Добротность контура L3C8 значительно возрастает, а вместе с этим растет высокочастотное напряжение на коллекторе транзистора VT2. При этом возрастает реакция на базовую цепь, вызванная наличием внутренней отрицательной обратной связи, что приводит к значительному уменьшению входного сопротивления транзистора VT2. На практике это приводит к тому, что при настройке в резонанс контура L3C8 происходит резкий спад напряжении я на контуре L1C4.
Далее следует заняться подбором связи между линией L1 и базой транзистора VT2. Подбором места подключения конденсатора С5 следует установить ток транзистора VT2 около 8—10 мА. Затем с помощью высокочастотного вольтметра настроить контуры L3C8 и L4C10.
Далее на надо подать напряжение +28 В и проверить начальные режимы транзисторов VT3 и VT4 по постоянному току. Ток смесителя должен составлять 10 мА (соответствует напряжению на коллекторе транзистора VT3 9 В). Регулировка производится подбором резистора R5. Затем подбором резистора R9 следует установить ток транзистора VT4 18 мА (напряжение на коллекторе 9 В).
После этого можно перейти к настройке контуров. Первоначальная настройка производится на частоту гетеродина 411 М Гц с помощью пробника, поочередно подключаемого к линиям L6 и L7. Точку подключения пробника надо выбирать по возможности ближе к «холодному» концу линий. Затем на Вход 2 передающего тракта надо подать сигнал частотой 21,2 МГц и увеличивать его до тех пор, пока это не будет влиять на режим транзистора VT3 по постоянному току. Сигнал гетеродина на выходе транзистора VT4 должен при этом заметно уменьшиться. С помощью пробника, подключенного к линии L6, необходимо найти максимум, соответствующий частоте 432,2 МГц. Это должен быть ближайший максимум в сторону уменьшения емкости конденсатора С16. Аналогичным образом следует настроить следующий контур.
Диапазон 1296 МГц
Аппаратура этого и более высокочастотных диапазонов в обычном транзисторном варианте довольно сложна для изготовления в домашних условиях.
В этом разделе я предлагаю вам познакомиться с организацией смешивания ВЧ сигналов несколько необычным способом с применением электронного прибора, называемого варактор. Варактор - это специальный диод, предназначенный для умножения ВЧ сигналов. Подобный вариант подробно описан в [1].
На рис. 8.6 показана принципиальная схема, которая представляет собой часть схемы УКВ радиостанции на частоту 1296 МГц.
На Вход 1 подается сигнал от кварцевого гетеродина с частотой 384 МГц. Транзисторы VT4, VT3 и VT2 усиливают этот сигнал до мощности порядка 1...1,5 Вт. Именно такой мощности сигнал необходим для нормальной работы варактора КА602Б, который работает в режиме утроения частоты. Коэффициент усиления трех- каскадного усилителя на VT4, VT3 и VT2 составляет примерно 30 дБ и делится поровну между каскадами. С входа Вход 2 в цепь варактора через конденсатор С13 и контур L6C12 подается сигнал с частотой 144... 146 МГц, в результате чего утроенный варактором сигнал смешивается с сигналом из Входа 2.
384 х 3 = 1152 МГц - частота сигнала после умножения,
1152 + 144...146 = 1296...1298 МГц - частота сигнала после преобразования.
Суммарная частота выделяется фильтром, состоящим из контуров L3C8 L4C6, выполняющим основную селекцию выходного сигнала.
Контур L7C11 настроен на частоту поступающего по Вход 2 сигнала, контур L6C12 служит для согласования выхода VT2 с умножителем на варакторе. Контур L5C10 настраивается на частоту 384 х 2 + 144 = 912 Мгц и служит для подавления второй гармоники кварцевого гетеродина с добавкой, полученной по Вход 2.
Транзистор VT1 усиливает суммарный сигнал и подает его к следующим усилительным каскадам. Налаживание смесителя следует начать с установки величин начальных токов транзисторов VT4, VT3 и VT2. При отсутствии возбуждения коллекторный ток транзистора VT4 должен быть 60 мА, VT3—40 мА, транзистора VT1 - 20 мА.
