Передатчик начинающего ультракоротковолновика на диапазон 28,0 — 29,7 МГц

May 12, 2010 by admin Комментировать »

Прежде чем приступить к постройке передатчика, не­обходимо через ближайший радиоклуб ДОСААФ по­лучить соответствующее разрешение от Государственной инспекции электросвязи областного (краевого) управ­ления Министерства связи или Министерства связи со­юзной республики. Без этого разрешения изготовление и эксплуатация передающей аппаратуры категорически запрещается.

В настоящей консультации приводится описание УКВ передатчика третьей категории, собранного из до­ступных деталей и предназначенного для работы теле­графом и телефоном с амплитудной модуляцией. Мощ­ность, подводимая к анодной цепи выходного каскада передатчика, равна 10 Вт. Схему и конструкцию пере­датчика разработали известные радиолюбители — ла­уреат Государственной премии Г.Джунковский и кан­дидат технических наук Я. Лаповок.

Схема и принцип действия. Как видно из принципи­альной схемы, приведенней на рис. 1, основными узла­ми передатчика являются: возбудитель (Л1), усили­тель мощности (Л2), модулятор (Л5) и выпрямители (Д1-Д4 и Д5, Д6).

Возбудитель собран на лампе 6П15П (Л1) по схеме с электронной связью (схема Шембеля), которая со­держит два колебательных контура: сеточный, или внутренний L1 С1С5, и анодный, или внешний кон­тур L2 С8СП. Внутренний контур участвует в само­возбуждении генератора и своими параметрами опре­деляет частоту генерируемых колебаний. Внешний контур включен в анодную цепь лампы Л1 и связан с остальной частью схемы общим электронным потоком. Поэтому схема и носит название схемы с электрон­ной связью. Если внешний контур настроить на часто­ту втрое большую, чем внутренний, то подобный двух-контурный генератор по своим качественным показа­телям подобен двухкаскадному возбудителю, состояще­му из задающего генератора и утроителя частоты.

Процесс возбуждения колебаний в задающем ге­нераторе легкопонять, если при рассмотрении схемы генератора временно не принимать во внимание анод­ную цепь лампы Л1. Катод, управляющая и экрани­рующая сетки действуют в этом случае как катод, уп­равляющая сетка и анод в трехточечной схеме генера­тора с автотрансформаторной обратной связью и за­земленным анодом, так как экранирующая сетка лам­пы для токов высокой частоты замкнута на общий минус аяодно-экр энного напряжения через конденса­тор С13.

Задающий генератор перекрывает диапазон частот 9,333 — 9,9 МГц. Изменение частоты генератора в ука­занных пределах осуществляется с помощью конден­сатора переменной емкости С5, входящего в блок кон­денсаторов С5, С8.

В работе утроителя частоты участвуют все элек­троды лампы Л1. Переменное высокочастотное на­пряжение на управляющей сетке лампы будет вызы­вать в анодной цепи колебания тока, воздействующие как на внешний, так и на внутренние контуры. Внеш­ний контур L2 С8С11 с помощью переменного кон-денсатора С8, блока С5, С8 настраивается на третью гармонику частоты задающего генератора, т. е. пере­крывает диапазон частот 28 — 29,7 МГц. Сопряжение настроек обоих контуров достигается конденсаторами С1 — С4 и С9 — С11.

Для повышения эксплуатационных показателей всего передатчика и надежности связи очень важно, чтобы частота задающего генератора во время работы была стабильной, с целью уменьшения влияния от­дельных факторов (изменения температуры, величины междуэлектродной емкости СсК , питающих напря­жений и т. д.) на стабильность частоты задающего ге­нератора, в контуре L1 С1С5 конденсатор С4 приме­нен с отрицательным температурным коэффициентом. Общая емкость конденсаторов С1С5 составляет около 360 пФ. Вследствие этого разброс входных емкостей лампы Л1 почти не влияет на генерируемую частоту, и градуировка шкалы настройки передатчика сохра­няется при смене лампы. Повышению стабильности ча­стоты задающего генератора способствует применение умножения частоты и стабилизация напряжения на экранирующей сетке лампы Л1 с помощью газоразряд­ного стабилитрона Л4

Заканчивая рассмотрение работы первого каскада передатчика, в порядке уточнения отметим, что в схеме Шембеля переменная составляющая экранного тока, проходящая через часть витков катушки Ы внутренне­го контура, меньше такой же составляющей анодного тока. Поэтому основную роль в процессе самовозбуж­дения задающего генератора играет не экранный, а анодный ток лампы Л1.

