* Последние сообщения

Автор [RU] [EN] [JA] [DE] [ES] [FR] [IT] [AR] Тема: DC приемник PA2RF на 80 м диапазон  (Прочитано 1866 раз)

0 Пользователей и 3 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн Andrеy

  • Сообщений: 360
  • Активность:
    100%
  • Страна: 00
  • Лайков: 496
  • Рейтинг: 41
  • Андрей Коробков, техмодер
  • Позывной: UA3237SWL

Рис.1 Внешний вид приемника

Введение

Эту конструкцию разработал недерландский радиолюбитель Ron F. Van den Brink PA2RF.

Описываемый приемник (80m DC receiver) дает возможность при минимальном количестве элементов получить хорошую чувствительность. Сокращение DC в его названии означает не " постоянный ток", а ПП ("Прямое Преобразование"). Это еще не супергетеродинный прием, но имеется ПЧ, находящаяся в звуковой части частотного спектра.

В общих чертах можно сказать: Fпч = Fсигн. - Fгетер.

Например: 2 кГц = 3580 кГц - 3578 кГц.

Получается, что разница между сигнальной частотой (с антенны) и частотой гетеродина (оба сигнала идут на смеситель) - это сигнал, который непосредственно (без любой дополнительной обработки) может быть услышан. Поскольку многочисленная сумма компонентов в спектре сигнала может быть проигнорирована, то не нужен и детектор.

Приемник с ПП может надежно работать, когда его гетеродин установлен на 2-3 кГц выше подавленной (несущей) частоты сигнала SSB. Даже незначительный уход с частоты настройки на несущую приведет к снижению усиления и, как результат, - громкости приема.

Другое преимущество приемника то, что, кроме приема CW (несущей при нажатии ключа) возможен прием и АМ, а также SSB сигналов (ОБП). Принимать сигналы SSB можно и классическим супергетеродином, но для этого требуется дополнительно вводить схему BFO (ОГ) и детектора сигналов. Приемнику прямого преобразования (ППП), чтобы преобразовывать сигналы SSB в нормальную речь, они не нужны. С его помощью можно легко получить чувствительность приблизительно 0.3 мВ (без дополнительного высокочастотного предусиления) с обычной стандартной схемой смесителя.

У ППП имеются и свои недостатки. Этот тип приемника имеет ограниченный динамический диапазон. ВЧ сигнал выше среднего уровня может легко вызвать паразитную генерацию в смесителе. Поэтому, обработка сильного ВЧ сигнала после антенны - просто необходимое требование. В нашем случае резистивный АТТ (потенциометр) с ДПФ может быть очень эффективным. Когда имеется ДПФ, мощные АМ помехи с несущей частотой, мешающей стабильному приему, могут быть нивелированы. И, соответственно, легко можно принимать любительские КВ радиостанции.

Также, приемник по сравнению с тем же самым супергетеродином очень чувствителен к частотам 50 и 100 Гц, что проявляется характерным «грохотом». Этот дефект можно устранить достаточным удалением трансформатора блока питания от основной схемы приемника и соответствующей защите. Например, для того чтобы справиться с фоном 50/100 Гц можно попытаться заменить диоды моста в выпрямителе; к каждому из 4-х диодов параллельно запаять конденсатор емкостью 10 n. Можно получить прекрасный результат, только надо не бояться экспериментировать время от времени…

Приемник принимает сигналы CW и SSB с частотами в пределах 80-метрового радиолюбительского КВ диапазона. Полоса приема составляет более 1300 кГц (3680-3810 кГц).

Описание и детали

Приемник разработан на базе микросхемы NE602. Она содержит, кроме прочего, двойной балансный смеситель, гетеродин и стабилизатор напряжения. Смеситель может работать с частотами вплоть до 500 мГц (!), а гетеродин способен генерировать сигналы с частотами до 200 мГц. NE602 легко может работать на низких частотах (около 3500 кГц). Динамический диапазон NE602 желательно бы улучшить. Последующая версия NE602AN имеет лучшие динамические характеристики. Также можно применить доступную микросхему NE612. Она совместима по цоколевке с NE602, и имеет, подобно NE602AN (которую трудно найти), более широкий динамический диапазон.


Рис.2 Схема 80m DC receiver.

