Простой приемник (основа радиостанции) на 145 МГц.
Позывом к созданию простого радиоприемника на “двойку” стало создание описанного на этом сайте приемника на микросхеме ТА2003. Поскольку описание было довольно скупое, было решено довести дело почти до логического конца и дать полную схему приемника. Все, что осталось – это подключить к полученной схеме блок усилителя передатчика и коммутации антенны, но, во-первых, для этого нужно соответствующее разрешение (давайте соблюдать законы J ), во-вторых давать какую-то одну схему усилителя я не вижу смысла, все равно переделают. Тем более, что мне оказалось достаточным применить один каскад на КТ603, у кого-то валяется блок от “Виолы” или венгерской ФТ-шки, а совсем крутой применит моноблок от “Моторолы”.
Управление радиостанцией было решено сделать от компьютера. Тем более, что однажды мне на глаза попалась программа Владимира,
UA1ZLY, для синтезатора на 27 МГц. Очень простая. Я попросил его обратить внимание на микросхему синтезатора LM7001, применяющуюся в автомобильных и стационарных зарубежных радиоприемниках. Вскоре появилась новая версия программы, ссылка на которую будет ниже. Конечно, никто не мешает применить в радиостанции собственный контроллер, к примеру, на PIC’е, но это кто как может. Если получится, или от вас будут предложения – с удовольствием опубликую это вариант.Итак, что было применено для постройки приемника? Во-первых, пара останков от промышленных радиостанций. Первая, “
Tesla PR-21”, хороша собой, маленькая, меньше “Транспорта”, но её узкополосность (три канала) и невозможность переделки на любительский диапазон (кварцы на прием использовались сразу на 140 МГц, обратная полярность питания – не применить синтезатор), а также невозможность достать где-либо схему, решило её судьбу. Пара контуров и тангента были выдраны с корнем. Во-вторых, раздолбанный “Маяк” на 146 МГц, откуда были взяты контуры первого каскада приемника, а также кварцевый фильтр с обрамляющими контурами. Можно было восстановить “Маяк”? Вы или очень начинающий радиолюбитель, или разработчик “Маяка”. Это не радиостанция, а набор деталей, и закроем тему. Можно было применить КФ из Теслы, но, каюсь, не успел – желающих много J . Также был найден кварцевый дискриминатор от радиостанции ФТ-148 венгерского производства, и корпус от упомянутого “Маяка”.
Приемная часть состоит из трех блоков, собственно приемника ПРМ, шумоподавителя ШП и усилителя НЧ УНЧ.
УНЧ собран по известной схеме, обеспечивающей простую наладку схемы и высокие параметры. Если применены исправные детали, то на эммитерах транзисторов должно установиться примерно половина напряжения питания. Коэффициент усиления устанавливается резистором 5,1 кОм. Если большая получаемая мощность не нужна, то выходные транзисторы можно заменить парой КТ315/
ШП аналогичен примененному в промышленной радиостанции “Таис ВТ-31”.
На первом транзисторе КТ315Г собран усилитель шума, усиление которого плавно возрастает с частотой. На КТ361 собран детектор. Один из транзисторов КТ315 коммутирует вход УНЧ на массу при отсутствии полезного сигнала. Второй КТ315 управляет светодиодом “Питание”. Светодиод зажжен при отсутствии сигнала, индицируя включение приемника, и гаснет при наличии сигнала. Такой режим аналогичен подобному индикатору в радиостанции “Моторола GM-300”.Регулятор громкости имеет в холодном конце дополнительный резистор 560 Ом, который не позволяет полностью вывести движок регулятора, обеспечивая надежный дежурный режим приема. Это также “списано” с Моторолы. Номинал резистора можно подобрать по индивидуальным особенностям оператора.
С выхода ШП можно снять сигнал открытия шумоподавителя для работы схемы в режиме “сканирование”. Если нужна активная “1”, то сигнал снимают с базы КТ315, управляющего светодиодом, если нужен активный “0” – с коллектора.
ПРМ собран на однокристальном приемнике
Toshiba ТА2003, содержащем в себе полный тракт АМ/ЧМ супергетеродинного приемника. Поскольку паспортное значение рабочей частоты микросхемы составляет 110 МГц, то применен упрощенный входной фильтр, поскольку входная емкость микросхемы сильно шунтирует контур (в авторском варианте – контур от “Маяка” на 146 МГц). Аналогичный контур применен и в выходе усилителя ВЧ микросхемы (вывод 15). При высокой добротности контуров их можно шунтировать резисторами, либо применить на входе 2-3-контурный полосовой фильтр.Встроенный гетеродин микросхемы (вывод 13) не используется, поскольку на частотах выше 120 МГц генерация становится неустойчивой.
В качестве ФСС у автора применен кварцевый фильтр с обвязывающими контурами от радиостанции “Маяк”. Возможно упрощение при некотором повышение внутренних шумов схемы – кварцевый фильтр подключается напрямую к выводам 3 и 8 микросхемы. При этом согласующие контура и два конденсатора по 0.1 мкФ исключаются.
К выводу 15 у автора подключен кварцевый дискриминатор от какой-то зарубежной радиостанции на 10,7 МГц. Испытывались также варианты с подключением обычного кварца на 10,7 МГц (вариант А на рисунке) и настроенного контура (вариант Б). В последнем случае выходное напряжение НЧ, снимаемое с вывода 11, было раза в три меньше, чем при использовании кварцев.
Блок синтезатора состоит из блока гетеродина ГЕТ, самого синтезатора СИНТ и модулятора МОД, который может быть исключен, если схема используется как приемник.
ГЕТ выполнен по известной схеме, используемой в старых транзисторных ПТК, она легко настраивается и запускается. Автором применен контур гетеродина приемника из радиостанции “Тесла
PR-21”. Применение транзистора ГТ313Б оправдано тем, что под рукой больше ничего не было, да и в оригинале схемы (ПТКП) применен он же. Вместо варикапа КВ109 вполне возможно применение матрицы КВС111. Недостаток схемы – при перестройке в диапазоне уровень модулирующего НЧ напряжения также должен изменяться для сохранения постоянного индекса модуляции. Практически работа гетеродина с модуляцией на передачу осуществляется в достаточно узком участке частот в сравнении с общим коэффициентом перестройки, поэтому для любительской связи этот недостаток большого значения не играет.Синтезатор СИНТ выполнен на однокристальном синтезаторе
LM7001, управляемым внешним компьютером. Программу можно скачать с сайта кубанских радиолюбителей, автор UA1ZLY, vhfwinradio.zip (вид окна управления). Недостаток микросхемы в том, что минимальный шаг перестройки частоты составляет 25 кГц, однако есть аппаратная возможность уменьшить его до 12,5 кГц, сдвигая частоту опорного кварца в сторону, как обычно это делают сибишники для введения “российской” сетки в свои трансиверы. Для управления переключением возможно использовать незадействованные выходы переключения диапазонов, коими обладает данная микросхема. Однако подобная доделка требует коррекции программного обеспечения. Примененный автором ФНЧ (между транзистором КТ315 и варикапом) не совсем корректный, списанный из синтезатора для “Виолы” на 155-й серии, однако дрожаний частоты при перестройке не наблюдалось.МОД выполнен по известной схеме, усиление регулируется резистором 3,3 кОм. Уровень сигнала, подаваемого на модулятор, регулируется потенциометром 10 кОм. В качестве микрофона возможно применение любого динамического микрофона. Автор использовал в качестве микрофона тангенту от радиостанции
Tesla PR-21, содержащую в себе динамическую головку типа 0,1ГД-6 с сопротивлением катушки 50 Ом. При приеме динамик использовался как обычно, а в режиме передачи подключался к микрофонному усилителю через корректирующую RC-цепочку, что позволяло убрать специфическое для такого типа “микрофонов” бубнение. Но никто не мешает применить раздельные микрофон и динамик, тем более, что динамик можно встроить в корпус радиостанции да прибавить разъем для подключения наушников – мало ли, что в жизни бывает.Далее упомяну общую компоновку. Питание +12 Вольт постоянно подается на блоки СИНТ и ГЕТ, а также на релюшку, переключающую питание либо на блоки приемника ПРМ, ШП и УНЧ, либо на микрофонный усилитель МОД и, соответственно, на усилитель мощности. Автор в качестве УМ применил один каскад на КТ 603 с простейшим П-контуром на выходе. Получилось около 250-300 мВт, что вполне достаточно для работы по месту и через местный репитер. Надо больше – пожалуйста, места в корпусе осталось ещё достаточно. Блоки МОД, УНЧ, ШП, СИНТ и ГЕТ расположены с одной стороны корпуса (там, где у “Маяка” приемник), ПРМ и усилитель мощности – с другой. В первой полости еще осталось место под
PIC. На “морде” укреплены два светодиода (зеленый по приему и включению питания, красный – передача), разъем для тангенты и два потенциометра. Осталось место для (по выбору) пары декадных переключателей или пары кнопок с индикатором канала или частоты.Настройка очень проста. Для начала займемся низкочастотной частью. Как указывалось выше, напряжение на эммитерах транзисторов в УНЧ должно составлять около половины напряжения питания. Коснувшись пальцем конденсатора 22 мкФ на входе схемы, радуемся фону переменного тока. Если УНЧ возбуждается, уменьшите сопротивление резистора 5,1 кОм. Аналогично проверяем работоспособность МОД (если вы его собрали), но к выходу подключаем осциллограф. При определенном уровне сигнал на входе должно наблюдаться ограничение выходного сигнала. Хорошо бы, конечно, поставить после ограничителя ФНЧ, но практически это не нужно. Увеличьте емкость выходного конденсатора 100 пФ до 6800 пФ – вполне достаточно.
Беремся за ШП. По хорошему, надо иметь генератор НЧ. Подавая на вход ШП частоту от 3000Гц и выше, наблюдаем погасание светодиода.
Далее настраиваем ГЕТ. Убедившись в наличии генерации, подавая на варикап напряжение от 0,5 до 10 Вольт, выставляем по частотомеру диапазон перестройки 133-146 МГц. Варьировать диапазон перестройки можно конденсаторами 10 пФ и 5,1 пФ в коллекторе транзистора.
Подключаем к ГЕТ СИНТ. Выставляем по частотомеру частоту опорного кварца 7200 кГц приблизительно. Проверяем прохождение сигнала через КТ368. Подключаем СИНТ к компьютеру, запускаем программу и выставляем некую частоту, к примеру, 145 МГц. На коллекторе КТ315 в блоке СИНТ осциллографом смотрим прямоугольные импульсы. Если они есть, то проверяем синхронизированную ГЕТ частоту. Если она вблизи 134,3 МГц, то точно подстраиваем кварц 7200 кГц до получения
134300 кГц ровно. Проверяем передачу, нажав на пимпу на экране – на выходе ГЕТ должно быть 145000 кГц ровно. Проверяем диапазон по приему и передаче, держит ли синхронизация СИНТ. Если есть затруднения, то надо подобрать параметры ФНЧ между КТ315 и варикапом.В последнюю очередь настраиваем ПРМ.
Если обрамляющие кварцевый фильтр контуры не крутили, то их подстройка может понадобиться в самую последнюю очередь. Настроившись на какую-нибудь радиостанцию вблизи 145 МГц, настраиваем входной контур и контур УВЧ микросхемы по минимуму шумов. Шумоподавитель при этом полностью выведен. После чего можно попытаться подстроить контуры на 10,7 МГц, также по минимуму шумов.Если в качестве дискриминатора применен контур, то без генератора стандартных сигналов или второй радиостанции, не обойтись. Скромно надеясь, что обрамляющие контуры на 10,7МГц настроены, настраиваем контур дискриминатора по наилучшему качеству сигнала, после чего настраиваем входные контуры по минимуму шумов.
Следует упомянуть, что высоких динамических параметров от микросхемы ТА2003 ожидать
не приходится, тем более с упрощенными контурами, но для стационарной радиостанции в условиях средней насыщенности окружающей местности радиолюбителями (во, загнул! J ) её параметры более чем достаточны.