С анодного контура возбудителя L2 С811 высоко­частотное напряжение через разделительный конден­сатор С12 поступает на вход усилителя мощности, смонтированного по схеме параллельного питания на лампе Л2 (6П13С). В этой схеме постоянное напря­жение на анод лампы Л2 подается через дроссель Др2. и звено L4 R15. Нагрузкой лампы Л2 «о высокой частоте является П-образный контур, состоящий из катушки индуктивности L3 и конденсаторов С22 и С23, первый из которых определяет резонансную частоту контура, а второй — степень связи с антенной. Такой контур обеспечивает хорошую фильтрацию высших гармоник и позволяет согласовать выход передатчика с входным сопротивлением антенны, имеющим величи­ну от 30 до 600 Ом.

clip_image002

Рис. 1. Принципиальная схема передатчика

Чтобы исключить возможность самовозбуждения выходного каскада в рабочем диапазоне частот из-за влияния проходной емкости лампы Л2 (емкости меж­ду управляющей сеткой и анодом лампы), последнюю необходимо нейтрализовать. С этой целью высокоча­стотное напряжение с анода лампы Л2 через конден­сатор небольшой емкости Сп подается в анодную цепь лампы Л1 в точке «а». Этим компенсируется перемен­ное напряжение, проникающее из анодной цепи через проходную емкость лампы Л2 на ее управляющую сет­ку и создающее условия для самовозбуждения. Полная компенсация достигается только при определенном значении емкости Сн, обеспечивающем равенство ам­плитуд обоих напряжений.

Конденсатор Сн образован емкостью между ано­дом лампы и металлической пластинкой, расположен­ной рядом с баллоном (на схеме она изображена пунк­тирной линией).

Для предотвращения самовозбуждения выходного каскада на частотах, лежащих значительно выше рабо­чего диапазона, непосредственно к лепестку управляю­щей сетки на ламповой панели подключен резистор R9, а к анодному колпачку лампы Л2 — звено L4 R15.

Отрицательное напряжение смещения на управляю­щую сетку лампы Л2 поступает через резистор R10 и дроссель Др1 с ползунка потенциометра R12, являю­щегося частью делителя напряжения R11R14, под­ключенного к выходу выпрямителя на диодах Д5, Д6. Величина этого смещения, а также режим работы вы­ходного каскада и всего передатчика зависит от поло­жений переключателей В1 и В2, о назначении которых будет рассказано ниже.

В анодную цепь лампы включен миллиамперметр ИП1, служащий для настройки выходного каскада и контроля мощности, подводимой к его анодной цепи.

В передатчике применена сеточная модуляция. Мо­дулятор представляет собой обычный двухкаскадный усилитель низкой частоты, смонтированный по рези-стивно-емкостной схеме на лампе JI5. Модулятор вклю­чается переключателем вида излучений В2 (секцией В2б) только при работе телефоком. На вход модулято­ра подается напряжение низкой частоты (НЧ), разви­ваемое микрофоном М. Усиленное напряжение НЧ выделяется на резисторе R17 и через разделительный конденсатор С15, дроссель Др1 и резистор R9 посту­пает на вход лампы Л2. При работе телефоном на этот же вход подается высокочастотное напряжение (ВЧ) от возбудителя. В результате одновременного воздействия этих напряжений на управляющую сетку лампы Л2 импульсы анодного тока, а следовательно, и амплиту­да первой гармоники анодного тока и тока ВЧ в ан­тенной цепи при разговоре перед микрофоном будут изменяться в соответствии с колебаниями звуковой частоты, т. е. будет осуществляться процесс моду­ляции.

