Все радиолюбители, наверное, не раз задумывались о том,что неплохо бы иметь какой-либо КВ аппарат для походов на дачу, в лес, турпоход и пр. Специфика применения налагает и определённые требования к такому аппарату - он должен иметь низковольтное питание, быть лёгким и экономичным. Супермощность и суперпараметры вряд ли необходимы, так как мало у кого появится желание поработать в контесте из палатки, сидя верхом на автомобильном аккумуляторе... Нет, есть конечно, экстремалы, но описываемая ниже конструкция не для них.

Схема здесь!

Аппарат для максимального упрощения задуман однодиапазонным, а именно на 20м, так как именно этот диапазон достаточно стабилен, чтобы иметь возможность работать малой мощностью и вообще наиболее популярен у коротковолновиков. Никто не запрещает переделать этот аппарат на любой другой диапазон от 1.8 до 10 Мгц, если сильно надо. (А вот выше - вряд ли). Для трансивера выбрана схема с одной ПЧ 500КГц. Применение такой низкой ПЧ позволяет упростить приёмопередающий тракт и обойтись без дефицитных кварцевых фильтров, но в то же время накладывет определённые требования на схемотехнику тракта для обеспечения необходимой избирательности по зеркальному каналу и предотвращения возникновения помех по "зеркалке" передатчика.

Рассмотрим работу схемы по-порядку. На входе приёмника используется УВЧ на мощном полевом транзисторе с общим затвором, что позволяет получить хорошие динамические характеристики УВЧ и легко согласовать каскад с резонансной нагрузкой. Два контура диапазонных полосовых фильтров до УВЧ и три - после обеспечивают достаточную избирательность даже при низкой ПЧ. Смеситель выполнен на специализированной микросхеме 235ПС1, которая представляет собой активный кольцевой смеситель на биполярных транзисторах. Схема гетеродина, имеющаяся в составе микросхемы, не используется. Смеситель нагружен на симметрирующий трансформатор и затем выделенный на нагрузке разностный сигнал подаётся на ФОС, функции которого выполняет электромеханический фильтр на частоту 500КГц. УПЧ выполнен на микросхеме 235УР2, специально предназаначенной для усиления сигналов ПЧ и имеющую два каскада - первый по схеме с ОЭ и второй - каскодный, что позволяет включить контур нагрузки полностью, без отводов. Затем - кольцевой детектор и УНЧ, построенные по уж совсем классическим схемам. УНЧ выполнен на интегральной микросхеме LM386,которая обеспечивает до полуватта мощности в низкоомной нагрузке, функции которой могут выполнять или динамик или головные телефоны. На транзисторах Т5 и Т6 собран генератор опорного напряжения 500КГц. Отдельно остановлюсь на схеме регулирования усиления по ПЧ и АРУ. Регулировка усиления осуществляется только по второй ПЧ путём регулирования напряжения питания микросхемы 235УР2. Благодаря наличию встроенного стабилизатора тока базы каскадов, линейность усилителя практически не меняется при изменении напряжения питания в широких пределах, а меняется только коэффициент усиления. При изменении напряжения питания от 1 до 8 вольт усиление меняется более чем на 50 дб. Регулировка осуществляется переменным резистором R51. Схема АРУ также очень проста - выпрямленный диодом D1 сигнал подаётся на ключ на транзсторе Т4, при достижении порога отпирания транзистора, последний открывается и уменьшает напряжение на базе Т3, что приводит к снижению питания микросхемы и соответственно - к падению усиления. Микрофонный усилитель передающего тракта выполнен на микросхеме 235УН5 (три каскада усиления), а балансный модулятор - на диодах D6-D9. Усиление микрофонного усилителя можно регулировать в больших пределах подбором резистора