Приемник наблюдателя

[us8ao]

... выбор пал на уже ставший легендой ППП В.Т.Полякова , опубликованный в ж.Радио , 1977, №11, с.53.

А реально что-нибудь принять на этот приемник используя комнатную антенну - метра 3-4 провода, растянутого над окном и используя УНЧ скажем на УН14?
Наружную антенну сделать возможности нет - живу в центре города.

Очень даже реально.На фото приёмник, изготовленный по той публикации, но в двухдиапазонном варианте.Телефоны высокоомные, батарея размещалась внутри корпуса.Планировался как командировочно-походный приёмник наблюдателя, изучающего телеграфную азбуку.Антенна- кусок провода. чутьё и чистота приёма приятно удивили, особенно в сельской местности.

... у меня появилась насущная необходимость внимательно проанализировать эту, в общем-то несложную, конструкцию и поискать способы ее оптимальной настройки в домашних условиях , фактически имея в наличии только тестер и контрольный приемник ( ИШИМ-003), а также возможные пути улучшения основных параметров. Судя по сообщениям, время от времени возникающих на разных форумах, с подобными проблемами сталкивается большое число начинающих радиолюбителей. Если коллегам интересно, готов поделиться результатами этих размышлений на страницах этого форума.

Сергей, пожалуйста, поделитесь.
Александр, US8AO

[TORN]

... батарея размещалась внутри корпуса.

А что это там за девайсик с красно-белыми проводами подключен к приемнику?
Можно еще пару вопросов?
1.На фото приемник без верньера.Настраивать ся на станцию трудно или нет?
2.На схеме в УНЧ всего два германиевых транзистора.Станции слышно хорошо?
3.Есть ли смысл менять КПЕ на варикап?
4.SSB станции разобрать можно?

[RW3DKB]

Девайсик - всего-то навсего блок питания...
И верньерчик на самом деле есть - правда механический...
Менять КПЕ на варикап на самом деле можно, но КПЕ всегда был лучше...
А SSB разбираются ничуть не хуже CW... а может быть даже и лучше...

[TORN]

Вот, нашел схему этого же приемника, но на 2 диапазона.Может кому пригодится.
Решил и я попробовать собрать сей приемничек.
Вопрос тогда еще такой.Если заменить КПЕ на варикап - подключать его к точке соединения с5с7?

[Serg007]

