Транзисторный 1-V-3

В. Ломанович (UA3DH)

Нередко приходится слышать от начинающих радиолюбителей: "Вся задержка в том, что не могу достать хороший КВ приемник, а сам строить не решаюсь". Хорошо, конечно, когда начинающий коротковолновик может использовать профессиональный первоклассный приемник. Но не следует забывать о том, что подобные приемники стали появляться на любительских станциях сравнительно недавно, а ведь уже более 40 лет наши коротковолновики ведут связь с любителями других стран и континентов.

Непревзойденный до сих пор рекорд связи между корреспондентами-антиподами был установлен в 1930 году Э. Кренкелем с помощью простенького двухлампового "регенератора". Многие начинающие любители даже не представляют, сколько захватывающих часов можно провести за приемником, слушая, как коротковолновики всего света ведут свои беседы в эфире. Для того, чтобы приобщиться к этой интереснейшей области радиолюбительства, совершенно не обязательно немедленно обзаводиться "сверхдальнебойным" супергетеродином.

Наш старый знакомый - самый обыкновенный регенеративный приемник, собранный на нескольких транзисторах, вполне пригоден для первых странствий по мировому эфиру. Довольно много любительских станций работают телефоном, так что даже при не знании азбуки Морзе можно на первых порах совершить немало интересных и увлекательных путешествий.

Коротковолновый приемник, описываемый в статье, имеет шесть поддиапазонов:

Чувствительность приемника при приеме телеграфных станций 7-10 мкВ, при приеме радиотелефона - не более 15 мкВ. Питание приемника производится от двух последовательно включенных батарей типа КБС-Л-0,50; потребляемый ток не превышает 8 мА. Выход приемника рассчитан на подключение высокоомных головных телефонов, имеющих сопротивление 2-4 кОм. Он также может быть присоединен ко входу какого-либо усилителя НЧ (например, к гнездам звукоснимателя радиовещательного приемника). Для работы с приемником может быть использована любая наружная антенна. В приемнике предусмотрена подсветка шкалы с помощью двух небольших лампочек накаливания Л1 и Л2.

Принципиальная схема приемника

Приемник выполнен по схеме прямого усиления на пяти транзисторах (рис.1). Для повышения чувствительности и предотвращения паразитного излучения применен каскад усиления ВЧ (Т1). В коллекторную цепь транзистора Т1 последовательно с резистором R3 включен высокочастотный дроссель Др1. В целях повышения стабильности каскад охвачен отрицательной обратной связью по току с помощью цепочки R4 C6.

Рис. 1. Принципиальная схема приемника. Резистор R3 = 220 Ом

Сигнал, поступающий из антенны, подается через катушку связи L1 на резонансный контур L2C19C20C4 и через емкостной делитель напряжения (C2, C5) - на базу транзистора Т1. Перестройка контура осуществляется конденсатором переменной емкости C4. Переход с диапазона на диапазон производится сменой блока катушек (на рис.1 обведен штриховой линией). Постоянное напряжение смещения на базу транзистора T1 задается с помощью делителя напряжения на резисторах R1, R2. Усиленное напряжение ВЧ поступает через конденсатор связи C8 на второй резонансный контур L3C21C22. В этот контур также входит емкостной делитель напряжения C11, C12 и конденсатор переменной емкости C7; последний объединен общей осью с конденсатором C4.

В коллекторную цепь T2 последовательно с резистором нагрузки R6 подключается катушка обратной связи, намотанная на общем каркасе с контурной катушкой. Наличие двух индуктивно связанных друг с другом катушек в базовой и коллекторной цепях способствует возникновению положительной обратной связи. Для этого необходимо, чтобы колебания, подводимые к базе, складывались с колебаниями, наводимыми токами коллектора, протекающими через L4. Таким образом осуществляется так называемая регенеративная связь. Каскад с регенеративной связью помимо обычного усиления амплитуды принимаемого сигнала обеспечивает значительно большее усиление за счет дополнительной энергии, поступающей в контур из коллекторной цепи. Иначе говоря, происходит как бы увеличение добротности резонансного контура и рост избирательности приемника.

