Конструкции на микроконтроллерах для радиолюбителей и не только

\главная\р.л. конструкции\трансиверы\...

Усовершенствование приемника P250M.

Радиоприемник Р250М пользуется популярностью у радиоспортсменов, поскольку он обладает неплохими параметрами. Но, к сожалению, некоторые характеристики приемника не удается реализовать в условиях современной загруженности эфира из-за низкого динамического диапазона. Проведя ряд доработок, можно не только повысить динамический диапазон по интермодуляции 3-го порядка с 50 до 75...85 дБ, а также по “за-битию” до 110...115 дБ, но улучшить избирательность по соседнему каналу, добиться чувствительности 0,2... 0,4 мкВ вместо 0.5..0,6 мкВ. Достигается это снижением усиления до фильтра основной селекции, улучшением характеристик смесителей, применением во втором УПЧ электромеханических фильтров.

Доработке подвергаются цепи накала ламп, каскады УВЧ, смесители, гетеродин, тракт второго УПЧ, АРУ, третий гетеродин, фильтр УНЧ. Кроме того, выводятся сигналы первого и второго гетеродинов, а один из под-диапазонов приемника перестраивается на любительский диапазон 10 м. Несмотря на обилие узлов, подвергающихся переделке, работа несложная и не требует дефицитных деталей, за исключением электромеханических фильтров (ЭМФ). Чтобы доработка прошла успешнее, описание переделок приведено раздельно по перечисленным цепям и узлам. Позиционные обозначения деталей приведены в соответствии с обозначениями на схеме приемника, в описании и инструкции, обычно прилагаемых к. приемнику.

Цепи накала ламп

Как известно, напряжение накальных цепей приемника составляет 12,6 В, поэтому применено последовательное соединение нитей накала каждой пары ламп, кроме лампы калибратора,— она питается через гасящий резистор. Подобное включение ламп не совсем удобно, поскольку радиолюбители нередко заменяют лампы более современными, но отличающимися по току накала. Поэтому желательно перевести приемник на питание напряжением 6,3 В и избавиться от последовательного соединения ламп.

Для этого нужно проделать следующее. На каждой ламповой панели один из штырьков накала соединить с общим выводом (корпусом приемника), а другой — с проводом накальной цепи В блоке питания перепаять провод” подходящий к выводу 11 трансформатора, на вывод средней точки накальной обмотки, а вывод 11 соединить дополнительным проводом с контактом 2 разъема питания 22. В кожухе приемника соединить проводником вывод 2 разъема питания 682 с выводом 10 переходной колодки 690. В нижнем блоке приемника отпаять вывод дросселя 355 от дросселя 672 и конденсатора 399 и подпаять его к выводу 10 колодки 390.

Каскады УВЧ

Основными требованиями, предъявляемыми к УВЧ радиоприемников, являются малый коэффициент шума и высокая линейность. Применение в приемнике Р250М двухкаскадного УВЧ с высоким коэффициентом усиления позволяет получить требуемую чувствительность, но значительно снижает динамический диапазон приемника. Существенно повысить линейность, сохранив при этом коэффициент шума, можно применением в УВЧ одного каскада усилении с неполным включением контура в сеточную цепь лампы.

УВЧ дорабатывают в такой последовательности. В первом каскаде вынимают лампу 6Ж4 (16) и удаляют проводник, соединяющий штырек 8 панели лампы с ламелью 1 контуров первого УВЧ барабана. Удаляют .провод, соединяющий резистор 504 с разрядником 19. Между точкой соединения разрядника с конденсатором 18 и ламелью 1 контуров первого УВЧ барабана впаивают конденсатор емкостью 10 пФ. Удаляют входной симметрирующий трансформатор, а подходившие к его первичной обмотке проводники подключают к ламелям 1 и 2 входных контуров барабана.

