Простые приёмники АМ сигналов

Приемник с двухконтурной входной цепью

Принципиальная схема радиочастотной части приемника прямого усиления с двухконтурной входной цепью показана на рис. 4.33. Принятый магнитной антенной и отфильтрованный преселектором сигнал поступает на двухкаскадный УРЧ, выполненный на полевом (VT1) и высокочастотном биполярном (VT2) транзисторах. Первый каскад собран по схеме истокового повторителя, что исключает шунтирование преселектора входным сопротивлением УРЧ. Второй каскад - обычный апериодический усилитель напряжения. Усиленный сигнал поступает на детектор, собранный по схеме удвоения напряжения на диодах VD1, VD2. Для повышения чувствительности и линейности детектирования из эмиттерной цепи транзистора VT2 через резистор R6 на диоды подано небольшое открывающее напряжение смещения.

Приемник с двухконтурной входной цепью

УРЧ охвачен цепью АРУ. Выпрямленное детектором напряжение отрицательной полярности через резистор R3 подается на затвор транзистора VT1, закрывая его. Благодаря непосредственной связи между каскадами одновременно закрывается и транзистор VT2, что увеличивает эффективность действия АРУ. Конденсатор связи полосового фильтра С5, кроме своей основной, выполняет и другую функцию - он фильтрует напряжение АРУ, пропуская к затвору транзистора VT1 лишь постоянную составляющую продетектированного напряжения и сглаживая колебания ЗЧ. Индикатором точной настройки служит светодиод HL1, включенный в цепь питания УРЧ (он же индикатор включения приемника). При настройке на частоту радиостанции из-за действия системы АРУ ток обоих транзисторов уменьшается, снижая и яркость свечения светодиода.

Катушка первого контура преселектора L1 намотана на стержне магнитной антенны из феррита 400НН диаметром 10 и длиной 200 мм (от приемника «Ленинград-010», например). Она содержит 45 витков провода ЛЭШО 21×0,07. Катушка второго контура L2 намотана на кольце К 16×8x4 из феррита 100НН и содержит 94 витка такого же провода. Преселектор настраивают блоком КПЕ от приемника «ВЭФ-Спидола», имеющим встроенный верньер с небольшим замедлением, что заметно облегчает настройку, особенно на высокочастотном краю диапазона. Конденсатор связи С4 выполнен по приведенному на рис. 4.32 эскизу.

Для магнитной антенны подойдут и другие стержни круглого или прямоугольного сечения из феррита с магнитной проницаемостью не более 600, поскольку с ростом проницаемости растут и высокочастотные потери. Желательно, чтобы длина стержня была не менее 180 мм, иначе уменьшается чувствительность приемника по напряженности поля. Короткие стержни можно склеивать до получения необходимой длины. Катушку L2 следует намотать на любом кольце из феррита, магнетита, альсифера или карбонильного железа (это все материалы высокочастотных сердечников) с магнитной проницаемостью не более 200. Рекомендуем использовать как кольцо половинку броневого сердечника СБ-2 или СБ-3, щечку от него или центральную часть (лишние части отпиливают, обламывают или стачивают). Подойдут высокочастотные сердечники от старых контурных катушек с отверстием в середине. Можно также намотать катушку на броневом сердечнике СБ-2 или СБ-3 и поместить ее в экран, в нескольких точках соединенный с общим проводом платы. Во всех описанных случаях число витков подбирают экспериментально, изготовив пробный контур из катушки и одной секции КПЕ и добившись, чтобы он перекрывал частоты СВ диапазона.

Транзистор КП303В заменяется на транзистор той же серии с другим буквенным индексом или на КП302, КП305 и КП307, но в этом случае, чтобы установить режим УРЧ по постоянному току, придется подобрать сопротивление резистора R5, а возможно, и R2. На месте VT2 будет работать любой высокочастотный транзистор структуры n-p-n, например КТ368, КТ306, КТ316. В крайнем случае годится и КТ315, но усиление УРЧ окажется меньше. Детекторные диоды VD1, VD2 - любые германиевые высокочастотные, например Д18, Д311. Кремниевые диоды, например, типов КД503, КД522, можно использовать в том случае, если напряжение на эмиттере транзистора VT2 составит не менее 1 В. Тогда сопротивление резистора R6 надо существенно уменьшить, а сопротивление резистора R7 увеличить. Желательно также выбрать полевой транзистор VT1 с небольшим напряжением отсечки (КП303А, Б, И). Эти меры направлены на то, чтобы диоды работали при прямом напряжении смещения около 0,5 В на каждом из них, на участке волътамперной характеристики с максимальной кривизной.

Для получения гарантированно высокой добротности контуров желательно использовать блок КПЕ с воздушным диэлектриком. Подстроечные конденсаторы С1 и С3 - керамические КПК или КПМ (приемлема и емкость 8-30 пФ), конденсатор С5 также должен быть хорошего качества с допуском не более 10-20% типа КСО (слюдяной опрессованный), пленочный, металлопленочный или даже металлобумажный, но не малогабаритный керамический, емкость которого может изменяться более чем вдвое при изменениях температуры и прочих факторах. К остальным конденсаторам и резисторам таких строгих требований не предъявляется - они могут быть любых типов. Емкости С7 и С8 допустимо изменять в пределах 0,047-1 мкФ, С6 - 470-2700 пФ, С9 и С10 - 330-1500 пФ.

Конструктивное решение приемника может быть самым разным. Желательно соблюдать лишь следующие условия: магнитную антенну расположить на расстоянии не более 50-100 мм от блока КПЕ и закрепить ее диэлектрической (любая пластмасса, текстолит, гетинакс) арматурой. Плату приемника следует привинтить к блоку КПЕ, чтобы обеспечить хороший электрический контакт «земли» платы с корпусом блока. Площадь «земляных» проводников на плате должна быть максимальной. Катушку L2 и транзистор VT1 нужно разместить вблизи секции С2.2 блока КПЕ, а цепи детектора, напротив, подальше от входных.

Приемник может работать с любым усилителем ЗЧ, имеющим чувствительность 50-100 мВ и входное сопротивление не ниже 20 кОм. Подойдет любой из УЗЧ, описанных на этом сайте. Приемник может также использоваться как средневолновый тюнер и в составе бытового радиокомплекса со стационарным УЗЧ и акустическими системами.

Налаживание приемника начинают с подбора такого сопротивления резистора R5, чтобы напряжение на коллекторе транзистора VT2 было на 1-1,5 В больше, чем на эмиттере: например, коллекторное напряжение +3 В, эмиттерное +1,5 В. Если добиться этого трудно, как случается при большом напряжении отсечки транзистора VT1 и, следовательно, высоком потенциале его истока, в цепь последнего (между истоком и точкой соединения базы VT2 с резистором R2) следует включить дополнительный резистор в несколько сотен ом, зашунтированный конденсатором в несколько тысяч пикофарад.

Далее приступают к наиболее трудоемкой операции - настройке полосового фильтра. Отсоединив верхний по схеме вывод магнитной антенны, к верхнему по схеме выводу катушки L2 подключают через разделительный конденсатор (емкостью не более 15 пФ) небольшую суррогатную проволочную антенну. Приемник при этом будет работать как одноконтурный. Затем, подбирая число витков катушки L2, устанавливают границы СВ диапазона. Это можно сделать и без приборов, зная частоты работающих в данной местности радиостанций. В Москве, например, нижнюю границу диапазона легко установить по радиостанции «Маяк» на частоте 549 кГц. Она должна приниматься при почти максимальной емкости КПЕ.

После этого, убрав проволочную антенну и восстановив соединение магнитной антенны, принимают радиостанцию на нижнем краю диапазона и передвижением катушки L1 по ферритовому стержню настраивают первый контур фильтра в резонанс со вторым по максимальной громкости приема и минимальной яркости светодиода. Возможно, вначале расстройка контуров будет очень большой, и одна станция будет приниматься в двух положениях ручки настройки, соответствующих резонансу первого и второго контуров. Передвигая катушку по стержню и вращая ручку настройки, надо добиться совпадения резонансов, когда станция слышна лишь в одном положении ручки настройки и с максимальной громкостью. Таким образом достигают равенства индуктивностей катушек.

Переместившись на высокочастотный край диапазона, добиваются совпадения настроек и там с помощью триммеров С1 и С3, а катушки уже не трогают. Теперь достигается и равенство емкостей. Если повторить эти операции несколько раз, получается очень точное сопряжение контуров. Полосу пропускания можно отрегулировать на низкочастотном краю диапазона подбором емкости конденсатора С5, а на высокочастотном краю - подгибанием «обкладок» самодельного конденсатора С4.

Настроенный приемник днем в Москве принимал более десятка различных радиостанций средневолнового диапазона практически без взаимных помех и с неплохим качеством. А как быть, если возникнет желание присоединить к приемнику внешнюю антенну? Вот присоединять-то ее как раз и нельзя, даже через конденсатор емкостью в несколько пикофарад, как это обычно делается в приемниках заводского производства. Даже такая малая емкость нарушит сопряжение контуров. Лучше использовать еще один ферритовый стержень, намотать на нем катушку и подсоединить ее между внешней антенной и заземлением. Еще лучше настроить эту дополнительную катушку в резонанс на частоты требуемого участка диапазона с помощью КПЕ или любым способом, описанным в главе о детекторных приемниках. Поднеся дополнительную катушку к магнитной антенне приемника даже на расстояние в полметра, вы заметите увеличение силы сигнала.

Читать дальше - Средневолновый приемник