Войти Регистрация

Войдите в свой аккаунт

Логин *
Пароль *
Запомнить меня

Создать аккаунт

Поля, отмеченные звездочкой(*) обязательны.
 
Суббота, 19 февраля 2011 20:10

Коротковолновый трансивер UR5LAK

Оцените материал
(4 голосов)
Коротковолновый трансивер UR5LAK - 3.8 out of 5 based on 4 votes

При разработке данной конструкции, ставилась цель создать относительно несложный и недорогой аппарат, достутный для повторения радиолюбителями средней квалификации, из доступной элементной базы. В то же время аппарат обладает высокими техническими параметрами и превосходит трансиверы с подобной схемотехникой. По эфиру было собрано много материалов на эту тему. За основу были взяты идеи собранные в трансивере “Урал-84М”, как наиболее простые, отработанные и с достаточно высокими параметрами.

Трансивер был сделан в домашних условиях, с использованием “минимума” приборов и инструмента. Корпус был разработан группой радиолюбителей. Партия корпусов была изготовлена на оборонном предприятии.

Трансивер предназначен для проведения радиолюбительских радиосвязей в диапазоне коротких волн. Он представляет собой конструкцию с одним преобразованием частоты и содержит девять функционально законченных блоков. Аппарат может быть базовым при создании УКВ трансиверов.

Основные параметры

  • диапазоны 1.8, 3.5, 7, 10, 14, 18, 21, 24, 27, 28, 29 МГц;
  • чувствительность приемного тракта в SSB-режиме при отношении с/ш 10 дБ не хуже 0,25 мкВ;
  • двухсигнальная избирательность при расстройке сигналов 20 кГц не менее 80 дБ;
  • диапазон регулирования АРУ 94 дБ;
  • входное и выходное сопротивление 50 Ом;
  • избирательность 70…80 дБ;
  • полоса пропускания тракта ПЧ в режиме SSB 2,6 кГц, в режиме CW 0,6 кГц;
  • выходная мощность передающего тракта 25…30 Вт;
  • уровень внеполосных излучений не хуже 35 дБ;
  • подавление несущей и второй боковой полосы не менее 60 дБ;
  • выходная мощность УНЧ 2 Вт на 8 Ом;
  • стабилизированное напряжение питания +15 В, -15 В, +38 В;
  • потребляемая мощность от сети ~220 В в режиме приема 20 Вт, в режиме передачи (CW) при номинальной выходной - 80Вт;
  • габариты 340х130х260 мм (ШхВхГ), Вес около 9 кг.

К аппарату можно подключить усилитель мощности (РА) с релейной коммутацией диапазонов (разъем для подключения внешнего РА на схеме соединений не показан). Трансивер может работать совместно с внешним ГПД или синтезатором частоты.

Галерея трансивера:

{morfeo 1}

Схема соединений

Схема трансивера UR5LAK

Для увеличения кликните на изображение

Трансивер выполнен по схеме с одним преобразованием частоты. Общими узлами трансивера в режиме приема-передачи являются: фильтр нижних частот (А1), диапазонные полосовые фильтры (А3), генератор плавного диапазона (А4), обратимый пассивный высокоуровневый балансный кольцевой смеситель и согласующий каскад на мощном полевом транзисторе VT2, основной кварцевый фильтр ZQ1 (А8).

На схеме рис.1 показаны основные соединения, показывающие функционирование блоков трансивера. Остальные межблочные соединения и соединения переключателей, органов управления и некоторых разъемов осуществляются согласно электрических схем блоков.

Переключение узлов с приема на передачу и обратно осуществляется электронным коммутатором TX/RX (А9), а также контактами реле К19.1 (А1), К5.1 (А2).

В режиме приема сигнал с антенного разъема XW1 через фильтр нижних частот (А1), ступенчатый аттенюатор (А2) и диапазонные полосовые фильтры (А3), включаемого усилителя высокой частоты (А6) поступает на пассивный высокоуровневый балансный кольцевой смеситель на VD1-VD8 (А8). На этот же смеситель подается напряжение от генератора плавного диапазона (А4) предварительно усиленное широкополосным усилителем на транзисторе VT1 (А8). Преобразованный сигнал проходит через согласующий обратимый каскад на мощном полевом транзисторе VT2, основной кварцевый фильтр ZQ1. Далее поступает на усилитель промежуточной частоты, детектируется и усиливается усилителем низкой частоты, выполненным на микросхеме DA1 и с него на громкоговоритель.

В режиме передачи происходит соответствующее переключение функциональных узлов, что делается либо вручную, либо системой голосового управления VOX. Сигнал с микрофона, усиленный узлом А7, поступает на устройство голосового управления, которое управляет электронным коммутатором TX/RX (А9), а также на балансный модулятор VD1VD2, на который подается напряжение с опорного кварцевого генератора. Сформированный сигнал DSB через эмиттерный повторитель поступает на усилитель VT3 (А8), проходит кварцевый фильтр ZQ1, где выделяется напряжение промежуточной частоты с верхней боковой полосой частот. Пройдя согласующий каскад на мощном полевом транзисторе VT2 и пассивный высокоуровневый балансный кольцевой смеситель, на другой вход которого подано напряжение генератора плавного диапазона. Выделенный полосовыми фильтрами (А3), сигнал рабочей частоты поступает на усилитель (А2) и далее усиливается по мощности в блоке (А1), через ФНЧ поступает в антенну через XW1.

Формирование телеграфного сигнала в трансивере производится с помощью манипулируемого кварцевого генератора на VT5 (А7), который подключается вместо устройства формирования сигнала DSB.

