Приемники прямого усиления, две схемы

Каким может быть твой первый конструктивно законченный приемник прямого у синения? Такой вопрос, несомненно, ты уже не раз задавал себе.

В журнале «Радио», в радиотехнических брошюрах ft книгах, выпускаемых, например, издательствами ДОСААФ, «Радио и связь», «Детская литература», описано много любительских приемников прямого усиления. Разные по сложности, все они сходны по принципу работы, И в каждом из них ты без труда можешь рассмотреть те элементы и узлы, с которыми уже экспериментировал на предыдущих практикумах.

На этом практикуме предлагаю на выбор два варианта приемника прямого усиления 2-V-3, один из них рефлексный, обе — с двухтактным усилителем мощности, но усилитель НЧ одного из приемников трансформаторный, а другого — бестрансформаторный.

Рефлексный 2-V-3. На прилавках магазинов, торгующих радиотоварами, есть наборы деталей и материалов, пред назначенные для самостоятельной сборки малогабаритных приемников прямого усиления. Один из таких наборов под названием «Сверчок» и предлагается тебе как первый вариант приемника.

Набор «Сверчок» содержит все детали и материалы, включая даже припой и канифоль, необходимые для сборки рефлексного приемника 2-V-3 с внутренней магнитной антенной. Правильно смонтированный и налаженный приемник обеспечивает громкий прием местных и наиболее мощных отдаленных радиовещательных станций, работающих в диапазоне волн длиной примерно от 250 до 1500 м. Выходная мощность приемника около 100 мВт, Для его питании можно использовать батарею «Крона», аккумуляторную батарею 7Д-0.1, две батареи 3336Л, соединенные последовательно, а в домашних условиях — сетевой блок питания, смонтированный на десятом практикуме.

Принципиальная схема этого приемника показана на рис, 76. Как видишь, приемник лятитрамзисторный, В двуж-каскадном усилителе ВЧ работают транзисторы V1 и V2, а в трехкаскадном усилителе НЧ — тот все транзистор V2 и транзисторы V4 — V6. Каскад на транзисторе V-2, таким образом, является рефлексным, Роль детектора выполняет диод VЗ,

Как приемник работает? Входной настраиваемый контур магнитной антенны W1 образуют катушка L1 c плоским ферритовым стержнем и конденсатором переменной емкости С1. Через конденсатор С2 к контуру можно подключить внешнюю антенну (гнездо Х1), что повышает громкость работы приемника. Модулированный высокочастотный сигнал станции, на волну которой настроен входной контур, через катушку свяжи L2 поступает ив базу транзистора VI. Усиленный транзистором сигнал через катушку L4, индуктивно связанную с коллекторной катушкой £Д подается на базу транзистора V2 второго каскада усилителя ВЧ. С дросселя L5, являющегося высокочастотной нагрузкой этого транзистора, усиленный сигнал поступает через конденсатор С7 на диод V3, детектируется им и далее, будучи уже низкочастотным сигналом, через резистор R6 и катушку L4 высокочастотного трансформатора LSL4 попадает на базу транзистора V2, работающего теперь как предварительный усилитель напряжения НЧ.

Для низкочастотного сигнала транзистор V2 включен по схеме с общим коллектором и его низкочастотной нагрузкой служит резистор R7. Создающееся на этом резисторе напряжение НЧ через электролитический конденсатор С9 и переменный резистор R10, выполняющий роль регулятора громкости, поступает на базу транзистора V4 второго каскада усилителя НЧ. Межкаскадный трансформатор Т1, включенный в коллекторную цепь этого транзистора, обеспечивает транзисторам V5 и V6 выходного каскада двухтактный режим работы.