После этого можно переходить к оконечному усилителю гетеродина. Подстройкой конденсатора С22 надо добиться максимальных показаний вольтметра, включенного параллельно резистору R11. Затем с помощью конденсатора С19 следует настроить согласующую цепь по максимуму тока транзистора VT3. Аналогично с помощью конденсатора С16 надо настроиться на максимальный ток транзистора VT2. Для регулировки выходной цепи транзистора VT2 необходимо параллельно резистору R4 подключить микроамперметр с током полного отклонениия 50 мкА и внутренним сопротивлением 2000 Ом. Можно, конечно, воспользоваться любым другим прибором с током полного отклонения до 0,5—1,0 мА. При этом надо подобрать сопротивление резистора R4 или вовсе исключить его из схемы с таким расчетом, чтобы максимальное отклонение прибора соответствовало постоянному напряжению автосмещения на варакторном диоде VD2 равному 40...60 В. Далее регулировкой конденсаторов С12 и С14 надо добиться того, чтобы это напряжение достигло максимального значения (30...40 В). Коллекторный ток транзистора VT2 должен составлять 170 мА, VT3—100 мА, а транзистора VT4—80 мА.
Следующим этапом надо переходить к налаживанию варакторного умножителя—преобразователя. Этот наиболее сложный и ответственный этап настройки удобнее всего выполнить с помощью измерительной линии или резонансного волномера, который мог бы перекрывать диапазон 1100—1300 МГц. Дело в том, что в отличие от обычного диодного смесителя параметрический преобразователь при некоторых условиях склонен к параметрическому самовозбуждению. Опасность такого самовозбуждения тем больше, чем больше мощность генератора накачки (в данном случае гетеродина) и чем больше мощность, которую предполагается получить на выходе преобразователя.
Сначала на вход преобразователя надо подать сигнал с частотой 144 МГц, подстроить входной контур конденсатором С11 и увеличить этот сигнал до значения, при котором постоянное напряжение на диоде VD2 изменится примерно на 10%. После этого с помощью отрезка кабеля к линии L4 (ближе к «холодному» концу) надо подключить волномер, настроенный на частоту 1296 МГц. Изменением емкости конденсаторов С8 и С9 надо добиться максимальных показаний волномера. Одновременно надо подстроить конденсаторы С12 и С14. Как показала практика, преобразователь более устойчив, если конденсатор С12 несколько расстроить относительно максимума в сторону большей емкости. Затем надо переключить волномер к линии L3 и настроить его на частоту 1296 МГц с помощью конденсатора Сб.
Дальнейшую настройку лучше производить непосредственно по току коллектора транзистора VT1. Для этого надо сначала подстроить базовую цепь транзистора с помощью конденсатора С4. Затем надо повторить процедуру настройки. Подбирая также емкости связи С5, С7, С9 и амплитуду сигнала с частотой 144 МГц.
На мощность выходного сигнала и на устойчивость преобразователя также влияет настройка ненагруженного резонатора L5C10. Этот резонатор надо настроить на частоту 912 МГц. Регулировку можно осуществить с помощью волномера, слабо связанного с линией L5, или просто по максимуму выходного сигнала.
После того, как выполнен весь цикл настройки, коллекторный ток транзистора ЗТЗ должен достичь значения 180—200 мА. Следует заметить, что этот ток зависит также от настройки коллекторной цепи транзистора VT1. При настройке коллекторной цепи в резонанс происходит заметное уменьшение тока, вызванное наличием внутренней отрицательной обратной связи. Поэтому окончательное измерение тока транзистора VT1 надо сделать после того, как будет настроен весь передающий тракт. Ток должен быть равен 150—170 мА.
Тяпичев ГЛ.
Литература: 1. С. Жутяев «Любительская УКВ радиостанция»,Москва, «Радио и связь», 1981
cxema.my1.ru
Приемники и трансиверы прямого преобразования благодаря своей простоте, высокой чувствительности и селективности, хорошей надежности пользуются популярностью у радиолюбителей. Но далеко не всегда в аппарате, даже выполненном по хорошо отработанной схеме, реализуются заложенные в него изначально возможности и параметры.
В результате многолетней эксплуатации автором статьи этой группы связной аппаратуры выяснилось, что низкочастотные узлы (в основном усилители НЧ) сохраняют работоспособность при снижении напряжения питания до 2...6 В (при номинальном 9...12 В). При этом у них, как правило, уменьшается коэффициент усиления.
