QRZ.RU > Каталог схем и документации > Схемы наших читателей > Усилители мощности > Легендарная "Шарманка"
Легендарная "Шарманка"
Схемы генераторов, приведенные в статье, не предназначены для работы в средневолновом участке радиовещательного диапазона. Схемы могут быть применены в аппаратуре любительского диапазона 1,9 МГц, официально разрешенного для работы в эфире зарегистрированных радиолюбителей, т.е. имеющих разрешение на право эксплуатации любительской радиостанции и позывной сигнал.
Некоторые технические решения из этих схем можно использовать при конструировании любительских радиопередатчиков, а можно просто поностальгировать по прошлому — ведь "радиохулиганская юность” за плечами многих радиолюбителей и просто любителей радио.
приставка "Шарманка-1"
На рис.1 приведена схема простейшей передающей средневолновой приставки с АМ модуляцией к радиоприемнику. В приставке используется радиолампа 6ПЗС, максимальная рассеиваемая мощность на аноде которой составляет 20,5 Вт Вместо 6ПЗС можно применить лампу 6П6С (максимальная рассеиваемая мощность на аноде — 13,2 Вт) — цоколевка у них одинаковая.
Колебательный контур L1С1 включен между анодом лампы и управляющей сеткой. Он обеспечивает положительную обратную связь каскада — одно из условий, необходимых для самовозбуждения генератора. Питание на анод лампы подается через колебательный контур (через отвод в катушке И). Выключатель SА1 служит для включения каскада в режим передачи и отключения в режиме приема.
Напряжение питания поступает с анода выходной лампы УНЧ приемника, поэтому при подаче на вход УНЧ приемника сигнала от микрофона происходит амплитудная модуляция генерируемых приставкой ВЧ колебаний.
Катушка L1 выполнена на эбонитовом каркасе диаметром D-30 мм и содержит 55 витков провода ПЭЛ-0,8 (виток к витку) с отводом от 25-го витка, считая от нижнего (по схеме) вывода. Эта приставка работала хорошо, но имела один недостаток — настроечный конденсатор С1 был гальванически связан с анодом лампы (а это небезопасно!), поэтому приходилось ручку настройки изготавливать из диэлектрика.
приставка "Шарманка-2"
Несколько позже мне удалось отыскать схему “шарманки” (рис.2), лишенную этого недостатка. В ней контур включен между управляющей сеткой и катодом лампы. Причем, применено частичное включение катода в контур за счет отвода в катушке. Такая схема более безопасна, но отдает в антенну мощность, несколько меньшую чем предыдущая. Применение конденсатора переменной емкости С1. позволяет оптимально согласовать контур И-СЗ с антенной.
В этой схеме радиолампу 6ПЗС также можно заменить на 6П6С. Катушка И намотана на керамической оправке диаметром D-32мм проводом ПЭЛ-0,7. Количество витков — 50 (намотка — виток к витку с отводом от середины).
приставка "Шарманка-3"
На рис. З приведена схема еще одной “шарманки”. В ней КПЕ С2 гальванически связан с корпусом через катушку L2. При случайном замыкании выводов этого конденсатора на корпус ничего опасного не произойдет — всего лишь прекратится генерация ВЧ сигнала.
Выходная мощность этой приставки больше, чем у предыдущей (примерно такая же, как у схемы на рис.1), т.к. колебательный контур L2-СЗ подключен к цепи анода лампы. Дроссель L1 заключен в экран. Катушка L2 намотана на пластмассовой оправке диаметром D-30 мм проводом ПЭЛ-0,8 и содержит 50 витков провода, намотанного виток к витку. Отвод — от середины обмотки.
Еще одна принципиальная схема простейшей передающей приставки на радиолампе 6ПЗС (6П6С) приведена на рис.4.
приставка "Шарманка-4"
Эта схема отличается от предыдущих наличием дросселя L1 в анодной цепи лампы, что позволило подключить выходной контур к аноду. При этом статоры конденсаторов переменной емкости С2 и С5 подключены к “общему” проводу, что существенно повышает безопасность устройства и облегчает управление элементами настройки. В катодную цепь лампы включен переключатель SА1, с помощью которого можно регулировать глубину положительной обратной связи, что позволяет довольно точно выбрать требуемый режим работы каскада. Катушка L3 с регулируемой индуктивностью позволяет согласовать сопротивление выходного контура с входным сопротивлением антенны. Это важно, т.к. в качестве антенны часто используют отрезок провода произвольной длины. Катушка L2 намотана на керамической оправке диаметром D-40мм и имеет 40 витков провода ПЭЛ-0,7 (намотка — виток к витку, отводы равномерно распределены по всей длине намотки), L4 — на керамической оправке диаметром D-35мм и имеет 50 витков провода ПЭЛ-0,6. В авторском варианте катушкаL1(дроссель) имеет индуктивность 1 мкГн, L2 — 8 мкГн, L3 — 250 мкГн, L4 —16 мкГн. Я предлагаю намотать L1 на керамическом каркасе диаметром D-18мм и длиной 95мм проводом ПЭЛИЮ-0,35 (130 витков). Первые 15 витков (ближайшие к аноду) следует выполнить вразрядку с шагом 1,5мм, остальная часть обмотки — виток к витку. Катушку же L3 рекомендую изготовить аналогично L4, но количество витков увеличить до 100 и сделать от нее отводы (11 отводов — по числу контактов в переключающей галете) с целью обеспечения возможности изменения индуктивности катушки. Отводы следует расположить равномерно по длине, катушки — это упростит ее конструкцию и, в то же время, позволит сохранить ее настроечные функции.
Настройку на частоту в этой схеме производят с помощью конденсатора С2, а емкость конденсатора С5 подбирают по максимуму сигнала на выходе, т.е. настраивают выходной контур L4-С5 в резонанс. Такое построение схемы позволяет настраивать выходной контур не только на основную частоту, но и на ее гармоники (чаще всего используют третью). Таким образом можно повысить стабильность частоты вырабатываемого генератором сигнала, т.к. гетеродин при этом работает на частоте в три раза ниже частоты выходного сигнала.
приставка "Шарманка-5"
На рис.5 приведена схема “шарманки”, выполненная на двух радиолампах 6ПЗС (можно использовать и лампы 6П6С, но смысла в этом нет — лучше применить одну 6ПЗС). Эта схема обеспечивает на выходе более мощный сигнал (примерно вдвое по сравнению со схемой на одной лампе). Аноды ламп включены в контур генератора частично — для снижения влияния шунтирования. В авторском варианте рекомендуется катушки L1—L3 намотать на одном керамическом каркасе диаметром D-40мм. Катушка L1содержит 32 витка провода ПЭЛ-0,3, L2 — 41 виток провода ПЭЛ-0,4, L3 — 58 витков провода ПЭЛ-0,7. Все катушки намотаны виток к витку. Я рекомендую уменьшить количество витков каждой катушки процентов на 60, иначе частота генерации из средневолнового диапазона уйдет в длинноволновый. Подстройкой сопротивления резистора R1 можно изменить режим работы радиоламп.
приставка "Шарманка-6"
На рис.6 приведена схема передатчика на двух радиолампах. Колебательный контур L1-С2 включен в цепи катодов ламп. Катушки L1 и L2 намотаны на одном керамическом каркасе D-20 мм: И содержит 60 витков провода ПЭЛ-0,3, L2 — 30 витков ПЭЛ-0,4 (намотка обеих катушек — виток к витку). Сверху катушки L2 намотано 2-3 витка монтажного провода (в изоляции), концы которого подключены к лампочке накаливания на напряжение 6,3 В и ток 0,28 мА (от карманного фонарика). Эта простейшая цепочка обеспечивает индикацию наличия ВЧ генерации. Кроме того, в качестве ВЧ индикатора можно использовать неоновую лампочку, размещенную недалеко от катушки. По интенсивности свечения лампы можно судить об изменении выходной мощности при перестройке по диапазону либо об изменении параметров антенны (например, при ее настройке). Так, если при настройке антенны частота будет приближаться к резонансной, то лампочка станет светиться слабее (по минимуму свечения можно судить о настройке антенны в резонанс с генерируемой передатчиком частотой, т.к. имеет место максимальный отбор мощности). В случае обрыва антенны лампочка будет светиться максимально ярко, а при коротком замыкании в антенне может совсем по- гаснуть (это зависит от величины связи выходного контура с антенной, которая определяется емкостью конденсатора переменной емкости С1). Выключатель питания SА1 служит одновременно и переключателем “прием/передача”.
приставка "Шарманка-7"
На рис.7 приведена схема передающей приставки на радиолампе ГУ50. Существенным отличием данной схемы от предыдущих является повышенная выходная мощность. Амплитудная модуляция осуществляется по защитной сетке лампы. С помощью конденсатора переменной емкости С5 приставка настраивается на выбранную частоту, а с помощью конденсатора С1 обеспечивается согласование выходного сопротивления передатчика с входным сопротивлением антенны. Не следует забывать, что в данной схеме одна из обкладок конденсатора переменной емкости С5 находится под напряжением 800 В, поэтому будьте очень осторожны и используйте для регулировки емкости этого конденсатора ручку управления, изготовленную из качественного диэлектрического материала.
Катушка L1 намотана на керамическом каркасе D-40 мм и содержит 50 витков провода ПЭЛ-0,7 (намотка — виток к витку) с отводом от середины.
приставка "Шарманка-8"
На рис.8 приведена еще одна схема передатчика, выполненного на радиолампе ГУ50. В ней частота генерации задается контуром L1- С2, а на выходе устройства используется так называемый П-контур С7-L2-С8, который позволяет очень хорошо согласовать выходное сопротивление каскада с входным сопротивлением антенны. С помощью конденсатора переменной емкости С7 настраивают П-контур в резонанс (согласовывают выходное сопротивление лампы с сопротивлением П-контура), а с помощью С8 подбирают величину связи с антенной. Амплитудная модуляция выходного сигнала осуществляется по защитной сетке лампы.
Цепочка С3-VD1-R2 — это элементы защиты цепей динамика от ВЧ наводок. Подбором сопротивлений резисторов (в пределах 0,5—1 МОм) и R3 можно подобрать оптимальный режим работы лампы.
Катушка L1 намотана на цилиндрическом керамическом каркасе D-40 мм проводом ПЭЛ 0,9 и содержит 60 витков, намотанных виток к витку. Катушка L2 намотана на керамическом каркасе D-50 мм и содержит 70 витков провода ПЭЛ диаметром 1,2—1,5 мм (намотка — виток к витку). Анодный дроссель L3 намотан на керамическом каркасе D-12 мм. В оригинальной рекомендации указано, что он содержит 7 секций по 120 витков провода ПЭЛ-0,4, намотанных в навал, но, скорее всего, достаточно двух секций по 120 витков.
приставка "Шарманка-9"
На рис.9 приведена схема усилителя мощности. Она почти повторяет предыдущую схему, но, в отличие от нее, не является генерирующей, а только усиливает ВЧ сигнал, поданный с внешнего генератора. Такой генератор можно собрать по одной из вышеприведенных схем (например, на рис.1—4), выполненных на лампе 6П6С, что не приведет к “перекачке” лампы усилителя мощности. Внешний генератор следует запитать не от анода лампы УНЧ, а непосредственно от источника постоянного напряжения +200—250 В, т.к. амплитудная модуляция выходного ВЧ сигнала осуществляется по защитной сетке лампы усилителя мощности.
Кроме того, в качестве задающего генератора можно применить схему и на менее мощной радиолампе (например, 6Н2П, 6НЗП и даже 6Ж1П, 6Ж2П), либо на транзисторах, обеспечивающих выходную мощность 5—10 Вт. Рассеиваемая на аноде паспортная мощность радиолампы ГУ50 составляет 40 Вт, но фактически можно получить на выходе мощность до 70 Вт Однако не следует допускать длительную работу усилителя с такой выходной мощностью, т.к. резко снижается срок службы радиолампы.
На резисторах R1 и R4 типа МЛТ-2 сопротивлением 62 Ом намотаны антипаразитные дроссели, которые представляют собой 5 витков провода ПЭЛ-0,5. Дроссели предотвращают возбуждение каскада на УКВ. Катушка L1 намотана на керамическом каркасе D-20 мм проводом ПЭЛ-0,3 и содержит 80 витков (намотка — виток к витку). Рекомендуется увеличить диаметр провода до 0,55 мм. Конструкция анодного дросселя L2 такая же, как в предыдущей схеме.
В.Рубцов, UN7BV
г. Астана, Казахстан