Кроме усиления ВЧ сигнала каскад на транзисторе T2 выполняет функции детектора - устройства, обеспечивающего выделение из принимаемого сигнала его низкочастотной составляющей. Регулировка обратной связи осуществляется с помощью переменного резистора R9. Меняя величину постоянного напряжения на базе T2, можно в достаточно широких пределах смещать положение рабочей точки транзистора, плавно регулируя при этом величину обратной связи.

Усиленные и продетектированные колебания через конденсатор C13 поступают на вход трехкаскадного усилителя НЧ, выполненного на транзисторах T3-T5. С помощью резисторов R8, R10, R14, R16 и R17 на базы всех транзисторов задается постоянный потенциал для стабилизации рабочих точек. В цепи эмиттеров транзисторов T3 и T5 включены дополнительно стабилизирующие резисторы R12 и R19. Громкость принимаемых сигналов регулируется переменным резистором R13, подключенным к базе транзистора T4.

Детали и конструкция

Все контурные катушки приемника самодельные. Они входят в шесть сменных блоков, смонтированных на гетинаксовых планках, снабженных шкалами настройки и контактами. Конструкция блоков катушек показана на рис.2, намоточные данные катушек и емкости конденсаторов даны в таблице.

Рис. 2. Конструкция блока катушек

  1. Планка-основание (гетинакс, текстолит, 1-2 мм)
  2. Малая планка (гетинакс, текстолит, 1-2 мм)
  3. Контактная скоба (медь, диаметром 1 мм).
Параметр Диапазон, МГц
3,5-3,65 7,0-7,1 14,0-14,35 21,0-21,45 28,0-28,8 28,8-29,7
L1 Число витков 6 4 4 3 3 3
Провод, мм ПЭЛ 0,4 ПЭЛ 0,4 ПЭЛ 0,4 ПЭЛ 0,4 ПЭЛ 0,8 ПЭЛ 0,8
Длина намотки, мм 3 2 3 3 7 9
L2 Число витков 25 8 4 2,5 2 2
Провод, мм ПЭЛ 0,4 ПЭЛ 0,6 ПЭЛ 0,8 ПЭЛ 0,8 МГ 1,5 МГ 1,5
Длина намотки, мм 11 5 5 3 10 11
L3 Число витков 24 7,5 3,5 2,5 2 2
Провод, мм ПЭЛ 0,4 ПЭЛ 0,6 ПЭЛ 0,8 ПЭЛ 0,8 МГ 1,5 МГ 1,5
Длина намотки, мм 11 5 5 3 10 13
L4 Число витков 1 2 3 3 1,5 1
Провод, мм ПЭЛ 0,4 ПЭЛ 0,4 ПЭЛ 0,4 ПЭЛ 0,4 ПЭЛ 0,8 ПЭЛ 0,8
Длина намотки, мм - 3 2 3 5 7
Mежду
кат., мм		 L1 и L2 5 7 10 12 5 7
L3 и L4 9 12 12 17 8 8
Емкость,
пФ		 С19 20 100 62 51 120 110
С21 20 100 62 51 100 100

Блоки собираются из трех деталей: большой планки-основания, снабженной прямоугольными прорезями на концах, и двух малых квадратных планок с такими же прорезями. Руководствуясь разметкой, приведенной на рис.2, сверлят 20 отверстий диаметром 0,9 мм под контакты и одно отверстие под резьбу М3 для направляющего винта. Следует заметить, что ширина пропилов в планках зависит от толщины материала. При сборке должна получиться крестовина, на которую в дальнейшем наматываются катушки. Для большей прочности соединения пропилы перед сборкой смазываются клеем БФ. Конденсаторы C20, C22 устанавливают на торцах малых планок.