Основная причина неудовлетворительной работы приемников и трансиверов прямого преобразования - неоптимальный режим работы смесителя. Высокие параметры достигаются только при тщательном подборе гетеродинного высокочастотного напряжения на диодах смесителя. Оно должно быть в пределах 0,6...0,75 В на кремниевых диодах и 0,15...0,25 - на германиевых. При меньших напряжениях гетеродина уменьшается коэффициент передачи смесителя. Уменьшается он и при больших напряжениях, так как диоды оказываются открытыми почти все время. При этом возрастают шумы смесителя.
Стабильность частоты и амплитуды напряжения, подаваемого на смеситель с гетеродина (особенно на ВЧ любительских диапазонах), во многом зависит от стабильности питающего напряжения.
Практически во всех схемах, приводимых в литературе, отсутствует цепь регулировки гетеродинного напряжения на диодах смесителя. Рекомендуется подбирать конденсатор связи гетеродина со смесителем или изменять число витков катушки связи. Но этот процесс весьма трудоемкий и к тому же не дающий уверенности в том, что настройка аппарата произведена должным образом.
Недостаток этого способа еще и в том, что в процессе налаживания надо выключать приемник (трансивер) и перепаивать конденсатор или перематывать катушку. Но за это время любительская станция, по громкости приема которой ведется настройка, часто перестает работать, и поэтому нельзя узнать, растет или падает чувствительность налаживаемого аппарата. Целесообразнее проводить настройку по сигналам "слабой" станции во время стабильного прохождения радиоволн, т.е. когда не наблюдается заметных колебаний уровня принимаемого сигнала.
Из-за отсутствия необходимых измерительных приборов приемники и трансиверы прямого преобразования часто настраивают "на слух", что не лучшим образом отражается на их параметрах.
Puc.1На рис. 1 показана схема вольтметра-пробника, доработанного в соответствии с рекомендациями, приведенными в [2]. Он позволяет довольно точно измерить напряжение гетеродина непосредственно на диодах смесителя.
Рассмотрим простые способы настройки и доработки приемников и трансиверов прямого преобразования, которые позволяют устранить указанные выше конструктивные недостатки.
Puc.2Прежде всего, при доработке следует ввести цепь стабилизации напряжения питания гетеродина. Схема стабилизатора показана на рис. 2. Стабилитрон VD1 выбирают с напряжением стабилизации в 1,5...2 раза меньше номинального напряжения питания приемника (трансивера). Резистором R 1 устанавливают оптимальный ток через стабилитрон. Сопротивление резистора R1 должно быть таким, чтобы ток стабилизации стабилитрона VD1 не превышал максимально допустимого значения. Конденсатор С1 уменьшает "просачивание" шумов стабилитрона, в результате чего снижается шумовая модуляция напряжения гетеродина, уменьшается общий шум приемника.
Изменять ВЧ напряжение на диодах смесителя удобно подстроечным безындукционным резистором, включенным параллельно или последовательно с катушкой связи (R1 соответственно на рис. 3 и 4).
В последнем случае можно использовать как трансформаторную (рис. 4,а) связь гетеродина со смесителем, так и автотрансформаторную (рис. 4,6). При более точной настройке напряжения гетеродина (например, при приеме сигналов слабослышимых станций "на слух") ВЧ вольтметр отключают.
Необходимо отметить, если применяются приведенные доработки, число витков катушек связи следует несколько увеличить, так как введение подстроечного резистора уменьшает выходное напряжение гетеродина. Особенно это относится к варианту, схема которого приведена на рис.3. В совокупности число витков катушки связи, сопротивление резистора R1 и емкость конденсатора С2 должны быть такими, чтобы напряжение на кремниевых диодах смесителя можно было регулировать в пределах от 0 до 1,2...2 В, на германиевых - от 0 до 0,5... 1 В. В этом случае оптимальное напряжение достигается приблизительно при среднем положении движка резистора R1.
Регулировать выходное напряжение гетеродина можно, изменяя напряжение питания, как это, например, сделано в [З]. Однако это подходит только на частотах до 3...4 МГц. На более высоких (выше 7 МГц) такая регулировка может привести к значительному уходу частоты гетеродина.