R25. Можно даже вместо него установть подстроечный на 1К. Так как аппарат ориентирован на работу с электретным микрофоном, в схему введена цепь его питания - R34,R35,C47. При использовании динамического микрофона эту цепочку можно не устанавливать. Сформированный балансным модулятором DSB сигнал усиливается каскадом на транзисторе Т8, нагрузкой которого является ещё один электромеханический фильтр, аналогичный применённому в приёмном тракте. Это сделано для упрощения цепей коммутации RX/ТХ и уменьшения возможных паразитных связей. С выхода ЭМФ однополосный сигнал поступает на балансный смеситель на полевиках Т10 и Т11. Применение балансного смесителя вызвано необходимостью дополнительно подавить сигнал гетеродина,который отстоит от сигнала передатчика всего на 500КГц и теоретически может пролезть на выход,в антенну,что совешенно недопустимо... Хотя на схеме Т11 и Т10 изображены как раздельные транзисторы,практически смеситель выполнен на сборке КПС104В. Гетеродин трансивера должен отвечать всем требованиям для такого рода узлов - обеспечивать необходимую долговременную стабильность и выдавать достаточно спектрально чистый сигнал с необходимой амплитудой. Так что в данной констукции была применена хорошо зарекомендовавшая себя схема индуктивной трёхточки на ПТ с изолированным затвором. Собственно гетеродин питается от дополнительного стабилизатора напряжения на стабилитроне, ток через который застабилизирован при помощи стабилизатора тока на полевом транзисторе Т15. Затем через буферный усилитель-эмиттерный повторитель сигнал подаётся на гетеродинные входы обоих смесителей. Оттуда же через C76 сигнал гетеродина подаётся на вход цифровой шкалы. Схемы шкалы касаться не буду,так как она может быть выполнена по любой подходящей схеме с предустановкой значения ПЧ. В оригинальном варианте была применена широко известная конструкция RA3RBE на PIC-контроллере... Далее - с выхода смесителя тракта передачи сформированный сигнал с частотой 14Мгц подаётся через контакты реле Р2 на вход полосового фильтра и УВЧ, который при работе на передачу играет роль первого каскада усиления передатчика. Это сделано для упрощения конструкции и уменьшения числа моточных изделий. С выхода диапазонного фильтра сигнал поступает на вход усилителя мощности,который будет рассмотрен ниже. В схему трансивера введены управляемые ключи на полевых транзисторах Т2 и Т7,которые служат для запирания тракта приёма по НЧ (Т2) и тракта передачи (Т7). При помощи их же осуществляется коммутация родов работы SSB/CW. В режиме SSB на затвор транзистора Т2 подаётся напряжение +8в. при передаче,что запирает тракт приёма, и 0в при приёме, в результате чего транзистор заперт и не оказывает влияния на прохождение сигнала НЧ. В режиме CW транзистор постоянно заперт,что обеспечивает самоконтроль. В режиме SSB выход микрофонного усилителя блокируется при приёме открытым каналом транзистора Т7, а при передаче транзистор запирается и сигнал без ослабления проходит на балансный модулятор. При CW, транзистор Т7 всегда открыт и одновременно снимается питание с усилителя DSB,что полностью исключает проникновение в тракт передачи SSB сигнала. В этом случае на вход ЭМФ поступает сигнал с манипулируемого ключом кварцевого автогенератора с частотой примерно 501КГц. (тон при CW - дело вкуса). Управляющие сигналы формируются простой схемой, которая изображена на рисунке Рис.2. На этом же рисунке показаны цепи питания трансивера, которые состоят из фильтра по питанию и интегрального стабилизатора +8в на микросхеме 7808. Пятивольтовый стабилизатор +5 вольт расположен на плате цифровой шкалы.
 