Разберем несколько подробнее цепи транзисторов V1 и V2. Здесь резисторы R5 и R3 образуют делитель напряжения, с которого снимается и через катушку L4 подается на базу транзистора V2 (относительно его эмиттера) небольшое (около 0,1 В) отрицательное напряжение смещения. С этого же делителя через резистор R6 отрицательное напряжение подается и на диод V3, несколько открывая его и тем самым повышая эффективность работы его как детектора. Одновременно резистор R6, диод V3 и резистор R7, являющийся нагрузкой транзистора V2, образуют другой делитель, с которого на базу транзистора VI через резистор R4 и катушку связи L2 подается напряжение смещения, равное падению напряжения на резисторе R7. При этом между эмиттером транзистора V2 и базой транзистора VI создается отрицательная обратная связь по постоянному току, стабилизирующая работу этих транзисторов приемника. Во время приема сигналов мощных станций на резисторе R7 автоматически повышается напряжение НЧ, которое через высокочастотный фильтр, образуемый резистором R4 и конденсатором С4, воздействует на базу транзистора VI и, изменяя режим его работы, ослабляет усиление. При относительно слабых сигналах радиостанций эта цепь автоматического регулирования усиления практически никак не влияет на работу приемника.

Коротко о функциях некоторых других элементов приемника. Резистор R9 и переменный резистор R10 образуют делитель, благодаря которому на базе транзистора V4 создается фиксированное напряжение смещения. Конденсатор С10 создает между коллектором и базой этого транзистора отрицательную обратную связь по переменному току, улучшающую качество работы каскада. Резисторы RI1 и R12в цепи эмиттера этого же транзистора термостабилизируют работу каскада. В то же время они выполняют и роль делителя, с которого на базы транзисторов V5 и V6 через соответствующие им половины вторичной обмотки трансформатора Т1 подается начальное напряжение смещения. Чтобы между эмиттером и базой транзистора V4 не возникала отрицательная обратная связь по переменному току, снижающая усиление каскада, резисторы R11 и R12 зашунти-рованы электролитическим конденсатором СП. Резисторы R13 и R14, общее сопротивление которых 13,5 Ом (среди малогабаритных резисторов такого номинала нет), создают между эмиттерами и базами транзисторов V5 и V6 отрицательную обратную связь по постоянному..и, переменному току, что стабилизирует и улучшает качество работы выходного каскада.

Резистор R8 и конденсатор С8 образуют ячейку развязывающего фильтра, устраняющего паразитную связь между низкочастотными и высокочастотными каскадами через общий источник питания. Резистор R2, шунтирующий участок эмиттер — коллектор транзистора VI (он может быть также подключен параллельно катушке L3) предотвращает возможное самовозбуждение первого каскада усилителя ВЧ. Конденсатор С12, шунтирующий источник питания по переменному току, предотвращает самовозбуждение усилителя НЧ при работе приемника от частично разрядившейся батареи, когда ее внутреннее сопротивление увеличивается.

Внешний вид готового приемника показан на рис. 77. Его корпус представляет собой коробку из цветного полистирола, в которую вдвигается вторая коробка чуть меньших размеров — задняя крышка. Положение крышки внутри корпуса зависит от. того, какая батарея используется для питания приемника, и фиксируется в нем стальной скобой-ручкой. Динамическая головка укреплена непосредственно на передней стенке корпуса. Все остальные детали приемника смонтированы на печатной плате, выполненной из фольгированного гетинакса.

Внешний вид платы и схема монтажа деталей на ней показаны на рис. 78. Батарея подключается с помощью колодки питания, входящей в комплект деталей приемника.

Катушка L1 контура магнитной антенны намотана (на заводе) непосредственно на ферритовом стержне марки 400НН диаметром 8 и длиной 125 мм. Всего она содержит 150 витков провода ПЭВ-2 0,18, уложенных восемью секциями: семь секций по 20 витков и одна секция 10 витков. Катушку связи L2,- число витков в которой (до 8 витков) подбирают при налаживании приемника, наматывают поверх катушки L1 таким же проводом.

Высокочастотные трансформатор L3L4 и дроссель L5 намотаны (на заводе) проводом ПЭВ-2 0,18 на ферри-товых кольцах марки 2000НН размерами 10X6X5 мм. Катушка L3 содержит 100 витков, катушка L4 — 20 витков, дроссель L5 — 195 витков.