На рис. 5 приведена схема гетеродина с буферным узлом, в который введена цепь регулировки выходного напряжения. При повторении следует учесть, что эмиттерный повторитель не дает усиления по напряжению, и поэтому высокочастотное напряжение на катушке связи должно быть в два раза больше. чем требуется для нормальной работы смесителя.
В радиолюбительской практике наиболее широко используются диодные балансные смесители. Их основные достоинства - простота конструкции и настройки, отсутствие переключения по высокой частоте при переходе с приема на передачу. Балансные смесители на полевых и биполярных транзисторах применяются значительно реже.
В простых балансных смесителях на диодах напряжение гетеродина и некоторые побочные продукты преобразования на выходе могут подавляться на 35 дБ и более. Но такие результаты достигаются лишь в одном направлении: в том, в котором смеситель сбалансирован. В авторской конструкции трансивера [4] смеситель сбалансирован лишь в сторону усилителя мощности. Если используется двойной балансный смеситель [5], уменьшатся шумы, возрастет чувствительность, улучшится помехозащищенность.
Двойные балансные смесители сбалансированы по обоим входам (выходам). Они подавляют не только колебания гетеродина, но и преобразуемый сигнал, оставляя лишь продукты их смешения и обеспечивая тем самым чистоту спектра. Применение таких смесителей позволяет снизить требования к подчистному фильтру, включенному на выходе смесителя, и даже отказаться от него вовсе, присоединив выход смесителя непосредственно к усилителю ПЧ, на выходе которого должен находиться фильтр основной селекции (например, ЭМФ или кварцевый фильтр). На двойной смеситель можно подавать значительно больший по уровню сигнал при приеме, поскольку он резко ослабляет эффект прямого детектирования сигнала или помехи, т.е. не происходит детектирования без участии колебаний гетеродина, как это бывает в обычном амплитудном детекторе.
Наиболее часто в радиолюбительских конструкциях применяется двойной балансный смеситель, схема которого изображена на рис. 6. Его еще называют кольцевым, так как диоды в нем включены но кольцу.
Нередко этот смеситель рекомендуют дополнить элементами балансировки R 1, С 1, С2 (рис. 7). Причем резистор R1 должен быть безындукционным. Такая доработка улучшает параметры смесителя.
При работе на низкочастотных диапазонах высокочастотные трансформаторы наматывают, как правило, на ферритовые кольца типоразмера К7х4х2 с магнитной проницаемостью 600...1000 тремя скрученными (3-4 скрутки на 1 см длины) между собой проводами ПЭЛШО 0,2. Приблизительно делают около 25 витков (до полного заполнения кольца). При установке трансформатора его обмотки фазируют согласно рис. 6 и 7.
Существуют два основных варианта включения двойного балансного смесителя в трансивер. В первом сигнал проходит как при приеме, так и при передаче в одном направлении от входа к выходу смесителей. Так, например, сделано в широкоизвестных трансиверах "Радио-76" [6] и "Радио-76М2" [7]. Многочисленные эксперименты, проведенные автором, выявили, что при гетеродинном напряжении, меньшем оптимального, значительно ухудшается чувствительность в режиме приема, а при большем - существенно уменьшается подавление несущей в режиме передачи (чувствительность при этом также падает, но это менее заметно на слух, чем в предыдущем случае). Качественная зависимость основных параметров трансиверов от уровня напряжения гетеродина, поступающего на смеситель, приведена на рис. 8 (кривая 1 - чувствительность при приеме, определяемая на слух, 2 -чувствительность, измеренная приборами, 3 - подавление несущей при передаче).
Во втором варианте сигнал в режиме приема подается на вход балансного смесителя, а при передаче - на выход. При таком включении используется принцип обратимости смесителя. Так построен ВЧ тракт трансивера, описанного в [8]. Налаживание смесителя и в этом случае сводится к установке оптимального гетеродинного напряжения и его тщательной балансировке. Следует особо отметить, что операция налаживания не зависит от принципа построения ВЧ тракта трансивера.
Теперь несколько практических рекомендаций по налаживанию ВЧ тракта трансивера.
В первую очередь нужно настроить смесители. Предварительно движки балансировочных резисторов в них устанавливают в среднее положение. Далее к антенному гнезду трансивера подключают ГСС и постепенно увеличивают гетеродинное напряжение на смесителях. Сигнал с ГСС подают с уровнем, превышающим чувствительность приемного тракта в несколько раз. Необходимо добиться приема сигнала. Вели генератора нет, операцию выполняют на слух, принимая сигнал радиолюбительской SSB радиостанции или генератора шума на маломощном стабилитроне.