Во втором каскаде УВЧ вместо лампы 6КЗ (139) устанавливают 6К13П. Здесь сначала заменяют восьми-штырьковую ламповую панель на девятиштырьковую. В анодной цепи лампы между ножкой 7 и ламелью 1 контуров второго УВЧ барабана впаивают резистор R4 сопротивлением 12...15 Ом (рис. 1), а в катодной цепи устанавливают резистор R2 сопротивлением 120...150 Ом вместо резистора 137 сопротивлением 270 Ом. Ножку 2 панельки (управляющая сетка лампы) соединяют через резистор сопротивлением 27...33 Ом с ламелью 6 контуров первого УВЧ барабана. Ламель 2 контуров второго УВЧ барабана отсоединяют от вывода экранной сетки и подключают через резистор R5 к выводу резистора 143, соединенного с переключателем 209 Между ламелями 2 и 3 контуров второго УВЧ барабана впаивают конденсатор емкостью 0,01 мкФ.

В каждой вставке контуров первого УВЧ барабана отпаивают от контакта 6 выводы всех деталей, оставляя их соединенными между собой. Поверх правдой (по схеме) катушки индуктивности ближе к “холодному” концу наматывают катушку связи LCB- Параллельно катушке индуктивности впаивают конденсатор С1 емкостью 10...20 пФ. Один вывод катушки связи соединяют с контактом 4 вставки, другой — с контактом 6. Для поддиапазонов 1—5 используют провод ПЭВ-1 0,47, для под-диапазонов 6—12 — ПЭВ-1 1,0. На катушке 69 размещают 12 витков, на катушке 72 — 8, на 79 — 6, на 84 — 5, на 89 — 4, на 95, 105, 110 —по 2, на 115, 120, 125, 130 — по 1,5 витка.

На поддиапазоне 1 во вставке барабана контуров первого УВЧ вывод катушки 69 отпаивают от контакта 1, а конденсатор 70 емкостью 10 пФ заменяют конденсатором емкостью 200...240 пФ. Между ламелью 6 входных контуров и ламелью 1 контуров первого УВЧ снаружи барабана впаивают конденсатор емкостью 33 пФ. На поддиапазонах 2 и 3 от контакта 1 отпаивают соответственно выводы катушек 72 и 79.

Показанная на рис. 1 сеточная цепь лампы рассчитана на использование приемника с передающей трансвертерной приставкой. Если же ее нет, фильтр C3L1C4 не понадобится, и нижний по схеме вывод резистора R3 нужно соединить с общим проводом.

Настраивают контуры УВЧ с помощью генератора стандартных сигналов. Модулированный радиочастотный сигнал подают на вход приемника через резистор сопротивлением 100 Ом. На низшей частоте поддиапазона контура настраивают в резонанс по максимуму напряжения на выходе подстроечниками катушек, на высшей — подстроечными конденсаторами. Для получения полного сопряжения эту операцию нужно повторить несколько раз.

Первый смеситель

От преобразователя частоты во многом зависят общая линейность и коэффициент шума радиоприемного устройства. Дальнейшего улучшения этих параметров радиоприемника Р250М можно добиться заменой лампового первого смесителя на диодный кольцевой. Невысокий коэффициент преобразования такого смесителя удовлетворяет поставленной задаче снижения усиления до фильтра основной селекции, а высокая линейность и низкий уровень шума позволяют повысить динамический диапазон и чувствительность приемника.

Кольцевой диодный смеситель по сравнению с ламповым обладает более низкими входными и выходными сопротивлениями и поэтому нуждается в изменении согласования. На выходе УВЧ и на входе первого УПЧ это достигается изменением связи с контурами, а на выходе кварцевого гетеродина — установкой катодного повторителя на миниатюрной лампе 6С6Б (рис. 2). При этой доработке в контурах радиоприемника производят следующие изменения.

Во вставках контуров второго УВЧ от контакта 6 отпаивают все детали, оставляя их соединения между собой. Поверх правой по схеме катушки индуктивности ближе к “холодному” концу наматывают проводом ПЭВ-1 ОД..1,0 катушку связи (на поддиапазонах 1 и 2 используют провод ПЗВ-1 0,4...0,5), а параллельно катушке индуктивности подпаивают конденсатор емкостью 10...20 пФ. Один вывод катушки соединяют с контактом 3 вставки, а другой — с контактом 6.

