Стартовая страница блога - < ТУТ > ...

Продолжение(содержание)  Блога - <<  ТуТ  >>  

Все Статьи Блога - < ТУТ > ...   

Статья №64.

 DSB DCR 14-14.3 МГц на «современной основе».

Преамбула...

При построении приемников прямого преобразования, не всегда имеет смысл "гнаться" за подавлением нерабочей боковой фазовым методом, который по сути является довольно "громоздким" как по схематике, так и в создании. Учитывая тот фактор, что диапазон 14 МГц довольно "широк" и не всегда бывает "забит" станциями(это как правило в различных тестах), то "скученность" станций довольно низкая или никакая - всем хватает места(частоты), где вести передачу. Поэтому ППП в таком случае может быть простым - DSB ППП, в котором нерабочая боковая никак не подавляется. Но при этом "простота" схемы получается "в разы" проще, чем схемы ППП с однополосным приёмом. При помощи такого ППП можно очень успешно наблюдать за работой разных любительских радиостанций, в том числе и удалённых на десятки тысяч километров. Можно также "охотиться" за дипломами, можно следить за работой разных радиоэкспедиций. Иными словами, такое радио позволяет сделать это "на раз".   В этом легко убедиться, рассмотрев схему DSB ППП на 14 МГц, размещённую ниже... 

  

 

Вкратце, разберём схему «слева-направо».

    Сигнал из антенны частотой 14Мгц поступает на простейший аттенюаторв виде резистора RV4. Это даёт возможность регулировать уровень входных сигналов как диапазонных, так и внедиапазонных, позволяя в некоторой степени избежать перекрёстных искажений или «забития»(в виде прямого детектирования). Далее идёт УРЧ построенный на основе «сбалансированного» дифференциального усилителя – транзисторы Q1Q1. Об этом УРЧ будет, чуть подробнее, ниже. В одно из плеч УРЧ включён единственный параллельный LC-контур, который, собственно, и определяет «диапазонную» избирательность всего приёмника. 

    Величина резистора R24 = 10кОм. Он немного шунтирует контур L1C2, тем самым расширяя его полосу пропускания, чтобы избежать значительных «завалов» усиления на краях диапазона принимаемых частот 14-14.3 МГц.  Через истоковый повторитель на Q5, ВЧ сигнал далее поступает на смеситель, выполненный на ИМС DD2 74LVC3157, представляющую собой один мультиплексор «1 на 2». На DD1 вывод 6 подаётся также сигнал с ГПД или синтезатора частот частотой – 14-14.3 МГц.Парафазные НЧ сигналы с выхода смесителя подаются далее на пред-УНЧ DA2, выполненной на ИМС INA129, представляющую из себя, по структуре, измерительный усилитель на 3-х ОУ. Желаемый Кусиления задаётся всего одним резистором – R20. При указанном на схеме номинале 3.3кОм, Кус DA2 получается примерно(по даташиту), 2*(50/3.3) = 30 раз. Далее усиленный НЧ сигнал проходит через однозвенный LC ФНЧ C26C27DR3, с частотой среза примерно 3 кГц и далее через регулятор уровня НЧ, поступает на «фазо-расщепитель» на транзисторе Q4. Оконечный УНЧ выполнен по схеме «сложения мощностей» на ИМС U26U36 – LA4425. «Штатное» фиксированное усиление ИМС LA4425(по даташиту) около 45 дБ ! Выходная мощность не более 5Вт.      

    Применение этих ИМС, LA4425, обусловлено лишь одним – практически отсутствием какой-либо «обвязки». Можно прикинуть коэффициент усиления по НЧ тракту:

- пред-УНЧ = 30, 

- оконечный УНЧ примерно 170. 

Итого 30*170= 5100, т.е. Кус = 5100 тысяч по напряжению. Но, учитывая «сложение» мощностей в выходном каскаде УНЧ, усиление получается несколько больше – примерно 10 000 раз или 80дБ. Если ещё учесть, что и УРЧ имеет Кус примерно 10-15, то общий Кус всего тракта ППП будет примерно – 100 000… 150 000 раз, чего вполне достаточно для нормального приёма станций диапазона 14 МГц не только на наушники, но и на динамики или простейшую аккустическую систему.

 

Теперь, как обещалось выше, рассмотрим более подробно схему УРЧ.

 

 

На Pic.1 показан общий вид дифференциального усилителя на NPN транзисторах. Имеется два парафазных входа и два парафазных выхода. R4R5 – задают рабочие токи транзисторов Q1Q2. R2R3 – коллекторные нагрузки дифф.каскада. Также, напомню, что из теории дифференциальных усилителей следует, что такие усилители (в идеале) не усиливают синфазные сигналы Кус=0. А это означает только одно - часть помех по входу (синфазных) будет попросту "отсечена" выбором такой схемотехники УРЧ, а это в любом случае приветствуется !! 👍

 

 

На Pic.2 изображен всё тот же дифф.усилитель, но теперь первый транзистор Q4 включен по схеме ОК, а транзистор Q3  по схеме с ОБ по переменному току. Этому способствуют две ёмкости – С9С7, блокирующие сигналы «на землю». 

 

 

На Pic.3 показана та же схема дифф.усилителя, но в данной схеме, в отличие от схемы Pic.2, токи плеч НЕ сбалансированны по постоянному току, хотя оба транзистора включены также по схемам ОК-ОБ, как и в схемах выше. Токи плеч дифф.усилителя получаются НЕ равны и это отрицательный фактор для усилителя в режиме усиления частот ВЧ. При сильных входных сигналах могут возникнуть непредвиденные искажения в таком усилителе. 

Поэтому схема на Pic.2 оказывается, априори, лучше схемы на Pic.3, ввиду того, что такая схема по постоянному току «сбалансированна», учитывая включение обеих транзисторов.

 

    Схема на Pic.4 – это «модернизация» схемы на Pic.2, путём перевода её на транзисторы PNP. Все параметры схемы на Pic.2  сохраняются в аккурат и для схемы на Pic.4. 

   ВЧ нагрузка в виде параллельного LC-контура, может быть включена последовательно с резистором R17, как выше его, так и ниже его – это непринципиально. В этом случае важно учесть только токи ВЧ, что делается в реальной схеме, путём блокировочных конденсаторов! 

     По мнению автора приёмника, такой УРЧ, на PNP структуре, более стабилен в работе, т.к. ВЧ-нагрузки «сидят» прямо на земле, а не через источник питания. 

     По крайней мере, в реальном приемнике, в  реальной работе, такой УРЧ показал себя с лучшей стороны – практически отсутствие шума и отличная устойчивость в работе при умеренном Кусиления. 

    Реально, при работе приёмника, как ручка ВЧ-аттенюатора, так и ручка усиления по НЧ выставлены примерно на 1/5 часть от их максимальных положений, что говорит об отличном усилении всего тракта ППП и хорошего соотношения «синал/шум», и большого «запаса» по усилению !   

    При отключении антенны и указанных положениях обеих резисторов, аттенюатора ВЧ и уровня НЧ, шум приёмника отсуствует как таковой, т.е. в динамике практически полная тишина.

    Как видим, не "всё то золото, что блестит" и "не Боги горшки обжигают". С задачами озвученными в начале статьи, этот DSB ППП очень прекрасно справляется. 

    "Дефицитом" в данной схеме может показаться, разве что ИМС INA129, но её с успехом можно заменить парой ИМС - NE5532+TL071, соединённых по схеме "измерительного усилителя".        Также можно "подозревать" на дефицит и ИМС 74LVC3157. Самая простая ей замена - это 74НС4066, используем два ключа или аналогичная - FST3125(лучше, чем 4066). Вариант использования ИМС 74НС4066 показан ниже на Pic.5.

 

  

           Если же у аматора нет LA4425 - не беда, используйте любые ИМС выходных УНЧ - LM386, TDA7050, LM4871, TDA2822  и им подобные, и даже со своей "обвязкой". В данном случае, после фазо-расщепления, каждая ИМС УНЧ усиливает свою "полуволну" НЧ сигнала (0/180). А сигналы с выходов ИМС УНЧ складываются на общей нагрузке парафазно, несколько увеличивая выходную мощность !  

 

Ниже приведена "модернизированная" схема DSB ППП, описанная выше.

  

Модернизация коснулась смесителя. Теперь он выполнен на 4-х диодах шоттки 1N5711(подсвечено жёлтым).

    Применение такого смесителя позволило уменьшить собственный шум как самого смесителя, так и приёмника в целом. Иными словами, эта схема, с точки зрения шума и чувствительности приёмника, выглядит лучше, чем схема со смесителем на ИМС 74LVC3157. В остальном - схема ППП без изменений.  Введён дополнительный подстроечный резистор RV5. Он предназначен для установки оптимального уровня ВЧ напряжения поступающего с ГПД или синтезатора частот. Устанавливается по максимальному коэффициенту передачи смесителя!  Конечно, в этом случае придётся намотать аж два(!!) ВЧ трансформатора, но получив потом отличный результат при работе ППП с такой новой "модернизацией", вы поймёте, что это того стоило! 

 

Всем - удачи в Вашем хобби !!