Одноплатный универсальный тракт

(новая версия)

RW4HDK Гладков В.Ю.

Документацияскачать

Конструкция Н.Мясникова (UA3DJG) была повторена многими радиолюбителями и прекрасно себя зарекомендовала. Она обладает вполне приличными характеристиками, но, как выяснилось, их можно значительно улучшить. В частности это касается увеличения чувствительности (до 0,1:0,15 мкв), увеличения динамического диапазона (до 92:94дБ), и улучшения подавления несущей в режиме передачи.

Чем же этого можно достигнуть?

1. Заменой смесителей другими, имеющими меньшие потери, имеющими лучшее согласование с ПДФ и с низкочастотной частью тракта.
2. Оптимальным согласованием кварцевых фильтров.

В предлагаемой на рис.1 схеме используются смесители, описанные Э.Редом в его 'Справочном пособии по высокочастотной схемотехнике'.

При таком включении они, когда к ним не подключены ПДФ, постоянно нагружены на резистор R14=51ом. Это сделано потому, что при переходе с приёма на передачу смесители оказываются нагружены по ВЧ на разное сопротивление (один на R=Rпдф, а другой 'повисает' в воздухе), и зачастую по этой причине происходит их рассогласование. Соответственно меняется общее входное сопротивление, и начинает проявляться неприятный эффект, когда не совпадают частоты приёма и передачи, и в некоторых случаях 'вылезает' несущая.

Для точной балансировки смесителей используются подстроечные резисторы R1 и R13.

    В конструкции Н. Мясникова далеко не лучшим образом согласованы кварцевые фильтры.

Здесь же предложено их согласовать так называемым методом LC-согласования, что обеспечивает их оптимальную АЧХ и наименьшие потери в полосе пропускания. Кроме этого - отпала необходимость в эмиттерном повторителе на VT14, который только усложнял конструкцию и вносил дополнительные шумы.

 От ограничения по ПЧ так же пришлось отказаться, т.к. в режиме передачи контур L15 'расстраивался', и общее усиление тракта значительно падало, т.е. контур настроить можно было или только на приём, или только на передачу.

Значительно проще, оказалось, применить в низкочастотных каскадах вместо транзисторов распространённые и недорогие операционные усилители, правда, потребовалось добавить два дополнительных реле, т.к. при коммутации микросхем напряжением, они входят в рабочий режим с большой инерцией, что заметно на слух.

На рис 1. приведена принципиальная схема тракта, а на рис 2 - схемы кварцевых фильтров на кварцах PAL/SEKAM  8867,238кГц.

Неоднократно выполненные, фильтры подтвердили свою хорошую повторяемость, и имеют весьма неплохие характеристики: ZQ-1 - полоса пропускания 2,7кГц по уровню -6дб, коэффициент прямоугольности - 1,8. Подчисточные  фильтры играют вспомогательную роль, поэтому их характеристики не приводятся.

Следует помнить, что кварцы должны быть одной фирмы изготовителя, и обязательно импортные, т.к. зарубежные фирмы гораздо строже относятся к соблюдению параметров своих комплектующих, нежели наши отечественные.

Усилители ВЧ для ГПД и опорного генератора предпочтительнее выполнить на отдельной плате вместе с реле, которое будет их переключать.

Cами УВЧ лучше сделать посложнее - но покачественнее, примерно такие, как используются в усилителе ГПД трансивера 'HDK-97' (см. рис 4), и после сборки - закрыть экраном из лужёной жести. Это позволит избежать взаимного просачивания ВЧ напряжения, что неизбежно приводит к появлению 'поражёнок' и прочего 'хлама'.

В целом тракт не содержит дефицитных деталей. В смесителях конечно лучше применить диоды КД514, но практика показывает, что КД510 (521, 522 и т.п.) в кольцевых смесителях функционируют весьма неплохо. D19:D22 - любые германиевые импульсные.

VT2, VT3 - любые из серии КП350. КП327 применять нежелательно, т.к. они закрываются при отрицательном напряжении (около -1 вольта), а специально делать минусовой источник напряжения при практически одинаковом результате - просто не имеет смысла.

Трансформаторы Тр1:Тр4 содержат 3 по 8 витков ПЭВ-0,25 (скрутка из трёх проводов с шагом 1см.) на ферритовых кольцах К10*6*5  Н1000НН. Тр5 - 2 по 7 витков такого же провода.

Катушки L2:L5, L10 - 25 витков ПЭВ-0,25 на каркасе 6мм с подстроечником из феррита.

L11 - 5 витков ПЭВ-0,25 поверх L10.

К2, К4 тракта (и К1 блока коммутации) - РЭС-60 (РЭС-80);  К1, К3 - РЭС-49.

Вместо К140УД6 можно применить любые усилители из серии УД7, УД8, но лучше всего использовать сдвоенный операционный усилитель К157УД2(УД3), т.к. он имеет нормированный уровень шумов.

Налаживание.

Как обычно, наладку надо начать с проверки правильности монтажа. После этого (убедившись, что всё в порядке) подать ВЧ напряжение с ГПД и ОКГ на подвижные выводы резисторов R1 и R2 блока коммутации. Выходы обоих УВЧ подпаять к смесителям. Включить питание, и подстраивая резисторы R1, R2 установить уровень ВЧ напряжения на входах смесителей равным 1,5:1,7 вольта. Выставить ток покоя VT1 в пределах 25:35мА с помощью резистора R3.

На вывод идущий к выходу АРУ следует подать напряжение около +5 вольт, скажем от простого делителя из резисторов по 10 килоом, а выход DA2 - к УЗЧ который будет в дальнейшем использоваться в трансивере.

Сигнал от ГСС подать на вход ПДФ. Настроившись на несущую - последовательно подстроить катушки L2:L5, L10 по максимально громкому звучанию сигнала на выходе УЗЧ. Прямо скажем, что такой метод несколько грубоват, но практически - оптимальная АЧХ фильтров почти всегда получается при точной настройке контуров в резонанс.

Затем необходимо отключить ГСС, перевести тракт в режим передачи, и подать сигнал от генератора CW на конденсатор С31. Подстраивая его и конденсатор С32 - добиться оптимального звучания сигнала на выходе УЗЧ. Если уровень покажется недостаточным - параллельно С32 добавить ёмкость С33, в пределах нескольких пикофарад.

Далее надо отключить генератор CW, а к выходу ПДФ подсоединить осциллограф, в режиме максимальной чувствительности, чтобы чётко видеть остаток несущей частоты сигнала.

Подстройкой резисторов, сначала R1 а затем R13, добиться практически полного подавления остатка несущей. Лучше всего эту процедуру делать на диапазоне 18 мГц, т.к. именно на нём частоты ГПД и ОКГ лежат достаточно близко друг от друга.

ГПД, ОКГ, генератор CW - могут быть любой конструкции, какая устраивает, так же как и АРУ, единственным требованием к которой является соблюдение интервала регулировки выходного напряжения в пределах от +5 до 0 вольт. Наиболее эффективными следует признать АРУ от трансиверов 'YES-93' и 'HDK-97', т.к. в них предусмотрена регулировка времени срабатывания и отпускания. Вход АРУ подсоединяется к выходу микросхемы DA2 тракта. 

На рис. 5 изображена несколько модернизированная АРУ трансивера 'HDK-97'.

R9 - общая чувствительность, R7 - регулировка по сигналам S=3:9; R1 - регулировка по сигналам S=9:9+40дб; R10 - регулировка времени 'отпускания'; R16 - регулировка выходного напряжения АРУ.

                              В.Гладков (RW4HDK) г. Чапаевск.

Литература:

1. Н.Мясников (UA3DJG) 'Одноплатный универсальный тракт' ('Радио' ?8-9 за 1990г.).

2. Э.Ред 'Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике' ('Мир', Москва 1990г.).