Умножитель добротности

Предыдущая тема Следующая тема Перейти вниз

Умножитель добротности

Сообщение  phone в Вт Июл 10 2012, 09:15

Повысить чувствительность и избирательность транзисторного приёмника можно, применив схему которая дана на рис. 1.а.



http://the-mostly.ru/misc/simple_q_multiplyer.html

phone
Специалист
Специалист

Награды :
Дата регистрации : 2011-02-12
Откуда : Оренбург

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Умножитель добротности

Сообщение  dx в Вт Июл 10 2012, 09:36

Q-умножитель для трансивера от RU3AX Бориса Степанова


dx
Модератор
Модератор

Дата регистрации : 2008-09-21
Откуда : Оренбург

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Умножитель добротности

Сообщение  phone в Вт Июл 10 2012, 15:29

Регенератор СВ и р/л диапазона 160 метров
CQ QRP №23

Регенератор - это особый вид радиоприемника, причем самого простейшего. Его изобрел американский радиолюбитель, а позднее - знаменитый радиоспециалист Эдвин Армстронг WA2XMN, еще будучи студентом, в 1914 году. О нем можно прочитать в тематическом выпуске CQ-QRP # 21 (зима 2008). До середины 1930-х регенератор оставался самым распространенным типом радиоприемника, но сейчас основательно забыт. В те годы он содержал одну или две лампы, первая работала детектором, вторая - усилителем звуковой частоты.

Уникальные радиоприемные качества регенератора, высокая чувствительность и селективность, объясняются положительной обратной связью, которая компенсирует потери во входном контуре и антенной цепи, т. е. как бы регенерирует принятый сигнал, откуда и произошло название. Как показали недавние исследования, регенерация в антенной цепи особенно полезна, поскольку она не только усиливает сигнал, но и заставляет антенну извлекать больше мощности из приходящего поля (Секрет простых регенераторов 20-х годов, CQ-QRP # 11, апрель 2006).

Разумеется, у регенератора есть и недостатки. Его кривая селективности соответствует АЧХ одиночного резонансного контура, пусть и очень высокой добротности. Следовательно, селективность при значительных расстройках недостаточна, и не идет ни в какое сравнение с АЧХ многорезонаторных кварцевых или электромеханических фильтров. Мощные внеполосные сигналы могут детектироваться, или призакрывать на пиках лампу или транзистор регенератора, вызывая перекрестную модуляцию. Это плата за простоту.

Как плохой СВ приемник сделать хорошим. Теперь в нашем распоряжении появились дешевые полевые транзисторы, позволяющие собрать очень простой, и очень экономичный регенератор в виде приставки к любому имеющемуся у вас радиовещательному приемнику со средневолновым диапазоном и значительно улучшить его параметры, чувствительность и помехоустойчивость.

Сам приемник не потребует абсолютно никакой переделки, даже открывать корпус не нужно! Приставка имеет собственную магнитную антенну, которую располагают на расстоянии 10...20 см и параллельно магнитной антенне приемника. Связи между антеннами вполне достаточно. Слабый сигнал, принятый и усиленный приставкой, поступает в приемник, и, как обычно, усиливается, детектируется и воспроизводится в нем. Поскольку функции приставки сводятся только к компенсации потерь в магнитной антенне, и увеличению ее добротности (следовательно, и эффективности), приставку часто называют Q-умножителем. Схема приставки показана на рис. 1.

Катушка магнитной антенны L1 и конденсатор переменной емкости С1 образуют колебательный контур, перекрывающий, с некоторым запасом, все частоты СВ диапазона (525....1605 кГц). Сигнал нужной радиостанции, принятый антенной и выделенный этим контуром, поступает на затвор транзистора и модулирует ток, проходящий от батареи питания через канал транзистора (промежуток сток-исток). Этот ток проходит еще и через катушку обратной связи L2, восполняя потери в контуре. Для регулировки обратной связи служит переменный резистор R1, уменьшение его сопротивления увеличивает обратную связь, а с ней и чувствительность, вплоть до возникновения самовозбуждения - генерации собственных колебаний в контуре, что легко обнаружить по свисту, изменяющемуся при настройке - биениям собственных колебаний с несущими колебаниями принятого сигнала.

Для магнитной антенны желательно выбрать ферритовый стержень марки 400НН или 600НН большого размера. Из распространенных хорошо подойдет 400НН диаметром 10 и длиной 200 мм (от приемника Ленинград, к примеру). В середине стержня надо намотать бумажную трубочку, а на нее - катушку L1 из 60 витков провода ПЭЛШО диаметром 0,2...0,3 мм. Затем, не обрывая провод, сделать отвод, и намотать в ту же сторону еще 5 витков - катушку L2. После изготовления, для защиты от влаги, катушки желательно пропитать парафином. Вполне подойдет и готовая катушка магнитной антенны СВ диапазона от того же, или подобного приемника. На ней, как правило, есть и катушка связи, которая послужит как L2.

КПЕ также можно взять от любого старого транзисторного приемника, соединив две его секции параллельно, если емкость одной окажется недостаточной для настройки на самые нижние частоты СВ диапазона. Для регулятора обратной связи подойдет переменный резистор любого типа с номиналом от 33 до 68 кОм, желательно с выключателем питания S1. Емкость блокировочного керамического конденсатора С2 совершенно некритична и может быть от нескольких тысяч пикофарад до долей микрофарады.

Для питания годится любая батарея, например, два пальчиковых элемента (3 В), старый аккумулятор от сотового телефона (3,6 В) или плоская батарея от использованной кассеты фотоаппарата Поляроид (6 В). Эта батарея при малом потребляемом токе (а у приставки он значительно меньше 1 мА) работает годами. Приставку вместе с батареей собирают в любой подходящей пластмассовой коробочке, способ монтажа не важен.

А теперь делаем полный приемник. Пользование приставкой требует навыка и определенного искусства - кроме настройки самого приемника надо еще настроить регенератор на ту же частоту (по увеличению громкости приема) и отрегулировать обратную связь, добиваясь качества и чистоты приема. Полезно подобрать и взаимное расположение приставки и приемника. Здесь огромное поле для экспериментов!

Ввести диапазон 160 м оказалось очень просто: надо, не изменяя катушки магнитной антенны, последовательно с основным КПЕ С1 включить растягивающий С1а, значительно меньшей емкости. Если с основным КПЕ приемник перекрывал СВ диапазон 540...1600 кГц, то при уменьшении контурной емкости диапазон перестройки перемещается выше, на 1800...2000 кГц. Настройку по-прежнему ведем основным КПЕ С1, но она становится значительно плавнее из-за меньшего перекрытия по частоте. Для приема телеграфных (CW) и однополосных (SSB) любительских станций обратную связь надо установить немного выше порога генерации.

Сигнал на детектор снят с истока транзистора Q-умножителя VT1, и подан на базу составного транзистора VT2, VT3. Это так называемый эмиттерный детектор, нагрузка которого R4 и фильтрующий высокую частоту конденсатор С4 включены в цепь эмиттера транзистора, работающего при очень малом токе (на нижнем сгибе характеристики). Эмиттерная нагрузка обеспечивает глубокую отрицательную обратную связь (ООС) по постоянному току и звуковым частотам, благодаря чему и получается качественное детектирование слабых сигналов. Составной транзистор применен затем, чтобы меньше нагружать Q-умножитель и не нарушать его работу. С той же целью добавлен резистор R3, его подбирают, добиваясь плавного подхода к порогу генерации. Никакого иного усиления по РЧ, кроме регенеративного, в приемнике нет! Любители, находящиеся в неблагоприятном для приема месте, при желании могут добавить перед детектором каскад УРЧ.

После дополнительной фильтрации цепью R6C5C6 сигнал звуковой частоты поступает на двухкаскадный УЗЧ. Он собран на транзисторах VT4, VT5 по схеме с непосредственной связью между каскадами. Его усиление довольно велико и может достигать нескольких тысяч. Режим транзисторов стабилизирован цепью ООС через резистор R7, создающий смещение на базе VT4. При приеме мощных станций может возникнуть необходимость уменьшить усиление (громкость). Это достигается перемещением движка резистора R9 вниз, ближе к выводу, соединенному с общим проводом. При этом увеличивается ООС и на звуковых частотах, снижающая усиление, но улучшающая качество воспроизведения.

Нагрузкой УЗЧ служат высокоомные телефоны (наушники). Сопротивление телефонов указано на их корпусе, годится от 1600 до 2200 Ом. Общее сопротивление двух телефонов будет, соответственно, 3,2...4,4 кОм. Желательно соблюдать полярность, указанную на вилке, тогда постоянный коллекторный ток транзистора VT5 усилит действие постоянных магнитов телефонов. Если же полярность не указана, подберите ее экспериментально, переставляя вилку и ориентируясь на громкость и качество звука.

Сейчас более распространены низкоомные телефоны (от плееров и т. д.). Их тоже можно подключить, но через понижающий трансформатор с отношением числа витков обмоток от 10:1 до 30:1. Подойдут трансформаторы от старых транзисторных приемников, ТВК и ТВЗ от старых ламповых телевизоров, маленькие сетевые трансформаторы от блоков питания, вставляемых в розетку, и, наконец, трансформаторы от трансляционных громкоговорителей. Такой громкоговоритель можно и прямо подключить к приемнику - громкость будет хоть и небольшой, но вполне достаточной для комфортного прослушивания передач.


Как и любая аналоговая техника, этот радиоприемник будет работать хорошо, если уделить время его тщательному налаживанию. Понадобится лишь простейший мультиметр (тестер), стрелочный или цифровой. Прежде всего, проверьте режим УЗЧ, измерив напряжение UR9 на резисторе R9. Оно должно быть в пределах 0,7...1 В. При работе с телефонами проверьте также напряжение на коллекторе VT5 (3...4 В). Его оптимальное значение равно (Uпит + UR9)/2, при этом ограничение сигнала при перегрузках будет симметричным, а амплитуда неискаженного сигнала - максимальной. Все значения напряжений даны для 6-ти вольтового питания, При других напряжениях все значения надо пропорционально изменить.

Эмиттерный детектор налаживания не требует, а у Q-умножителя также полезно проверить режим. Напряжение на истоке VT1 должно быть 2...3 В, а на стоке - не менее 5 В. Режим можно подобрать резистором R3. Диапазон перестройки контура магнитной антенны оценивают при прослушивании радиостанций с известными частотами. Так, например, настройка на Маяк (549 кГц) должна быть в начале диапазона, при почти максимальной емкости КПЕ, а на Радио России (873 кГц) - в середине диапазона. При необходимости изменяют число витков катушки L1. Установив границы СВ диапазона, конденсатором С1а добиваются приема любительских станций. Делать это лучше в вечернее время, когда в диапазоне 160 м есть прохождение, и работает много станций.

Наиболее тонкая часть налаживания - подбор параметров цепи обратной связи, чтобы подход к генерации был мягким и плавным. Исчезать генерация должна при том же положении ручки регулировки ОС, при котором генерация и возникла. Полезен подбор резисторов R1 и R2, а также числа витков и положения на стержне антенны катушки L2.

После правильного налаживания на описанный приемник вечером удалось прослушать на СВ работу радиостанций большинства европейских столиц, а также ряда арабских и среднеазиатских станций. На 160 м принято много станций Европейской части России, Западной Сибири, Украины и Прибалтики, причём, только на магнитную антенну самого приемника, безо всяких внешних антенн. Испытания проводились в пригороде Москвы, в деревянном доме.

В тяжелых условиях (железобетонный дом, нижние этажи) рекомендую поместить магнитную антенну приемника у окна. Не старайтесь окружать ее другими деталями, это снижает добротность. Лучше, если вокруг антенны останется 10...20 см свободного места.

Владимир Поляков, RA3AAE

phone
Специалист
Специалист

Награды :
Дата регистрации : 2011-02-12
Откуда : Оренбург

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Умножитель добротности

Сообщение  dx в Ср Июл 11 2012, 09:18

Приемник прямого усиления с Q-умножителем


За основу взята схема из статьи Л. Цыгановой "Простая радиола" ("Радио", №4, 1966). Единственное значительное изменение, которое я внес в схему - это замена простого УРЧ на пентодной части 6Ф1П на Q-умножитель - УРЧ с регулируемой положительной обратной связью.

Приемник как и в оригинальной схеме является двухконтурным 1-V-2 - это должно еще более усилить избирательность и уменьшить помехи от близлежащих по диапазону мощных станций, хотя из-за применения Q-умножителя я думаю что контур L2-С1б вполне можно заменить на дроссель 2.5 мГн. Не знаю, если применение двух перестраиваемых контуров в схеме Q-умножителя приведет к самовозбуждению - схема еще не макетировалась, это пока что "концепт".

Приемник рассчитан на средневолновый диапазон, но я думаю схему можно без проблем пересчитать на КВ low-band (2...7 МГц), при этом для сохранения избирательности, т.е. слабой нагрузки на контуры, номинал С5 следует уменьшить в 2-3 раза, а номинал С3 - в 4 раза. Ну и поднять R1 до 3.3-5.1 Мом. А на СВ и так как бы полоса не получилась слишком узкой.
http://tubesound-ru.livejournal.com/86731.html?nojs=1

dx
Модератор
Модератор

Дата регистрации : 2008-09-21
Откуда : Оренбург

Вернуться к началу Перейти вниз

Re: Умножитель добротности

Сообщение  Спонсируемый контент Сегодня в 07:22


Спонсируемый контент


Вернуться к началу Перейти вниз

Предыдущая тема Следующая тема Вернуться к началу


 
Права доступа к этому форуму:
Вы не можете отвечать на сообщения