КОРОТКОВОЛНОВЫЙ ТРАНСИВЕР «ВОЛНА»

May 29, 2010 by admin Комментировать »

В. Стрелецкий (UB5FCA), С. Пилявец (RB5FDC), С. Исаев (RB5FDE)

Трансивср обеспечивает проведение радиосвязи те­лефоном (SSB) и телеграфом (CW) на шести любитель­ских KB диапазонах (10, 15, 20, 40, 80 и 160 м). Он мо­жет работать совместно с любым усилителем мощно­сти, имеющим входное сопротивление 75 Ом и чувстви­тельность 0,5 В. Особенностью аппарата является при­менение во всех каскадах усиления высокой частоты реверсивных (двунаправленных) усилителей.

Основные технические данные трансивера

Чувствительность в режиме приема, при соотношении сигнал/шум 10 дБ, мкВ, не хуже…..0,5

Полоса пропускания, кГц . . . . 3,1

Подавление несущей, дБ, не хуже 50

Выходная мощность усилителя НЧ на нагрузке 4 Ом, Вт, не менее 2,5

Напряжение на выходе в режиме пе­редачи на нагрузке 75 Ом, В, не менее……..0,5

Питание трансивера, В…..±12

Потребляемый ток, мА, не более . . 500

Габариты, мм……..335 X 290 X 170

Структурная схема трансивера представлена на рис. 1. Он построен по схеме с двумя преобразовани­ями частоты. Однополосный сигнал формируется фильтровым методом на частоте 500 кГц с помощью электромеханического фильтра.

clip_image002

Рис. 1. Структурная схема трансивцра «Волна»

В режиме передачи сигнал с микрофона В2 усили­вается микрофонным усилителем (А7) и подается на кольцевой балансный модулятор (113), одновременно на модулятор подаются колебания несущей частоты с кварцевого генератора 500 кГц (G3). С выхода узла U3 двухполосный сигнал поступает на реверсивный усилитель А5, на выходе которого включен фильтр основной селекции Z1, выделяющий верхнюю боковую полосу. Однополосный сигнал усиливается реверсив­ным усилителем А4 и подается на реверсивный (двуна­правленный) смеситель U2. Сюда же поступает напря­жение частотой 2…2,5 МГц с генератора плавного диапазона G2. Полученный при смешивании сигнал частотой 2,5…3 МГц усиливается реверсивным усили­телем A3 и приходит на кольцевой смеситель U1. На этот же смеситель подаются колебания с диапазонных кварцевых генераторов G1. При этом на низкочастот­ных диапазонах (160, 80 и 40 м) формируется нижняя боковая полоса, а на высокочастотных (20, 15 и 10 м) — верхняя. Сигнал с выхода смесителя усилива­ется двумя реверсивными усилителями А2 и А1.

В режиме приема сигнал поступает на вход усили­теля А1 и преобразуется теми же каскадами, что и при передаче, но в обратном направлении, вплоть до узла U3. Выделяемый после балансного модулятора низко­частотный сигнал поступает на усилитель А6 и далее на громкоговоритель В1 или головные телефоны.

Манипуляция передатчика в режиме С W осуще­ствляется при помощи генератора G4, вырабатыва­ющего напряжение частотой 1,5 кГц. С приема на передачу трансивер переводят, изменяя полярность управляющих напряжений.

Реверсивные усилители А1 — А5 собраны по одной схеме, которая представлена на рис. 2. Для наглядно­сти работы реверсивного усилителя на схеме показаны внешние цепи. Отличительной особенностью узла является то, что оба усилителя охвачены отрицательной связью, что обеспечивает устойчивость реверсивного усилителя к самовозбуждению при достаточно боль­шом коэффициенте усиления на высокой частоте, составляющем 120 дБ. Реверсивный усилитель собран на двухзатворных полевых транзисторах КП350А. При работе в прямом направлении (сигнал проходит слева направо) на вывод 1′ подается управляющее напряже­ние — 12 В, а на вывод 1 — напряжение + 12 В. При этом транзистор усилителя VI — открыт, a V2 — закрыт. Сигнал через конденсатор связи Сев i посту­пает на контур LkiCki и далее через конденсатор С1 подается на первый затвор транзистора VI. Усиленный сигнал через катушку связи Ьсв2 приходит на контур Lk2Ck2, с которого высокочастотное напряжение через конденсатор связи Ссв2 подается на следующий каскад. Часть усиленного сигнала через конденсатор С6 усилителя поступает на первый затвор закрытого транзистора V2 и через проходную емкость этого тран­зистора наводится в катушке связи Lcbi. В случае пра­вильного включения катушки Lcbi напряжение ВЧ сигнала на катушке Ы наводится в противофазе, незначительно уменьшая усиление каскада. При непра­вильном подключении выводов катушки Ьы возни­кает положительная обратная связь и, как правило, каскад самовозбуждается. Правильное включение ка­тушки обеспечивает устойчивую работу усилителя в прямом и обратном направлении. Коэффициент усиле­ния усилителя регулируют, подбирая резисторы R5, R10. При токе истока 5 мА он равен 20 дБ.

clip_image004

Рис. 2. Принципиальная схема реверсивного усилителя

На рис. 3 показаны схема соединений и принци­пиальные схемы узлов трансивера.

Усилитель ВЧ (блок 1) содержит два реверсивных усилителя. Блок 1 конструктивно объединен с блоком 2 (барабаном) в единый узел. В барабане 6 линеек с полосовыми фильтрами, по числу диапазонов (на рисунке показаны полосовые фильтры двух диапазо­нов). Выход усилителя ВЧ через гнездо XI подключа­ется либо к антенне (при работе на прием), либо к линейному усилителю (на время передачи). В режиме приема сигнал из антенны через гнездо XI поступает на катушку связи 2Ы диапазонных полосовых филь­тров (2L2, 2С1 — 2СЗ, 2L3) и усиливается реверсивны­ми усилителями А1 и А2, между которыми включен по­лосовой фильтр 2L6, 2С4 — 2С6, 2L7. На выхода уси­лителя А2 включен фильтр 2L10, 2С7 — 2С9, 2Ы1. С симметричной катушки связи 2L12 сигнал поступает на кольцевой смеситель 3 VI — 3 V4 в блоке 3, где сме­шивается с сигналами соответствующего диапазонно­го кварцевого генератора, расположенного в блоке 5.

Блок 3 содержит усилитель первой промежуточной частоты, который выполнен на реверсивном усилителе A3. Между его входом и кольцевым смесителем вклю­чен ФСС 3L2, ЗС1 — ЗС4, 3L3, выделяющий сигнал первой ПЧ. Выход усилителя A3 нагружен на третий контур селекции первой ПЧ 3L6, ЗС8 — ЗС10. Блоком конденсаторов переменной емкости ЗС10 можно под­строить первую ПЧ в пределах 2,5…3 МГц.

Сигнал первой ПЧ через конденсатор связи ЗС2, контур 3L6, ЗС8, конденсатор С1 в смесителе приходит на первый затвор транзистора VI узла U2. На второй затвор этого же транзистора поступает напряжение с генератора плавного диапазона (блок 4).

При работе на прием управляющее напряжение — 12 В подается на контакт 1′, а на контакт 1 — напряжение +12 В. При этом транзистор VI — открыт,, a V2 — закрыт. Напряжение разностной частоты (500 кГц) выделяется контуром 3L9, ЗС12 и через конденсатор связи С1 подается в блок 6. Отрица­тельная обратная связь в смесительном каскаде осуще­ствляется так же, как и в реверсивном усилителе. При работе этого каскада в обратном направлении на кон­такт 1 подается напряжение — 12 В, а на контакт 1′ — напряжение +12 В. Происходит выделение суммарной частоты между частотой ГПД и сигналами 500 кГц.