Катушку 286 контура первого УПЧ, через которую подавалось напряжение на анод лампы первого смесителя, сматывают до получения 7 витков. Вход кольцевого смесителя соединяют с ламелью 6 контуров второго УВЧ через конденсатор емкостью 5000 пФ….0,01 мкФ. Выход смесителя соединяют через конденсаторы такой же емкости с кабелем, проложенным к катушке 286.

Ламель 4 соединяют с общим проводом. На катушке 145 (поддиапазон 1) размещают 7 витков, на катушке 148 — 4, на, 153 — 3, на 158 и 163 —- по 2, на 169 и 174 — по 1,5, на 179, 184, 189, 194, 203 — по 1 витку.

Трансформаторы Т1 и Т2 содержат по 14 витков провода ПЭВ-Т 0,1 в каждой обмотке и выполнены на сердечниках типоразмера К7Х4Х2 из феррита с магнитной проницаемостью 1000.. 3000. Вместе с диодами VD1 — VD4 (КД514, АА108, АА112 либо другие смесительные диоды) трансформаторы помещают в металлический экран.

На поддиапазоне 1 вход и выход смесителя соединяют между собой контактами реле К1 типа РЛ-1 (могут быть использованы другие высокочастотные реле с емкостью между контактами не более 2 пФ). Напряжение на обмотку реле подают через микропереключатель, например МП-5, установленный на задней стенке подвала шасси На барабане к гетеродинной вставке поддиапазона 1 крепят стойку (рис, 3), с помощью которой замыкают контакты микропереключателя. Ее изготовляют из листовой жести или дюралюминия толщиной 0,8..:1 мм.

Настраивают контуры УВЧ по методике, описанной выше. Для настройки контуров первой ПЧ сигнал от генератора с частотами 1,5 и 3,5 МГц подают через конденсатор емкостью 0,01 мкФ на выходную обмотку трансформатора Т2.

Первый гетеродин

Несколько повысить спектральную чистоту и амплитуду напряжения кварцевого гетеродина можно за счет некоторой модернизации его (рис, 4). Катушку 225 отключают, а вместо нее устанавливают дроссель L3 типа ДМ-0,1 индуктивностью 200 мкГн. Из вставок контуров первого гетеродина исключают все детали (кроме подстроечных конденсаторов), подсоединенных к контактам 1 и 2. Во вставки поддиапазонов 2—4 устанавливают воздушные подстроечные конденсаторы емкостью 5...20 пФ. Между контактами 2 и 3 вставок впаивают катушку индуктивности L1 и конденсатор С1. Намотку выполняют на керамическом каркасе диаметром 6 мм с подстроечником, длина намотки 7 мм. При использовании каркасов других размеров данные катушек поддиапазонов следует пересчитать. Поверх катушки L1 ближе к ее “холодному” выводу наматывают катушку связи L2, выводы которой подпаивают к контактам 1 и 3 вставки. Между ламелями 2 и 3 впаивают резистор R1. Контурные катушки 2—5 поддиапазонов наматывают проводом ПЭЛШО 0,15, 6—12 поддиапазонов — проводом ПЭЛШО 0,27, катушки связи для всех поддиапазонов (2—12) наматывают проводом ПЭЛШО 0,27. Для поддиапазона 2 катушка L1 содержит 80, a L2 — 16 витков, для поддиапазона 3 — соответственно 50 и 11 витков, для последующих, поддиапазонов — 40 и 8, 30 и 6, 24 и 5, 22 и 5, 19 и 4, 17 и 4, 15 и 4, 14 и 4, 10 и 4. Емкость конденсатора С1 лля поддиапазона 2 должна быть 91 пФ, для поддиапазона 3—30 пФ, для поддиапазона 4—15 пФ, для поддиапазонов 5—9 — по 10 пФ, для поддиапазонов 10—12 этот конденсатор отсутствует.

