Эксперименты с приемниками прямого преобразовании. Часть 5.

Автор: __
Опубликовано 06.07.2016
Создано при помощи КотоРед.

ППП с ЧМ и фильтрами на ОУ

Теперь решил попробовать сделать ППП с ЧМ с активными фильтрами, но на этот раз активные фильтры сделать на ОУ. Схема приемника мало отличается от схемы с активными фильтрами на транзисторах, что делал в выше в "Части 3", только вместо комбинации ФНЧ и ФВЧ сделал полосовой фильтр на ОУ. Схему и расчет фильтров взял отсюда.

https://www.joyta.ru/7299-polosovoj-filtr-na-ou-raschet-polosovogo-filtra/

Решил поставить два фильтра последовательно. Один с резонансной частотой 8 кГц, а второй 10 кГц. Задался конденсаторами 10 нанофарад. Для первого фильтра задался усилением равным трем. Добротностью равной трем. Сдвиг частоты второго фильтра сделал изменением резистора R16. Т.к. номиналы резисторов брал из ряда сопротивлений, то резонансные частоты получились немного не совпадающие с расчетными, но нам это не так важно. ОУ брал такой, что у меня был, а именно КР1434УД1А. В принципе это не важно. Можно и другой.

В итоге получил такую схему.

Первым делом конечно с помощью пробника ГКЧ посмотрел полученную АЧХ приемника. Осциллограф подключил на выход второго фильтра.

Все как обычно для простого ППП. Избирательности по зеркальному каналу нет и мы можем настроиться или выше частоты гетеродина или ниже. В данном случае у меня частота передатчика ниже где то на 10 кГц. Просто так удобнее было сделать с имеющимися у меня кварцами. Заодно подстраиваем катушку L1 в УВЧ по максимуму.

Дальше все как и в приемнике, что описан в "Части 3" данной статьи. Разница только в том, что в данном случае получились более качественные фильтры.

Теперь перейдем к передатчику, т.к. он потребуется нам для настройки приемника.

Схема стандартная. Кварц взял на 20 МГц. Вытащил из старой сетевой карточки, хотя можно было бы поставить и тот, что в приемнике, т.е. гармониковый на 40 МГц из старой видеокарточки и возбудить его на основной гармонике 13,33 МГц, а потом умножать частоту в три раза. Т.е. в первом случае умножение идет в два раза, во втором в три и в этом вся разница. Также можно и в приемнике поставить кварц на 20 МГц и удвоить частоту, как это сделано в передатчике ниже. Т.о. при желании и в приемнике и в передатчике можно поставить одинаковые кварцы. Кстати, вопрос удвоения частоты рассматривает В.Т. Поляков в своей книжке, ссылку на которую давал в «Части 1» данной статьи.

С передатчиком все стандартно.

Задался напряжением питания 6 вольт.

Задался мощностью порядка 0,3 вт.

Исходя из этого взял транзистор на выходе КТ3117Б. Если поставить транзистор КТ603, КТ608, КТ635, то выходную мощность можно увеличить до 0,5 вт. КТ3117 при такой мощности начинает греться и пришлось мощность ограничить. Всего удобнее поставить транзистор КТ635, т.к. на него можно даже небольшой радиатор приспособить, но я не стал.

Схема получилась такая.

Про настройку подобной схемы можно почитать здесь.

https://radiokot.ru/start/analog/practice/08/

Для настройки в качестве модулятора поставил просто генератор на КМОП. Частота в пределах 100 – 200 Гц.

Можео увидеть, что за основу взят этот передатчик-маячек, что делали в «Части 3» данной статьи.

В принципе настраивать приемник можно и с помощью этого маячка, но я решил попробовать спаять передатчик полностью, хотя начинал с этого маячка и определился с напряжением смещения варикапа и параметрами катушки, что включена последовательно с кварцем. Варикапы уже закончились и я поставил сам не знаю какой. Просто выпаял из старого приемника на К174ХА34. Цвет у него какой то «ядовито-желтый» . Какой он там, я не знаю, да это и не важно. Поставить можно практически любой и настроить передатчик под наши параметры.

Все катушки намотаны на каркасах диаметром 6 мм. В них вворачиваются сердечники из карбонильного железа. В принципе можно сердечники сделать из латуни, меди, алюминия. Только в этом случае нужно увеличить количество витков где то на 20%

Катушки L2, L4, L6 имеют по 10 витков провода диаметром 0,4 мм. Особо копировать нет смысла. Просто все контура в передатчике настроены на 40 МГц. Там, где есть отводы, то они делаются от половины витков.

Катушки L3, L5 по 2 витка.

Катушка L7 удлиняющая. Её параметры зависят от длины антенны. Как её настраивать и какое должно быть у неё количество витков подробно написано здесь.

https://radiokot.ru/start/analog/practice/06/

Только волномер лучше сделать по такой схеме с катушкой.

В общем там все написано. Там в статье также и про настройку передатчика на максимум мощности подробно описан. Сначала резистор R8 ставим 100 – 150 Ом. На выход передатчика ставим резистор R9 равный 51 Ом. Он будет у нас эквивалентом антенны. Крутим сердечники катушек L2, L4, L6 и добиваемся максимума.

При этом пальцем контролируем температуру транзистора VT4. Хотя с большим резистором R8 он не будет греться. После этого уменьшаем резистор R8 и подстраивая катушки добиваемся увеличения показания напряжения после ВЧ диодного пробника. У меня можно было получить порядка 6 вольт, но при этом начинает сильно греться транзистор VT4. Его можно поставить мощнее. Уже писал. Также можно поставить два транзистора и соединить их а параллель, как это сделано в этой статье.

https://radiokot.ru/start/analog/practice/11/

Резисторы в эмиттерах можно и не ставить.

Я же просто уменьшил мощность и сделал с помощью резистора R8 напряжение 4,5 вольта, что соответствует мощности 200 мвт.

Для настройки приемника я антенну подключил к коллектору VT1, а все остальное отключил.

Включаем приемник и наш «усеченный» передатчик или передатчик-маячек. Варикап для начала удобнее заменить на подстроечный конденсатор.

Модулятор отключаем.

Осциллограф на выход второго фильтра на ОУ. Должны увидеть сигнал частотой в пределах 3 – 20 кГц. Частота меняется сердечником катушки и подстроечным конденсатором, если его поставили вместо варикапа. Вот их крутим и находим частоту при которой сигнал имеет максимальную амплитуду. У меня получилось 10 кГц. В виду того, что детали в фильтрах имеют большой разброс, то эта частота у вас может отличаться на несколько килогерц, но это не важно. Это будет наша средняя частота и относительно её частота будет колебаться при наличии модуляции. Можно попробовать изменять частоту в обе стороны. У меня амплитуда практически не меняется при изменении частоты на 3 кГц в обе стороны. Ставим варикап на место. Включаем модулятор. Резистор R8 для начала ставим на максимум, т.е. девиация частоты пока минимальная. На осциллографе всего вернее увидим такую картинку.

 Крутим сердечник катушки L1, что стоит последовательно с кварцем и добиваемся такой картинки.

 Если такой картинки добиться невозможно, то придется менять катушку L1 или менять стабилитрон, что создает смещение варикапа.

Если добились, то уменьшаем резистор R8 и вероятно картинка станет, как  вначале, т.е. неравномерная. Тогда подкручиваем катушку L1 и добиваемся картинки, что ниже. Наша задача найти максимум девиации, но не более +/-3 кГц и при этом неравномерность была бы небольшая, не более 5%. В какой то момент при уменьшении R8 неравномерность будет такая, что уже никакой подстройкой не будет убираться. Это будет предел. 

Остальная настройка ничем не отличается от настройки приемника, что настраивали в «Части 3» этой статьи, да и в других частях этот вопрос уже описывали.

Вот на выходе частотного детектора, т.е. на эмиттере VT8 я получил такой сигнал.

 В принципе сигнал можно немного опустить уменьшив конденсатор С2, но я не стал. После частотного детектора сделал простейший каскад сдвига уровня и при этом немного усилив сигнал.

 А с него подал на триггер Шмидта. Уровень срабатывания триггера Шмидта нужно выбрать порядка 2 вольта.

 На этом закончил, т.к. целью было сделать приемник в котором бы не было дефицитных деталей и его можно было бы сделать из того, что есть под рукой, хотя была мысль задавить ненужную зеркальную частоту фазовым методом, но это уже сильно усложнит настройку, да и конца не будет, а нужно все таки вовремя и остановиться.

Все вопросы в Форум.