Знание принципов сверхрегенеративного приема позволило разработать простую схему приемника на двухзатворном полевом транзисторе, изображенную на рис.12. Основное ее достоинство заключается в разделении функций, выполняемых различными частями схемы, что существенно упрощает настройку приемника. При напряжении питания 9 В и отношении сигнал/шум на выходе, равном четырем, чувствительность приемника составляет 0,8-1 мкВ. Приемник способен работать в диапазоне до 26-29 МГц при соответствующей настройке входного контура.
На транзисторе VT1 собран генератор, призванный компенсировать потери сигнала, поступающего в контур L1-C4 из антенны через конденсатор С1 небольшой емкости. Положительная обратная связь реализована через элементы С2 и L2, не требующие тщательного подбора. Последнее объясняется тем, что крутизна транзистора по первому затвору, от величины которой зависит наличие или отсутствие самовозбуждения в каскаде, определяется напряжением суперизации, подаваемым на второй затвор транзистора. Это напряжение вырабатывается автономным генератором прямоугольных импульсов на элементах DD1 1, DD1 2, собранном по традиционной схеме Частотой генератора можно легко управлять, подбирая постоянную времени цепи C11-R5.
Резисторы R1, R2 обеспечивают режим транзистора по постоянному току, а конденсаторы С5 и С8 шунтируют их как на высокой частоте принимаемого сигнала, так и на сравнительно низкой частоте суперизации. Конденсатор С7 обеспечивает соединение по переменному току второго затвора с корпусом, что необходимо для нормальной работы транзистора. Это единственный элемент в схеме, который выполняет двойную функцию. Он, совместно с R3, образует интегрирующую цепочку, превращающую прямоугольные импульсы генератора суперизации в треугольные. Регулируя амплитуду этих импульсов потенциометром R3, можно изменять продолжительность промежутков времени, в течение которых крутизна транзистора превышает критическое значение.
Это позволяет изменять длительность вспышек высокочастотного напряжения в контуре, тем самым устанавливая желаемый режим работы сверхрегенератора (линейный либо нелинейный).
Как говорилось выше, полезная информация заключается в постоянной составляющей коллекторного (в нашем случае, стокового) тока, меняющейся по закону амплитудной модуляции принимаемого сигнала. Для ее выделения используется фильтр нижних частот R4-C6. Выделенный сигнал через конденсатор С9 поступает на УЗЧ, собранный на экономичном операционном усилителе DA1 по стандартной схеме. Регулируя величину R10, можно уменьшать ток потребления микросхемы, но коэффициент усиления при этом тоже будет уменьшаться.
Конструкция и детали.
Конденсаторы С1, С8 — керамические, С11 — пленочный либо керамический с малым ТКЕ, С13 — любой электролитический. Остальные конденсаторы — любого типа. Транзистор VT1 лучше всего использовать типа BF964. Подойдут и отечественные КП306, КП350, КП327, немного ухудшив чувствительность приемника. Микросхема DD1 — К561ЛА7 или К561ЛЕ5. Операционный усилитель может быть любого типа, включенный по стандартной схеме. Контурная катушка L1 имеет 8-9 витков провода диам. 0,35-0,5 мм и намотана на каркасе диам. 5-7 мм с подстроечным сердечником из карбонильного железа. Печатная плата выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита и никаких особенностей не имеет. Ее чертеж приведен на рис.13
Для настройки желательно воспользоваться осциллографом. После проверки правильности монтажа и подключения питания, убедитесь в наличии прямоугольных импульсов на выводе 4 микросхемы DD1. Подбором R5 установите частоту этих импульсов 50-55 кГц. Проконтролируйте постоянные напряжения на выводах 3 и 6 DA1. При исправных деталях и правильном монтаже эти напряжения должны быть равны половине напряжения питания. Измерьте напряжение на верхнем (по схеме) выводе R1. Оно должно быть в пределах 0,6-1,2 В. Отсутствие напряжения свидетельствует о неисправности транзистора. Скорее всего, причиной будет неосторожное обращение с полевым транзистором, который очень "боится" статического электричества. Особенно это касается отечественных транзисторов.
Подключите осциллограф к стоку VT1 через конденсатор емкостью 3...5 пф. Вращая движок R3, добейтесь появления вспышек высокочастотного напряжения на экране (осциллограф должен быть с полосой пропускания не ниже 10 МГц). Если этого достичь не удается, причина заключается в сильной расстройке колебательного контура. В этом случае необходимо уточнить настройку катушки L1, перемещая ее сердечник.
Подключите к антенному входу приемника (WA1) генератор стандартных сигналов, настроенный на частоту 27,12 МГц. Глубину модуляции установите 30%, уровень выходного сигнала — 50 мкВ. На экране осциллографа, подключенного к выходу приемника, должны наблюдаться гармонические колебания частотой 1 кГц. Сердечником входной катушки настройте контур в резонанс по максимуму выходных колебаний. Постепенно уменьшая амплитуду входного сигнала, уточните положение движка R3, обеспечивающее максимум выходного сигнала. Правильно настроенный приемник, при амплитуде входного сигнала 1мкВ, должен обеспечивать на выходе амплитуду полезного сигнала 0,5...1 В, превышающую средний уровень шумов не менее чем в 4 раза.
Высокочастотная часть приемника сохраняет работоспособность в интервале питающих напряжений 3,3...12 В. Может только потребоваться подстройка R3. Однако примененный операционный усилитель требует питания минимум 7 В. Применив низковольтный ОУ либо транзисторный УЗЧ, можно обеспечить работоспособность всего приемника в указанном диапазоне питающих напряжений.
При отсутствии генератора и осциллографа можно достаточно качественно настроить приемник по сигналам передатчика, с которым планируется работать. Подключив к выходу приемника высокоомные наушники (лучше через конденсатор емкостью 10 мкФ), необходимо многократным уточнением положения сердечника входной катушки и движка потенциометра R3 добиться максимальной громкости прослушиваемого сигнала.
Литература
1.Поляков ВТ. Техника радиоприема (простые приемники AM сигналов). — М.:ДМК Пресс, 2001.
2. Браммер Ю.А. Радиотехника. — М.: Высшая школа, 1969.
3. Белкин Н.И. Сверхрегенераторы. — М.: Радио и связь, 1983.
|