Трансивер выполнен по блочному принципу. На схемах нумерация элементов в каждом блоке своя.

Диапазонные полосовые фильтры (ДПФ), блок А3

Трансивер UR5LAK

Для увеличения кликните на изображение

рис.2

 

ДПФ повторены от трансивера RA3AO ([8], с.49). Выбор трехконтурных диапазонных полосовых фильтров производится кнопочными переключателями “BAND” SA1-SA8 с зависимой фиксацией типа П2К (рис.1). Переключатель первоначально был предусмотрен только на восемь диапазонов. Для всех девяти диапазонов, была разработана схема "два П2Кà три диапазона" (рис.3), позволяющая при одновременном включении двух переключателей П2К SA3 и SA4 ("7 МГц" и "10 МГц") включать диапазон 24 МГц, а при необходимости - 27 МГц.

3

рис.3

Коммутация диапазонных фильтров (А3) осуществляется с помощью реле К1-К18 типа РЭС49 (рис.2).

Контуры расположены в один ряд. Каркасы на низкочастотные диапазоны - диаметром 7 мм, на высокочастотные - 12 мм с подвижными катушками [5]. Размер блока 172х83х31 мм.

Основная плата, блок А8

Трансивер

Основная плата трансивера

6

НЧ фильтр

Для увеличения кликните на изображение

На плате собраны: обратимый пассивный высокоуровневый балансный кольцевой смеситель, широкополосный усилитель генератора плавного диапазона (ГПД), диплексер, согласующий каскад на мощном полевом транзисторе VT2, основной и подчисточный кварцевые фильтры, тракт УПЧ, детектор и усилитель низкой частоты.

Сигнал при приеме поступает на первичную обмотку трансформатора Т3 (А8-1, рис.4). Преобразованный сигнал снимается со средней точки вторичной обмотки Т3. Напряжение генератора плавного диапазона усиливается широкополосным усилителем на транзисторе VT1 и подается на первичную обмотку трансформатора Т2.

За обратимым пассивным высокоуровневым балансным смесителем VD1-VD8 (КД922) стоит диплексер представляющий собой цепь из последовательно соединенных R51 и контура L1C4 настроенного на частоту ПЧ (L1=0,4 мкГн, С4=750 пФ для ПЧ=8786кГц).

На мощном полевом транзисторе VT2 собран каскад согласования смесителя с кварцевым фильтром. Транзистор типа КП905 применен благодаря его хорошим шумовым параметрам и линейности. При приеме каскад работает усилителем с общим затвором, входное сопротивление его имеет активный характер и постоянно в широком диапазоне частот. Согласование с кварцевым фильтром обеспечивается с помощью трансформатора Т4.

УПЧ приемника состоит из трех каскадов, выполненных на двухзатворных малошумящих полевых транзисторах КП327 (VT4, VT5 – А8-1 на рис.4 и VT6 – А8-2 на рис.5). Между вторым и третьим УПЧ включен подчисточный кварцевый фильтр ZQ2 (А8-2, рис.5) с переключаемой полосой для SSB и CW. Три каскада УПЧ охвачены АРУ. Далее - кольцевой смесительный детектор на диодах КД922 (VD12-VD15). С выхода детектора сигнал для уменьшения уровня шумов проходит через НЧ фильтр с полосой 300-2800 Гц (А8-3, рис.6). Затем, через диплексер на RC цепочке, сигнал поступает на усилитель НЧ выполненный на микросхеме DA1 (TDA1013B). Регулировка громкости осуществляется изменением напряжения на выводе 7 микросхемы. С вывода 2 сигнал через разделительный конденсатор поступает на головные телефоны или громкоговоритель.

На транзисторе КТ815 (VT7), выполнен электронный ключ, с помощью которого шунтируется тракт НЧ трансивера в режиме передачи.

Схема АРУ выполнена на транзисторах серии КТ3102 (VT8-VT11). На VT8,VT9 собран усилитель АРУ, сигнал на который подается до УНЧ, в результате чего исключена зависимость работы схемы АРУ от положения потенциометра “Усиление НЧ”. Выключение АРУ производится замыканием на “корпус” базы транзистора VT10 не на прямую, а через сопротивление 3,3 кОм (R61), что дает возможность защитить Вас от мощного сигнала соседа. В этом случае АРУ сработает. На базу транзистора VT11 через развязывающий резистор R67, подается напряжение с ручного регулятора “Усиление ПЧ”. К эммитеру этого транзистора, через подстроечный резистор R70, подключается прибор 100 мкА (S-метр).

Подбором резистора R51 добиваются максимального усиления каскада на VT8 при минимуме шумов.

Основные характеристики микросхемы TDA1013B (PHILIPS):

  • раздельные предварительный усилитель (ПУ) и усилитель мощности (УМ), защита от КЗ и термозащита;
  • встроенная система регулировки громкости постоянным напряжением в диапазоне более 80 дБ, при изменении управляющего напряжения от 2 В до 6,5 В;
  • минимальное количество внешних компонентов;
  • простой и дешевый радиатор;
  • нет щелчков при включении и выключении;
  • Uпит. - от 10 В до 40 В, Рвых.=4 Вт, Rн.=8 Ом;
  • недорогая (0,5 $) и достаточно качественная микросхема.

Наличие предварительного усилителя с электронной регулировкой усиления, позволяет максимально сократить протяженность цепей от детектора до УНЧ, что позволяет резко уменьшить наводки на входные цепи и возможность самовозбуждения.

