Приставка предназначена для формирования ВЧ сигналов передачи в режиме однополосной телефонии и телеграфии восстановленной несущей в диапазоне частот, перекрываемых указанными радиоприемниками. При этом от радиоприемников используются только гетеродины.
В приставке применяется двойное преобразование частоты по принципу и
номиналам одинаковые с приемниками "Катран" и Р-399. В схему включены
дополнительные устройства, которые повышают возможности возбудителя, его
электрические параметры. Это, прежде всего, клиппер - ограничитель речевого
сигнала, а также система ALC, позволяющая сохранить постоянный уровень
выходного сигнала во всем диапазоне частот, а при использовании внешней
ALC и постоянную выходную мощность. Последнее очень важно, поскольку
радиолюбители, применяющие передающие приставки к приемникам, пытаясь
получить максимальную мощность своего передатчика "выжимают" от своей
передающей приставки все, что могут, не заботясь при этом о качестве
получаемого сигнала. В описываемом возбудителе заложен необходимый запас усиления, что вместе с системой ALC позволяет поддерживать запланированную мощность всего передатчика в целом во всем диапазоне рабочих частот. При этом выполняются приведенные здесь электрические параметры:
Диапазон частот- 1-32 Мгц;
Выходной уровень (макс.)- 3
V(действ.);
Сопротивление нагрузки- 50 Ом;
Уровень микрофона - не менее 1
mV;
Диапазон клиппирования (регулируемый)- 0-20
dB;
Виды работы - однополосная телефония
(SSB),*телеграф (CW);
Напряжение питания- 13,8
V(стаб.);
Потребляемый ток - не более 450
mA.
*Исправления в схеме:
1. На микросхеме Д1 - 174ПС1 вместо
конденсатора между 10 и 12 выводом -
перемычка.
- балансировочное сопротивление
2,2К должно быть номиналом 47К.
2. Транзистор V3 КТ 3107Б - сопротивление между
базой и эмиттером - 10К.
Входные уровни гетеродинов I и II приблизительно 30 mV на 75 Ом. Входной уровень III гетеродина приблизительно 0,4
V. Возбудитель является отдельным устройством, конструируемым в виде отдельного блока, имеющего собственный источник питания, выходная мощность которого не превышает 7 Вт. Многие радиолюбители предпочитают размещать передающие каскады внутри радиоприемников, чтобы упростить конструкцию радиостанции (трансивера) в целом. Действительно, в радиоприемниках такое место отчасти имеется, а отчасти его можно расширить, например, исключив плату УНЧ К1211 и заменив ее схемой УНЧ на К174УН14 (TDA2003). УНЧ на указанной микросхеме обладает намного более высокими качественными параметрами, чем УНЧ К1211. Что и как конструировать, является "делом вкуса" каждого радиолюбителя, конструктора. Автору этой разработки ставилась задача спроектировать отдельный передающий блок- приставку к приемникам; при этом постараться внести в приемник минимальные доработки и никак не ухудшить его параметры. Единственно серьезной конструкторской задачей при этом является: получить достаточные выходные уровни I и II гетеродинов при одновременном обеспечении минимального шунтирования приставкой источников гетеродинных сигналов. Для этого были использованы высокоомные со стороны входов и низкоомные со стороны выходов, согласованные с 50-омными кабелями аттенюаторы, размещенные, естественно, внутри приемника, а также соответствующие усилители гетеродинов, размещенные в приставке. Схема приставки. Сигнал низкой частоты с микрофона поступает на предварительный УНЧ, выполненный на транзисторе V2 по схеме с общим эмиттером, затем с него- через разъем XS3- на регулятор уровня усиления. С регулятора уровня сигнал НЧ приходит на вход усилителя-ограничителя, построенного на операционном усилителе Д 01. Ограничение сигнала производится в цепи обратной связи диодами Д1 и Д2, после чего сигнал проходит через ФНЧ (Д 02) и далее поступает на вход балансного модулятора на микросхеме Д1 (К174ПС1). Дополним, что при этом переключатель вида работы S1 стоит в положении "ОБП". При этом в режиме передачи, обеспечиваемом контактами КР1 реле Р1 подается напряжение +9V Тх на выходной смеситель Д3 и пред.драйвер на транзисторе V10. Кроме того с транзисторного ключа V5, с его базы, снимается напряжение +9V Rx и ключ закрывается, обеспечивая прохождение сигнала НЧ на балансный модулятор. Напряжение передачи +9V Tx также подается на базы драйвера и выходного усилителя сигнала передачи через соответствующие делители, открывая этим самым усилительный тракт. При помощи +9V Tx открывается ключ на транзисторе V14, который управляет релейными цепями внешнего усилителя мощности, включая его на передачу. +9V Tx также подается на светодиодный индикатор "передача" красного свечения.
Продолжим описание прохождения сигнала "ОБП".
Сигнал НЧ поступает на ножку 13 микросхемы Д1 через конденсатор 1 мкФ. На 7 подается сигнал III гетеродина 213,15 или 216,85 Кгц. Выходной сигнал ДБП через катушки L1 L2 поступает на вход ЭМФ-215С, а с него- на регулируемый усилитель ОБП, собранный на транзисторе V7 КП 350Б. Здесь сигнал усиливается и затем подается на II смеситель сигнала, который смешивает его с сигналом II гетеродина частотой 35,0 МГц, подаваемым на ножку 13 с усилителя II гетеродина, выполненного на транзисторе V4 типа КТ 368А. Усилитель построен по схеме с общим эмиттером и имеет резонансный контур, включенный в цепь коллектора V4. Балансный модулятор,II смеситель и I смеситель выполнены на микросхемах К174ПС1, являющихся смесителями квадратурного типа. Они обладают достаточным коэффициентом преобразования и неплохой АЧХ в используемом нами диапазоне частот. С выхода II смесителя сигнал через трансформатор L7 L8 подается на кварцевый фильтр с центральной частотой 34,785 МГц и полосой пропускания 40 Кгц, 18 Кгц, 10 Кгц в зависимости от возможностей радиолюбителя. При установке другого фильтра, скажем, изготовляемого питерским или московским заводами, необходимо правильно согласовать фильтр со схемой, учитывая его входное и выходное сопротивления. В данной схеме приведено включение штатного кварцевого фильтра от приемника "Катран" с импедансами 2000 Ом. Фильтр согласован в схеме с помощью катушек L9a L9b плюс конденсаторы и нагрузочные сопротивления 2,0 и 2,2 ком.
С выхода кварцевого фильтра сигнал с частотой 34,785 Кгц подается на II смеситель, выполненный на микросхеме Д3 (К174ПС1). На ножку 13 подается I гетеродин, усиленный широкополосным усилителем, выполненным на транзисторе V8 КТ 610А. По этой же схемотехнике строятся каскады широкополосного усилителя частоты сигнала. Усилитель состоит из трех каскадов, которые работают в классе А и выполнены по схеме с общим эмиттером, охваченные обратной связью по напряжению и току. В режиме "Прием" транзисторы заперты и открываются, как уже писалось выше подачей напряжения +9V Tx на базы транзисторов с помощью фиксированных резистивных делителей. Между 1-ым и 2-ым каскадами включен эллиптический (Кауэра) ФНЧ 7-го порядка с частотой среза 30,62 МГц по уровню -3
dB. Коэффициент неравномерности ФНЧ приблизительно равен 0,1
dB. Затухание его на частоте 34,5 МГц равно 47
dB. С учетом подавления мощностей сигнала ПЧ и I гетеродина смесителем не менее 35
dB, общее подавление этих компонентов на выходе приставки может достигать величины 80 dB и более. Подавление зеркального канала также имеет 80 dB и более. Получение этих параметров может быть обеспечено соблюдением приведенных на схеме уровней, а также грамотным размещением на печатной плате элементов ФНЧ, о чем будет сказано в разделе "Рекомендации по сборке и налаживанию". Между вторым и выходным усилительными каскадами ШПУ имеется аттенюатор с затуханием 1,5
dB, что повышает устойчивость работы усилителей. Все три каскада рассчитаны по известной методике, приведенной, в частности в книге Э. Реда "Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике" и имеют входные и выходные импедансы, близкие к 50-ти Омам. По этой методике рассчитан и усилитель I гетеродина, конструкция которого отличается лишь моточными данными трансформатора и номиналом разделительных и блокировочных емкостей. Несколько слов о схеме ALC. Схема состоит из детектора ВЧ сигнала, выполненная на диодах Д7 и Д8, конденсаторов и подстроечного резистора величиной 2,2 кОм. Детектированное напряжение, снимаемое с потенциометра через диод Д14, стабилитрон Д6 подается на вход линейного усилителя-инвертора. Напряжение на коллекторе транзистора V6 КТ 3102Б контролируется потенциометром "Мощность", включенным в схему через разъем XS7. При достижении на регулировочном потенциометре уровня постоянного напряжения, способного открыть цепь базы транзистора V6, напряжение на коллекторе транзистора снижается. Это напряжение подается на второй затвор транзистора V7, усилителя сигнала I ПЧ (215 Кгц). Снижение напряжения на втором затворе снижает коэффициент усиления этого каскада, при этом напряжение сигнала, подаваемого на микросхему Д2 снижается и мощность на выходе приставки поддерживается постоянной. Для быстрого срабатывания цепи ALC в коллекторе V6 включен ПИФ-пропорционально интегрирующий фильтр. Это позволяет системе мгновенно реагировать на изменение мощности на выходе приставки и производить контроль установленного уровня без внесения искажений в сигнал. Режим телеграфирования производится манипулированием телеграфным ключом транзистора V3 КТ 3107Б прямой проводимости. При нажатии ТЛГ ключа транзистор открывается и подает напряжение +9V Tx на манипулируемые каскады: кварцевый генератор на 215,0 Кгц на V1, II смеситель на Д3 и преддрайвер на V10. Форма манипулируемого сигнала телеграфной посылки имеет смягченные фронт и спад, что делает манипуляцию приятной на слух. О такой форме сигнала говорят "колоколообразная", что приблизительно верно. Затяжка фронта и спада составляет около 5 мс. Для индикации вида работы и режима "Передача" имеются светодиодные индикаторы с соответствующими надписями ОБП, ТЛГ, НАСТР., ПЕР. Режим "Настройка" обеспечивается при установке переключателя S1 в нижнее по схеме положение "Настр". При этом обеспечивается подача напряжения +9V Tx в те цепи, которые описаны в разделе телеграфирования, т.е. выше. Одновременно через контакт "Настр." секции S1б подается напряжение питания +13,8 V на транзисторный ключ, собранный на транзисторе V12, открывает его и включает реле Р1.
Контакты этого реле подают напряжение +9V Tx в указанные выше цепи. Включается кварцевый генератор, открываются смеситель на Д3 и широкополосный трехкаскадный усилитель, обеспечивая прохождение и усиление сигнала в алгоритме телеграфирования.
Рекомендации по сборке и налаживанию. Элементы схемы желательно смонтировать на одной печатной плате. На ней устанавливаются по краю платы, который располагается со стороны тыльной панели, часть разъемов XS1, XS6, XS9, XS10, XS11, XS12,XS13, XS14. Разъем XS15 смонтирован на одной из боковых срезов платы и соединяется двумя проводами, один из которых +13,8 V проходит через колодку предохранителя (предохр. на 1 А), со входным разъемом питания. На тыльной панели сделаны соответствующие отверстия, размещенные точно против разъемов. Такой вид монтажа избавляет от большого объема соединительных, в том числе экранированных проводов. Впрочем, часть разъемов можно разместить на передней кромке печатной платы: входы НЧ сигнала XS2, подключение потенциометра "Ур. микр."- XS3, подключение переключателя S1- XS4, соединение с телеграфным ключом-XS5, выход на регулятор "Мощность"-XS7. Вместо транзисторов КТ 3102Б возможно применение КТ 315 с проверенным коэффициентом усиления постоянного тока Bст. не менее 100. Транзисторы КТ 610А могут быть заменены КТ 606А. Транзисторы с литерой "Б" могут оказаться с очень низким коэффициентом усиления. Настройка отдельных каскадов- кварцевый гетеродин на V1, усилитель ОБП на V7, усилитель гетеродина V4, каскады ШПУ сигнала V9, V10, V11 производится подбором резисторов, обозначенных значком
"*" по установлению напряжения на эмиттере соответствующего каскада (См. на схеме). После этого или прежде всего можно заняться доработкой приемника. По окончании этой работы на задней панели приемника установлены два малогабаритных коаксиальных разъема СР-50 на которые через установленные в приемнике аттенюаторы поданы напряжения I и II гетеродинов. Выход I гетеродина необходимо установить рядом с разъемом Ш1 "Вход гетеродина" и от последнего через аттенюатор подать сигнал на вновь установленный разъем. Выход II гетеродина берется с платы К1205 (Бл. КБ12) через аттенюатор на рядом установленный на панели коаксиальный разъем. Схема соединений аттенюаторов прилагается.
Транзисторы V9, V10, V11 ШПУ необходимо снабдить небольшими радиаторами или одним общим, также и V8 усилителя I гетеродина. Регулировочные потенциометры, стоящие на печатной плате- малогабаритные угольные любого типа. Светодиодные индикаторы вида работы и режима установлены в соответствующие гнезда передней панели. Разъем XS12 необходимо соединить с разъемом "Полудуплекс" приемника XS12-1 на К3 Ш3 "Полудуплекс", XS12 на К2 Ш3 "Полудуплекс". При работе с приставкой на прием и передачу в приемнике должен быть включен режим "Полудуплекс". При необходимости использовать только приемник режим "Полудуплекс" должен быть выключен. Выход XS11 используется для управления релейной системой внешнего усилителя мощности. Выходы XS14 могут быть использованы для включения режима "Расстройка" в приемнике, о чем будет сказано ниже. Выход XS13 подается на вход внешнего усилителя. Налаживание начинается с проверки режимов каскадов в положении переключателя S1 "ОБП" и педаль нажата. Параллельно педали на передней панели приставки или приемника полезно установить тумблер "Передача". Напряжение на истоке усилителя на транзисторе V7 измеряется в положении регулятора "Мощность"- максимально. После подбора соответствующих режимов, подключаются кабели, подающие на приставку сигналы гетеродинов, и проверяются их уровни на входных ножках (13) микросхем смесителей сигналов. Измерение уровней сигналов на этих входах необходимо производить с помощью высокочастотного милливольтметра или вольтметра, имеющего шкалу приблизительно 0,3 V или хотя бы приблизительно 1
V. Уровни напряжений гетеродинов должны находиться в пределах 150 плюс минус 30
mV. Установка уровня III гетеродина производится с помощью потенциометра 47 Ом, включенного на входе (7) микросхемы балансного модулятора Д1. Затем измерительную головку прибора ВЧ необходимо подключить на резистор 51 Ом, включенный на гетеродинном входе I смесителя, к ножке (13). Подстраивая сердечник катушки L3 получить максимальное напряжение на резисторе 51 Ом. Далее проверить уровень напряжения I гетеродина на сопротивлении 51 Ом, стоящем на гетеродинном входе II смесителя. Эта проверка производится на диапазонах 80 и 10 метров. В случае значительного отклонения уровней сигналов гетеродинов необходимо изменить коэффициенты затухания аттенюаторов, смонтированных внутри радиоприемника. Дело в том, что уровни гетеродинов в приемниках имеют значительные допуски, посему такая корректировка аттенюаторов может оказаться необходимой.
Следующая операция- балансировка модулятора Д1. ВЧ милливольтметр необходимо подключить к стоку транзистора V7 и подстройкой сердечника L6 добиться максимума напряжения на стоке, затем подстройкой потенциометра 2,2 ком, включенного в схему балансного модулятора добиться минимума этого напряжения. При всем этом на приемнике должен стоять вид работы "ВБ" или "НБ", т.е. однополосный режим.
Для настройки в резонанс контуров электромеханического фильтра 215 Кгц и кварцевого фильтра 34,785 Кгц можно использовать режим "ОБП" или режим "Настройка". В первом случае необходимо подать на микрофонный вход сигнал 1 Кгц с уровнем 1
mV, включить приставку на передачу. Регулятор уровня микрофона поставить в положение "9 часов". Затем подстроечным потенциометром 2,2 ком < УР.НЧ > установить на его движке напряжение НЧ сигнала приблизительно 50
mV. После этого ВЧ прибор подключить на сток транзистора V7 и, изменяя номиналы конденсаторов контура, обозначенных значком
"*", добиться максимального уровня напряжения на стоке V7. Затем ВЧ вольтметр подключить к выходу XS13 нагруженному эквивалентом 50 Ом и подстроечными конденсаторами контуров кварцевого фильтра добиться максимального выходного напряжения сигнала. При этом необходимо подстроечный потенциометр < УР.ВЫХ. > держать в нижнем по схеме положении движка. Выходной сигнал при этом может иметь уровень 5 V и более. Затем, поворачивая движок этого потенциометра, установить выходной уровень сигнала приблизительно 3-3,5 V- это и будет рабочий выходной уровень сигнала возбудителя в режиме максимальной мощности. Всю процедуру настройки можно произвести в режиме "Настройка" переключателя S1. При этом первичным источником сигнала будет напряжение частотой 215 Кгц, подаваемое с кварцевого генератора V1 на вход электромеханического фильтра. Некоторые владельцы "Катранов" внедряют на плату К1206 отдельные ЭМФ на нижнюю и верхнюю боковые полосы; в этом случае два фильтра необходимо установить и в эту приставку. III гетеродин приемника в этом случае должен иметь одну частоту, а именно 215 Кгц при работе на одной боковой полосе (ВБ, НБ). При работе ТЛГ на передачу используется этот же гетеродин , но подается он в обход модулятора, как показано на этой схеме. В режиме прием- используется генератор 215 плюс минус 5 Кгц приемника, который ручкой "ТОН Биений" позволяет установить наиболее приемлемый для оператора тон принимаемого сигнала. Такие переключения производятся с помощью дополнительных реле типа РЭС 60, например, установленных как в приемнике для управления гетеродином 215 плюс минус 5 Кгц/ 215 Кгц, так и в возбудителе для подачи этих частот на вход (7)-215,0 Кгц или на вход ЭМФ. Впрочем, эти переключения можно сделать и без применения реле. Схемы могут быть разными и здесь не рассматриваются. Вход в режим клиппирования сигнала микрофона осуществляется поворотом ручки "УР.МИКР." по часовой стрелке более положения "9 часов" и достигает глубины 20 dB максимально. Этот регулятор целесообразно держать в положении "12 часов". Для уменьшения глубины клиппирования на 6 dB максимально увеличить резистор 4,7 ком, стоящий на входе (2) Д 01, до 10 ком. В случае применения электретного микрофона, его выход следует подать через дополнительный конденсатор номиналом 0,33 мкФ окисно-полупроводникового типа, а параллельно входу XS2- подключить резистор сопротивлением 1 ком. Это является необходимым условием использования электретных микрофонов.
Несколько слов о схеме "Расстройка". Расстройка может быть введена только в тот экземпляр приемника, у которого II гетеродин выполнен не путем умножения на семь частоты опорного кварцевого генератора "Гиацинт", а представляет собой подстраиваемый варикапом, замкнутый в кольцо ФАПЧ. При включении расстройки напряжение +9V Tx подается на реле, установленное на плате К 1213, которое отключает резистор, идущий на варикап от схемы ФАПЧ и подключает его на движок потенциометра 10 ком, запитанный сверху стабилизированным напряжением +12
V; нижний конец этого потенциометра заземляется через резистор сопротивлением 1 ком. Таким образом можно изменить частоту приема на плюс минус 800 Гц. В режиме передачи напряжение с обмотки реле снимается, схема синхронизируется и на выходе гетеродина устанавливается частота 35,0 МГц. Потенциометр устанавливается на передней панели, рядом с ним необходимо поставить тумблер "Вкл.расстройки". Реле необходимо использовать герконовое типа, скажем, РЭС 55 с сопротивлением обмотки приблизительно 350 ом, или РПВ 2/7 с таким же сопротивлением. Описание расстройки см. "Радиолюбитель" КВ и УКВ № 8, 1997 г., стр.19-20. Фильтр нижних частот не подлежит настройке; важно соблюсти номиналы его индуктивностей и расставить их взаимно перпендикулярно, а номиналы емкостей подобрать хотя бы с точностью плюс минус 5%. Общий провод, или "Земля" II смесителя и ШПУ должны быть достаточно широкими, не менее 10 мм и простираться до выходного разъема.
МОТОЧНЫЕ
ДАННЫЕ КАТУШЕК.
No L N d отв серд примечание
инд. MH вит пров
L1 - 19 ПЭШО-0,15 9,5 вит К10х6х4 Отвод по центру
2000Н намотки.
L2 - 10 ПЭШО-0,15 - -
L3 1,0 12 ПЭВ-0,2 - К7х4х2 Равномерная намотка
30ВЧ по 3/4 кольца
L4 - 2 ПЭВ-0,2 - 30ВЧ2. У "холодного"
вывода L3
L5 182 94 ПЭВ-0,16 47 вит СБ-12а. На трехсекционном
каркасе
L6 - 10 ПЭВ-0,16 - СБ-12а. У "холодного"
вывода L5
L7 - 11 ПЭШО-0,15 по К7х4х2 Равномерная намотка
центру 100НН по 3/4 кольца
L8 - 5 ПЭШО-0,15 - К7х4х2. В навал по середине
100НН L7
L9a 1,0 12 ПЭВ-0,31 - К7х4х2 Равномерная намотка
30ВЧ2 по 3/4 кольца
L9b 1,0 12 ПЭВ-0,31 - К7х4х2 Равномерная намотка
30ВЧ2 по 3/4 кольца
L10 - 3х10 ПЭВ-0,16 2 пров. К10х6х4 2 провода соединены
L11 - вит. последов. последовательно
L12 0,33 8 ПЭВ-0,8 - - Длина намотки = 7,5 мм
L13 0,2 6 ПЭВ-0,8 - - Длина намотки = 8 мм
L14 0,22 6 ПЭВ-0,8 - - Длина намотки = 6,5 мм
Примечание: D средний L12, L13 и L14 = 8 мм. L12- L14- однослойные.
МОТОЧНЫЕ
ДАННЫЕ ВЧ ТРАНСФОРМАТОРОВ.
No Кол-во Провод Тип Способ намотки
тр витков сердечника
ТР1 2х9 ПЭВ-0,16 К7х4х2 Конец первой обмотки
2000НМ соединить с началом второй
ТР2 2х9 ПЭВ-0,16 К7х4х2 Конец первой обмотки
2000НМ соединить с началом второй
ТР3 3х9 ПЭВ-0,44 К10х6х5 Выходная обмотка состоит
2000НМ из двух последовательно
включенных обмоток
ТР4 2х9 ПЭВ-0,16 К7х4х2 Конец первой обмотки
2000НМ соединить с началом второй
ТР5 2х5 ПЭВ-0,16 К7х4х2 Конец первой обмотки
2000НМ соединить с началом второй
Примечание: все кольца марки 2000НМ дважды промазать клеем БФ-2 и
просушить несколько часов, или 1 час при температуре порядка +80градусов С.
29 сентября 2000 г. г.Крымск
