Сайт радиолюбителей Тульской области

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

Ключевой диодный смеситель гетеродинного приемника

Появлением на свет эта статья обязана форуму на сайте CQHAM.RU, где уже более года обсуждаются разные аспекты техники прямого преобразования. US5QBR, неутомимый экспериментатор, не оставлял мысли получить от диодных смесителей максимально возможные параметры, сравнимые с аналогичными, достигаемыми на гораздо более дорогих и не всегда доступных ключевых МС с полевыми транзисторами. Испытанный им, и показавший неплохие результаты ключевой смеситель на двух диодах, о котором он сообщил в форуме, навел RA3AAE на мысль сделать смеситель более симметричным, чтобы сигнал гетеродина не "пролезал" на вход. Для этого понадобилась еще пара диодов. Обе пары подключены к прямому и инверсному выходам логической МС, формирующей меандр гетеродинного сигнала (рис.1).


Рис. 1

Гетеродин работает на основной частоте, равной частоте сигнала. Когда диоды открыты, на них оказывается примерно половина напряжения питания, и полуволна сигнала проходит к ФНЧ и далее к УНЧ. Когда диоды закрыты, следующая полуволна сигнала не проходит, но на входе УНЧ сохраняется половина напряжения питания, которую "запомнили" конденсаторы ФНЧ. Неинвертирующий вход ОУ, следовательно, можно подключить без разделительного конденсатора. Все емкости на схеме даны в микрофарадах.

Можно сделать и полностью балансный смеситель, если еще один такой же, на четырех диодах, подключить к тому же входу, но гетеродин подать в противофазе от той же МС. Выход второго четырехдиодного смесителя следует подать на инвертирующий вход ОУ. US5QBR, проводя испытания смесителя, сделал сразу именно такой балансный вариант (рис. 2).

Рис. 2 

Сигнал от антенны поступает на двухконтурный неперестраиваемый входной полосовой фильтр L1L2C1C2C3 и далее на УРЧ, выполненный на полевом транзисторе КП303Е. Собственно, для повышения чувствительности приемника УРЧ не нужен, в диапазоне 7 МГц она и так достаточна. УРЧ лишь улучшает работу входного полосового фильтра благодаря своему высокому входному сопротивлению и обеспечивает практически полную "развязку" антенны от проникновения в нее гетеродинного сигнала. Главная же цель применения УРЧ состояла в проверке реальной динамики ключевого диодного смесителя. Если от УРЧ отказаться, то точку соединения конденсаторов С8 и С9 следует подключить к отводу катушки полосового фильтра L2. Положение отвода подбирают до получения максимальной чувствительности при достаточной селективности входного фильтра; оно некритично. ВЧ трансформатор Т1 в этом случае не нужен.

ГПД собран на D-триггере. Использовано его свойство «инвертора» от входа S до выхода /Q. А если у нас есть инвертор, легко построить и генератор! Частотозадающая цепь, т. е. контур ГПД, образован элементами L3C15C16CV1. Последний элемент, КПЕ, служит для настройки. Рабочий диапазон генератора 14...14,25 Мгц. После деления частоты вторым триггером ИМС 74НС74 получаем нужную частоту для смесителя, т. е. 7...7,125 Мгц. Форма сигнала – меандр.

Смеситель состоит из двух четырехдиодных ключей (как на рис. 1), управляемых противофазно. Кроме прочего, это обеспечивает и одинаковую нагрузку на триггер при обоих полупериодах гетеродинного сигнала. На выходах ключей установлены фильтрующие конденсаторы значительной емкости С12 и С13, срезающие ВЧ компоненты и оставляющие лишь звуковые частоты ниже 3 кГц. Ключи смесителя нагружены на дифференциальные входы ОУ NE5532, служащего предварительным УНЧ. С его выхода НЧ сигнал поступает далее на основной ФНЧ приемника. Усиление ОУ выбирают резисторами R6 и R7, оно примерно равно их номиналу в килоомах.

Данная входная часть гетеродинного приемника использовалась в качестве экспериментального образца у US5QBR и показала прекрасные результаты. Несмотря на большую антенну (луч длиной около 40 м), развивающую значительное напряжение помех на входе приемника, наблюдалось полное отсутствие прямого детектирования мощных АМ станций, работающих на частотах 7,1...7,3 МГц, т. е. совсем рядом с любительским диапазоном. Отмечено также отсутствие фона 50 Гц, высокая чувствительность и низкий уровень собственного шума приемника.

ВЧ напряжение от ГПД измеренное на соединенных вместе выводах конденсаторов С8, С9, практически отсутствовало. Его не удалось зафиксировать осциллографом С1-107. В течение нескольких дней данный смеситель проверялся в разное время суток при работе в диапазоне 7 Мгц. По субъективной оценке, ключевой диодный смеситель работает не хуже, чем ключевые смесители построенные на базе цифровых ИМС 74HC4066, 74HC4053, 74HC4052.

Для желающих повторить конструкцию, приводим данные катушек L1, L2 и L3 для диапазона 7 Мгц. Они имеют по 14 витков провода ПЭВ-2 0,35 на каркасе диаметром 7,5 мм с подстроечником СЦР-1. Отвод у катушки L1 сделан от 2...3 витков снизу. Трансформатор Т1 намотан на кольце К10х6х4 из феррита 1000НН или 1500 НН двумя слегка скрученными проводками ПЭЛШО 0,12. Число витков 10...15.

При правильном монтаже устройство начинает работать сразу. Подстраивают только входной полосовой фильтр по максимальной громкости приема станций диапазона 7 Мгц. Контур ГПД настраивают на перекрытие частот 14-14,25 Мгц известными способами.

Специально для CQHAM.RU
Сергей Дылда, US5QBR
Владимир Поляков, RA3AAE



Глас народа
04.01.2011 12:13 Конечно уже прошло сколько времени, но что никто не обратил внима...  --  exUR5XBV
20.10.2009 16:41 посмотрел схему. есть смущения по поводу: 1. напряжение питание ...  --  Сергей
15.05.2009 11:35 <<<<<18 марта 2008 г. в 22:05 RZ3DTG Доделал приёмник. Ну чт...  --  UA3AFO
18.03.2008 22:05 Доделал приёмник. Ну что я могу сказать, транзистор согласован не...  --  RZ3DTG
18.03.2008 15:24 Я тоже решил реализовать данную конструкцию, но прежде проанализи...  --  RZ3DTG
25.03.2007 15:12 ПОМОГИТЕ ! У меня не хочет работать гетегодин на 74HC74.Что я мог...  --  Юрий
30.07.2006 07:09 А как изменятся характеристики смесителя, если запитать его сину...  --  DRUID_3
08.07.2006 22:28 4 ur5veb - тогда, может быть, стоит глянуть на HCC/HCF от ST, или...  --  VB
07.07.2006 21:54 Бывает, к моему сожалению, что приходится использовать МС и транз...  --  Юрий UR5VEB...
07.07.2006 17:26 Лучше Гу-29 она точно больше семи вольт питания выдержит....  --  20kilo
05.07.2006 13:48 И все ж 8-вольтовое питание 74HC - это "радиолюбительство" в худш...  --  VB
05.07.2006 13:23 Александр, UR5ZQV, насчет питания 74НСхх +8В Честное слово, о...  --  US5QBR
05.07.2006 10:13 Трансформатор Т1 импеданса не меняет (1:1). применяется по видимо...  --  Александр, UR5Z...
05.07.2006 07:42 кстати,как вычислить импедансы этого смесителя?...  --  cozy
05.07.2006 07:41 rx9cdr видимо согласование импедансов выхода урч и входа смесител...  --  cozy
05.07.2006 06:51 Кстати, в чем крайняя необходимость установки трансформатора? Чем...  --  rx9cdr
05.07.2006 06:48 Странный вопрос. А если бы авторы выбрали 21-28мГц, то вполне рез...  --  rx9cdr
05.07.2006 00:22 А почему была выбрана частота 7мГц,ведь на 21-28мГц преймущество ...  --  AlexanderT

Возврат