Низкочастотные трансформаторы Т1 и Т2 намотаны на магнитопроводах Ш4Х6. Первичная (I) обмотка межкаскадного трансформатора Т1 содержит 2500 витков провода ПЭЛ 0,06, вторичная (II) — 350+350 витков такого же провода. Первичная (I) обмотка выходного трансформатора Т2 имеет 450+450 витков провода ПЭЛ 0,09, вторичная (II) — 102 витка провода ПЭЛ 0,23.

Другие детали приемника: конденсатор переменной емкости С1 типа КПМ-1; конденсаторы С2 и С10 — КТ( С4 — С6 — МБМ, С7 — КД, С13 — КЛС; электролитические конденсаторы СЗ, С8, С9 и С12 — К50-3 или ЭМ; постоянные резисторы типов МЛТ-0,125, ВС-0,125 или УЛМ; переменный резистор R10, совмещенный с выключателем питания (S1), типа СП-3; мощность малогабаритной динамической головки В1 0,1 Вт; коэффициент h21Э транзисторов не менее 40.

Токонесущие проводники печатной платы, представляющие собой тонкие, а местами к тому же узкие поло-» ски медной фольги, могут отслаиваться от гетинакса, если их перегреть. Поэтому прежде чем припаять ту или иную деталь к таким проводникам, убедись в ее исправности и соответствии ее номинала указанному на принципиальной схеме. Особое внимание удели правильности включения транзисторов и полярности диода, электролитических конденсаторов. Лишняя перепайка может оказаться опасной для печатных проводников.

Для выходного каскада постарайся отобрать транзисторы с возможно близкими коэффициентами h21Э и обратными токами коллекторов Iко. В первом каскаде усилителя ВЧ используй тот из высокочастотных транзисторов, который имеет больший коэффициент h21Э.

Монтируя на плате низкочастотные трансформаторы, предусмотри возможность измерения тока коллектора транзистора V5 и суммарного тока коллекторов транзисторов V6 и V7. Для этого штырьки верхнего (по схеме) вывода первичной обмотки трансформатора ТУ и среднего (тоже по схеме) вывода первичной обмотки трансформатора Т2 оберни .узкими полосками конденсаторной бумаги, чтобы временно изолировать их от платы. Для измерения коллекторных токов миллиамперметр будешь включать между этими штырьками и идущими к ним печатными проводниками отрицательного полюса батарей.

Приемник, смонтированный из заведомо исправных деталей и точно по принципиальной схеме начинает работать сразу после включения питания. Но для транзисторов надо подобрать наиболее выгодные режимы работы.

Ориентировочные токи покоя коллекторных цепей и напряжения на электродах транзисторов приведены в таблице.

Для транзисторов V5 и V6 указан суммарный ток их коллекторов. Напряжения на электродах транзисторов измерены высокоомным вольтметром относительно плюсового проводника при напряжении источника питания 9 В.

Режим работы транзисторов V5 и V6 определяется падением напряжения на резисторе R12, сопротивление, которого зависит от режима транзистора V4. В связи с этим сначала подбери резистор R9, чтобы установить рекомендуемый ток коллектора транзистора V4, а затем подбором резистора R12 — суммарный ток коллекторов транзисторов V5 и V6. С увеличением сопротивления резистора R12 отрицательные напряжения на базах и коллекторные токи транзисторов выходного каскада увеличиваются.

Когда режимы транзисторов V4...V6 установлены, выводные штырьки обмоток трансформаторов припаяй к печатным проводникам платы.

Коллекторные токи транзисторов V1 и V2 устанавливай подбором резистора R5 делителя напряжения R5R3. Чтобы токи увеличить, сопротивление этого резистора надо уменьшить, а чтобы токи уменьшить, сопротивление резистора следует увеличить. Если потребуется подогнать коллекторный ток только транзистора V1, сделать это можно подбором резистора R1. Таким образом, резисторы R5 и R1 Надо впаивать окончательно только тогда, когда они будут подобраны.

Резистор R2 не является обязательным элементом высокочастотного каскада, поэтому при первом испытании приемника его может и не быть. В случае самовозбуждения каскада попробуй поменять местами выводы катушек L3 или L2. Если это не поможет, тогда подключи резистор R2 параллельно участку эмиттер — коллектор транзистора или параллельно катушке L3.

Только ли из набора готовых деталей можно собрать такой или подобный ему приемник? Нет, конечно. Катушки магнитной антенны и высокочастотного трансформатора можно намотать самому, низкочастотные трансформаторы приобрести (пригодны от любых транзисторных приемников с двухтактным трансформаторным выходом) или тоже намотать самому, корпус приемника склеить из цветного органического стекла, причем монтажная плата необязательно должна быть печатной — монтаж лложет быть « навесным.

Бестрансформаторный 2-V-3. Принципиальную схему второго варианта приемника прямого усиления ты видишь на рис. 79. Этот приемник, как и приемник первого варианта, тоже 2-V-3 и тоже с двухтактным усилителем мощности. Но он не рефлексный и бестрансформаторный.

Рассмотри внимательно схему. В ней почти все тебе уже знакомо. Двухкаскадный усилитель ВЧ на транзисторах VI и V2 знаком по девятому практикуму, трех каскадный усилитель НЧ на транзисторах V5 — V8 — по одиннадцатому, детектор на диодах УЗ и V4 — по седьмому, а способ термостабилизации режимов работы транзисторов — по двенадцатому практикуму.

Не знаком тебе способ включения резистора Rl5t Этот резистор совместно с резистором R16 .образует делитель, с которого на базу транзистора V6 подается напряжение смещения. Но его правый (по схеме) вывод соединен не с отрицательным проводником источника питания, как было в аналогичном усилителе одиннадцатого практикума, а с эмиттерами транзисторов V7 и V8 выходного каскада, то есть с точкой, к которой подключена динамическая головка В1 (через электролитический конденсатор С13). Что это дает? При таком включении резистора R15 между выходом усилителя и базой транзистора V6 создается отрицательная обратная связь по переменному току, термостабилизирующая и улучшающая качество работы усилителя.

А какова роль резистора R12 и электролитического конденсатора С8? Они образуют ячейку развязывающего фильтра, устраняющего возможную паразитную положительную обратную связь между усилителями НЧ и ВЧ через общий источник питания, предотвращая тем самым самовозбуждение приемника.

Попробуй предварительно собрать и наладить приемник на макетной панели, и только после этого начисто монтируй детали на постоянной плате из прочного изоляционного материала. Что же касается самой конструкций готового приемника, этот вопрос ты,-видимо, сможешь успешно самостоятельно решить. Многое в ней можно заимствовать из конструкций промышленных приемников.

Все транзисторы, конденсаторы, резисторы и магнитную антенну можно смонтировать на одной общей плате размерами примерно 175X70 мм (рис. 80), а переменный резистор R9, объединенный с выключателем питания (S1), и динамическую головку укрепить на лицевой панели подходящего готового или самодельного корпуса. Шкалу настройки приемника сделай в виде меток или цифр на диске, насаженном на ось конденсатора переменной емкости контура магнитной антенны.

Монтажную плату выпили из листового гетинакса .или текстолита толщиной 1,5...2 мм. В качестве опорных точек деталей используй отрезки голой предварительно выпрямленной и облуженной медной проволоки толщиной 1....1,5 мм и длиной 8...10 мм, вбитые в отверстия в плате или же запрессованные туда пустотелые заклепки (пистоны). Детали размещай с одной стороны платы, а соединения между ними делай монтажными проводника-. ми с другой стороны платы (на рис. 80 показаны штриховыми линиями). Динамическая головка приемника может быть мощностью 0,5...1 Вт, например 1ГД-18. С такой головкой качество звука будет значительно выше, чем с малогабаритной.

Для магнитной антенны (рис. 80 вверху) используй ферритовый стержень марки 400НН или 600НН диаметром 8 и длиной 140 мм. Катушки L1 и L2 наматывай проводом ПЭВ-1 или ПЭЛ 0,12...0,15 на отдельных бумажных цилиндрических гильзах-каркасах, которые бы с небольшим трением можно было перемещать по ферри-товому стержню. Для приема радиостанций средневолнового диапазона, катушка L1 должна содержать 65...75 витков, L2 — 5...6 витков, уложенных на каркасы в один слой, виток к витку, а для приема радиостанций длинноволнового диапазона — соответственно 180...200 и 10...12 витков. Контурную катушку длинноволнового диапазона желательно намотать четырьмя-пятью секциями по 35...40 витков в каждой секции (как катушка L1 радиоприг емника «Сверчок»). Секционированная намотка уменьшает межвитковую емкость катушки, что при том же конденсаторе настройки несколько расширяет диапазон волн, перекрываемых контуром магнитной антенны.

В усилителе ВЧ вместо транзисторов П422 можно использовать любые другие высокочастотные транзисторы (П401...П403, П416, ГТ308) со статическим коэффициентом передачи тока не менее 60...80; в усилителе НЧ вместо транзисторов МП39 — аналогичные им низкочастотные транзисторы МП40...МП42, вместо МП35 — транзисторы МП36...МП38 с h21э не менее 50. Для выходного каскада подбери транзисторы по возможности с близкими коэффициентами h21Э и обратными токами Iко.

Как всегда, прежде чем включить питание, тщательно сверь монтаж с принципиальной схемой приемника — правильно ли включены транзисторы, диоды, электролитические конденсаторы, надежно ли подключена динамическая головка. Включив питание, сразу же измерь и, если надо, установи рекомендуемые режимы работы транзисторов. Общий ток покоя, потребляемый приемником не должен превышать 10...12 мА.

Напряжение симметрии на эмиттерах транзисторов V7 и V8, которое должно быть равно 4,5 В (при напряжении источника питания 9 В), устанавливай подбором резистора R15, а их коллекторный ток в пределах 2... ...4 мА — подбором резистора R18. Не забывай: во время замены этих резисторов усилитель должен быть обесточен, иначе у .выходных транзисторов из-за больших коллекторных токов может быть тепловой пробой.

Коллекторные токи транзисторов VI, V2 и V5, кото-торые могут быть в пределах 1...1.2 мА, устанавливай подбором относящихся к ним резисторов Rl, R5 и RW делителей напряжения в их базовых цепях. Нормальным режим работы этих транзисторов можно также считать, если на их коллекторах относительно плюсового проводника будет примерно половина напряжения источника питания, а на базе относительно эмиттеров — около 0,1 В.

Качество работы тракта НЧ можешь проверить, подавая на его вход сигнал от радиотрансляционной сети — так же, как это ты делал при испытании аналогичного усилителя на одиннадцатом практикуме.

Диапазон волн, перекрываемый контуром магнитной антенны, устанавливай по шкале контрольного (промышленного) транзисторного или лампового приемника, настраивая оба приемника на одни и те же радиостанции и сверяя показания их шкал. Радиостанции наиболее длинноволнового участка диапазона должны прослушиваться при наибольшей емкости конденсатора С1. Чтобы этот участок сдвинуть в сторону более длинных волн, катушку L1 надо переместить ближе к середине феррито-вого стержня или увеличить число витков, а чтобы сдвинуть в сторону более коротких волн — переместить ближе к концу стержня или уменьшить число витков.

Вот, пожалуй, то основное, что вместе с уже знакомыми тебе сведениями, надо сказать о монтаже и налаживании этого варианта приемника прямого усиления.

Литература:  Борисов В. Г. Практикум начинающего радиолюбителя.2-е изд., перераб. и доп. — М.: ДОСААФ, 1984. 144 с., ил. 55к.