Наличие раздельного выхода ПУ и входа УМ позволило включать активный CW/Notch фильтр между этими каскадами. Для этого снимают перемычку J1 и вход CW/Notch фильтра (А8-5, рис.7) подключают к т.1, а выход – к т.2.

Для увеличения затухания вне полосы прозрачности в тракте ПЧ применен подчисточный четырех кристальный фильтр ZQ2. Подчисточный фильтр обрезает шумы, вносимые всеми предварительными трактами. В фильтре ZQ2 полоса пропускания может переключаться с помощью реле типа РЭС-49. В режиме SSB она равна 2,6 кГц, а в режиме CW полоса сужается до 600 Гц.

Фильтры ZQ1 и ZQ2 выполнены из часто встречающихся кварцев в корпусе Б1.

При передаче с транзисторов УПЧ VT4VT5VT6 снимается коммутирующее напряжение ТХ (0 В), RX (+15 B).

На транзисторе КП350 (VT3) собран регулируемый усилитель, работающий в режиме передачи SSB или CW сигнала. Регулировка усиления каскада производится изменением напряжения на втором затворе VT3 и достигает глубины более 40 дБ. При желании на второй затвор этого транзистора можно завести напряжение ALC. Потом сигнал проходит через кварцевый фильтр ZQ1, поступает на согласующий каскад VT2, работающий в данном случае истоковым повторителем и далее в обратимый пассивный высокоуровневый балансный смеситель VD1-VD8, осуществляющий перенос на рабочую частоту. Преобразованный сигнал снимается с первичной обмотки трансформатора Т3 на полосовые фильтры узла А3.

На основной плате проводились эксперименты: было оставлено только два каскада УПЧ, а каскад усилителя АРУ на VT8 типа КТ3120Е дополнительно использовался как предварительный усилитель низкочастотного сигнала перед микросхемой DA1 УНЧ. Основные параметры практически не изменились. Только диапазон регулирования АРУ уменьшился.

Активный CW/Notch фильтр, А8-5

CW фильтр

Фильтр устанавливается в низкочастотном тракте трансивера после предварительного каскада УНЧ между точками 1 и 2 (А8-2, 6 ножка микросхемы DA1) вместо перемычки J1 и предназначен для выделения телеграфных сигналов (режим CW) или для ослабления (подавления) мешающих тональных сигналов при работе в телефонном режиме (SSB) – режекторный (Notch) фильтр.

Notch фильтр очень эффективен как защита от различных “несущих”, которыми насыщен радиолюбительский эфир, особенно на низкочастотных диапазонах.

Включается фильтр переключателем SA2 (П2К) с одновременной подачей напряжения питания, в выключенном состоянии он обесточен и переводится в положение “Обход”.

Выбор режима осуществляется переключателем SA1 “NOTCH/CW” типа П2К. При переключении режимов фильтра резонансная частота не изменяется. Коэффициент передачи фильтра около единицы.

Сдвоенный резистор R4 “Центральная частота” устанавливает значение центральной частоты селекции или режекции. Резистором R8 “Полоса” можно в небольших пределах менять ширину полосы пропускания или ширину полосы режекции в зависимости от условий приема. В режиме передачи НЧ тракт трансивера используется для самопрослушивания, поэтому применено реле К1, отключающее фильтр при передаче.

Подстроечные резисторы: R4 (сдвоенный) 2х47 кОм (группы “Б” или “В”), R8 (типа СП3-4аМ) и переключатели типа П2К установлены на передней панели и соединяются с платой экранированным жгутом.

Правильно собранный и настроенный фильтр в режиме "Notch" не должен оказывать существенного влияния на разборчивость и качество принимаемых сигналов радиостанций, работающих в телефонном (SSB) режиме. Питание фильтра осуществляется от однополярного источника +15В.

Плата фильтра изготовляется из одностороннего стеклотекстолита. Конденсаторы КМ и К50-35. Резисторы МЛТ-0,125. Конденсаторы С3 и С5 нужно подобрать с одинаковой емкостью и не должны отличаться друг от друга более чем на 5% и быть термостабильны.

Вместо активного CW/Notch фильтра может быть установлен НЧ CW фильтр А8-4 (рис.8), схема которого выполнена на операционных усилителях DA1,DA2 К140УД7.

Усилитель высокой частоты (УВЧ), А6

9

Чувствительность трансивера без УВЧ достаточно высока – 0,25 мкВ. Тем не менее, для работы на ВЧ диапазонах полезно использовать УВЧ, который включен между ДПФ и основной платой. Он может быть задействован как в режиме приема, так и на передачу. Его коэффициент усиления 10-20 дБ. На НЧ диапазонах приходится пользоваться аттенюатором, а вот на ВЧ диапазонах, особенно с примитивными антеннами, УВЧ необходим. Включается переключателем SA22.1 “+10дБ”.

УВЧ представляет собой широкополосный усилитель на транзисторе КТ610, нагрузкой которого служит автотрансформатор, изготовленный на ферритовом кольце проницаемостью 600-1000, и размерами 10x6x4,5 мм (10х6х5). Обмотки содержат по 7 витков, их наматывают одновременно двумя свитыми между собой проводами ПЭЛШО-0,31 – 0,35 (ПЭВ-2 0,31 – 0,35). Шаг скрутки 10 мм.

Отрицательная частотно-зависимая обратная связь в эмиттерной цепи транзистора VТ1 (КТ610) влияет на коэффициент усиления на частоте 22–24 МГц. Ток покоя каскада 30–35 мА.