Потенциометр R18 служит для регулировки глуби­ны модуляции. Дроссель Др1 и звено R10, С14, С16 служат для развязки отдельных цепей, по которым на управляющую сетку лампы Л2 поступают: напряже­ние ВЧ — от возбудителя, напряжение НЧ — от модулятора и напряжение смещения — с делителя R11 — R14.

Рассмотрим в каких режимах работает передатчик при различных положениях переключателя B1. B поло­жении «Выкл.» (1) передатчик секцией B1в полностью отключен от сети переменного тока. Положение «Уст. частоты» (2) используется для настройки возбудителя на частоту корреспондента по приемнику. Плечи де­лителя напряжения R11R14 подобраны таким обра­зом, что лампа Л2 выходного каскада заперта боль­шим отрицательным смещением, снимаемым с рези­сторов R14, R13 и части потенциометра R12. Поэтому работает только возбудитель, который хорошо про­слушивается на приемнике в соответствующей точке диапазона, не мешая работе других радиостанций.

В .положении «Прием» (3) секцией В16 к входу при­емника подключается антенна передатчика. . Одновре­менно параллельно резистору R14 делителя RllR14, секцией В1а подключается цепь R4R3. При этом от­рицательное напряжение в точке «б» возрастает, лампа Л1 запирается и возбудитель прекращает работать. Следует отметить, что хотя подключение дополнитель­ной цепи к резистору R14 несколько уменьшает отри­цательное смещение, поступающее на управляющую сетку лампы Л2, последняя остается запертой. Таким образом в положении переключателя В1 «Прием» пере­датчик полностью заперт и не мешает приему коррес­пондентов.

В положении «Передача» (4) секцией В1а от рези­стора R14 отключается цепь R4, R3, лампа Л1 откры­вается и возбудитель начинает работать. Режим же ра­боты лампы Л2 выходного каскада зависит от уста­новки переключателя В2. Если он установлен в поло­жение «ТФ» (1),. соответствующее работе передатчика телефоном, то секциями В1а и В2а накоротко замы­кается резистор R14, напряжение смещения на управ­ляющей сетке лампы Л2 значительно уменьшается и каскад усиления мощности также начнет работать. Од­новременно секцией В2б включится модулятор, и при наличии на его входе низкочастотного напряжения бу­дет осуществляться процесс модуляции высокочастот­ных колебаний. Если же переключатель В2 установить в положение «ТЛГ» (работа телеграфом), то секцией

В2б модулятор отключится, а секция В2а разомкнет резистор R14, и смещение на управляющей сетке лам­пы Л2 увеличится. В этом положении переключателя В2, которое соответствует разомкнутым контактам те­леграфного ключа Кл, выходной каскад окажется за­пертым и работать не будет. При нажатии ключа Кл резистор R14 замкнется, лампа откроется и выходной каскад будет работать. Таким образом осуществляется управление высокочастотными колебаниями с помо­щью телеграфного ключа, т. е. процесс манипуляции.

Конденсаторы С16 и СП позволяют получить тре­буемую форму телеграфного сигнала и избавиться от неприятных щелчков, часто сопровождающих каждый элемент телеграфной азбуки.

Выпрямители анодно-экранното напряжения (Д1Д4) и смещения (Д5Д6) собраны по типовым двухтолупериодным схемам и подключены к общей вторичной обмотке II с отводами силового трансфор­матора Tpl. Конденсаторы С32, СЗЗ образуют про­стейший фильтр, препятствующий проникновению вы­сокочастотных помех от передатчика в сеть переменно­го тока.

Конструкция и детали радиопередатчика. Общий вид передатчика со стороны передней панели приведен на рис. 2. Расположение отдельных деталей в подвале и верхней части шасси легко уяснить из рис. 3 и 4. Пе­редняя панель, шасси и кожух передатчика изготовлены из дюралюминия, толщиной 3, 2 и 1 мм соответственно. Размер шасси 370 х 170 х 60 мм. Для лучшего охлаж­дения деталей передатчика в верхней и боковых стен­ках кожуха сделаны жалюзи.

Указанные выше размеры шасси, а также размеры кожуха, передней панели, экрана перегородки, на ко­торой с помощью панели .в горизонтальном положении установлена лампа Л2 и другие, — некритичны, по­этому они не приводятся.

Катушки индуктивности ЫL4 однослойные. На­мотка рядовая, с принудительным шагом.

Катушка Ы намотана на ребристом фарфоровом каркасе диаметром 18 мм и длиной порядка 25 мм. Подобные каркасы широко использовались в старых вещательных приемниках для коротковолновых кату­шек. Если такой каркас достать будет трудно, то можно использовать ребристый каркас из полистирола или оргстекла. Обмотка катушки L1 содержит 7 витков медного голого провода диаметром 1,0 мм, шаг намот­ки — 2,2 мм, длина около 16 мм. Отвод от второго вит­ка, считая снизу по схеме. При укладке витков надо следить, чтобы провод был сильно натянут. Обмотка катушки Ы2 размещена на пластмассовом или полиг стироловом цилиндрическом каркасе диаметром 9 и длиной не менее 20 мм. Внутри каркаса имеется нарез­ное отверстие диаметром 6 мм под карбонильный сер­дечник СЦР-1. Катушка. L2 имеет 7 витков провода ПЭВ-10,8. Шаг намотки 1,7, а длина около 13 мм.

Катушка L3, каркаса не имеет и изготовляется на специальной оправке, Содержит 6 витков медного, же­лательно, посеребренного провода диаметром 1,6 мм. Диаметр витка катушки — 14 мм, шаг намотки — 2,4, длина — около 16 мм.

clip_image004

Рис. 2. Общий вид передатчика со стороны передней панели

clip_image006

Рис. 3. Расположение деталей в подвале шасси

clip_image008

Рис. 4. Расположение деталей на верхней части шасси

Обмотка катушки L4 наматывается по длине рези­стора МЛТ-1 сопротивлением 100 Ом и содержит 4 вит­ка провода ПЭВ-1 0,8.

Дроссель Др1 размещен на пластмассовом каркасе диаметром 6 мм и содержит 200 витков провода ПЭВ-1 0,1. Др2 намотан на текстолитовом каркасе диамет­ром 10 мм и содержит 75 витков провода ПЭВ-1 0,35. Обмотка обоих дросселей уложена в один слой, виток к витку.

В качестве конденсаторов С5, С8 использован сдво­енный блок переменных конденсаторов от приемника «Альпинист». Такой же блок с включенными парал­лельно секциями использован в качестве конденсатора С23. Взамен указанных конденсаторов можно исполь­зовать сдвоенные блоки от приемников «Соната»., «Ме­ридиан», «Атмосфера», «Атмосфера 2М» и другие с максимальной емкостью до 300 пФ. Однако в этом случае придется подбирать емкости конденсаторов С2 и С9СП для сохранения необходимой ширины диа­пазона и сопряжения настройки сеточного и анодного контуров лампы Л1. Конденсатор С22 — любой под-строечный с воздушным диэлектриком с максимальной емкостью 25 — 50 пФ и с зазором между пластинами не менее 0,5 мм.

Для получения высокой стабильности частоты зада­ющего генератора конденсаторы С1СЗ должны быть типа СГМ или КСО группы «Г», а термокомпеисацион-кый конденсатор С4 — типа КТК, голубого цвета. Ем­кость конденсатора С4 и его температурный коэффи­циент обычно приходится подбирать при настройке в зависимости от теммературного коэффициента индук­тивности катушки Ы. Остальные конденсаторы пере­датчика следующие: с емкостями до 3000 пФ — типа КСО или СГМ, выше 3000 пФ — КБГ — И, МБГП и др. Электролитические конденсаторы могут быть лю­бого типа, но они должны обладать емкостью и рабо­чим напряжением не ниже указанных на схеме ве­личин.

Конденсатор Сн — самодельный. Он представляет собой полоску из медной или латунной фольги, толщи­ной 0,5 — 0,6 и размером 80 х 16 мм, укрепленную на изоляционной втулке рядом с анодом лампы Л2 (рис. 4).