Затем поочередно настраивают каждый из смесителей. Вначале подбирают оптимальное гетеродинное напряжение. Для этого его постепенно увеличивают и оценивают на слух: растет ли громкость приема сигнала ГСС, радиостанции или генератора шума. Как было замечено автором, по мере увеличения гетеродинного напряжения, подаваемого на смеситель, громкость приема на слух сначала растет, достигая максимума, а затем практически не меняется (рис. 8, кривая 1). Гетеродинное же напряжение следует установить таким, чтобы при небольшом его уменьшении громкость приема падала, а при его небольшом увеличении не возрастала. Практически это реализуется перемещением в небольших пределах движка резистора, управляющего уровнем выходного напряжения гетеродина. Если такой возможности в трансивере нет, то аппарат следует доработать.
Как правило, на выходе того или иного гетеродина включен эмиттерный повторитель. В этом случае доработка оказывается весьма простой: постоянный резистор в эмиттерной цепи транзистора заменяют безындукционным подстроечным резистором того же номинала, что и постоянный.
После оптимизации гетеродинного напряжения нужно еще раз более тщательно сбалансировать смесители. К входу или выходу (в зависимости от построения трансивера) подключают ВЧ милливольтметр или осциллограф и, перемещая движок резистора R1, а затем подстраивая конденсаторы С1 и С2 (см. рис. 7), добиваются минимума показаний. Если используются приборы с высоким входным сопротивлением, то к входу и выходу смесителя следует подключить близкие по сопротивлению (в пределах 50... 100 Ом) резисторы.
Предпочтение следует отдавать балансировке в сторону выхода передающего тракта. Различие в сбалансированности входа и выхода смесителя должно быть небольшим (единицы децибелл). Если же оно достигает 10 дБ и более, то это, как правило, следствие того, что гетеродинное напряжение, поданное на смеситель, значительно больше оптимального.
Для проверки и балансировки смесителей автором созданы простые приборы. На рис. 9, а показана схема усилителя ВЧ, к входу которого подключают смеситель, а к выходу подключают для грубой настройки высокочастотный вольтметр (рис. 9, б), для точной - ВЧ пробник (рис. 9, в). При этом устанавливать дополнительные резисторы сопротивлением 50... 100 Ом в смеситель не нужно.
Окончательно смесители настраивают после их установки в трансивер (его переводят в режим передачи). Предварительно аппарат должен быть налажен в режиме приема. Чтобы шумы микрофона не мешали при балансировке, вход микрофонного усилителя замыкают накоротко. Первым балансируют самый низкочастотный смеситель, а затем остальные по порядку прохождения через них сигнала в режиме передачи, добиваясь минимума показаний ВЧ на эквиваленте нагрузки (рис. 10), подключенному к усилителю мощности трансивера. После этого корректируют настройку остальных узлов. Эту процедуру целесообразно повторить два-три раза.
Владислав Артеменко (UT5UDJ) г. Киев. Украина
ЛИТЕРАТУРА
1. Поляков В.Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. - М.: Патриот, 1990, с. 264. 2. Степанов Б. Измерение малых ВЧ напряжений. - Радио, 1980, N 7, с. 55-56. 3. Артеменко В. Простой SSB-мини-трансивер на 160 м. - Радиолюбитель, 1994, N 1.c. 45, 46. 4. Артеменко В.А. Простой трансивер с ЭМФ. - РадioАматор, 1995, N 2, с. 7-10. 5. Бунин С.Г., Яйленко Л.П. Справочник любителя- коротковолновика. - К.: Технiка, 1984, с. 264. 6. Степанов Б., Шульгин Г. Трансивер "Радио-76". - Радио, 1976, N 6, с. 17-19, N 7, с. 19-22. 7. Степанов Б., Шульгин Г. Трансивер "Ра-дио-76М2". - Радио, 1983, N 11, с. 21- 23, N 12, с. 16-18. 8. Васильев В. Обратимый тракт в трансивере. - Радио, N 10, с.20,21.
(КВ журнал 4,5-97)
www.radiomaster.net