Генератор плавного диапазона (ГПД), А4

Схема ГПД

рис.10

ГПД выполнен по схеме “Урал 84-м” c доработкой и добавлена цифровая автоподстройка частоты (ЦАПЧ) от ЦШ "Герань-2". Для получения идеальной синусоиды добавлен в цепь истока транзистора VT1 резистор R4, который подбирается отдельно на каждый диапазон.

Между переключателем диапазонов SA1-SA8 (рис.1) и ГПД включается схема дешифратора (рис.11). Его монтажная схема изображена на рис.12.

11

12

рис.12

Питание генератора осуществляется от отдельного стабилизатора напряжения микросхема DA1 типа 78L09. Конденсатор переменной емкости (КПЕ) шести секционный (ИП2.030.121-01). Его габариты 145х145х50 мм.

ГПД собран на двух печатных платах (на одной – три ГПД для диапазонов 3,5; 14; 28 МГц, на другой – 1,8; 7; 18 МГц) и они расположены в отсеках с двух сторон КПЕ, размеры плат 46х123 мм. Монтаж выполнен на опорных точках, которые образованы кольцевыми канавками, вырезанными в фольге [2]. Катушки индуктивности применены от радиостанции “Маяк”, только для диапазона 14 МГц катушка самодельная.

А-4-2. Внешний ГПД

В данном трансивере предусмотрено подключение внешнего ГПД, что позволяет проводить радиосвязи на разнесенных частотах. Внешний ГПД подключается через разъем Х8 "VFO-2" типа CР-50 с помощью реле К1, К2 типа РЭС-55А переключателем SA31 "VFO-2" (рис.10).

Для получения высокой стабильности частоты, конструкция блока должна быть жесткой, с минимумом переключений в самом автогенераторе. Очень подходит для этих целей, блок ГПД от радиостанции Р-107М. К нему только добавлен делитель частоты (прим. ред.: см., например, "РХ" №2/2004, с.34).

В качестве внешнего или основного ГПД может использоваться синтезатор частоты.

А-5. Цифровая шкала (ЦШ)

В качестве цифровой шкалы используется готовое изделие "Герань-2", разработанное Владимиром Тищенко (UR5MI), которое включает в себя цифровую шкалу, цифровую АПЧ, телеграфный ключ с памятью, часы, индикатор расстройки.

Основные технические характеристики:

  • шкала-частотомер - четыре диапазона измеряемых частот от 100 кГц до 209,5 МГц, чувствительность на диапазонах от 40 мВ до 400 мВ, максимальное входное напряжение не более 3 В.
  • входное сопротивление 500 кОм;
  • количество запоминаемых ПЧ – 16;
  • допустимый диапазон для ПЧ 0-209,5 МГц;
  • функции с изменяемой частотой вх.сигн+ПЧ, вх.сигн-ПЧ, ПЧ- вх.сигн;
  • внешнее напряжение для системы АПЧ 0-24 В;

Автоматический телеграфный ключ:

  • скорость зн/мин 20-200;
  • отношение точки–тире 2,0-6,5;
  • количество и объем памяти - 3 страницы по 1024 символа, 1 страница 760 символов;
  • диапазон синтезируемых чисел для работы в CONTEST – 0000-9998;
  • питание 9-14 В 100 мА.

Часы: точность хода не хуже 0,4 Сек/сут.

Ранее использовалась ЦШ по схеме [4] с добавление схемы ЦАПЧ [10].

Электронный коммутатор TX/RX, А9

13

14

рис.13

Коммутатор выполнен на транзисторах VT1-VT4 и мощных транзисторах VT5-VT8. От подобных известных схем отличается тем, что не требует тщательного подбора элементов и налаживания, практически сразу работает. Мощные транзисторы VT5-VT8 не греются [7]. Транзисторы VT10, VT9 входят в систему VOX, VT11 – anti-VOX. R1 подстроечный резистор, которым устанавливается время задержки системы VOX, R12 – порог срабатывания системы VOX, R18 – порог anti-VOX.

Управление коммутатором может происходить от педали через разъем ХS10, компьютера, переключателя “SEND” на передней панели или от электронного автоматического, как встроенного, так и внешнего телеграфного ключа, которые воздействуют на систему VOX, при этом осуществляется полудуплексная работа трансивера.

Напряжения +15 В RX/0 B TX и 0 B RX /+15 В TX, формируемые коммутатором, поступают в узлы трансивера.

Схемы формирователей SSB и CW, А7

Формирователь SSB сигнала

Для увеличения кликните на изображение

рис.14

На транзисторе VT1 собран опорный кварцевый генератор (ОКГ). L1 и С17 служат для точной устоновки частоты ZQ1, ZQ2 ОКГ (LSB/USB) на нижний или верхний скаты характеристики кварцевого фильтра ZQ1(A8). Транзистор VT2 – буферный каскад, с которого сигнал опорного генератора поступает на основную плату А8 на кольцевой смесительный детектор на диодах КД922 (VD12-VD15).

На транзисторе VT3 собран усилитель ОКГ с которого сигнал поступает на балансный модулятор на варикапах VD1, VD2 и трансформаторе Т1 на ферритовом кольце. Модулятор имеет высокую линейность и позволяет подавить несущую частоту не менее чем на 50 дБ. Баланс достаточно легко получается, если уделить внимание подбору варикапов, лучший вариант, если они “почти” одинаковые. Регулировкой резисторов R18 (грубо) и R15 (точно) производится балансировка модулятора по наибольшему подавлению несущей частоты ОКГ.