Генератор плавного диапазона (ГПД) расположен в блоке 4, он собран на транзисторе 4V1 и выдает частоты в пределах 2…2,5 МГц. Перестройка частоты производится конденсатором переменной емкости 4С2, а расстройка на ± 3 кГц (мост расстройки находится в блоке 10) — в режиме приема резистором R1 при помощи варикапа 4V4. Напряжение ГПД поступает в блок 3 через усилители на транзисторах 4V2, 4 V3 и полосовой фильтр 4С21, 4С22, 4L2, 4С23, 4L3, 4С24, 4С25, который имеет полосу пропускания 500 кГц.

clip_image006

clip_image008clip_image010

Рис. 3. Принципиальная схема и схема соединений узлов трансивера «Волна»:

а — схема соединений; б — схема блоков 1, 2; в — схема блоков 3, 9. 10; г — схема блоков 4, 8; д — схема блока 5; с — схема блоков 6, 7

clip_image012

clip_image014

clip_image016

clip_image018

Усилитель второй ПЧ выполнен на реверсивных усилителях А4, А5 в блоке 6, мехеду которыми вклю­чены согласующие контуры и электромеханический фильтр 6ZI.

Сигнал второй ПЧ через конденсатор связи С2 поступает на контур 7L1, 7С1 блока DSB (блок 7). Через обмотку связи 7L2 сигнал приходит на кольцевой балансный модулятор надиодах 7V4 — 7V7, гдесмеши-вается с напряжением частотой 500 кГц, поступа­ющим с кварцевого генератора (блок 9). С балансного модулятора через трансформатор 7Т1 и контакты реле 7KI сигнал подается на вход усилителя низкой частоты (блок 8) и детектор (на диоде 7V8) S-метра, собранного на транзисторе 7V3. С коллектора этого транзистора можно завести АРУ на затворы транзисторов ревер­сивных усилителей (контакты 1 А1 — А5).

Включение трансивера на передачу производится замыканием цепи управления (разъем XI) на общую цепь. В этом случае срабатывает реле К1, меняя поляр­ность управляющего напряжения реверсивных усили­телей и реверсивного смесителя. Преобразование сиг­нала микрофонного усилителя, собранного на тран­зисторе 7V2 и подключенного к балансному модуля­тору 7V4 — 7V7 контактами реле 7К1, происходит по описанным в режиме приема цепями в обратном направлении.

В телеграфном (CW) режиме кнопкой S4 включают генератор, вырабатывающий напряжение частотой 1500 Гц, который собран на транзисторе 7 VI. Его сигнал поступает на вход микрофонного усилителя через конденсатор 7C11. Манипуляция осуществляется подключением выхода микрофонного усилителя к балансному модулятору при помощи реле 7К1, кото­рое, в свою очередь, управляется телеграфным клю­чом, подключенным к контакту 5 разъема Х2.

Для настройки трансивера перед началом работы в эфире предусмотрена кнопка S3 «Тон», которая перево­дит трансивер в режим передачи с постоянной несущей частотой.

clip_image020

Рис. 4. Внешний вид трансивера «Волна»

Внешний вид трансивера представлен на рис. 4, вид сверху без кожуха — на рис. 5, вид снизу — – на рис. 6. Трансивер собран на шасси, изготовленном из стали толщиной 1,5 мм, образующим два экраниро­ванных отсека с хорошим доступом к платам и узлам. В «подвале» шасси расположены платы с блоками 3, 6, 7, 9, 10, а также конденсатор переменной емкости ЗС10. Сверху шасси установлены блоки 5, 8, а также блок 4 — ГПД с верньерным механизмом; элементы СЗ, С6, С7, L1 блока 4 размещены на корпусе перемен­ного конденсатора С2 этого блока.