Контакты изготавливают из отрезков медной посеребренной (или луженой) проволоки. Концы отрезков вставляют в отверстия верхнего и нижнего ряда и загибают навстречу друг другу.

Катушки рекомендуется наматывать с некоторым "запасом" на 5-7%, так как в процессе наладки приемника будет проще смотать часть витков, чем перематывать всю катушку заново. После подгонки индуктивности катушек для защиты обмоток от повреждений во время дальнейшей работы с приемником можно применить защитные корпуса в виде стаканчиков из диэлектрика диаметром 40-42 мм и высотой 45 мм.


Рис. 3-1. Большая монтажная плата (гетинакс, 2 мм)

В дне стаканчика сверлят отверстие диаметром 4-5 мм с таким расчетом, чтобы оно совпадало со шлицем подстроечного конденсатора, укрепленного на крестовине. Это даст возможность в дальнейшем производить подстройку контуров приемника (если возникнет такая необходимость).

Затем стаканчики аккуратно надевают на катушки (нужно следить, чтобы при этом не изменить положение витков катушек) и с помощью прокладок и клея БФ закрепляют на крестовинах.

Высокочастотный дроссель Др1 наматывают на керамическом стержне диаметром 5 мм. Он должен содержать 70 витков провода ПЭЛШО 0,08 мм, намотка - с переменным шагом (с разрядкой на конце, подключаемом к коллектору транзистора T1). Длина намотки - 22 мм. Для намотки дросселя можно воспользоваться керамическим каркасом от резистора ВС-1.

Блок конденсаторов переменной емкости (C4, C7) может быть любым. Можно применить готовый блок, либо изготовить его самостоятельно. Конструкция самодельного блока описана в "Радио" №8/1968 с.47.

В первых двух каскадах приемника можно применить высокочастотные транзисторы П416, П423 и ГТ309А-Е, а в крайнем случае - и более дешевые (П401, П402, П422), но усиление при этом несколько снизится.

Для работы в усилителе НЧ пригодны любые маломощные низкочастотные транзисторы (например, МП40, МП41, МП42, ГТ108А-Г). Все постоянные резисторы - типа МЛТ-0,125, МЛТ-0,25 или ВС-0,25; переменные резисторы R9 и R13 - тиап СПО-1.

Л1 и Л2 - миниатюрные лампочки накаливания 2,5 В 0,15 А. Кнопка Кн1 - микропереключатель типа МП-9, укрепленный под горизонтальной панелью. Кнопка срабатывает при легком нажатии на ось настройки приемника, установленную в проходной втулке с небольшим вертикальным люфтом. При желании микропереключатель можно заменить контактной парой от электромагнитного реле или обычной кнопкой. Приемник включается автоматически при установке одного из блоков катушек (за счет замыкания контактов 4 и 5). Все детали приемника устанавливают на двух гетинаксовых платах (рис.3, 4).


Рис. 3-2. Малая монтажная плата (гетинакс, 2 мм)
Рис. 3-4. Наличник (органическое стекло, 2-3 мм)

Рис. 3-3. Контакт (фосфористая бронза, латунь, 0,1-0,3 мм)

Малую монтажную плату вместе с наличником с помощью кронштейна (из оцинкованного железа или алюминия) укрепляют наклонно на большой плате. При этом должен образоваться "карман" с десятью контактами на малой плате и направляющим пазом в кронштейне для установки сменных блоков катушек.


Рис. 4-1. Большая монтажная плата (вид сверху)
Рис. 4-2. Большая монтажная плата (вид снизу)

2 - малая контактная плата; 3 - контакт; 4 - наличник.


Рис. 4-3. Малая контактная плата и наличник (вид спереди)
Рис. 4-4. Малая контактная плата и наличник (вид сзади)

2 - малая контактная плата; 3 - контакт; 4 - наличник; 5 - кронштейн.

Закрепив блок переменных конденсаторов С4, С7 на большой плате, собирают верньерное устройство, кинематическая схема которого приведена на рис.5. Маховик вытачивают из органического стекла или подобного материала. В качестве оси настройки можно использовать ось от пришедшего в негодность, переменного резистора типа СП, в качестве тросика - толстую нитку или рыболовную леску. На углах наличника устанавливают четыре направляющие шпильки.


Рис. 5. Кинематическая схема верньерного устройства
  1. Ось настройки
  2. Маховик
  3. Направляющая шпилька
  4. Указатель настройки.

Налаживание и градуировка

Налаживание приемника начинают с усилителя НЧ. Прежде всего следует убедиться в наличии напряжений на электродах транзисторов Т3-Т5. Величины этих напряжений не должны отличаться больше, чем на 15-20% от значений, указанных на схеме. При наличии звукового генератора и лампового вольтметра (или осцилографа) усилитель НЧ налаживают следующим образом. Подключают конденсатор С13, отключив его от резистора R6, к выходу звукового генератора.

Подают сигнал частотой 1000 Гц и напряжением 20 мВ. Постоянный резистор R8 временно заменяют переменным сопротивлением 1 МОм и регулируют его величину, руководствуясь наибольшим отклонением стрелки вольтметра, подключенного к гнездам телефона (или добиваясь максимальной громкости звука в телефонах). При наличии осцилографа убеждаются в отсутствии искажения синусоиды. Затем измеряют сопротивление переменного резистора и заменяют его постоянным. В заключение полезно проверить величину коллекторного тока Т3 - он должен составлять 0,35-0,45 мА.

В таком порядке налаживают второй каскад, заменив на этот раз R14 переменным резистором сопротивлением 500 кОм. Коллекторный ток Т4 изменяется в зависимости от положения движка переменного резистора R13 и величины напряжения на входе. Напряжение на базе при этом должно меняться от 0 до 0,14 В. Одновременно на коллекторе напряжение изменяется от 3,5 до 7,5 В.

Оконечный каскад налаживают, заменив резистор R16 переменным сопротивлением 100 кОм. Коллекторный ток транзистора Т5 должен быть равен 3-4 мА, напряжение на его базе - изменяться в пределах от 0,15 до 0,3 В. При обнаружении искажений синусоиды (на экране осцилографа) дополнительно корректируют режим транзистора Т5 регулировкой сопротивления резистора R16.

Налаженный усилитель НЧ при подаче на вход сигнала 10 мВ обеспечивает на выходе напряжение 1,7-2,0 В. Следует заметить, что иногда усилитель НЧ самовозбуждается. Самовозбуждение появляется в виде свиста или щелчков с частотой от долей герца до сотен герц, прослушиваемый в телефонах. Обычно причиной самовозбуждения является паразитная обратная связь через источники питания. Поэтому прежде всего следует тщательно проверить исправность конденсаторов С9, С10 и С14. Иногда самовозбуждение вызывает неисправность или слишком большая емкость конденсаторов С15, С16 и С17. В этом случае нужно заменить неисправный конденсатор или несколько снизить его емкость.

При отсутствии генератора звуковой частоты можно налаживать усилитель НЧ на "слух", воспользовавшись радиотрансляционной сетью, радиовещательным приемником или проигрывателем. В этом случае напряжение на вход усилителя подают с делителя напряжения. Налаживание производят в той же последовательности, что со звуковым генератором, добиваясь максимальной громкости на выходе усилителя при минимальной величине входного напряжения. По окончании налаживания усилителя НЧ подключают конденсатор С13 к резистору R6 и приступают к налаживанию первых двух каскадов приемника.

Убедившись в соответствии режимов транзисторов Т1 и Т2, указанным на схеме, приступают к налаживанию обратной связи. Установив в приемник блок катушек диапазона 3,5-3,65 МГц, изменяют с помощью резистора R9 напряжение на базе транзистора Т2. Если концы катушки обратной связи включены правильно, то при некотором положении движка должна возникнуть генерация, проявляющаяся в виде шипящего звука в телефонах. Если генерация не возникает ни при одном из положений движка (при исправности всех деталей каскада), следует переключить концы катушки L4.

В случае отсутствия генерации и при переключении концов катушки обратной связи, увеличивают на 1-2 число витков катушки L4. Наоборот, если генерация наступает слишком бурно, уменьшают число витков или увеличивают расстояние между катушками L2 и L4, добиваясь, чтобы генерация возникала мягко, без щелчков, и колебания срывались при том же положении движка, при котором они возникали.

Также налаживают обратную связь на остальных диапазонах. Учитывая, что при этом приходится не только тщательно подбирать число витков, но и определять наивыгоднейшее взаимное расположение катушек, лучше всего выполнить эту работу в два этапа. Вначале все катушки обратной связи делают из какого-нибудь изолированного провода (например, марки ПМВ или ПМП). Это позволит легко менять расположение витков во время налаживания, передвигая их вдоль каркаса. Определив наивыгоднейшее расположение и число витков, делают надфилем небольшие пропилы на ребрах каркаса и перематывают катушку "начисто".

В зависимости от установки движка резистора R9 напряжение на базе Т1 изменяется от 0 до 0,24 В. Сила тока в цепи коллектора Т1 при этом меняется в пределах от 0,15 до 0,5 мА, а напряжение - от 0,13 до 5 В. Далее следует проверить работу первого каскада приемника. Для этого подключают к гнезду "А1" антенну. Если усилитель исправен, то при подключении антенны в телефонах слышен резкий щелчок, а при вращении ручки настройки приемника должна прослушиваться работа радиостанций. Теперь остается установить рабочие диапазоны и произвести подстройку входных контуров приемника. При наличии ГИРа предварительно "подгоняют" контуры, это в значительной мере облегчит и ускорит налаживание.

Для настройки приемника можно воспользоваться генератором стандартных сигналов Г4-1А или сигнал-генератором Г3-8. Подключив к зажимам "А2" и "З" выход генератора стандартных сигналов, подают высокочастотное напряжение около 100 мкВ. Медленно вращают ручку установки частоты генератора до тех пор, пока в телефонах не появится звук. По шкале генератора определяют истиную частоту настройки приемника.

Далее ручку установки частоты переводят на деление, соответствующую началу диапазона, и подстроечными конденсаторами С20 и С22 настраивают контуры приемника на эту частоту по максимальным показаниям вольтметра, подключенного к выходу приемника, или по максимальной громкости звука в телефонах. Указатель настройки приемника при этом должен быть примерно на 1 см смещен вправо относительно начала шкалы. При регулировке емкости подстроечных конденсаторов нужно следить, чтобы по окончании настройки их роторы (или один из них) не оказался в положении максимальной или минимальной емкости. В этом случае следует уменьшить (или увеличить) число витков соответствующей катушки на 0,5-1 виток и вновь произвести настройку.

После того, как начало диапазона установлено, перестраивают генератор на частоту, соответствующую концу диапазона, и, вращая ручку настройки приемника, убеждаются в полном перекрытии диапазона. Если оно окажется недостаточным, несколько увеличивают емкость переменных конденсаторов С4, С7. Для этого уменьшают расстояние между подвижными и неподвижными пластинами. В этом случае, когда перекрытие по частоте слишком велико, снижают емкость переменных конденсаторов, увеличив расстояние между их пластинами.

После этого перестраивают генератор на среднюю частоту диапазона. Уменьшив напряжение ВЧ до 5-10 мкВ и установив ручку регулировки обратной связи в положение, соответствующее порогу возникновения генерации, окончательно настраивают контуры конденсаторами С20 и С22, добиваясь максимального сигнала на выходе приемника. Затем, перестраивая генератор, градуируют приемник на данном диапазоне. При использовании для настройки генератора типа Г4-1А два последних диапазона настраивают по вторым гармоникам основной частоты: для пятого диапазона генератор настраивают на частоты 14,0-14,4 МГц, для шестого - 14,4-14,85 МГц.

Если в процессе настройки приемника возникает необходимость регулировки индуктивности контуров трех последних диапазонов, прибегают к изменению длины намотки катушек. Для уменьшения индуктивности витки раздвигают, для увеличения - сближают. После подобной подгонки обязательно следует зафиксировать новое положение витков с помощью нескольких капель полистиролового лака или, в крайнем случае, клея БФ.

Окончательно приемник налаживают во время приема радиостанций. Прием будет наиболее эффективным при минимальной связи с антенной. Увеличение связи значительно снижает избирательность и почти не сказывается на громкости принимаемых сигналов. Регулировку связи с антенной начинают с приема громких сигналов ближних станций, затем производят окончательную "доводку" во время дальнего приема. При этом можно использовать ту же методику, что и во время регулировки обратной связи, временно заменив антенные катушки несколькими витками тонкого монтажного провода.

Так как перемещение витков катушки L1 приведет к некоторой расстройке входного контура, его слегка подстраивают конденсатором С20. При необходимости еще большего ослабления связи с приемной антенной используют вход "А2". При этом последовательно с антенной включается конденсатор небольшой емкости С16. Величину его емкости подбирают практически, подключив керамический подстроечный конденсатор.

При отсутствии сигнал-генератора и ГИРа можно воспользоваться обычным супергетеродинным радиовещательным приемником со стандартной промежуточной частотой 465 кГц. Включив СВ диапазон радиовещательного приемника, настраивают его на частоту 1285 кГц (около 230 м), частота гетеродина приемника при этом будет 1750 кГц. Вторая гармоника гетеродина (частота 3,5 МГц) достаточно велика, ее можно использовать для настройки 80-метрового диапазона. Если радиовещательный приемник настроить на частоту 6535 кГц (около 46 м), гетеродин будет генерировать частоту 7 МГц. Вторая гармоника этой частоты равна 14 МГц.

Для 14-метрового любительского диапазона радиовещательный приемник устанавливают на частоту 10,035 МГц (около 30 м). Гетеродин при этом генерирует частоту 10,5 МГц, вторая гармоника - 21 МГц. Настройку диапазона 10 м можно вести, наблюдая за работой любительских станций, которые работают телеграфом в самом начале 28,0-28,2 МГц и телефоном - в середине диапазона.

В заключение остановимся на конструктивных особенностях приемника. При желании можно отказаться от блоков катушек, снабженных шкалами настройки, и выполнить катушки на цоколях от перегоревших ламп октальной серии, ограничившись обычной шкалой настройки. Это значительно упростит конструкцию приемника и скажется лишь на "комфортабельности" работы.

В конструкцию могут быть введены и некоторые дополнения. Например, можно изготовить добавочные блоки и увеличить растяжку на некоторых любительских диапазонах, что облегчит работу на приемнике. Рациональным будет разбить 14- и 20-метровые диапазоны на два поддиапазона, например, 14,0-14,2 МГц и 14,2-14,35 МГц). Для этого потребуется внести изменения в схему коммутации блоков катушек, предусмотрев возможность подключения последовательно с блоком конденсаторов переменной емкости С4, С7 постоянных конденсаторов небольшой емкости.

Конструкция приемника предусматривает возможность "достройки", например, низкочастотным фильтром или регенеративным преселектором, либо выполнения его по супергетеродинной схеме и т.д. Все дополнительные узлы легко могут быть размещены на монтажных платах приемника. Приемник был испытан в работе на радиостанции UA3DH и в лаборатории журнала "Радио". На всех диапазонах он обеспечивал уверенный прием любительских радиостанций различных районов СССР и зарубежных стран.

В. Ломанович (UA3DH). "Радио" №1/1970 год