Доработка РПС

 

По приему радиовещательных станций РПС очень хорош - звучание теплое и сочное, настоящий ламповый звук, но в однополосном режиме проявляются все недостатки диодного детектирования с подмешиванием опорного сигнала, как и в Р-311 (см. ж. Радио, 2009г №№11,12) -
"основные принципиальные недостатки этого морально и физически устаревшего способа детектирования SSB сигнала, отмеченные нашими коллегами еще полвека назад, в эпоху массового внедрения однополосной связи - диодный детектор выделяет в основном наиболее сильные сигналы несущей, поэтому прием сигналов SSB резко ухудшается, если помеха превышает сигнал от телеграфного гетеродина. А в случае, когда уровень однополосного сигнала превышает напряжение подводимой несущей, прием становится просто невозможным из-за больших нелинейных искажений. Иными словами удовлетворительный прием SSB возможен только в довольно узком диапазоне амплитуд входного сигнала. В результате оптимальный уровень входного сигнала приходится постоянно подстраивать регулировкой РРУ под очередного корреспондента и/или в зависимости от уровня помех по соседнему каналу."

Правда, в РПС уровень подмешенного сигнала опорника выбран существенно выше( на диоде до 10В), чем в р-311, но только несколько расширило линейный участок, не устраняя его принципиального недостатка. И, разумеется, т.к. АРУ при этом не работает, приходится постоянно крутить РРУ, что никак не способствует комфортности, особенно при наблюдении двух корреспондентов, с большой разницей в уровне сигнала.

 

           Более того, из-за этого в режиме АМ уровень задержки АРУ выбран очень высоким ( 15В), что снижает ее эффективность и на НЧ диапазонах при полноразмерной антенне зачастую приводит к перегрузке 1-го смесителя. Второй существенной проблемой является недостаточная селективность по соседнему каналу, что делает практически невозможным нормальный прием SSB во время повышенной активности радиолюбителей и большой скученности станций (тесты, пай-лапы и пр.)

В общем, вдохновившись выше означенными целями, приступаем к доработке.
Приемник мне достался в хорошем состоянии, но без штатных блока питания и контрольного динамика. Посему начнем с сетевого блока питания (см. схему). Это вариант обеспечивает все требуемые напряжения , с хорошей фильтрацией, имеет защиту от к.з.

Т.к. в настоящее время октальные лампы довольно дифицитны, а дальше будет еще хуже, для продления их срока службы введен щадящий режим включения. При включении питания штатным тумблером через ограничительные резисторы (R3,4,6,7) на лампы подается примерно половина накального напряжения, по прошествии 0,5-1 минуту тумблером SA1 подаем полное напряжени накала, анодное и напряжение смещения (-25в). Для улучшения фильтрации анодного напряжения применен активный фильтр на полевике VT1 с защитой от к.з. на уровне примерно 280-300мА , отрицательное напряжение смещения 22В образуется за счет падения напряжения на стабилитроне VD3 ( а не как в штатном блоке - резисторе), что существенно улучшает его стабильность. Контрольный динамик подключен через согласующий трансформатор ( взят из старой радиоточки, но можно применить любой с коэф.трансформации порядка 15-30раз, например от ламповых бытовых приемников или малогабаритные силовые трансформаторы с выходным напряжением порядка 7-15В) и отдельный регулятор громкости, что удобно т.к., с одной стороны, штатный регулятор громкости( в режиме АРУ) имеет недостаточную глубину, а с другой - при приеме на телефоны нам ни к чему громко орущий динамик.

 

 

 

                При желании здесь же, в блоке питания, можно расположить регулировку усиления УВЧ по экранным сеткам (показана синим цветом), воспользовавшись тем, что эта цепь выведена на разьем питания (нога 6 фишки 1). Эта регулировка позволит оперативно управлять УВЧ и при сильных входных сигналах защитить 1й смеситель от перегрузки. Я этот регулятор не ставил ( контакты 3 и 6 соединены между собой напрямую), т.к. после проведенных доработок работа АРУ стала достаточно эффективна и явных перегрузок входных цепей не наблюдается.

 

 

Транзистор со стабилитроном надо установить на радиатора с площадью не менее 15-20кв.см, в качестве силового трансформатора годятся любые, имеющие обмотки в напряжением 160-180В (разумеется при одной анодной обмотке для выпрямления применяем диодный мост) при токе не менее 250мА и 6,3В при токе не менее 4А, с габаритной мощностью не менее 70-80Вт

 

 

              Линейный детектор проще всего выполнить, на мой взгляд, в отсеке 2-го гетеродина на основе штатной лампы 6А7, применив фактически классическую схему преобразователя. Попробуем выбрать такую схему включения, чтобы нам не потребовалось трогать ,а значит, подстраивать контурные цепи УПЧ и второго гетеродина. Ну и  при этом важно правильно согласовать уровни сигналов как по входу детектора (чтобы не перегружать его) и выходу (чтобы сохранить громкость сигналов одинаковой в режимах АМ и SSB).
Рассмотрим схему . Схем самого 2-го гетеродина практически осталась та же, только в сеточную цепь добавлен RC фильтр, обеспечивающий отрицательное напряжение смещения (-1,2В) на 3-ю сетку, что необходимо для нормальной работы линейного детектора при уровнях входного сигнала до 0,8Фэфф. Входной сигнал поступает на 3-ю сетку Л13 с отвода последнего контура ПЧ ( анод правого диода Л10) через развязывающий резистор 100кОм. В виду того, что здесь уровень напряжения даже при работающей АРУ может достигать 12-15Фэфф, для исключения перегрузки детектора, надо ослабить раз 18-20, для чего служит резистор 10кОм в цепи 3-й сетки Л13, который совместно с развязывающим резистором и паразитной емкостью монтажа образуют делитель. В анодной цепи детектора включен подчисточный ФНЧ с частотой

 

 

 

среза порядка 3кГц ( в качестве дросселя индуктивностью 4Гн применен малогабаритный унифицированный трансформатор ТОТ22 со штатным экраном). Чтобы скомпенсировать сделанное ослабление и выровнять уровни сигналов в режимах АМ/SSB введен дополнительный каскад предУНЧ на 6С51Н (здесь можно применить практически любой малогабаритный триод, нувистор выбран исключительно из-за его экономичности и удобства крепления - просто прижимаем скобой к задней стенке, в результате тепловой режим в отсеке практически не изменился). На диоде 1N4007 выполнен электронный коммутатор выходов детекторов. При включении (подаче анодного напряжения) на детектор, положительное напряжение величиной порядка 30-40в с анода триода его отпирает, запирая при этом правый диод (АМ детектор) Л10.

                В блоке ПЧ левый( по схеме) вывод конденсатора С209 отключаем от разъема Ш4/2 и садим на землю( см.фото на монтаж блока ПЧ). Между освободившимся контактом Ш4/2 и правым анодом Л10 припаиваем развязывающий резистор 100кОм. Конденсатор С220 просто закорачиваем проволочной перемычкой. На этом первую доработку блока ПЧ заканчиваем и переходим к блок НЧ. К ответной части контакта Ш4/4 отпаиваем провод и в разрыв впаиваем конденсатор 10n(см.фото)

 

 

В отсеке 2-го гетеродина демонтируем все детали, не относящиеся к его контурной системе, и на освободившемся месте монтируем новую схему(см. фото). Указанные напряжения на схеме даны лишь для ориентировки и в зависимости от разброса параметров лампы могут существенно отличаться без какого-либо заметного влияния на качество работы, кроме отрицательного напряжения смещения на 3-й сетке, которое контролируется высокоомных вольтметром (можно китайским цифровиком). Если оно отличается от 1,2+-0,2В, то надо подобрать редистор (33кОм) в цепи 1-й сетки. При отсутствии дросселя 4Гн, его с некоторой потерей селективности, можно заменить резистором 39кОм, уменьшив, при этом, анодный резистор Л13 до 62кОм и увеличив сеточный резистор 6с51Н до 510к-1МоМ.

 

 

 

Теперь  у нас нет большого подмешиваемого сигнала опорника и  можно оптимизировать работу АРУ, для чего в блоке ПЧ шунтированием резистора R60 выставляем напряжение задержки порядка +3В, что с одной стороны обеспечивает нормальную работу детектора АМ, а с другой - эффективное управление усилением УВЧ и УПЧ, исключающее их перегрузку при работе даже на полноразмерную антенну. Также полезно увеличить инерционность АРУ, что субъективно уменьшит зашумленность эфира за счет снижения уровня шумов в коротких паузах речевого или телеграфного сигнала. Для этого параллельно С223 устанавливаем конденсатор 1мкФ, а параллелно R61 - резистор 100кОм,что сохранит достаточное быстрое время срабатывания.

 

Существенно повысить селективность по соседу позволит введение ЭМФ. Двухконтурные фильтры ПЧ РПС имеют внутриемкостную связь через внешний (hi!) конденсатор, расположенный вне запаянного экрана, что и позволит нам малой кровью, не ломая приемник, ввести ЭМФ на 500кГц, воспользовавшись методом Юзвинского, т.е. применив гетеродинный фильтр. Из нескольких опробованных вариантов хорошие результаты показала схема(см. приложение).

 

Место включения гетеродинного фильтра (ГФ) выбрано после 1-го УПЧ, в разрыв ФПЧ-2, что позволило сохранить высокую селективность по паразитным каналам приема, в т.ч. и вновь приобретенным (hi!) из-за гетеродинного фильтра (3 высокодобротных контура + низкодобротный на плате фильтра дают подавление по паразитным каналам (500 и 268КГц) не менее 100дБ). Для питания ГФ используется напряжения накала, выпрямленное удвоителем напряжения.

В исходном, выключенном, состоянии ключ Т1 закрыт ГФ никак не влияет на работу приемника, т.к. сигнал проходит через нормально замкнутые контакты реле как и прежде. При включении питания детектора(режим ТЛГ), его напряжения питания через резистор R14 и защитный стабилитрон(допустим любой с напряжением стабилизации 13-15В) открывает ключ Т1 (он же фактически и первый, халявный , стабилизатор напряжения питания), срабатывает реле, подключая выход первого контура ФПЧ-2 (конденсаторы 192,192) к входному контуру L1С2С1( частота резонанса 730кГц). Этот контуру трансформирует(увеличивает) входной сигнал примерно в 10 раз, а анологичный выходной (L3С11 +кондесатор194) выполняет обратную трансформацию (уменьшает) выходной сигнал примерно в 10 раз, что полезно для уменьшения "вклада" ГФ ( а там у нас как никак 2 преобразования частоты) в общие шумы приемника. Смесители выполнены на недорогих современных импортных двухзаторниках. Гетеродин общий для обоих смесителей, стабилизирован кварцем 232кГц (взят от Р-311), что при нижней полосе пропускания ЭМФ хорошо сопрягается со штатным КФ РПС (730кГц). А в общем, в подборе кварца допустим достаточно большой разброс.

 

 Хорошее сопряжения с КФ получается
- для нижнего ЭМФ при частотах 231,5+-0,7кГц
- для среднего ЭМФ при частотах 230+-0,7кГц
- для верхнего ЭМФ при частотах 228,5+-0,7кГц.

Можно, конечно применить и обычный LC контур, но его нужно тщательно термокомпенсировать, т.к. температура внутри лампового приемника изменяется довольно в больших пределах. С кварцем проще . Собранный без ошибок ГФ работает сразу и (если контурные элементы имеют разброс не более +-5%) в настройке не нуждается, разве что возможно для выравнивания Кус в обоих режимах понадобится подобрать R11.

Мной применен нижний пьезоЭМФ с полосой 2,4кГц( какой был). Лучше бы полосу чуть пошире -2,7 или 3Кгц, тогда звук не будет казаться зажатым, с другой стороны на перенаселенных участках диапазонов такая узкая полоса бывает полезна. Поэтому, погоняв приемник с узкой полосой, я ввел режим переключения полосы, для чего задействовал тумблер Калибр, поднял нижнюю ( по схеме РПС) ногу резистора R23 и подключил к этому проводу цепь включения ГФ. Теперь намного комфортнее: много помех - включаем ГФ, если помех меньше - выключаем ГФ и наслаждаемся сочным ламповым звуком

Места на шасси РПС для размещения большой платы ГФ нет, поэтому применены СМД детали и малогабаритный пьезоЭМФ (см. приложение). Саму плату крепим в боковом отсеке блока ПЧ, а большой НЧ кварц распологаем в нише рядом (см.фото). Специального крепления у него не предусмотрено, т.к. он хорошо прижимается крышкой к достаточно жесткому и пружинящему жгуту. Цепь управления включения ГФ выведена отдельным проводом на малогабаритном разъеме в паз крышки рядом с  разъемом Ш4(см.фото)

 

 

 

 

 

 

Ну и в заключение небольшой совет.

 Не стОит ничего менять в схеме и конструкции приемника, не попробовав (испытав) его в полностью рабочем, то бишь настроенном состоянии (в прочем это справедливо для любого старого аппарата).

Изначально мой экземпляр РПС тоже имел пониженное усиление, впрочем чувствительности хватало с избытком ,т.к. осуществлял на достаточно большую антенну (41м Windom) и, более того, приятно удивили его малые собственные шумы (hi!) - что-то порядка 300-500мВ ( а по паспорту должны быть не менее 5Вэфф!!! ), так что на его расстроенное состояние (hi!) я обратил внимание не сразу, только лишь внимательно прочитав документацию и сделав измерения основных параметров приемника, в частности общего Кус.

Детальное исследование показало, что виной тому существенная расстройка контуров ПЧ – в среднем на 7-10кГц, в ФПЧ-2 -вообще на 35-40кГц , что и послужило причиной столь резкого снижения общего усиления. Кстати, измерения и настройку тракта ПЧ в РПС я делал, сняв его с шасси, в холодном состоянии. Для чего подавал на каждый ФПЧ сигнал с нерегулируемого выхода (дабы величина его была побольше) Г4-102 через резистор 150-200кОм, а к выходу испытуемого ФПЧ (контура)- ламповый вольтметр ВК7-9 - получилось очень удобно и быстро.