clip_image022

Рис. 5. Внутренний вид трансивера сверху

Блок 2 представляет собой барабанный переключа­тель, состоящий из корпуса, барабана и шести линеек по числу диапазонов. Корпус имеет прямоугольную форму. Сверху корпус закрыт крышкой. Снизу име­ются две металлические полоски, образующие стойки, для установки платы усилителя ВЧ (блок 1). С одной стороны корпуса находится фиксатор, с другой — пружина для закрепления оси и галета от переключа­теля Г1П1Н (S1) для коммутации кварцевых генерато­ров. Барабан представляет собой ось с насаженными на нее четырьмя шайбами. На шайбах через 60° име­ются прорези, в которые вставляют диапазонные линейки. Контакты на линейках изготовлены из посе­ребренной проволоки диаметром 1,2 мм и припаяны к контактным площадкам платы. Контакты на плате усилителя ВЧ делают из отрезков посеребренной брон­зовой ленты и припаивают к контактным площадкам платы, которую закрепляют снизу корпуса барабан­ного переключателя.

clip_image024

Рис.6. Внутренний вид трансивера снизу

Платы реверсивных усилителей и реверсивного смесителя изготавливают из двухстороннего фольги-рованного стеклотекстолита толщиной 0,8 мм. Эти платы выполнены в виде модуля (рис. 7 и 8), состо­ящего из двух одинаковых по размеру плат, между которыми находятся все детали усилителя. Расстояние между платами 12,5 мм.

clip_image026

Рис.7. Платы реверсивных усилителей

Все остальные платы изготовлены из односторон­него фольгированного стеклотекстолита толщиной 1…2 мм. Рисунок печатных дорожек (со стороны дета­лей), а также расположение на них деталей показаны на рис. 9 — 18. Платы блоков 4 и 9 помещены в латунный экран.

clip_image028

Рис. 8. Плата реверсивного смесителя

Таблицы 1

Обозначение по схеме

Наименование данных

Диапазон, м

160

80

40

20

15

10

2L2, 2L3, 2L6 2L7, 2L10, 2L1I

Число витков

60

30

20

50

15

8

Диаметр провода, мм

0,1

0,1

0,1

0,2

0,15

0,15

2L1, 2L4, 2L5 2L8, 2L9

Число витков

5

5

5

3

3

3

Диаметр провода, мм

0,15

0,15

0,15

0,2

0,15

0,15

2L12

Число витков

2×5

2×5

2×5

2×3

2×3

2×3

Диаметр провода, мм

0,15

0,15

0,15

0,15

0,15

0.15

2С1, 2СЗ, 2С4, 2С6, 2С7, 2С9

Емкость, пФ

82

47

33

20

18

2С2, 2С5, 2С8

Емкость, пФ

2,2

2,2

2,2

2,4

2,4

3

При монтаже реверсивных усилителей и смесителя необходимо принять меры предосторожности, чтобы не вывести из строя полевые транзисторы.

Данные контурных катушек сведены в табл. 1 и 2. Все контурные катушки блоков (кроме 4L1) намотаны проводом ПЭВ-1 на трехсекционных каркасах и поме­щены в чашки из феррита М600НН (катушки контуров НЧ от радиоприемника «Рига 302»). Катушка контура ГПД 4L1 намотана на керамическом каркасе проводом ГТЭВ-2 0,2 и содержит 60 витков. Катушки 9L1, 9L2 — от тракта радиоприемника «Сокол». Дроссель 713 намотан на кольцевом магнитопроводе типоразмера К12х 6X4,5 из феррита М400НН проводом ПЭВ-1 0,27 (200 витков).

Таблица 2

Обозначение но схеме

Число витков

Диаметр привода, мм

3L1,

2×5

0,15

3L2, 3L3, 3L6

40

0,15

3L4, 3L5, 3L7

5

0,15

3L8. 6L2, 6L3, 6L6, 6L7

16

0.15

3L9, 6L1, 6L4, 6L5. 6L8. 7L1

150

0,1

4L2, 4L3

60

0,1

5L1. SL2

8

0,2

513

12

0,2

5L4, SL5

16

0.2

SL6

21

0,2

5L7

25

0,2

7L2

10

0,15

clip_image030

Рис. 9. Плата блока I

clip_image032

Рис. 10. Плата блока 2

clip_image034

Рис. 11. Плата блока 3

clip_image036

Рис. 12, Платы блока 4: ч — левая; о — правая

clip_image038

Рис. 13. Плата блока 5

clip_image040

Рис. 14. Плата блока 6

clip_image042

Рис. 15. Плата блока 7

clip_image044

Рис. 16. Плата блока 8

В конструкции применены постоянные резисторы МЛТ-0,125, переменные СП-Зб, подстроенные СП-46М, конденсаторы КТ-1 или КД (в контурах), КМ или КЛС (блокировочные), подстроенные КПК-МП. Кон­денсатор ЗС10 — трехсекционный от радиоприемника «Океан», 4С2 — самодельный, изготовленный из КПЕ, емкостью 12…495 пФ. В качестве реле 7К1, 10К1 применены реле РЭС-55А (паспорт РС4. 569.602), К1 — РЭС-22 (паспорт РФ4.500.129). Переключатель S1 — галетный 11П1Н, S2 — S6 — П2 К, разъем X1 — СР-50-73Ф, Х2, ХЗ — СГт5, Х4 — ГИ-4.

Транзисторы 8VI, 8V2 установлены на радиаторах площадью 9 см2. Радиаторы укреплены прямо на печатной плате.

Жгуты изготовлены из провода МГШВ 0,14, а высокочастотные соединения выполнены экраниро­ванным проводом МГТФЭ 0,14.

Прежде чем включить трансивер, необходимо вни­мательно проверить распайку элементов, блоков, проверить, правильно ли подключены двухполярные цепи управления реверсивных усилителей, смесителя.

clip_image046

Рис. 18. Плата блока 10

Налаживание начинают с проверки и регулировки всех генераторов. Амплитуда на выходе опорного генератора 500 кГц должна быть около 1,5 В. Этого добиваются подбором резистора 9R2 и изменением положения подстроечника катушки 9L2. При настройке блока диапазонных кварцевых генераторов соответствующими подстроечниками устанавливают на выходе ВЧ напряжение в пределах 1,3…1,6 В.

clip_image048

Рис. 17. Плата блока 9

Генератор плавного диапазона должен перекры­вать частоты в пределах 2…2,5 МГц с запасом на краях этого диапазона 10…20 кГц. Для этого подби­рают конденсаторы 4С6 — 4С8 и изменяют индуктив­ность катушки 4L1.

Убедившись в правильности работы всех генераторов, переходят к налаживанию реверсивных усилите­лей. Трансивер включают на диапазон 28 МГц. Под­бором резисторов R5, R10 устанавливают ток стока транзисторов, равный 5…6 мА.

Общая настройка трансивера производится в режиме передачи. Вначале элементами 7R2, 7С2 настраивают балансный модулятор (микрофон отклю­чен), далее включают кнопку «Тон» (настройка) и вра­щением подстроечников катушек 7L1, 6L8, 6L5 доби­ваются максимального показания лампового воль­тметра, подключенного к «горячему» концу катушки 6L5.

Контроль настройки остальных контуров блока 6 производится в точке 5 реверсивного смесителя. Таким же образом производят настройку остальных контуров трансивера. На выходе блока 7 (контакт 1) при нагрузке 75 Ом должно быть напряжение 0,5…0,6 В. Подключив микрофон к гнезду Х2, проверяют по при­емнику качество модуляции.

В режиме приема необходимо проверить чувстви­тельность приемника, которая должна быть 0,5…0,6 мкВ на всех диапазонах.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты