Сверхрегенеративный приемник с внешней суперизацией на двухзатворном транзисторе (26-29 МГц)
Основное достоинство этой схемы заключается в разделении функций, выполняемых различными частями схемы, что существенно упрощает настройку приемника.
При напряжении питания 9 В и отношении «сигнал/шум» на выходе равном четырем, чувствительность приемника составляет величину 0,8—1 мкВ. Приемник способен работать в диапазоне 26-29 МГц при соответствующей настройке входного контура.
Выход приемника аналоговый, поэтому при использовании его для приема импульсных сигналов к выходу следует подключить формирователь импульсов на базе какого-либо порогового устройства.
Принципиальная схема
На транзисторе VT1 собран генератор, призванный компенсировать потери сигнала, поступающего в контур L1С4 из антенны через конденсатор С, небольшой емкости. Положительная обратная связь реализована через элементы С2 и Др1; не требующие тщательного подбора.
Рис. 1. Принципиальная схема сверхрегенеративного приемника радиоуправления (26-29 МГц) на двухзатворном транзисторе.
Последнее объясняется тем, что крутизна транзистора по первому затвору, от величины которой зависит наличие или отсутствие самовозбуждения в каскаде, управляется напряжением суперизации, продаваемым на второй затвор транзистора.
Это напряжение вырабатывается автономным генератором прямоугольных импульсов, собранным на элементах DD1.1, DD1.2 по традиционной схеме. Частотой генератора можно легко управлять, подбирая постоянную времени цепи C11R5.
Резисторы R1, R2 обеспечивают требуемый режим транзистора по постоянному току, а конденсаторы С5 и С8 шунтируют их как на высокой частоте принимаемого сигнала, так и на сравнительно низкой частоте суперизации.
Конденсатор С7 обеспечивает соединение по переменному току второго затвора с корпусом, что необходимо для нормальной работы транзистора. Это единственная деталь в схеме, которая выполняет двойную функцию.
Она, совместно с резистором R3, образует интегрирующую цепочку, превращающую прямоугольные импульсы генератора суперизации в треугольные. Регулируя амплитуду этих импульсов потенциометром R3, можно изменять продолжительность промежутков времени, в течение которых крутизна транзистора превышает критическое значение.
Это позволяет изменять длительность вспышек высокочастотного напряжения на контуре тем самым, устанавливая желаемый режим работы сверхрегенератора: линейный либо нелинейный.
Как говорилось выше, полезная информация заключается в постоянной составляющей коллекторного (в нашем случае стокового) тока, меняющейся по закону амплитудной модуляции принимаемого сигнала.
Для ее выделения используется фильтр нижних частот, состоящий из резистора R4 и конденсатора С6. Выделенный сигнал через конденсатор С9 поступает далее на УНЧ, собранный на экономичном операционном усилителе DA1 по стандартной схеме включения.
Манипулируя величиной R10, можно уменьшать ток потребления микросхемы. Необходимо иметь в виду, что коэффициент усиления при этом тоже будет уменьшаться.
Детали и конструкция
Конденсаторы С1—С8 — керамические. Сп — либо пленочный, либо керамический с малым ТКЕ. С13 — любой электролитический. Остальные конденсаторы любого типа.
Транзистор VT1 лучше всего использовать типа BF964. Подойдут и отечественные КП306, КП350, КП327, немного ухудшив чувствительность. Микросхема DDI типа K561JIA7 или K561JIE5. Операционный усилитель может быть любого типа, включенный по стандартной схеме. Контурная катушка L1 имеет 8—9 витков провода диаметром 0,35—0,5 мм и намотана на каркасе диаметром 5—7 мм с подстроечным сердечником из карбонильного железа.
Рис. 2. Печатная плата для самодельного сверхрегенеративного приемника радиоуправления.
Печатная плата выполнена из одностороннего фольгирован-ного стеклотекстолита и никаких особенностей не имеет. Ее чертеж приведен на рисунке 2.
Настройка приемника
Для настройки желательно воспользоваться осциллографом. После проверки правильности монтажа и подключения питания, убедиться в наличии прямоугольных импульсов на выводе 4 микросхемы DD1. Подбором величины резистора R5 установить частоту следования этих импульсов равной 50—55 кГц.
Проконтролировать постоянные напряжения на выводах 3 и 6 микросхемы DAI. При исправных деталях и правильном монтаже эти напряжения должны быть равны половине напряжения питания.
Измерить постоянное напряжение на верхнем выводе резистора R1. Величина напряжения должна лежать в пределах 0,6— 1,2 В. Отсутствие напряжения свидетельствует о неисправности транзистора. Причиной этого обычно является неосторожное обращение с полевым транзистором, который следует предохранять от воздействия статического электричества. Особенно это касается транзисторов отечественного производства.
Подключить осциллограф к стоку транзистора VT1 через конденсатор емкостью 3—5 пФ. Вращая движок потенциометра R3, добиться появления вспышек высокочастотного напряжения на экране (осциллограф должен быть с полосой пропускания не ниже 10 МГц).
Если этого достичь не удается, причина заключается в сильной расстройке колебательного контура. В последнем случае необходимо скорректировать настройку катушки L1, перемещая ее сердечник в окрестностях среднего положения.
Подключить к антенному входу генератор стандартных сигналов, настроенный на 27,12 МГц. Глубину модуляции установить 30 %. Уровень выходного сигнала — 50 мкВ. На экране осциллографа, подключенного к выходу приемника, должно наблюдаться гармоническое колебание частотой 1 кГц. Сердечником входной катушки настроить контур в резонанс по максимуму выходных колебаний.
Постепенно уменьшая амплитуду входного сигнала, уточнять положение движка потенциометра R3, обеспечивающее максимум выходного сигнала. Правильно настроенный приемник при амплитуде входного сигнала 1мкВ должен обеспечивать на выходе амплитуду полезного сигнала 0,5—1 В, превышающего средний уровень шумов не менее чем в 4 раза.
Высокочастотная часть приемника сохраняет работоспособность в интервале питающих напряжений 3,3—12 В. Может потребоваться подстройка R3. Однако используемый операционный усилитель требует минимум 7 В. Применив низковольтный ОУ либо транзисторный УНЧ, можно обеспечить работоспособность всего приемника в указанном диапазоне питающих напряжений.
При отсутствии генератора и осциллографа приемник можно настроить по сигналам передатчика, с которым планируется работать. Подключив к выходу приемника высокоомные наушники (лучше через конденсатор емкостью 10 мкФ), необходимо многократным уточнением положения сердечника входной катушки и движка потенциометра R3 добиться максимальной громкости прослушиваемого сигнала.
В заключение отметим, что при использовании приемника для работы с импульсными сигналами на оставшихся свободными двух элементах микросхемы DD1 удобно выполнить нормализатор импульсов.
Днищенко В. А. Дистанционное управление моделями (500 схем для радиолюбителей).