Приемник прямого усиления с АРУ

[Serg007]

Добротность контура (до срабатывания АРУ), думаю несколько сотен.

Разве что конструктивная, а нагруженная добротность гораздо ниже. Жаль, что не указаны данные конкретно Вашего антенного контура, но это не принципиально - рассмотрим типовой с индуктивностью катушки порядка 300 мкГн. Входное сопротивление каскада с ОБ примерно 17 ом, т.о. нагруженная добротность на частоте 525 кГц будет не более 60, а на 1600 кГц не более 175. Полоса пропускания примерно 9 кГц, что близко к оптимуму, и достаточно постоянна при перестройке по диапазону.
Если позволите, Владимир, небольшой совет. Может быть имеет смысл её зафиксировать на этом уровне, дабы срабатывание АРУ не расширяло её в 3-4 раза. Для этого нужно немного доработать схему АРУ во входном каскаде, добавить один транзистор (эмиттером к эмиттеру входного, коллектор на + питание, а на базе напряжение смещения дабы он в отсутствие сигнала был закрыт). Такой вид АРУ основанный на разветвлении токов не только эффективен, что позволит развязать гальванически второй УВЧ, но и имеет достаточно стабильное входное сопротивление во всём диапазоне регулировки, а значит будет стабильная полоса пропускания.

[Alexe]

Оооочень давно слушал приёмник прямого усиления.

Здесь же есть тема об умирающем вещании в России.

Здорово. Надо будет попробовать. Из далёких школьных времён помню, что в Архангельске обычный детекторный приёмник с комнатной антенной три вещалки принимал очень уверенно. Сейчас на супер одна "Радио России" вещает и то не взахлёб на F=918 кГц.

[vladn]

У меня, к сожалению, нет точного LC-метра (это надо исправить ). Судя по компактному размеру КПЕ, его емкость несколько ниже стандартных 365pF, а индуктивность чуть выше 300uH. Используя оценку 300uH (консервативно) и ток Q1 1.5ma (консервативно, поскольку на видео я использовал alkaline и ток коллектора был чуть больше), получаем нагруженную добротность, меняющуюся от 60 на нижней границе диапазона MW до 200 на верхней границе диапазона, что соответствует постоянной полосе пропускания порядка 7.5кГц во всем диапазоне частот.

Я не исключаю что в конкретной конструкции может быть небольшая паразитная ПОС, увеличивающая добротность контура выше рассчетной.

[vladn]

Может быть имеет смысл её зафиксировать на этом уровне, дабы срабатывание АРУ не расширяло её в 3-4 раза.

Это не баг, это фича . Автоматический "местный прием". В некоторых ламповых приемниках высокого класса была автоматическая регулировка полосы ПЧ в зависимости от уровня сигнала (см RDH4, глава 26.5 стр 1049). Мне расширение полосы на сильных станциях нравится.

Но. В случае использования внешней антенны, когда приемник работает 100% времени под АРУ, это действительно имеет смысл. Можно добавить как отключаемую опцию. С большой внешней антенной можно просто подключать RC цепочку (последовательно 100n / 5ом) в параллель с R1. Или как вы предложили.

[vladn]

АЧХ ФНЧ получилась вот такая. Поскольку Q4 сильно нагружен, номиналы из FilterFree пришлось подправить в LTSpice, используя реальное смещение и нагрузку каскада. Замер показал достаточно близкий результат к модели:

[vladn]

Экспериментируя сегодня с током Q1 (увеличил до 2.1ма) я заставил приемник засвистеть . Паразитная ПОС образовалась от цепи коллектора детектора Q3 на провод магнитной антенны, идущий к КПЕ (высокоомный конец контура). Проблема полностью решилась добавлением заземленного латунного экранчика над каскадом детектора:


У приемника значительное усиление по ВЧ, поэтому я советую цепь ВЧ сигнала коллектора Q3 (D1*, C4, R5, R6, C5) монтировать близко к Q3 и накрыть каскад детектора простым п-образным экраном, а провод магнитной антенны, подсоединенный к КПЕ, по возможности сделать коротким и/или отодвинуть от платы.

[Serg007]

а провод магнитной антенны, подсоединенный к КПЕ, по возможности сделать коротким и/или отодвинуть от платы.

... или применить экранированный провод.

[vladn]

Жаль, что не указаны данные конкретно Вашего антенного контура

Вчера, для полноты картины, генератором измерил параметры контура (используя известную емкость). Индуктивность МА ~550мкГ, максимальная емкость КПЕ ~190пФ (получилось как в оригинале). Конструктивная (ненагруженная) добротность: ~440 @ 500кГц, ~170 @ 1.7МГц. Я читал, что дешевые КПЕ с фенольными изоляторами вносят заметные потери в позиции минимальной емкости. Несколько опечалившись конструктивной добротностью на верхней границе диапазона я достал военно-керамически-серебрянный КПЕ, размером с пол-приемника , и померял конструктивную добротность с ним, получилось: ~510 @ 500кГц, ~390 @ 1.7МГц. Натурально, использовать такое чудо в приемнике прямого усиления перебор (и все же определенный смысл в керамических изоляторах налицо).

Разумная добротность для полосы частот АМ модуляции +-3.5кГц: ~72 @ 500кГц, ~242 @ 1.7МГц.
Соответственно для МА 550мкГ (как у меня) оптимальная последовательная нагрузка контура ~24ом (что соответствует ~1ма ток коллектора Q1).
Для более типичной МА 300мкГ оптимальная последовательная нагрузка контура ~13ом (что соответствует ~2ма тока коллектора Q1). Увеличить ток коллектора до 2 ма Q1 не сложно, нужно лишь уменьшить R2 до 680ом, a R1 до 47ом (и выставить режим как описано в первом посте).

Для оптимальной чувствительности и избирательности на верхней границе диапазона желательно чтобы конструктивная добротность контура была выше 240 @ 1.7МГц. Для этого желательно исползовать КПЕ с керамическим изолятором пластин и хороший стержень для МА. Но это для перфекционистов, работать будет и с тем что есть .

[vladn]

Лирическое отступление об активных ФНЧ в приемниках прямого усиления. В отличие от ППП и регенераторов, активный ФНЧ почти не улучшает подавление АМ модуляции соседней станции. Тем не менее он выполняет две полезные функции: (i) подавляет интерференционный свист несущей соседней станции, (ii) отрезает шум эфира выше полосы АМ модуляции. При построении активного фильтра добавление нуля (максимального подавления на некоторой частоте) несколько ухудшает подавление выше частоты нуля, так что выбор топологии фильтра - всегда компромисс.

В насыщенном эфире (как у нас) в приемнике прямого усиления интереференционный свист на частотах сетки: N x 10кГц (у вас кажется N x 9кГц) в "hifi" наушниках меня лично черезвычайно раздражает, поэтому наличие "нуля" в ФНЧ на 10кГц абсолютно оправдано (20кГц я уже не слышу) и делает прием *значительно* более комфортным. В своей схеме за основу я взял филтьр третьего порядка Чебышева (тип 1) в топологии Sallen-Key и добавил ноль на частоте 10кГц. Но в полупустом эфире без близко расположенных по частоте станций, ФНЧ без нуля вероятно будет предпочтительнее.

И еще - для построение качественного ФНЧ Sallen-Key требуется Ку буфера очень близкий к 1. Представленная схема ФНЧ/УНЧ является неким разумным компромисом между кол-вом компонентов и качеством АЧХ ФНЧ. Но при необходимости получения нуля с более высокой добротностью (для лучшего подавления свиста), повторитель на Q4 можно заменить на комплиментарный повторитель (конфигурация Шиклаи). При этом Ку буфера будет значительно ближе к 1 и подавление в нуле (в моделировщике) достигает 45дБ. Эта модификация требует коррекции номиналов фильтра и использование подстроечиного конденсатора для точной настройки нуля на частоту сетки. Если кому-то такое усложнение (лишний транзистор и триммер) покажется оправданным в местных условиях приема, то я могу выложить схему и номиналы такого ФНЧ с улучшенным подавлением в нуле.

[vladn]

Я, конечно, не удержался и сделал новый ФНЧ как описано выше и добавил еще одно звено (общий порядок 4) На мой субьективный взгляд, хороший ФНЧ радикально понижает утомляемость при использовании ППП, ППУ и регенератора и стоит нескольких лишних деталей. За исключением приема вблизи мощных станций, приемник звучит не хуже, а то и лучше чем супергетеродин (я тут недавно восстановил Sony TFM-1000W, есть с чем сравнивать).


Х-ка получена в LTSpice используя номинальное смещение и нагрузку наушниками:


Номиналы фильтра не очень критичны (за исключением триммера, отвечающего за позицию максимального подавления). Не надо стесняться ставить конденсаторы и резисторы в параллель / последовательно при отсутствии нужных номиналов, +-10% будет работать. Если нет НЧ генератора, то триммер нужно подстроить по максимуму подавления интерференционного свиста, настроившись между двумя соседними (по сетке) станциями.