Подавление нежелательных частот и выделение разницы-суммы Fсигн. и ГПД происходит в балансном смесителе NЕ602. Только с его сбалансированного выхода (ножки 4 и 5) можно снять разностный НЧ сигнал и использовать для дальнейшего усиления

Входная часть ДПФ резонирует на частоте 3,7 мГц, подстраивается ферритовыми сердечниками катушек. Чем больше частота сигнала с антенны отличается от частоты на которой фильтр резонирует, тем более входной сигнал подавлен. Таким образом, мощные широковещательные сигналы будут достаточно заблокированы. Потенциометр во входной цепи приемника понижает амплитуду слишком больших входных сигналов на соответствующий уровень, с которым способен работать смеситель в NE602.

Для приема слабых станций предусмотрен отключаемый УВЧ, который дает усиление + 6 dB.

По даташиту NE602 в цепях питания 9В рекомендуется применять резисторы сопротивлением 1000 Ом, что и было сделано в этом приемнике.

Оба варикапа BA125 позволяют перестраивать VFO регулируемым напряжением. Оптимальным для получения этого управляющего напряжения является применение многооборотного потенциометра - чтобы слушать передачи SSB необходима точная настройка. Можно также (это более экономно) применить два обычных потенциометра (например, 10 кОм + 470 Ом последовательно). Настройка становится менее комфортабельной, но вполне приемлемой.

Подстроечный конденсатор использован, чтобы грубо устанавливать частоту. Настроиться на хорошее звучание можно с помощью многооборотного резистора.

Для усиления НЧ выбрана микросхема LM386. В зависимости от ее типа можно получить выходную мощность от 250 до 750 mW (с применением LM386N-1 около 325 mW, а с LM386-4 - до 750 mW).

Дополнительно в корпус приемника установлены:

трансформаторный блок питания с мостом, нагруженным на электролитические конденсаторы фильтра и интегральные стабилизаторы типа 7809 и 7806;

S-метр для наблюдения относительных изменений силы сигнала. Его вход подключается непосредственно к электролитическому конденсатору 100 мкФ (выход LF).


Рис.3 Схема S-метра

Указатель частоты (шкала) показан на рис.2. Он выполнен на базе стрелочного прибора по схеме вольтметра постоянного тока. Собственно шкалой приемника является шкала этого вольтметра, проградуированная в кГц.

Частоту VFO (ГПД) определяет катушка, намотанная на кольцевом сердечнике Amidon T50-2, содержит 30 витков медного провода ПЭЛ-2 диаметром 0.35 мм. При применении другого сердечника число витков подбирается экспериментально (применение программного пересчета рекомендуется).

В схеме применен ДПФ с полосой 1мГц в диапазоне 3-4 мГц. Здесь широкий выбор альтернативных вариантов.

Недостатком описанной здесь схемы ППП является небольшая выходная мощность при приеме слабых сигналов. В эксперименте для увеличения выходного уровня применялись две микросхемы LM386, соединенные последовательно. Результаты очень разноречивые. При самом высоком усилении возникала низкочастотная генерация, от которой не удавалось избавиться. Усиление LM386 регулируемое: если величина электролитического конденсатора между контактами 1 и 8 составляет10 мкФ, то усиление составляет 46 dB (в 200 раз). Без этого конденсатора усиление только 25 dB (в 20 раз).

Результаты

На 80-метровом диапазоне для наблюдения наиболее интересен участок 3.5-3.8 мГц из-за разнообразия и количества работающих радиостанций. Хотя для приема необходима хорошая антенна соответствующей длины. Днем в пределах диапазона возможен прием соседних станций, удаленных на несколько сот километров (так называемое приземное распространение радиоволн). В течение вечернего и ночного времени можно слушать практически всю Европу (часто с очень сильными сигналами). Ближе к утру слышны многочисленные сигналы из Североамериканского континента, а в 3-4 часа утра из так называемой серой зоны.

Соревнования позволят Вам более тщательно тестировать этот приемник. Избирательность и чувствительность - достаточно хороши, чтобы использовать его, как резервный приемник. Настройка - очень легкая и комфортабельная. Время от времени (вечером) мощные широковещательные станции могут вызвать некоторые помехи и «прерывать» прием.

Сокращения принятые в статье:
ППП – приемник прямого преобразования;
SSB (ОБП) – одна боковая полоса;
АМ – амплитудная модуляция;
CW – телеграфная манипуляция;
ДПФ – диапазонный полосовый фильтр;
VFO (ГПД) – генератор плавного диапазона;
BFO (ОГ) – опорный генератор.
Сайт ОДР http://qrz.center
ОДР в ВКонтакте https://vk.com/community_friends_radio
ОДР в Mail.Ru https://my.mail.ru/community/community_friends_radio/
ОДР на YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC_kVkHep67AQ-CRIqPKR1mA?sub_confirmation=1

Как вступить в ОДР? http://qrz.center/article/kak-vstupit-v-odr/
Состав Совета ОДР: http://qrz.center/391/soviet-odr-sostav/
Список членов ОДР: http://qrz.center/611/spisok-chlienov-odr/

Секретариат Совета ОДР webhq@qrz.center , редакция журнала «Друг радио» ham@qrz.center
Круглый стол ОДР по воскресеньям 14144 кГц 08:30 UTC (11:30 MSK), 7144 кГц 05:30 UTC (08:30 MSK)

Оффлайн us3iat

  • Сообщений: 82
  • Активность:
    0%
  • Страна: ua
  • Лайков: 50
  • Рейтинг: 51
  • ОДР #212
    • Радиотехника 50-70 годов
  • Позывной: US3IAT
  • Адрес: Донецкая обл.
  • QTH: Славянск
DC приемник PA2RF на 80 м диапазон
« Ответ #1 : 11.07.17, 21:38:33 »
Появившись в начале 70х приемники прямого преобразования довольно быстро завоевали популярность своей простотой и достойными параметрами.
Доцент кафедры физики Московского ордена Ленина института инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии, кандидат технических наук Владимир Тимофеевич Поляков большой энтузиаст в области радиоприема (и не только) своими простыми разработками в буквальном смысле пленил меня. Видя новую, опубликованную схему ППП, руки прямо чесались спаять ее. Результаты были прямо поразительные по сравнению с супером. При включении эфира как бы не было, как будто не работает вообще! Но при настройке станции выплывают из пустоты. Да еще с таким качеством! Первое впечатление оставляет след в памяти и, в последствии, уже подсознательно сравниваеш любой сигнал с тем, из памяти...
Сейчас появилось большое число конструкций с прямой оцифровкой сигнала, что явилось как бы продолжением того направления и тех простеньких схем.
В Радиоежегоднике за 1983 год была опубликована статья В.Т.Полякова (RA3AAE), в которой подводилась теоретическая основа техники гетеродинного приема, как еще называли приемники прямого преобразования.
Вот эта статья:
http://us3iat.qrz.ru/history/geterodin/geter.htm

Гетеродинный прием

Гетеродинные приемники больше известны под другим названием - приемники прямого преобразования
В. Поляков (RA3AAE)

В радиолюбительской практике они появились сравнительно недавно, с начала 70-х годов, и быстро завоевали широкую популярность благодаря исключительной простоте и хорошему качеству работы. Введя это новое, а на самом деле очень старое название, мы лишь восстанавливаем историческую справедливость и определяем место гетеродинных приемников среди множества известных в настоящее время радиоприемных устройств. Настоящая обзорная статья посвящена этому недавно возродившемуся и быстро развивающемуся классу радиоприемников.

Немного истории
Гетеродинный приемник был изобретен в 1901 г., задолго до появления электронной лампы и спустя всего 5 лет после первых опытов по радиосвязи. Тогда использовались искровые передатчики и детекторные приемники на основе когерера - стеклянной трубочки с выводами, заполненной железными опилками. Под воздействием поля приходящей волны между опилками возникали микроскопические разряды, образовывались проводящие "мостики" и сопротивление когерера резко уменьшалось, что и приводило к срабатыванию реле приемника. В опытах было замечено, что чувствительность приемника к слабым сигналам возрастает, если с приемником связан собственный генератор, пусть даже маломощный, настроенный на частоту, близкую к частоте принимаемого сигнала. Собственный генератор назвали гетеродином, а приемник - гетеродинным.

Расцвет гетеродинных приемников наступил с переходом на излучение незатухающих колебаний и с изобретением кристаллического детектора (1906-1908 гг.), где множество нестабильных контактов между опилками было заменено одним контактом между кристаллом полупроводника и металлическим острием. Принципиально кристаллический детектор не отличался от полупроводникового диода наших дней. Незатухающие колебания в антенном контуре передатчика в те годы получали с помощью дугового разряда, имеющего падающий участок вольтамперной характеристики, т.е. вносящего в контур отрицательное сопротивление, поддерживающее радиочастотные (РЧ) колебания. На сверхдлинных волнах широко использовались и электромашинные генераторы.