Второй смеситель

Во втором смесителе лампу 6А7 (321) заменяют на 6Ж2П. Для этого прежде всего вместо восьмиштырьковой ламповой панели устанавливают семиштырьковую. Провод с 8-й ножки перепаивают на 1-ю, с 5-й — на 7-ю, с 4-й — на 6-ю. В катодной цепи резистор 324 сопротивлением 3 кОм заменяют на резистор сопротивлением 1,1 кОм (МЛТ-0,5). Между 1-й ножкой панели лампы 6Ж2П и общим проводом впаивают конденсатор емкостью 5 пФ. После переделки подстроечным конденсатором 316 подстраивают контур (сеточный) на частоте 3,5 МГц.

Тракт УПЧ-2

После изменений в первых каскадах приемника возникает необходимость в улучшении отношения сигнал/шум и некотором -увеличении усиления тракта УПЧ-2. Для этого лампу 6КЗ (426) в первом каскаде УПЧ-2 заменяют на 6К!ЗП. При этом все элементы каскада остаются прежними, заменяется лишь ламповая панель. Во втором и третьем каскадах УПЧ-2 исключаются резисторы 433, 462, а параллельно резистору 471 в цепи катода лампы 472 третьего каскада припаивают резистор МЛТ-0,5 сопротивлением 510 Ом.

Установка электромеханических фильтров

Избирательность по соседнему каналу радиоприемника Р250М определяется характеристиками перестраиваемых фильтров основной селекции, включенных в анодных цепях второго смесителя и первого каскада УПЧ-2. При положении регулятора полосы ПЧ от 1 до 3 кГц коэффициент прямоугольностя фильтра, измеренный при ослаблении сигнала на 3 и 60 дБ, равен примерно 6. Поэтому прием нередко сопровождается сильными помехами от мощных передатчиков, работающих на соседних частотах.

Заметно улучшить избирательность по соседнему каналу можно использованием в тракте УПЧ-2 электромеханических фильтров (ЭМФ) на частоту 215 кГц. Такие фильтры обладают полосой пропускания от сотен герц до нескольких килогерц при коэффициенте прямоугольности от немногим более единицы до трех. Входное и выходное сопротивления фильтров приблизительно равны 1 кОм. Один или несколько ЭМФ с различными полосами пропускания устанавливают на выходе второго смесителя. При этом перестраиваемый фильтр основной селекции из приемника не исключают, а используют наряду с ЭМФ. Следует помнить, что усиление тракта ПЧ при включении ЭМФ будет несколько выше, чем с фильтром основной селекции.

Коммутируют фильтры контактами электромагнитных реле любого типа с группой переключающих контактов (например, реле РЭС-9, РЭС-34, РЭС-49). Число реле зависит от числа установленных ЭМФ. Из соображений сохранения линейности применять для коммутации диоды не следует.

Для установки ЭМФ нужно проделать такие работы. Изготовить плату (например, из фольгированного стеклотекстолита) и укрепить на ней ЭМФ и реле. Габариты платы зависят от количества и размеров ЭМФ. Располагают плату на задней панели верхнего блока вблизи первой группы контуров фильтра основной селекции. Из приемника исключают конденсатор 501, а между точкой соединения конденсатора 410 с катушкой индуктивности 409 и общим проводам припаивают конденсатор емкостью 100...110 пФ, окончательную емкость которого подбирают в процессе настройки.

Экран контура 409, 410 распаивают и поверх катушки 409 наматывают катушку связи (рис. 5) проводом ПЭЛШО 0,27 — 29 витков. Один вывод катушки соединяют с общим проводом, а другой выводят из экрана через изолятор. Переключатель фильтров устанавливают на место переменного резистора 695 “Запас усиления”, а сам резистор. заменяют постоянным (МЛТ-2) сопротивлением 10 кОм. Провод с движка резистора подпаивают к точке соединения резисторов 695 и 470.

Настройка ЭМФ сводится к подбору конденсаторов С1 и С2 с помощью измерителя частотных характеристик либо генератора и лампового вольтметра. Емкость конденсаторов указывается в паспорте ЭМФ или на его корпусе и находится в пределах 100...1000 пФ. Характерный “звон”, появляющийся из-за большой неравномерности частотной характеристики фильтра в полосе пропускания, устраняют шунтированием входа и выхода фильтра резисторами R1 и R2 сопротивлением от 1 до 5 кОм.

Автоматическая регулировка усиления (АРУ)

Известно, что порог срабатывания АРУ приемника Р250М довольно высок. Повысить эффективность работы АРУ можно несложной доработкой. Сначала удаляют провод, соединяющий штырек 4 панели лампы 472 с таким же штырьком лампы 529, а между последним и общим проводом припаивают параллельно соединенные резистор сопротивлением 100 кОм (МЛТ-0,5) и конденсатор емкостью 30 пФ. Между этим же штырьком и выводом 4 контура 492 припаивают конденсатор емкостью 3 пФ. Изменяя емкость конденсатора от 1 до 5 пФ, подбирают необходимый порог срабатывания АРУ.

Третий гетеродин

При установке во время приема переключателя видов работы в различные положения (телеграф, однополосная модуляция), а также при смене боковых полос нужно изменять частоту третьего гетеродина приемника, выставляя каждый раз нужное значение ее по шкале конденсатора переменной емкости 517. Упростить эту операцию можно дополнением третьего гетеродина узлом настройки на фиксированные частоты, собранным по приведенной на рис. 6 схеме.

На передней панели верхнего блока между ручками “Полоса НЧ” (586) и “Усиление НЧ” (554) устанавливают трехпозиционный тумблер типа П2Т-5. На шасси рядом с конденсатором переменной емкости 517 устанавливают плату,. к примеру и”- дюралюминия толщиной 1,5...2 мм, на которой крепят два подстроечных Конденсатора и два реле РЭС-34 или подобные.

Настраивают третий гетеродин так. В приемнике, работающем на первом поддиапазоне, тумблером “1” включают кварцевый калибратор, переключатель “Род работы” (507) переводят в положение “Корр”, устанавливают полосу пропускания по ПЧ не менее 3 _кГц, по НЧ — не менее 2,5 кГц, устанавливают максимальное усиление по ПЧ и НЧ и выключают АРУ. В одной из калибровочных точек (например,.2, 2,5, 3 МГц) ручкой настройки приемника добиваются нулевых биений. Переключатель SA1 (рис. 6) устанавливают в среднее положение, показанное на схеме и соответствующее верхней боковой полосе. Ручку “Тон незатух. кГц” устанавливают вращением против часовой стрелки в положение “1,5 кГц” (вправо от нулевой отметки), переключатель “Род работы” переводят в положение “Тлг”, и ручкой “Корр 0” добиваются нулевых биений.

Затем переключатель SA1 устанавливают в положение, соответствующее телеграфному режиму (подвижный контакт в верхнем по схеме положении). Ручку “Тон незатух. кГц” вращением по часовой стрелке устанавливают в положение от “0,4” до “1,3 кГц” (зависит от наиболее приятной для оператора тональности звука при приеме на слух телеграфных сигналов). Изменением емкости конденсатора С1 добиваются нулевых биений. Далее ручку “Тон незатух. кГц” вращением по часовой стрелке устанавливают в положение “1,5 кГц”, переводят переключатель SA1 в положение, соответствующее нижней боковой полосе (подвижный контакт в нижнем по схеме положении), и изменением емкости конденсатора С2 добиваются нулевых биений. На этом настройку заканчивают, ручку “Тон незатух. кГц” устанавливают в положение “0 кГц”, а род работы (телеграф, верхняя боковая полоса, нижняя боковая полоса) устанавливают переключателем SA1.

Фильтр нижних частот в УНЧ

В радиоприемнике Р250М при переводе переключателя “Полоса НЧ” в положение “2,5 кГц” между первым и вторым каскадами УНЧ включается фильтр нижних частот, состоящий из трех П-образных звеньев. Характеристика фильтра приведена на рис. 7 штриховой линией. Улучшить избирательность приемника при приеме телефонных сигналов можно увеличением крутизны спада характеристики и затухания в полосе задерживания. Это достигается преобразованием фильтра в трехзвенный П-образный типа m.

Схема такого фильтра приведена на рис. 8 Параллельно катушкам индуктивности 562—565 подключаются конденсаторы С1—СЗ, обеспечивающие частоты бесконечного затухания 3650 Гц, 4200 Гц и 4550 Гц. В итоге получается характеристика, показанная на рис. 7 сплошной линией.

Введение любительского диапазона 10 м

Нередко радиолюбители задумываются над возможностью перестройки одного из поддиапазоаэв приемника Р250М на любительский 10-метровьш диапазон, Конечно, для этой цели можно использовать любой из поддиапазонов, но, учитывая необходимость сохранить в приёмнике любительские и радиовещательные диапазоны частот, наиболее удобным для перестройки можно считать поддиапазон 12.

Доработка заключается в изменении деталей вставок барабанного переключателя поддиалазонов. В кварцевом гетеродине вместо резонатора на 11 МГц устанавливают резонатор на 13 МГц. Без учета описанных выше переделок входная катушка контура 64 должна содержать 4 витка, а контурная — 3,3 витка. В первом и- втором УВЧ входные каггушки контуров 130 и 203 должны содержать по 3 витка, а контурные — по 3,3 витка. Все катушки наматывают проводом ПЭВ-1 1,0.

Настраивают переделанные контуры по обычной методике. Случается, что даже при правильной настройке контуров получить нужную чувствительность не удается. Происходит это из-за недостаточной амплитуды колебаний гетеродина, поскольку резистор 281 в гетеродинной вставке сильно шунтирует анодный контур лампы. Повысить амплитуду колебаний гетеродина можно увеличением сопротивления: указанного резистора до 10... 30 кОм. После такой доработки чувствительность приемника обычно заметно не отличается от чувствительности на других поддиапазонах.

Выведение сигналов гетеродинов

Иногда, например при использовании приемника с передающей трансвертерной приставкой, бывает нужно вывести из приемника сигналы гетеродинов. Это несложно сделать введением в приемник ламповых катодных повторителей, показанных на рис. 9 и 10. Повторители собирают на небольших платах из изоляционного материала. Один из повторителей (по схеме рис. 9) размещают на левой боковой стенке нижнего блока вблизи конденсатора 351 электрической коррекции частоты второго гетеродина, другой — в отсеке кварцевого гетеродина в- подвале шасси нижнего блока.

Сигналы с выходов повторителей подводят отрезками кабелей к высокочастотным разъемам, установленным на уголке иэ дюралюминия в задней части нижнего блока рядом с лампой первого гетеродина. В кожухе приемника в этом месте сверлят два отверстия.

Все резисторы в повторителях — МЛТ-ОД конденсаторы — КМ или КСО, но в первом повторителе (рис. 9) конденсатор С1 должен быть емкостью 1...3 пФ типа КТК или КД голубого или серого цвета. Кроме указанных на схемах, можно применить лампы 6С7Б, 6Н16Б и другие. При длине кабеля около 1 м амплитуда колебаний на выходах повторителей с нагрузкой сопротивлением 50 Ом может быть от 0,6 до 1 В.

Заключение

Усовершенствования приемника Р250М, о которых рассказано выше, под силу радиолюбителям, имеющим некоторый опыт в конструировании и налаживании радиоприемных устройств. Тем не менее, прежде чем приступить к той или иной доработке, следует изучить схему соответствующего узла и ознакомиться с расположением деталей — они отмечены на платах или на шасси схемными номерами.

Совсем не обязательно вводить все изменения одновременно. Часть из них, например, касающиеся УНЧ и третьего гетеродина, можно выполнить раздельно. В то же время усовершенствование смесителей и каскадов УПЧ желательно провести комплексно.

Предложенные доработки пригодны и для радиоприемников Р250, Р250М2, разумеется, с учетом особенностей их схем.

Что карается напряжения питания обмоток электромагнитных реле, его несложно получить выпрямлением напряжения накала ламп.

Во время работы с приемником необходимо проявлять осторожность в обращении с оптической системой индикации настройки. При появлении пыли на стеклянном диске во избежание повреждения микрофотошкалы не следует его протирать, а удалить пыль продуванием диска.

К. Хачатуров (UW3AA)

Материал подготовил Н.Филенко (UA9XBI).

Возврат

фетр