Усилитель звуковой частоты выполнен на операционном усилителе DA1, с выхода которого усиленное напряжение низкой частоты поступает на среднюю точку обмотки L3 трансформатора Т1 балансного модулятора. С помощью подстроечного резистора R21 устанавливается необходимое усиление микрофонного УНЧ. Далее НЧ сигнал через эмиттерный повторитель VT6 поступает в систему голосового управления (VOX). Каскад на транзисторе VT5 – манипулируемый телеграфный гетеродин, его частота стабилизирована кварцевым резонатором ZQ3 и должна быть на 800-900 Гц выше частоты опорного кварцевого генератора. Частота попадает в полосу прозрачности кварцевого фильтра ZQ1. Включение кварцевого фильтра в тракт формирования сигнала CW гарантирует полное отсутствие побочных излучений за полосой пропускания фильтра. Особенность телеграфного гетеродина - “мягкое” ключевание и возможность управления его работой от компьютера через известную схему ключа, приводимую в любом “хелпе” программ цифровых видов связи.

В зависимости от вида работы, телефон или телеграф, на VT4 подается через контакты К1.1 реле К1 напряжение либо от балансного модулятора (SSB) или от манипулируемого телеграфного гетеродина (CW). С эмиттера VT4 сигнал поступает для дальнейшего преобразования на основную плату А8.

Формирователи SSB и CW сигналов собраны на плате 64х134 мм.

Микрофонный усилитель ограничитель, А7.2

Микрофонный усилитель

На транзисторе VT1 выполнен малошумящий микрофонный усилитель. Переменный резистор R4 - регулятор уровня усиления в тракте усилителя–ограничителя речевых сигналов. На микросхеме DA1 собран фазовый ограничитель речевых сигналов. DA1.1 используется как усилитель, а DA1.2 как фазоинвертор. Четыре фазосдвигающие цепочки С9R12, С10R13 и т.д. обеспечивают относительные фазовые сдвиги 0, 30, 60 и 90 градусов. Далее напряжение сигналов четырех каналов ограничиваются на уровне 0,6 В двухсторонними диодными ограничителями VD1-VD8.

Схема микрофонного усилителя ограничителя заимствована в [5, с.69-71].

Предварительный усилитель мощности, А2

Предварительный усилитель мощности передатчика

рис.16

Предварительные каскады передатчика выполнены на транзисторах VT1(КТ610), VT2(КП907А). На плате также расположен ступенчатый аттенюатор приемника, коммутирующее реле К5.

Реле К1-К4 (РЭС-49) включают звенья аттенюатора "–10 дБ" (R1-R3), "–20 дБ" (R4-R6) и "–30 дБ" (R1-R6). Управление аттенюатором производится переключателем на передней панели SA22 “ATTENUATOR”, имеющим положения “+10 дБ”, “-10 дБ”, “-20 дБ”, “-30 дБ”. Далее в режиме RX сигнал проходит через нормально замкнутые контакты К5.1 реле К5 и поступает на ДПФ (А3).

Каскад на транзисторе VT3 – электронный ключ с задержкой, необходимой для коммутации антенной цепи в узле А1. Аттенюатор отделен от предварительного усилителя мощности экранирующей перегородкой. Размер платы 90х73 мм.

Усилитель мощности (УМ), А1

Усилитель мощности для трансивера


рис.17

Усилитель мощности выполнен на полевом транзисторе КП904A (VT1), со схемой защиты транзистора на диодах VD3, VD4-VD10 и диапазонными фильтрами низких частот (ФНЧ), которые собраны по схемам двухзвенных ФНЧ пятого порядка (схема фильтра Чебышева с Ар=0,1 дБ), и обеспечивают затухание второй гармоники до 30-35 дБ. Фильтры работают на прием и на передачу. Для каждого диапазона применены отдельные фильтры, для переключения используются реле РЭС-10 или их герметизированный аналог РЭС-34. При исправных деталях и правильном монтаже ФНЧ в настройке не нуждаются. Как показал опыт, в случае применения новых реле, они работают надежно.

Напряжение сигнала с рабочей частотой от предварительного усилителя мощности поступает на затвор полевого транзистора VT1 и усиливается до мощности 25-30 Вт. Через контакты К19.1 реле К19 (рис.15), замкнутые во время передачи, усиленный сигнал проходит через ФНЧ и поступает в антенну через XW1 (рис.1). Резистор R5 служит для установки начального тока транзистора. Ток покоя должен быть 150-300 мА. Повысить надежность работы УМ на полевом транзисторе КП904 удалось, применив защиту.

Защита полевого транзистора VT1 (КП904) по затвору осуществляется с помощью ограничителя на стабилитроне VD3 типа КС515А и мостовой схемы из диодов VD4-VD7 типа КД510А. Напряжение пробоя стабилитрона равно 15 В, хотя можно применить стабилитрон и на меньшее напряжение. Защита транзистора VT1 от перенапряжения на стоке осуществляется с помощью ограничителя на стабилитроне VD10 типа Д817Б (68 В). Напряжение пробоя стабилитрона равно максимально допустимому напряжению на коллекторе. Диоды VD8, VD9 типа КД510А с малой емкостью, так как емкость стабилитрона велика. Для большей надежности в качестве диодов VD8, VD9 лучше использовать КА507А или им подобные. Напряжение пробоя стабилитрона нужно выбирать на 3-5 Вольт ниже максимально допустимого напряжения сток-затвор полевого транзистора. В ключевом режиме усилителя импульсный ток через стабилитрон может составлять десятки и сотни миллиампер, хотя средний ток в 10-20 раз меньше.

Назначение цепочки R7C6 такое же, как и R20C14 на рис.16 (А2) – это обратная связь и к элементам защиты не относится.

В режиме приема с разъема XW1 сигнал проходит диапазонные ФНЧ и через нормально замкнутые контакты К19.1 реле К19 типа РЭС-55 поступает на диапазонные полосовые фильтры (А3).

Размер блока УМ 160х95х40 мм. УМ находится в экранированной коробке. Крепится на заднюю стенку-радиатор, размером 340х130 мм, толщиной 6 мм, ребра 3х130х10 мм, ребер всего 23 и расстояние между ними 8 мм. Ребра начинаются в 48 мм от края.

Блок питания (БП), А0

Блок питания для трансивера

рис.18

Блок питания КВ трансивера выполняется навесным монтажом. Микросхемы стабилизаторов DA1, DA2 и транзистор VT1 (КТ908) крепятся на заднюю стенку-радиатор. Между коллектором VT1, корпусом микросхемы DA2 (К142ЕН3) и радиатором устанавливаются слюдяные прокладки.

Трансформатор БП выполнен на тороидальном сердечнике. При низком напряжении сети (ниже 195 Вольт) в трансформаторе Т1 предусмотрен вывод 2. Стабилизаторы напряжения +15 В и +38 В выполнены на базе микросхем 142 серии. Между входом и выходом стабилизатора +38 В включен регулирующий транзистор VT1 (КТ908), позволяющий увеличить ток стабилизации до 5 А.

Стабилизированный источник +15 В служит для питания всех основных цепей трансивера. Напряжение –15 В используется для питания микрофонного усилителя ограничителя и запирания полевого транзистора УМ VT1.

Внешние разъемы

Внешние разъемы рассчитаны на подключение сети (ХР11), антенны (XW1), заземления (Х2), микрофонно-телефонной гарнитуры (XS3), компьютерного входа и выхода со звуковой карты (XS4), манипулятора внутреннего телеграфного ключа (XS7), внешнего телеграфного ключа (XS5), внешнего усилителя мощности (XS6), педали или РТТ от компьютера (XS10), телефонов (XS9), динамика (XS12). Все разъемы размещены на задней стенке-радиаторе трансивера, только XS3 на лицевой панели аппарата.

Конструкция

Перед установкой радиоэлементов на платы необходимо проверить их исправность. Еще раз обращаем внимание на качественное изготовление широкополосных трансформаторов (особенно соблюдение полярности при соединении обмоток). Перед включением плат тщательно проверяют правильность монтажа. Все подстроечные резисторы «устанавливают» на максимальное значение сопротивления.

Большинство деталей трансивера размещены на печатных платах. Они изготовлены из двухстороннего стеклотекстолита, где в качестве общего провода используется слой фольги со стороны установки деталей и одностороннего (для А3, А4, А7-2, А9) фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5–2 мм. Отверстия со стороны деталей в двустороннем стеклотекстолите раззенковуются для исключения замыкания на общий провод.

Платы узлов А1-А9 съемные. С монтажным жгутом они соединены с помощью разъемов X1, X2, X3 и т.д. от телевизоров 3УСЦТ. Разъемы устанавливаются на печатные платы через изолирующие прокладки.

Разъемы XS “MIC/PHONES”, “COMPUTER”, “РА”, “МАНИПУЛЯТОР”, “КЛЮЧ”, “ПЕДАЛЬ” – СГ-5, XW1 – CP-50-73ф, XS9, XS12 – телефонные розетки, Х2 – клема-зажим. Постоянные резисторы типа С1-4, С2-23, МЛТ-0,125, МЛТ-0,25, подстроечные резисторы СП4-1, СПЗ-38Б, переменные резисторы типа СП3-12а. Конденсаторы - типов К10-7В, КЛС, КТ или КМ. Подстроечные конденсаторы - КТ4-21 (регламентирован ТКЕ), КТ4-23, КТ4-25. Конденсаторы задающего генератора в блоке А4 (ГПД) - типа КСО или СГМ (группа Г). Микротумблеры МТ-1, МТ-3, МТД1, П1Т3-1В, выключатель сети - ПКн41-1-2.

Реле РЭС-49, РЭК-23, РЭС-10 или их герметизированный аналог РЭС-34, РЭС-55А (все 12 В). ВЧ дроссели унифицированные тип ДМ-0,1, Д-0,1, Д-0,6 значение индуктивности указано на схемах. Их можно изготовить самостоятельно на ферритовых кольцах М1000НМ (К7´4´2), намотав проводом ПЭЛШО-0,16 по 30 и 50 витков соответственно для индуктивностей 50 и 100 мкГн. Дроссели L2, L3, L4 (А8-1) могут иметь индуктивность 20-100 мкГн. Для монтажа используется провод марки МГТФ.

В качестве фильтра основной селекции применен самодельный кварцевый фильтр. Кварцевые фильтры ZQ1, ZQ2 выполнены в отдельных экранированных и хорошо пропаянных коробках на резонаторах типа Б-1.

В трансивере можно использовать промышленный или самодельный фильтр с центральной частотой в интервале от 5 до 10 МГц и полосой пропускания около 3 кГц. При этом нужно только будет соответствующим образом изменить частоты перестройки ГПД.

Из конструкции верньера (от Р-311 или подобных) удаляется трехпалый фланец с отверстиями для крепления, и он крепится непосредственно на переднюю панель, которая в месте крепления имеет толщину 2 мм (выфрезеровано в 5 мм передней панели).

Ток через диоды СМ1 VD1-VD8 (КД922) должен доходить до 50 мА (чем больше ток, тем лучше динамический диапазон).

Ферритовые кольца трансформаторов, через которые проходит постоянный ток, должны быть обязательно серии НН.

В РА блок А1 реле РЭС-10 работающие на ВЧ диапазонах желательно использовать более современные, с меньшей паразитной емкостью контактов на обмотку и корпус.

Для фильтрации гармоник на выходе усилителя мощности применяются двухзвенные фильтры нижних частот (ФНЧ).Монтаж ФНЧ выполняется на печатной плате. Фольга со стороны установки деталей оставлена и выполняет роль общего провода. Отверстия со стороны фольги необходимо зенковать.

Для изготовления катушек ФНЧ (А1)применяются половинки (чашечки) от сердечников СБ-12А, которые используются как кольцо без всяких переделок. Намоточные данные катушек индуктивности приводятся в таблице 1.

Диапазон,
МГц

Обозначение

Индуктивность, мкГн

Витки

Провод

1,9

3,5

7,0

10

14

18

21

24

28

L1,L2

L3,L4

L5,L6

L7,L8

L9,L10

L11,L12

L13,L14

L15,L16

L17,L18

4,1

2,45

1,3

1,15

0,57

0,5

0,5

0,32

0,32

24

15

8

7

6

5

5

4

4

ПЭВ-2 0,5

ПЭВ-2 0,7

ПЭВ-2 0,7

ПЭВ-2 0,7

ПЭВ-2 0,7

ПЭВ-2 0,7

ПЭВ-2 0,7

ПЭВ-2 0,7

ПЭВ-2 0,7

 

Данные на диапазонные полосовые фильтры (А3) приведены в таблице 2.

Диапазон,
МГц

Число витков

Емкость,пФ

Диаметр провода, мм

Зазор”а” между L1-L2 и L2-L3 мм

Диаметр каркаса, мм

 

L1, L3

L2

C1, C8

C3, C7

C5

     

1,8

90

84

150

51

430

0,17

0,5

7

3,5

62

50

110

33

330

0,17

0,5

7

7

31

25

51

75

270

0,29

3

7

10

25

20

36

68

200

0,35

4

7

14

13

10

27

30

100

0,64

4

12

18

13

10

20

30

62

0,64

4

12

21

13

10

15

15

47

0,64

4

12

24

12

9

15

13

39

0.64

4

12

28

10

8

15

10

33

0,8

1,5

12

 

В таблице 3 приведены данные намотки остальных элементов.

Блок

Обозначение

Число витков

Каркас, магнитопровод

Марка провода

Примечание

А-1

Т1 L7, L8

2х9

М300НН К32х16х8

МГТФ 0,14

Намотка 6-ю сильно скрученными проводами по 3 провода параллельно

A-2

T1

2х12

1000НН К10х6х3

ПЭЛШО 0,21

Намотка в два провода

T2

3х8

1000НН К10х6х3

МГТФ 0,5

Намотка в три провода

A-6

T1

2х8

1000НН К10х6х3

ПЭЛШО 0,21

Намотка в два провода

A-7

L1

14

Æ5 мм сердеч СЦР

ПЭЛШО 0,21

Намотка рядовая

T1 - L3,
L4

2х15 20

20ВЧ К10х6х3

ПЭЛШО 0,18

L3 в два провода
L4 равномерно поверх L3

A8-1,

A8-2

T1

5+5
2х6

1000НН К10х6х3

ПЭЛШО 0,21

Намотка в два провода
Намотка в два провода

T2,Т5

3х12

1000НН К10х6х3

ПЭЛШО 0,21

Намотка в три провода

T3

3х12

1000НН К10х6х3

ПЭЛШО 0,21

Намотка в два провода

T4

2х14

1000НН К10х6х3

ПЭЛШО 0,21

Намотка в два провода

L6,L9,L10

30

Æ5 Н=20мм
сердечник СЦР

ПЭЛШО 0,16

Намотка рядовая,
Экран 16х16х25мм

L5,L11,L13

4

“-”

“-”

“-”

L12

30

“-”

“-”

“-“

Катушки индуктивности L1 ГПД выполняются в зависимости от используемой ПЧ и в соответствии с его диапазонами работы.

Разделительные трансформаторы Т1 и Т2 (рис.1) могут быть любые разделительные звуковые, например, типовые трансформаторы ТОТ (ТОТ-13, ТОТ-28).

На рис.19 и 20 приведены назначения выводов радиоэлементов, используемых в трансивере.

19

20

Настройку целесообразно начинать с проверки блока питания. Далее настраивают на промежуточную частоту контуры опорного кварцевого генератора и контуры УПЧ. Затем балансируется смеситель формирования DSB сигнала по максимальному подавлению несущей.

Диапазонные полосовые фильтры желательно настраивать с помощью ИЧХ, хотя авторы настраивали по точкам с использованием ГСС и лампового вольтметра. Процедура настройки диапазонных полосовых фильтров достаточно подробно описана в [8].

Ламповые генераторы старых типов, такие как ГСС-6, Г4-18, позволяют производить измерение динамического диапазона до 110 дБ и более. Некоторые транзисторные генераторы, как, например, широко распространенный Г4-102, совершенно непригодны для измерения динамического диапазона высококачественных приемников, как из-за высокого уровня боковых шумов, так и из-за интермодуляции, вызванной нелинейностью выходных цепей генератора [8].

Для предупреждения СВЧ возбуждения полевых транзисторов на стоковый вывод нужно одеть ферритовую бусинку (F.P.) или в разрыв стока добавить резистор 75-100 Ом. Для биполярных транзисторов рекомендуется включение резистора 10-150 Ом непосредственно между выводом базы и остальной частью схемы.

В усилителе звуковой частоты (блок А7)? выполненном на операционном усилителе DA1 (А7), нужно применять только К140УД6 или К140УД7 и нежелательно К140УД1 из-за нелинейных искажений при выходном уровне более 1 вольта и неравномерности частотной характеристики.

Подбором значений резисторов R1 и R5 (блок А7) выставляют коллекторный ток транзистора VT1 равный 5,5 мА, этим добиваются высокой стабильности частоты кварцевого генератора.

На основной плате (А8-1) ток истока транзистора VT2 уставляется подбором резисторов R11 или R* около 30 мА.

Особое внимание следует обратить на форму сигнала гетеродина плавного диапазона. Чем она ближе к чистой синусоиде, тем меньше шумы и выше чувствительность приемника.

При пайке полевых транзисторов с изолированным затвором следует соблюдать особую осторожность. Подробно описано в [9].

Настройка трансивера описана здесь упрощенно. Более подробные рекомендации можно найти в [2-8].

По многочисленным просьбам читателей авторы работают над созданием чертежей печатных плат трансивера, пригодных для массового повторения описанной конструкции. Следите за сообщениями в журнале.

Желаем удачи в сборке и наладке трансивера.
До встречи на диапазонах на Вашем новом аппарате! 73!

Леонид Вербицкий (UR5LAK)
Максим Вербицкий (US4LP)
г.Балаклея, Харьковская область

Литература

1. Ред Э. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике. Москва. Мир. 1990.
2. Першин А. Коротковолновый трансивер «УРАЛ-84». - «Лучшие конструкции 31-й и 32-й выставок творчества радиолюбителей». - М.ДОСААФ, 1989, с.58-70.
3. Жутяев С.Г. Любительская УКВ радиостанция. Москва «Радио и связь» 1981 г. с.23-25.
4. Криницкий В. Цифровая шкала- частотомер: «Лучшие конструкции 31-й и 32-й
выставок творчества радиолюбителей». - М.ДОСААФ, 1989, с.70-72.
5. Доработка ДПФ RA3AO - Радиолюбитель 1995 №5 с.33.
6. Тарасов А. Еще раз об “Урал-84м” - Радиолюбитель 1995 №7 с.28-31.
7. Кабанчук В. RZ9AE. UA9-Альманах (вып. №5, 1999 год).
8.Дроздов В.В. Любительские КВ трансиверы. Москва. Радио и связь.1988 с.136.
9.Вербицкий Л., Вербицкий М., трансвертер “Magicband 50/29 МГц”- Радиохобби 2004 №3 с.32-34.
10. Вербицкий Л. ЦАПЧ для трансивера. Радiоаматор 2004 №3 с.47.
Прочитано 30355 раз

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

scr-10

Журнал Радио 2011 №10

Название: Радио №10 2011Год: 2011Номер: 10Издательство: Редакция журнала "Радио"Язык:…
3

Цифровой вольтамперметр на ATmega8 для блока питания

Цифровой вольтамперметр предназначенный для установки в блок питания для отображения…

Почему в розетке 220 вольт

Толчок в развитии электричества пришелся на вторую половину XIX века. Именно в это время…

Зарядное устройство на полевом инверторе

Обратноходовые преобразователи тока – инверторы состоят из мощного коммутатора импульсов…
1

500 схем для радиолюбителей - Подборка книг (DJVU)

1. 500 схем для радиолюбителей. Приемники2. 500 схем для радиолюбителей. Усилители…

Журнал Радиоаматор №9 2012г

Название: РадиоАматор №9 2012 Год: 2012 Месяц: СентябрьФормат: Редакционный PDFСтраниц:…

Структура микроконтроллера Atmega и Arduino

Вашему вниманию демонстрирую шпаргалки, в которых описаны выводы аппаратной платформы…

Маркировка конденсаторов

Эта программа пригодится для тех кому сложно запомнить маркировку конденсаторов.
 

ban240x130

Топ

ТЕЛЕФОННАЯ…

Приставка-спикерфон предназначена для громкоговорящей телефонной связи. Занятие линии АТС…

Управление…

Автор разработал программу и устройство для управления различными электро и…

Ветрогенератор для…

Как работает ветрогенератор ? Работа любого ветрогенератора, независимо от того, снабжает…

Импульсный…

Импульсный преобразователь сетевого напряжения Применение импульсного преобразователя…

Импульсный блок…

Импульсный блок питания 180Вт Мощность блока питания — около 180 Вт, выходное напряжение…
Изображение по умолчанию

Эмулятор ключей…

Назначение. Устройство предназначено для считывания, хранения и эмуляции ключей домофонов…
Изображение по умолчанию

Цифровой…

Цифровой вольтамперметр предназначенный для установки в блок питания для отображения…
Изображение по умолчанию

500 схем для…

1. 500 схем для радиолюбителей. Приемники2. 500 схем для радиолюбителей. Усилители…
Изображение по умолчанию

Вольтамперметр на…

Идеологом этой схемы является вот этот вариант http://avr.4mg.com/custom4_1.html захотел…

ИНДИКАТОР УРОВНЯ…

Принципиальная схема индикатора показана на рисунке. Эта схема использовалась для…

Голосовой монитор…

Голосовой монитор (далее – монитор) предназначен для контроля телефонной линии или…

ТАЙМЕР, УПРАВЛЯЮЩИЙ…

В теме представлено таймерное устройство, управляющее освещением багажника ВАЗ-2114, но…

Авторизация