Рис.2

Усилитель мощности:

Схема усилителя мощности передатчика показана на Рис.3. Усилитель трёхкаскадный,первый каскад резонансный,другие два - широкополосные с согласованием на ШПТЛ. Ток базы выходного каскада стабилизирован стабилизатором на Т4. Диоды Д1 и Д2, служащие источником опорного напряжения должны иметь тепловой контакт с радиатором транзистора Т3. Выходной каскад защищён от мгновенных перенапряжений на коллекторе цепочкой Д3,Д4,Д5. На выходе усилителя прменён двухзвенный ФНЧ для фильтрации гармоник, что не исключает применения отдельного согласующего устройства (тюнера).
 

Рис.3

Детали и настройка:

Конструкция трансивера была выполнена в корпусе от старой сибишки (Dragon-240, вроде), хотя конструктив совершенно некритичен. Задняя стенка корпуса была дополнена ребристым радиатором, на котором расположена плата усилителя мошности. Всё остальные детали расположены на основной плате. Катушки входного полосового фильтра намотаны на цилиндрических каркасах диаметром 6мм с подстроечником СЦР-4. Все они идентичные,содержат 18 витков эмалированного провода, диаметром 0.41мм. Отводы - от 4го витка с холодного конца катушки. Ток транзистора Т1 выставляют на уровне 30-50 мА подбором резистора R1. Смеситель и УПЧ в настройке не нуждаются. Трансформатор Tr1 является широкополосным и имеет 3 идентичных обмотки по 12 витков проводом 0.28 на ферритовом кольце марки 1000НН размером 7х3х2мм. Оба ЭМФ - малогабаритные, с отводом под согласование с низкоомными цепями. Можно применить и другие ЭМФ. Конденсаторы для настройки катушек ЭМФ в резонанс подбираются до получения максимального сигнала. Можно поставить и подстроечные конденсаторы, но они имеют значительные габариты. Катушки L6,L7 и L8 намотаны на сердечнике СБ12, L6 имеет 45 витков провода 0.22,катушки связи L7 и L8 - по 10 витков такого же провода. Диод детектоа системы АРУ и все диоды в балансных модуляторах - типа ГД507А. Кремниевые диоды применять не следует, так как они имеют гораздо более высокий порог отпирания и требуют для работы более высокого уровня гетеродина. Ключевые мосфеты Т2 и Т7 - типа 2N7002 (smd). Все биполярные транзисторы - любые npn, у меня применялись самые ширпотребные MMBT3904. Все транзисторы (кроме отдельно указанных), дроссели,резисторы и конденсаторы, кроме электролитов большой ёмкости - smd. Катушки L10 и L11 намотаны на СБ12, таким же проводом, как и в приёмном тракте и имеют 45 и 10 витков соответственно. Катушка гетеродина взята готовая (от чего - не знаю). Имеет 12 витков возженного серебра на керамическом каркасе диаметром 18мм. Отвод - от 5го витка снизу. Транзистор Т12 - КП305Ж, Т15 в табилизаторе тока - КП302Б, в старом,четырёхногом корпусе. Антенное реле - РПВ2/7, реле Р2 и Р3 - РЭК23.

В усилителе мощности L1 намотана на каркасе 6мм с подстроечником СЦР-4 и имеет 15 витков провода 0.41. Отвод - от четверти витков от холодного конца. Трансформаторы Tr1 и Tr2 - идентичные, намотаны в два провода на кольцах 600НН 12х8х3мм проводом 0.41мм Tr3 - на кольце 600нн 22х16х4мм проводом 0.8мм. Всё трансформаторы имеют по 8 витков. Номиналы дросселей L1 И L2 особенно не критичны. Она намотаны на кольцах 12х6х4мм из любого феррита проводом 0.8мм в один слой до заполнения. Д5 - стабилитрон Д816Б,остальные диоды - КД510А. L4 и L5 - идентичные,бескаркасной конструкции, имеют индуктивность 0.57мкГн и представляют собой 13 витков провода 0.9мм на оправке 8мм. В блоке коммутации ключевые транзисторы pnp должны иметь максимальный ток не менее 0.5А, мною были применены smd 2SC1797 в корпусах SOT89. Всё npn маломощные - MMBT3904. Входной фильтр намотан на кольце диаметром 22 мм и содержит 2х20 витков провода 0.9мм При настройке особое внимание следует уделить настройке диапазонного фильтра. Это можно качественно сделать лишь при наличии ИЧХметра. АЧХ фильтра должна быть равномерной в полосе 14.00-14.35Мгц и иметь резкие скаты ниже и выше рабочего диапазона частот (особенно ниже). Гетеродин работает на 500КГц ниже выбранного диапазона. Катушки в трактах ПЧ настраиваются на 500КГц вращением сердечников. Возможно,придётся слегка сдвинуть частоту опорного генератора на 500КГц с тем, чтобы частота оказалась на скате АЧХ фильтра ОС. Это достигается обычным способом - включением последовательно с кварцем или ёмкости или небольшой индуктивности. Точно также достигается нужный тон биений при CW. Смеситель тракта передачи балансируется подстроечным резистором по минимуму напряжения гетеродина на стоках транзисторов смесителя. Обычно более никакой другой настройки не требуется за исключением балансировки БМ и установке усиления микрофонного усилителя по отсуствию заметных искажений.

При предельной простоте аппарат, тем не менее,обладает параметрами ,вполне достаточными для повседневной работы в эфире. Чувствительность приёмника получается не хуже 0.2мкВ. Выходная мощность тракта передачи составляет 20-25 ватт, чего вполне достаточно для "походных" условий, а также для раскачки мощного усилителя. По оценке корреспондентов качество сигнала всегда было "пять баллов", хотя скорее это зависит не от схемотехники, а от качества настройки аппарата.

Прошу прощения за краткость описания, но данная конструкция не предназначена для слепого повторения один_к_одному, а служит лишь примером для разработки подобных устройств. Если чего непонятно - пишите,всегда отвечу.

73 de UA1ZH

                                                   UA1ZH © 2007