Сергей, пожалуйста, поделитесь.
Александр, US8AO

приветствую всех.
Спасибо, Александр, за проявленный интерес.
Здорово смотрится Ваш ППП - симпатичная игрушка .
Мое описание ( своеобразный репортаж с картинками )будет больше ориентировано на начинающих радиолюбителей, у которых есть желание создать простой приемник для наблюдений, но нет ни опыта, ни измерительных приборов. Но может некоторые моменты доработок ППП покажутся интересны и Вам.
Итак, начнем. С начала стоит еще раз внимательно изучить вышеуказанную статью ( на всякий случай выкладываю ее в приложении).
В виду того, что из измерительных приборов у нас только китайский цифровой мультиметр DT-830В, для оптимальной настройки схемы и правильного понимания происходящих в ней процессов, нам нужно провести определенную предварительную подготовку и постараться получить по возможности максимум информации о параметрах основных деталей(это, как увидим дальше, в дальнейшем нам очень пригодится при анализе работы схемы и поиске путей улучшения ее работы). Приступаем к подбору основных деталей.
1. Транзисторы. Как и указано в описании, для, усилителя НЧ пригодны практически любые низкочастотные р-п-р транзисторы. Желательно, однако, чтобы V3 был малошумящим (П27А, П28, МП39Б), а коэффициент передачи тока обоих транзисторов был не ниже 50- 60. Переключив мультиметр в режим измерения коэффициента передачи базового тока (применяют также названия Вст, Н21е) проводим измерения ( см. фото) и отбираем из имеющихся экземпляров требуемые. Следует отметить, что к результатам этих измерений нужно относиться, как к ориентировочным, т.к возможна большая погрешность , особенно для германиевых транзисторов. Особенность этого режима для мультиметра DT-830В( и аналогичных) состоит в том, что измерение проводится при подаче на базу фиксированного тока 10мкА. некоторые экземпляры германиевых транзисторов могут иметь сопоставимый по величине обратный ток коллектор-база, что приводит в пропорциональному завышению показаний. Но в нашем случае это не критично.
Автор подобрал Т1(П28) с Вст=90, Т3(МП41А) с Вст=110 и Т2(КТ312Б )с Вст=60.
2. Диоды для смесителя могут быть любые кремниевые высокочастотные из серий КД503,509,521,522, но лучше импортные 1N4148. Они, доступны и дешевы ( 0,01$) , но главное преимущество, у них существенно ниже разброс параметров Их желательно подобрать в пару хотя по прямому сопротивлению, включив мультиметр DT-830В в режим прозвонки диодов. На фото приведен результат проверки и подбора более полусотни диодов 1N4148. Как видно, разброс по прямому сопротивлению у них чрезвычайно мал, что , к слову, позволяет их смело рекомендовать и для построения многодиодных смесителей. Для сравнения, чтобы подобрать пару ииз отечественных КД522 с более-менее близкими значениями, мне пришлось перебрать добрих 2 десятка диодов.
3. КПЕ может быть любым, но обязательно с воздушным диэлектриком, иначе будет трудно получить приемлемую стабильность ГПД. Очень удобны КПЕ от УКВ блоков старых промышленных приемников( см. фото), которые еще часто встречаются на наших радиорынках.
Они имеют встроенный вернер 1:3, что существенно облегчает настройку на SSB станцию. Запараллелив у него обе секции, получим емкость примерно 8-34пФ.
Для определенности, будем исходить из того, что такой КПЕ у нас есть. Если максимальная емкость Скпе вашего КПЕ другая, его легко привести к требуемой, включив последовательно растягивающий конденсатор 39-51пФ.
4. Головные телефоны электромагнитные, обязательно высокоомные (с катушками электромагнитов индуктивностью примерно 0,5Гн и сопротивлением по¬стоянному току 1500...2200 Ом), например, типа ТОН-1, ТОН-2, ТОН-2м, ТА-4, ТА-56м. При согласно-последовательном включении , т.е "+"одного соединен с"- "другого, имеют общее сопротивление по постоянному току 3,2-4,4 кОм, по переменному примерно 10-12кОм на частоте 1кГц. Так они включены в исходной схеме ППП от RA3AAE , так имеет смысл и оставить. В моем варианте капсули телефонов ТОН-2 запараллелены, что позволило в свое время получить большую громкость при работе с Радио-76, т.к при этом сопротивление в 4 раза меньше( как по постоянному току (800-1,1кОм), так и переменному - примерно 3,5-4 кОм), что ,соответственно, обеспечило увеличение в 4 раза выходной мощности . Переделывать на последовательное включение уже не стал – не критично, но все же полученная громкость совершенно избыточна и оптимальнее, для этого ППП, применить последовательное включение капсулей.
5.Катушка индуктивности ФНЧ. Как указывалось в статье, катушка ФНЧ L3 индуктивностью 100 мГ намотана на магнитопроводе К18Х8Х5 из феррита 2000НН и содержит 250 витков провода ПЭЛШО 0,1-0,15. Можно применить магнитопровод К10Х7Х5 из того же феррита, увеличив число витков до 300, либо К18Х8Х5 из феррита 1500НМ или 3000НМ (в этом случае обмотка должна состоять из 290 и 200 витков соответственно). Можно использовать и походящую готовую, например применив в ее качестве половину первичную обмотку выходного трансформатора от малогабаритных транзисторных приемников или одну из обмоток универсальных магнитных головок кассетного магнитофона. Я применил готовую на 105мГот разобранного промышленного ФНЧ Д3,4. В крайнем случае RA3AAE рекомендует катушку фильтра заменить резистором сопротивлением 1-1,3 кОм. Но все же лучше этого избегать, т.к избирательность и чувствительность приемника и без того не очень высокие, при этом заметно ухудшатся.

Продолжение следует...

[Serg007]

Вот собственного и сама статья RA3AAE с описанием простого ППП, ставшего уже легендой

[us8ao]

... батарея размещалась внутри корпуса.

А что это там за девайсик с красно-белыми проводами подключен к приемнику?
Можно еще пару вопросов?
1.На фото приемник без верньера.Настраивать ся на станцию трудно или нет?
2.На схеме в УНЧ всего два германиевых транзистора.Станции слышно хорошо?
3.Есть ли смысл менять КПЕ на варикап?
4.SSB станции разобрать можно?

Девайсик- это аккумуляторная батарея, хотя конструкция под внутреннее питание, но тех дешевых батареек в продаже нет .
Варикап применить можно, но тогда нужен качественный переменный резистор и верньер.Тогда под рукой оказался двухсекционный воздушный КПЕ от переносного приемника с большим шкивом на оси, на который была приклеена будущая шкала.Осталось установить на переднюю панель ось от переменного резистора СП, протянуть нитку с пружинкой, и шкально-верньерное устройство готово Настройка получилась очень плавной.
Для упрощения коммутации на каждый диапазон: свой входной контур (в процессе модернизации входные цепи заменены на двухконтурные) +смеситель+ГПД.Перек лючается антенна, питание ГПД и вход общего УНЧ.В дальнейшем в УНЧ был добавлен еще один транзистор.

[Serg007]

Продолжим .
6. ВЧ катушки индуктивности ( ПДФ и ГПД). На эти катушки индуктивности следует обратить особое внимание, так как от их качества зависит очень многое: чувствительность приемника, стабильность частоты гетеродина, избирательность. И как показывает опыт общения на форумах, именно их изготовление вызывает наибольшие трудности у начинающих радиолюбителей, т.к. маловероятно, что получится достать( приобрести) такие же, как у автора, каркасы или захочется перестроить приемник на другой диапазон. В этом деле сильно помогло бы наличие измерителя индуктивности, хотя бы простейшей приставки http://www.cqham.ru/ot09_2.htm
но у нас, как мы ранее условились, ничего нет, кроме мультиметра и бытового радиовещательного приемника с КВ диапазоном – одним или несколькими растянутыми – не крититично, у меня это Ишим-003. Как же в этом случае нам нам правильно выбрать ( рассчитать) и изготовить катушки?
Прежде всего напомню, что резонансная частота контура определяется известной формулой Томсона




Для каждой резонансной частоты произведение L*C величина постоянная, зная его нетрудно вычислить L при известном С и наоборот. Так для середины любительских диапазонов произведение L*C(мкГ*пФ) равно 28МГц – 32,3, для 21МГц-57,4, для 14МГЦ-129,2, для 7 МГц – 517, для 3,5МГц – 2068, для 1,8МГЦ – 7400. Выбор конкретных значений L и С достаточно в определенных пределах произволен, но в любительской практике есть хорошее, проверенное временем, правило – для диапазона 28МГц взять индуктивность около 1 мкГ, а емкость, соответственно, примерно 30пФ. С понижением частоты прямопропорционально увеличиваем, в равной степени, емкость конденсатора и индуктивность катушки. Так для частоты 7МГц ( входной контур) получаются рекомендуемые значения 120пФ и 4,3мкГ, а для 3,5МГц ( контур ГПД) 240 и 8,6мкГ.
Но на практике часто, в частности для обсуждаемой схемы, допустимы большие вариации значений – в разы , без заметного влияния на качество работы. И зачастую, определяющим критерием становятся вполне прозаические вещи:
1. наличие готовых катушек, имеющие индуктивность близкую к требуемым значениями.
Как правило , "в тумбочке" радиолюбителя валяется парочка старых, поломанных приемников , служащих "донорами" и поставщиками деталей для новых конструкций, в т.ч. и катушек, многие из которых могут подойти в готовом виде, без переделок, для нашего приемника. так возможности померять их индуктивность у нас нет, можно поискать справочные данные – реальнее всего в справочниках по бытовой аппаратуре, ранее выпускавшиеся в массовом кол-ве. Благо, сейчас в Инете есть очень эффективные поисковые системы, поэтому не проблема найти эти справочники в электронном виде.
Главное требование при поборе готовых катушек – наличие отвода(или катушки связи) от1/3…1/4 ( некритично) части витков. Так "донором" для моего ППП послужила старая "Соната". В ГПД поставил контур гетеродина КВ-2 индуктивностью 3,6мкГ (26,5 витков контурная катушка и 8 витков –катушка связи), а во входном контуре поставил, за отсутствием более подходящей, катушку КВ-4 индуктивностью 1,2мкГ (15 витков с отводом от 3,5) – как видите, последняя весьма далека от оптимума, и тем не менее это решение вполне работоспособно и как увидим далее обеспечивает реализацию практически полностью потенциальных возможностей смесителя.
2. другой критерий - выбор емкости контура , чтобы обеспечить с имеющимся КПЕ требуемый диапазон перестройки. Расчет достаточно прост . относительная ширина диапазона, к примеру 7МГц, с небольшим запасом по краям = (7120-6980)/7050=0,02 или 2%. Для этого контурная емкость должна перестраиваться на удвоенную величину, т.е. 4% ( от величины 240пФ), что составляет всего 9,6пФ, что не совсем удобно в практической реализации, т.к. даже для малоемкостного УКВ КПЕ и при одной активной секции надо включать растягивающий конденсатор, а что говорить о включении стандартных КПЕ с максимальной емкостью 270-360пФ? Поэтому идем от обратного – перестройка емкости 34пФ-8пФ=26 пФ- это 4%, отсюда полная емкость контура 650пФ. При этом индуктивность равна 3,2мкГ. Поставим имеющуюся у нас катушку, имеющую паспортную индуктивность 3,6мкГ ( при среднем положении сердечника), в расчете на возможность точной подстройки индуктивности перемещением этого сердечника.

Но что делать радиолюбителю, если нет у него "стратегических" запасов готовых катушек? Выбора нет – надо изготовить их самостоятельно, на тех каркасах, которые есть в наличии. А для НЧ диапазонов (160и 80м) подходят практически любые, главное, что бы были с подстроечными сердечниками, а для более высокочастотных диапазонов лучше применить гладкие каркасы (КВ катушки приемников, катушки ПЧ от телевизоров и т.п.). Вооружаемся штангенциркулем и измеряем диаметр, если сеть секции – внутренний диаметр, ширина одной секции и всех сразу, диаметр щечек , далее проводим внешний осмотр каркаса – гладкий или ребристый(КВ, сердечник 100НН) – хорош для всех КВ диапазонов, секционированный (гетеродинный СВ,ДВ или ПЧ, сердечник 600НН ) – лучшие результаты на НЧ диапазонах. Сам расчет числа витков катушки достаточно прост.
С учетом того, что подстроечный сердечник ( в среднем положении) увеличивает индуктивность примерно в 1,3-1,5 раза ( если ферритовый) или в1,2-1,3 раза (карбонильный длиной 10мм – от катушек ПЧ старых телевизоров), расчет витков катушки проводим для уменьшенной в соответствующее число раз от требуемой индуктивности. Формулы расчета приведены во всех радиолюбительских справочниках, но часто удобнее пользоваться специальными расчетными программами, например для расчета однослойной катушки удобна MIX10 , Контур32, а для всех типов, в т.ч. многослойных - RTE (см. приложение).
Кстати, это же расчеты можно применить для ориентировочного определения индуктивности уже готовой катушки неизвестного происхождения. Процедура такая же –измеряем геометрию ( диаметр катушки, длину намотки) , визуально считаем количество витков и эти данные подставляем в программу. Не забудьте результат расчета умножить на коэффициент увеличения индуктивности для имеющегося сердечника.
Разумеется , погрешность в расчетном определении индуктивности может быть довольно большой (до20-30%), но пусть вас это не пугает – нам важно знать порядок индуктивности. Все остальное , при необходимости легко подкорректируется в процессе настройки ППП.

Продолжение следует...
P.S. Друзья, если в процессе чтения у вас возникают вопросы - спрашивайте, пострараюсь на все ответить.
Почему-то сама форлула Томсона не прицепилась к тексту, но, полагаю это небольшая беда, т.к. она достаточно известна и есть во всех справочниках .

[TORN]

Расчет достаточно прост . относительная ширина диапазона, к примеру 7МГц, с небольшим запасом по краям = (7120-6980)/7050=0,02 или 2%. Для этого контурная емкость должна перестраиваться на удвоенную величину, т.е. 4% ( от величины 240пФ), что составляет всего 9,6пФ, что не совсем удобно в практической реализации, т.к. даже для малоемкостного УКВ КПЕ и при одной активной секции надо включать растягивающий конденсатор, а что говорить о включении стандартных КПЕ с максимальной емкостью 270-360пФ? Поэтому идем от обратного – перестройка емкости 34пФ-8пФ=26 пФ- это 4%, отсюда полная емкость контура 650пФ. При этом индуктивность равна 3,2мкГ.

Т.е., насколько я понял -вначале ищем подходящий КПЕ, затем рассчитываем добавочный конденсатор (если можно поподробнее как) и исходя из этих данных рассчитывем требуюемую катушку.
А как быть если используем варикапы, например КВ132, объединенные в варикапную матрицу?

[Serg007]

Т.е., насколько я понял -вначале ищем подходящий КПЕ, затем рассчитываем добавочный конденсатор (если можно поподробнее как) и исходя из этих данных рассчитывем требуюемую катушку.
А как быть если используем варикапы, например КВ132, объединенные в варикапную матрицу?

Здравствуйте.
Способы выбора конкретных значений конденсаторов контура ГПД в зависимости от имеющихся катушек я хотел рассмотреть позднее, но раз уже возник вопрос, давайте займемся этим сейчас.
Расчет растягивающего конденсатора довольно прост. Общая, или эквивалентная, емкость последовательно включенных кондесаторов Сэкв= (Скпе*Сраст)/(Скпе+Сраст).
Можно путем небольших преобразований эту формулу перевести на прямое определение С раст, но мне лениво , т.к путем нескольких подстановок пробных значений можно получить искомое. Так , при максимальной емкости КПЕ ,например, от Спидолы = 360пФ, нам нужно получить эквивалентную емкость КПЕ ( из предыдущего примера = 34пФ).
Подстановкой пробных значений находим 39пФ.
Следует несколько слов сказать о ГПД. В этом ППП применяется схема емкостной трехточки с транзистором V5, включенным по схеме с ОБ. Цепь R1C9 ( нумерацию пока ведем по исходной схеме RA3AAE)выполняет функции стабилизации амплитуды ( гридлик) , но кроме нее ту же функцию стабилизации амплитуды (и весьма эффективно) выполняет нагрузка –смеситель на ВПД ( тот же двусторонний ограничитель). В результате при выборе соотношения емкостей обратной ПОС С8/С7 в пределах 5-10 и достаточно высокочастотном транзисторе (Fгран>10F раб, в нашем случае это условие выполняется, для КТ312 Fгран>120МГц, для КТ315 Fгран>250МГц), ГПД обеспечивает устойчивую генерацию и стабильную амплитуду при изменении характеристического сопротивления контура ,т.е. соотношения L/C в очень широком диапазоне, что ,собственно, и дает нам возможность большой свободы выбора величин индуктивности или емкости.
Суммарная величина контурной емкости складывается из паразитной емкости монтажа( примерно 10-15пФ) , эквивалентной емкости КПЕ ( в нащем случае максимальная= 34пФ) и эквивалентной емкости последовательно включенных С7С8, которая тоже определяется по приведенной выше формуле т,е,
Ссум= Спар+Скпе+Сэкв7,8. Для нашего случае расчет дает С7=750, С8=4700пФ.
И на этом предварительная подготовка закончена, можно приступать к монтажу макета. Составленая , с учетом сделанных выше поправок и расчетов контуров, схема на рис.1 в приложении.
Еще раз подчеркну, что подходит любой КПЕ с воздушным диэлектриком, это почти автоматически обеспечит нам весьма высокую стабильность ГПД без принятия спеиальных мер по термостабилизации. Так мой макет ППП на 7МГц при питании от "Кроны" держит SSB станцию не менее получаса без заметного изменения тембра голоса корреспондента, т.е абсолютная нестабильность не хуже 50-100Гц!
Но вполне возможно применение и варикапов, но весьма вероятно, что при этом для получения приемлемой стабильности придется повозиться с термокомпенсацией.
Давайте, в качестве примера, сделаем расчет контура с указанными варикапами.
КВ132А - имеют довольно большой коэф. перекрытия по емкости (3,5-4 при изменении напряжения от 2 до 5В), т.е. емкость изменяется от максимального значения (по справочнику разброс 26-39пФ) до 7,5-11пФ, т.е в среднем на 15-16пФ. при последовательном всключении двух варикапов изменение будет в 2 раза меньшим, примерно 7,5пФ. Таким образом, для 7МГц диапазона, общая емкость контура должна быть примерно 187 пФ. Значит , для 3,5Мгц катушка должна иметь 2068/187= 11мкГ.
При этом Сэкв78=187-15-17( максимальная емкость двух последовательно включенных впарикапов)=155пФ. Выбираем С8=1500пФ и путем итераций находим С7=180пФ.
Проверяем, выполняется ли условие достаточной ПОС, т.е соотношение С8/С7= в пределах от 5 до 10. все ,расчет окончен.