Переключатель В1 — галетного типа, двухплатный на 6 положения и 2 направления, керамический. В2 — тумблер на 2 положения и 2 направления. Данные силового трансформатора Tpl и дросселя Др1 приве­дены в таблице 1.

Таблица 1

Обозначение

по схеме

и сердечник

Номера

обмоток

Число витков

Марка

и диаметр

провода (мм)

Ш25Х50, сечение окна

(на 127 В)

510

ЛЭВ-10,57

16

370

ПЭВ-1 0,44

15 см2

II

720+450+

ПЭВ-1 0,25

1

450+720

III

28

ПЭВ-1 1,45

ДрЗ

УШ19Х20

__

до заполне-

ния каркаса

ПЭВ-1 0,27

Налаживание передатчика. Радиолюбителям, не имеющим достаточного опыта в постройке и налажива­нии радиоаппаратуры, рекомендуется монтаж передат­чика производить частями (по узлам), добиваясь за­тем их нормальной работы. Сначала заканчивают мон­таж выпрямителей, цепей питания накала ламп, делителя R11R14 и коммутации. С помощью авометра проверяют исправность цепей питания, коммутации и наличие напряжений на выходе выпрямителей.

Затем собирают и налаживают возбудитель. Уста­новив переключатель В1 в положение «Передача», пре­жде всего убеждаются в работоспособности задающего генератора, который можно проверить на вещательном приемнике, имеющем участок диапазона 30,3 — 32,1 м, на градуированном KB приемнике, либо с помощью ГИРа (по нулевым биениям) и другими общеизвест­ными методами.

Установив наличие колебаний в контуре задающего генератора, приступают к проверке его рабочей часто­ты и подгонке границ диапазона. Для этого блок кон­денсаторов С5, С8 устанавливают в положение мак­симальной емкости и определяют минимальную часто­ту, на которой работает задающий генератор. Она дол­жна быть равна 9,333 МГц. После этого блок С5, С8 переводят в положение минимальной емкости и прове­ряют высшую частоту диапазона — 9,9 МГц. Ширина полосы частот, перекрываемая задающим генератором, должна быть равна 9,9 — 9,333-0,567 МГц.

Если при проверке границ диапазона окажется, что ширина полосы частот, перекрываемая задающим ге­нератором, соответствует требуемой (0,567 МГц), но сам диапазон смещен в более высокую или низкую об­ласть частот, необходимо соответственно увеличить или уменьшить число витков катушки индуктивности Ы и проверку провести вновь. Может оказаться, осо­бенно при использовании блоков переменных конден­саторов С5, С8 с данными, отличными от рекомендуе­мых, что ширина полосы частот, перекрываемая зада­ющим генератором, будет больше или меньше указан­ной величины. В этом случае надо подобрать значение емкостей конденсаторов С1, C2.

Затем проверяют, а при необходимости корректи­руют, температурную компенсацию задающего генера­тора, которая в данном передатчике определяется ем­костью термокомпенсирующего конденсатора С4. Учи­тывая, что вопросы стабилизации частоты с помощью термокомпенсирующих конденсаторов щироко освеща­лись на страницах популярной радиолюбительской ли­тературы, на этом мы не останавливаемся.

Настройка анодного контура возбудителя L2 С8СП на третью гармонику задающего генератора производится при установке блока переменных конден­саторов С5, С8 в среднее положение, путем вращения сердечника катушки индуктивности L2. Контроль ча­стоты, выделяемой этим контуром, ведут с помощью обычного резонансного волномера, катушку которого слабо связывают с катушкой L2. При нормальной на­стройке контура L2 С8СП, неоновая лампочка МН-3, поднесенная к выводу катушки L2, соединенному с ано­дом лампы Л1, должна светиться в любой точке диа­пазона 28 — 29,7 МГц.

Закончив весь монтаж передатчика, переходят к настройке выходного каскада, которую производят сле­дующим образом. Переключатель В1 устанавливают в положение «ТЛФ». На управляющей сетке лампы Л2 перемещением движка потенциометра R12 влево (по схеме рис. 1) устанавливают минимальное отрицатель­ное смещение. К выходу передатчика — гнезду «Ант. пер.» подключают эквивалент нагрузки — лампу накали­вания мощностью 25 Вт, напряжением 127 В. Конден­сатор С23 устанавливают на максимум емкости, а кон­денсатором С22 настраивают выходной контур L3, С22, С23 в разонанс с частотой возбудителя по наибольше­му свечению лампы накаливания или минимальному току через миллиамперметр ИП1. В этом положении рекомендуется уточнить настройку контура L2 С9С11 по наибольшему току через миллиамперметр.

Добившись настройки выходного контура, нужно подобрать наивыгоднейшую связь с антенной цепью. С этой целью, постепенно уменьшая емкость конден­сатора С23 и подстраивая выходной контур конденса­тором С22, доводят свечение лампы накаливания до максимального. Максимальное свечение указанной лампы, соответствующее выделению наибольшей мощ­ности в эквиваленте антенны при настройке выходного контура в резонанс, должно точно совпадать с мини­мумом анодного тока, наблюдаемым по миллиампер­метру ИП1-. Если такого совпадения нет, следует по­добрать величину емкости конденсатора Сн путем под­гибания металлической полоски к баллону Л2 или от­гибанием от него. При нормальной работе возбудите­ля и выходного каскада, минимальный анодный ток последнего обычно составляет 70 — 80 мА.

После настройки выходного каскада L3 С22, С23 и подбора оптимальной связи с антенной устанавлива­ют рабочий режим передатчика. Для этого с помощью потенциометра R12 увеличивают отрицательное смеще­ние на управляющей сетке .лампы Л2 до величины, при которой анодный ток Л2 уменьшится вдвое. Получен­ную величину анодного тока Iа0 необходимо запом­нить. При подключении к передатчику реальной ан­тенны связь с нею необходимо подобрать такой, что­бы анодный ток выходного каскада был равен установ­ленному ранее значению Iа0.

Для проверки работоспособности модулятора в гнездо «МК.» включают микрофон, а к левому аноду лампы Л5, через конденсатор емкостью 0,5 — 1 мкФ подключают высокоомные телефоны. При нормальной работе модулятора разговор перед микрофоном дол­жен громко и без искажений прослушиваться в теле­фонах.

Глубина модуляции устанавливается с помощью по­тенциометра R18 путем контроля качества модуляции . на простейший детекторный приемник, либо по милли-амперметру ИП1. При нормальной модуляции, показа­ния миллиамперметра на самых громких звуках не должны изменяться более чем на 5 — 10%. Дальней­шее увеличение глубины модуляции приведет лишь к искажениям и расширениям полосы частот, занимаемой передатчиком в эфире.

Для предупреждения появления при передаче фона переменного тока микрофонные цепи надо тщательно экранировать.

Закончив налаживание передатчика в телефонном режиме, проверяют его работу телеграфом. Если дан­ные элементов делителя R11 — R14 соответствуют реко­мендуемым, то обычно никакого дополнительного на­лаживания не требуется. Затем передатчик вставляют в кожух и с помощью контрольного приемника градуи­руют шкалу конденсатора настройки С5 (блока С5, С8) по частоте.

После завершения всех указанных выше работ, вме­сто эквивалента антенны подключается реальная антенна и подбирается, как уже говорилось, необходимая связь с антенной, при которой анодный ток лампы Л2 будет равен установленной ранее величине Iа0.

Более подробные материалы по работе, настройке и налаживанию любительских передатчиков Вы най­дете, ознакомившись со следующей литературой:

— С. Матлин «Портативный передатчик», «Радио» № 11, 1967 г., стр. 26 — 28;

— Г. Джунковский, Я. Лаповок «KB передатчик третьей категории», «Радио» № 10, 1967 г., стр. 17 — 20,. 2-я стр. вкладки и «Передатчик начинающего ультра­коротковолновика» № 1, 1968 г., стр, 14 — 16, 1-я стр. вкладки.

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