И дальше по ссылке...
Mini SW2016
Z-100Plus Autotuner
GP_LW

Оффлайн us3iat

  • Сообщений: 82
  • Активность:
    0%
  • Страна: ua
  • Лайков: 50
  • Рейтинг: 51
  • ОДР #212
    • Радиотехника 50-70 годов
  • Позывной: US3IAT
  • Адрес: Донецкая обл.
  • QTH: Славянск
DC приемник PA2RF на 80 м диапазон
« Ответ #2 : 11.07.17, 21:55:59 »
Также в указанной выше статье В.Т.Полякова дается практическая схема гетеродинного приемника, собранная на двух полевиках и операционнике.
http://us3iat.qrz.ru/history/geterodin/geter.htm
Пример практической конструкции гетеродинного приемника

Структурная схема простейшего двухполосного асинхронного приемника показана на рис.6. Он содержит преселектор Z1, смеситель U1, гетеродин G1, ФНЧ Z2 и УЗЧ А1, нагруженный на телефоны или громкоговоритель В1. В задачу преселектора входит ослабление сильных внедиапазонных мешающих сигналов и побочных каналов приема. Их у гетеродинного приемника немного - прием возможен, главным образом, на гармониках гетеродина. Если диапазон перестройки приемника невелик (как в случае узких любительских КВ диапазонов), преселектор по диапазону не перестраивается. Минимальные потери сигнала при хорошей селективности обеспечивают полосовые фильтры.


Рис. 6. Структурная схема двухполосного асинхронного приемника

Смеситель гетеродинного приемника не должен детектировать входные сигналы, пропускать гетеродинное напряжение на вход приемника и создавать излишний шум. Перечисленным требованиям в большей степени удовлетворяют смесители на встречно-параллельных диодах [5] и полевых транзисторах [6]. ФНЧ Z2 обеспечивает основную селекцию приемника по соседнему каналу. Хорошие результаты дают LC фильтры, хотя они и трудоемки в изготовлении.

Активные RC фильтры имеют повышенный уровень шума и поэтому мало пригодны для установки на выходе смесителя связного приемника, но с успехом могут включаться между каскадами УЗЧ. К селективности ФНЧ добавляется селективность УЗЧ, ослабляющего верхние частоты, и естественная селективность человеческого уха, теряющего чувствительность на верхних частотах. УЗЧ гетеродинного приемника обеспечивает основное усиление сигнала до 100.000-1.000.000). На современных транзисторах и ИМС получить такое усиление при уровне шума, приведенного ко входу, порядка долей микровольта большой проблемы не составляет.

Иллюстрируя изложенное, приведем простейшую схему гетеродинного приемника на любительские КВ диапазоны (рис.7). Он содержит входной неперестраиваемый двухконтурный фильтр L1C1L2C2, смеситель на встречно-параллельных диодах VD1, VD2 и гетеродин, выполненный по схеме индуктивной трехточки на полевом транзисторе VT2. ФНЧ приемника с частотой среза около 3 кГц образован элементами L4C3C4. Для обеспечения минимальных потерь сигнала необходимо сквозное согласование сопротивлений антенны, входного фильтра, смесителя, ФНЧ и УЗЧ. Оптимальное значение сопротивлений, обеспечивающее достаточно близкий к единице коэффициент передачи смесителя и невысокий уровень его шума, лежит в диапазоне 3-10 кОм.

Здесь учтены следующие факторы: при низких значениях сопротивления для повышения коэффициента передачи смесителя приходится увеличивать уровень гетеродинного напряжения, что увеличивает как шум диодов, так и шум гетеродина. Излишнее повышение сопротивления хоть и повышает чувствительность, но несколько снижает помехоустойчивость. Кроме того, труднее выполнить ФНЧ с высоким характеристическим сопротивлением. Как компромисс, значение последнего выбрано около 3 кОм, а нагрузка ФНЧ несколько выше, что дает небольшой подъем АЧХ в области частот 2-3 кГц, улучшающий разборчивость речи. Согласование с антенной достигается подбором положения отвода катушки L2, сделанного от 1/5-1/6 общего ее числа витков.



Дальше по ссылке выше...
Mini SW2016
Z-100Plus Autotuner
GP_LW

 

* Календарь

Во По Вт Ср Че Пя Су
1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31
С Днём рождения!
14 Дек.: Mikhail (70)
Сегодня:
14 Дек.: Наумов день
14 Дек.: На Красной площади открыты Верхние торговые ряды (ГУМ) 1893
14 Дек.: Роальд Амундсен достиг Южного полюса (1911)
14 Дек.: В СССР денежная реформа и отмена карточек (1947)
14 Дек.: Конструктор Борис Евсеевич Черток (1.03.1912-14.12.2011)
14 Дек.: Академик Николай Геннадьевич Басов (14.12.1922-1.07.2001)

* ОДР в соцсетях



Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru