Каталог схем и конструкций для радиолюбителя, магазин цифровойтехники и аксессуаров, а также много другой полезной информации. Схема всеволнового КВ приемника › Схемы электронных устройств Кто собирал радиоприемник карлсон 2

Основные технические характеристики:

Диапазон частот………………………………………………............. 80 - 10 м,

Вид модуляции……………………………………………….............. SSB,

Чувствительность…………………………………………................ 0,3 мкВ,

Полоса пропускания……………………………………….............. 2,4 кГц,

Динамический диапазон………………………………………........ 100 дБ,

Подавление интер.мод. не менее…………………………….. – 70 дБ,

Отключаемый УВЧ…………………………………………….............+8 дБ,

Отключ. подавитель импульсн. помех длительностью … от 0,1 мкс до 2 мс,

Перестраиваемый режекторный фильтр полосой………...70 Гц,

Глубина подавления не менее…………………………………... – 65 дБ,

Двухуровневая АРУ по ПЧ с динамическим ограничением… 85 дБ,

Напряжение питания……………………………………………......... 12 - 13,8 В,

Ток потребления…………………………………………………........... 65 мА.

Конструкция состоит из трёх блоков:

Основная плата приёмника;

Блок ГПД;

Цифровая шкала-частотомер.

Замена последних двух блоков на интегрированный синтезатор частоты позволяет создать компактную конструкцию приёмника с дополнительным набором сервисных функций.

Ниже приведены принципиальные схемы основного блока и ГПД.

Цифровая шкала – «Макеевская».

Для упрощения и, чтобы не загромождать чертёж, нумерация радиоэлементов на схеме отсутствует.

Приёмник представляет собой супергетеродин с двойным преобразованием частоты и фиксированными ПЧ. Такое решение принято из-за проблем изготовления высококачественных кварцевых фильтров при одном преобразовании и распределения усиления по частотам при двойном преобразовании с целью получения устойчивого усиления в целом.

Применение в качестве фильтра предварительной селекции SIF TV c полосой пропускания 300 кГц обеспечивает защиту входа К174ХА2 от мощных внедиапазонных помех, а также упрощает подбор кварцевых резонаторов по 1-й ПЧ и ХО с разносом 500 кГц. Импортный аналог фильтра ФП1П8-62.0 (жёлтая точка на корпусе) – SFT5.5MA.

Значение ПЧ, в зависимости от применяемого фильтра, может быть 6,5 МГц с соответствующей корректировкой частот ГПД и кварцевых резонаторов.

Микросхема К174ХА2 помимо высокого усиления на частоте 500 кГц имеет встроенные каскады эффективной АРУ.

Высокодинамичный, отключаемый УРЧ востребован на ВЧ-диапазонах.

Применение двойного балансного смесителя обеспечивает высокий уровень подавления интермодуляционных помех.

Подавление мешающей несущей осуществляется включением параллельно колебательному контуру кварцевого резонатора последовательного резонанса и перестраиваемого в полосе пропускания ЭМФ с помощью переменного конденсатора c твёрдым диэлектриком от карманного приёмника, секции которого запараллелены.

При последовательном включении нескольких резонаторов полоса режекции уменьшается. Так, при одном резонаторе (по уровню 6/50 дБ) - 400/1000 Гц, при двух - 200/450 Гц и при трёх - 70/200 Гц.

p-i-n диод отключает узел NOTCH.

Небольшой комментарий по поводу работы в схеме подавителя импульсных помех (NB).

Все современные трансиверы имеют встроенный NB, а вот используют его - единицы операторов и, в основном, при помехах от зажигания автомобиля потому, что реагирует NB чётко только на них (одиночные), на грозовые разряды (размазанные) реагирует посредственно.

Самое главное, при приёме мощной станции вблизи частоты (за пределами полосы пропускания фильтра), искажается полезный сигнал, т.к. в спектре голоса SSB сигнала присутствуют короткие импульсы, которые в виде ключевания приёмного тракта "рвут" полезный сигнал.

В схему приёмника KARLSON-II введена временная задержка на срабатывание далеко после окончания импульса помехи на основе одновибратора, собранного на логике К561ЛА7.

Таким образом, помехи длительностью от 1 мкс до 2 мс укладывается в интервал запущенного одновибратора с элементами задержки 2 мс.

При проверке работоспособности этого узла схемы приёмник не реагировал вообще на импульсы газовой электрической зажигалки у самой антенны и вдали. Также успешно подавляются размазанные импульсы от выключателей освещения. Думаю, что и с грозовыми разрядами покончено.

Нужно отметить, что показание S-метра в приёмнике не блокируется ручкой усиления по ПЧ (RF). Это сделано специально, чтобы выставить нужное усиление и при нём считывать показание S-метра, а не так, как в импортных аппаратах.

Т.е., "как слышу - так и вижу".

Частоты настройки контуров на схеме выделены красным цветом.

Активный фильтр нижних частот собранный на малошумящих операционных усилителях срезает частоты выше 2,4 кГц, обеспечивая тем самым подавление утомляющего «белого» шума и корректирует АЧХ ЭМФ до характеристик комфортного приёма эфира.

Работу электрической схемы приёмника KARLSON-II можно охарактеризовать в сравнении с работой на приём трансивера IC-706MKII.

Так, при прослушивании одной и той же SSB мемориальной станции 9-мая, работающей из 3-го района на 20-метровом диапазоне, кто-то из западной Европы стал глушить её (можно догадаться, кто!) и IC при этом принимал только "кашу".

Радиотракт KARLSON-II позволил мне продолжать разборчиво слышать мемориал и этого засранца одновременно.

Б. Попов (UN7CI)

г. Петропавловск, Казахстан

Приёмник представляет собой супергетеродин с двойным преобразованием частоты и фиксированными ПЧ. Такое решение принято из-за проблем изготовления высококачественных кварцевых фильтров при одном преобразовании и распределения усиления по частотам при двойном преобразовании с целью получения устойчивого усиления в целом.

Применение в качестве фильтра предварительной селекции SIF TV c полосой пропускания 300 кГц обеспечивает защиту входа К174ХА2 от мощных внедиапазонных помех, а также упрощает подбор кварцевых резонаторов по 1-й ПЧ и ХО с разносом 500 кГц. Импортный аналог фильтра ФП1П8-62.0 (жёлтая точка на корпусе) – SFT5.5MA.

Значение ПЧ, в зависимости от применяемого фильтра, может быть 6,5 МГц с соответствующей корректировкой частот ГПД и кварцевых резонаторов.

Микросхема К174ХА2 помимо высокого усиления на частоте 500 кГц имеет встроенные каскады эффективной АРУ.

Высокодинамичный, отключаемый УРЧ востребован на ВЧ-диапазонах.

Применение двойного балансного смесителя обеспечивает высокий уровень подавления интермодуляционных помех.

Подавление мешающей несущей осуществляется включением параллельно колебательному контуру кварцевого резонатора последовательного резонанса и перестраиваемого в полосе пропускания ЭМФ с помощью переменного конденсатора c твёрдым диэлектриком от карманного приёмника, секции которого запараллелены.

При последовательном включении нескольких резонаторов полоса режекции уменьшается. Так, при одном резонаторе (по уровню 6/50 дБ) - 400/1000 Гц, при двух - 200/450 Гц и при трёх - 70/200 Гц.

p-i-n диод отключает узел NOTCH.

Небольшой комментарий по поводу работы в схеме подавителя импульсных помех (NB).

Все современные трансиверы имеют встроенный NB, а вот используют его - единицы операторов и, в основном, при помехах от зажигания автомобиля потому, что реагирует NB чётко только на них (одиночные), на грозовые разряды (размазанные) реагирует посредственно.

Самое главное, при приёме мощной станции вблизи частоты (за пределами полосы пропускания фильтра), искажается полезный сигнал, т.к. в спектре голоса SSB сигнала присутствуют короткие импульсы, которые в виде ключевания приёмного тракта "рвут" полезный сигнал.

В схему приёмника KARLSON-II введена временная задержка на срабатывание далеко после окончания импульса помехи на основе одновибратора, собранного на логике К561ЛА7.

Таким образом, помехи длительностью от 1 мкс до 2 мс укладывается в интервал запущенного одновибратора с элементами задержки 2 мс.

При проверке работоспособности этого узла схемы приёмник не реагировал вообще на импульсы газовой электрической зажигалки у самой антенны и вдали. Также успешно подавляются размазанные импульсы от выключателей освещения. Думаю, что и с грозовыми разрядами покончено.

Нужно отметить, что показание S-метра в приёмнике не блокируется ручкой усиления по ПЧ (RF). Это сделано специально, чтобы выставить нужное усиление и при нём считывать показание S-метра, а не так, как в импортных аппаратах.

Т.е., "как слышу - так и вижу".

Частоты настройки контуров на схеме выделены красным цветом.

Активный фильтр нижних частот собранный на малошумящих операционных усилителях срезает частоты выше 2,4 кГц, обеспечивая тем самым подавление утомляющего «белого» шума и корректирует АЧХ ЭМФ до характеристик комфортного приёма эфира.

КВ-приёмник KARLSON

Схема приёмника представляет собой супергетеродин с двойным преобразованием частоты и кварцевым первым гетеродином. Применение отечественных микросхем 174-серии обосновано принципиально из-за доступности их приобретения. Диапазоны перекрываемых частот: 80 , 40 , 20 , 15 и 10метров . Род работы: громкоговорящий приём SSB и CW радиостанций. Чувствительность:0,3мкВ . Питание: 8-9В постоянного тока, при потреблении в режиме молчания 26мА , что даёт возможность питать приёмник от батареи типа (6F22) «Крона».

Особенностями схемы являются:

• перестраиваемый селектор входа,
• аттенюатор ослабления входного сигнала,
• простейшее переключение диапазонов,
• использование комплекта кварцевых резонаторов от UW3DI,
• двухуровневая, быстродействующая система АРУ по ПЧ,
• не перестраиваемый полосовой фильтр 1-й ПЧ,
• применение ЭМФ в качестве фильтра основной селекции,
• опорный генератор с элементом корректировки частоты,
• светодиодный S-метр,
• регулировка усиления по ПЧ,
• регулировка усиления по НЧ,
• устойчивая работа каскадов,
• высокая повторяемость конструкции.

Перестраиваемый по диапазонам входной контур выполняет роль первого острорезонансного селектирующего устройства. Это позволило, при соответствующем запасе усиления, отказаться от перестраиваемого по диапазону трёхконтурного фильтра 1-й ПЧ, исключив тем самым громоздкий, многосекционный КПЕ настройки. Схема селективной входной части приёмника допускает работу с коаксиальным фидером антенны.

Для снижения уровня шумов микросхема К174ПС1 питается напряжением не более 8 В. Её нагрузка контуром C7 L3 несимметрична, т.к. достаточно имеющейся симметрии схемы входа и кварцевого гетеродина. Частоты перестройки 1-й ПЧ: 6,0….6,5 МГц .

Аттенюатор работает по принципу управления магнитным потоком в сердечнике. Если вместо R1 установить переменный резистор сопротивлением 1кОм, то такой плавный аттенюатор обеспечит максимальное затухание при коротком замыкании не менее – 40дБ.

Второй преобразователь частоты с отдельным ГПД и УПЧ на 500кГц , собран на микросхеме К174ХА2. При напряжении питания 8В обеспечивается минимум шумов УПЧ и высокая крутизна регулировочной характеристики АРУ. Частота ПЧ 500 кГц позволяет полностью реализовать усиление микросхемы, которого в схеме с двойным преобразованием частоты в избытке.

Система АРУ по ПЧ - двухуровневая. Одного диода-детектора АРУ VD6 (германиевый) вполне достаточно для обеспечения высокоскоростного управления усилением каскадов. Это стало возможным исключением из классических вариантов схем всех резисторов нагрузки детектора, кроме входа микросхемы (по выводу 9). В свою очередь это позволило уменьшить емкость конденсатора C31, определяющего время восстановления усиления и дополнительно улучшить динамические характеристики АРУ по скорости срабатывания. Цепочка последовательно соединённых диодов VD7, VD8 формирует постоянную времени отпускания АРУ за счёт усреднения напряжения на конденсаторе C31 для времени восстановления всегда равным 0,7с , что обеспечивает исключение эффекта «выпадения» сигнала от работы мощных местных передатчиков. Резистор R11 создаёт напряжение смещения на детекторе VD6, обеспечивая задержку срабатывания АРУ до уровня входного сигнала S=3. При достижении уровня входного сигнала S=9 и выше, начинает действовать ступень регулировки усилением второго уровня. Через цепочку из последовательно включённых диодов VD2, VD3 (кремниевого и германиевого) обеспечивается суммарный по напряжению порог начала управления усилением ВЧ каскада преобразователя частоты микросхемы К174ХА2. При этом комфортный приём по звуковому уровню DX и местных операторов – одинаков. Принудительная, параллельная, независимая подача напряжения управления с регулятора усиления RF, через диод развязки VD5 изменяет усиление ПЧ до оперативного уровня и, как следствие, уменьшение шумов без блокирования индикации S-метра.

ГПД выполнен по классической схеме. Перекрытие по частоте 5,5….6,0 МГц осуществляется переменным конденсатором с воздушным диэлектриком. Для обеспечения температурной стабильности обязательно применение в качестве C13, C16, C17 конденсаторов типаКСО . Без специальных мер, применив контурную катушку на каркасе из полистирола и намотку проводом ПЭВ, была получена стабильность характеризуемая, как уход частоты генерации за 1 час на 120 Гц .

Звуковой ФНЧ состоящий из C36, C37, C38 и Др1 на входе УНЧ создаёт срез звуковых частот выше 3 кГц .

Усилитель низкой частоты на микросхеме К174УН4 обеспечивает высококачественное усиление для работы головных телефонов или малогабаритного динамика мощностью до 1 Вт . Элементы частной коррекции формируют речевой спектр частот.

Детали и конструкция.

ВЧ трансформаторы T1, T2 наматываются в три и, соответственно в два, провода марки ПЭВ 0,1 на ферритовых кольцах любой марки диаметром 4-10мм. Количество витков – 10. Обмотки последовательные соединяются «начало с концом».

Катушки L7, L10, применяются готовые от ПЧ-465 карманного приёмника. Намотаны они на секционных каркасах, помещены в ферритовые чашки и заключены в металлические экраны. Количество витков контурных катушек уже исполнено на частоту 465кГц. Остаётся только домотать катушки связи L8, L11 проводом ПЭЛ или ПЭЛШО по 15 витков и перестроить контур сердечником на частоту 500кГц.

Катушки полосового фильтра L3, L4, L5, имеют по 18 витков, а L6 - 4 витка намотанных проводом ПЭЛШО 0,1 и помещены в малогабаритные карбонильные чашки типа СБ.

Катушки входного селектора наматываются на каркасах диаметром 6-8мм, проводом литцендрат с обмотками: L1 – 8 витков, L2 – 10 витков, L3 – 30 витков (в навал) с отводом от 10 витка снизу. Катушка ГПД L13 имеет 30 витков намотанных на каркасе диаметром 6-8мм, виток к витку проводом ПЭВ 0,35 и помещена в экран.

Конденсатор переменной ёмкости C1 малогабаритный от карманного приёмника с твёрдым диэлектриком. Конденсатор C12 малогабаритного типа с подшипниками вращения и механическим верньером любой конструкции желательно с замедлением не более 10 кГц на один оборот ручки настройки.

В качестве дросселя Др1 ФНЧ используется одна из обмоток НЧ трансформатора от карманного приёмника. Микросхема К174УН4 снабжена небольшим радиатором охлаждения.

Диоды КД522 могут быть заменены на любые кремниевые импульсные, а Д9 на любые ВЧ германиевые. Вместо VD13 может использоваться любой выпрямительный диод.

Переключатель диапазонов малогабаритный галетного типа. Длина соединительных проводов до кварцевых резонаторов должна быть по возможности короче.

При монтаже следует располагать включатель аттенюатора вблизи T1.

Настройка .

Частоты настроек контуров:

L3, C7 - 6,25 МГц L4, C8 - 6,0 МГц L5, C9 - 6,5 МГц L7, C28 - 500кГц L10, C35 - 500кГц

Порядок настройки радиоприёмника следующий:

1. подключить частотомер или контрольный приемник к C22 и подстройкой сердечника L13 установить частоту перекрытия ГПД в диапазоне 5,5…6,0 МГц. При необходимости, для «растяжки» емкости, установить последовательно с переменным конденсатором настройки приёмника конденсатор постоянной ёмкости типа КТ серого цвета.
2. подключить ВЧ вольтметр к L11 и вращая сердечник контура L10 C35 добиться максимального его показания;
3. подключить ГСС к L6 и подать ВЧ не модулируемый сигнал с частотой 500 кГц,
4. варьируя регулятором усиления RF , настроить сердечником контур L7 C28 на максимум свечения светодиода S-метра и звука биений в громкоговорителе;
5. подключить ГСС к антенному гнезду приёмника, подать ВЧ не модулируемый сигнал с частотами настройки полосового фильтра первой ПЧ согласно трёх частот настроек его контуров. Настроить их по максимальному свечению S-метра и громкости тона биений;
6. не отключая ГСС от антенны, во-первых, включить 80 метровый диапазон приёма и подать испытательный сигнал с частотой середины этого диапазона. Вращая ручку конденсатораSEL найти резонанс максимального уровня приёма. На лимбе настойки входного селектора сделать отметку по визиру из оргстекла в виде зоны приёма частот этого диапазона. При необходимости, подстройкой сердечника контурной диапазонной катушки, зону резонанса можно сместить в удобное место для считывания с лимба;
7. оставшиеся участки диапазонов 40м, 20м, 15м, 10а и 10b отмечаются на лимбе с корректировкой сердечниками соответствующих катушек в той же последовательности.

Очень удобно иметь три нитки полуокружности с зонами подстройки: на первой ближе к оси конденсатора риски 80 и 40 метров, на второй (средней) риски диапазонов 20 и 15 метров, а на третьей, с большим радиусом, зону частот настройки селектора в 10-метровом диапазоне.

Лишнее усиление тракта ПЧ 500кГц можно компенсировать шунтирующим резистором R9 или исключить его из схемы вообще.

При замене элементов ФНЧ C36 Др1 C37 C38 на узел активного фильтра нижних частот, собранного на операционных усилителях и выполненного в виде малогабаритной платы расположенной вертикально на основной плате, значительно улучшаются электрические и эксплуатационные характеристики приёмника, как улучшение реальной избирательности и снижение утомляющего «белого шума». (см. мою статью: «Активный фильтр нижних частот для связного радиоприёмника»).

Испытания приёмника проводились следующим образом.

1. В помещении на столе были установлены: трансивер TS-870, радиоприёмники DE1103 и KARLSON . Антенна-провод длинной 1метр поочерёдно подключалась к каждому из этих аппаратов при приёме одной и той же радиолюбительской станции.

Сравнительный уровень приёма сигнала таков:

- TS-870 - 8 баллов - KARLSON - 7 баллов - DEGEN 1103 - на уровне внутренних шумов.

2. На столе к одной и той же наружной антенне подключены: TS-870 и KARLSON . Уровень сигнала принимаемой контрольной станции и комфорт АРУ KARLSON не уступает заводскому аппарату, причём с явным выигрышем в мягком, аналоговом звучании.

3. Наблюдалась работа в эфире соседа на трансивере IC-718 и PA на ГУ-74 находящегося в 500метрах от места приёма. При этом «захлёба» АРУ на KARLSON не замечено, а присутствие мощной местной станции не ощущается за пределами отстройки более чем 6 кГц.

4. При отключенной антенне, максимальном усилении НЧ и ПЧ, уровень внутренних шумов приёмника KARLSON при работе на динамик 0,5 Вт 8Ом, не обращает на себя внимания.

Буду признателен увидеть ваши отзывы направленные по адресу: [email protected]

16.10.2008 Дополнение к статье «КВ-приёмник KARLSON»

Ниже представлены рисунки печатной платы:

• общий вид;
• вид деталей;
• вид проводников со стороны деталей;
• вид проводников со стороны фольги.

Вариант замены полосового фильтра 1-й ПЧ на фильтр ТВ ПЧ звука

• Файл программы Layout для модернизации выложен на http://cqham.ru/trx85_09.htm
  
• Файл с рисунками печатных плат KARLSON _pcb.zip

Возможная замена микросхем на аналоги:

• К174ПС1 на SO42P;
• К174ХА2 на TCA440, A244D;
• К561ЛА7 на К176ЛА7, CD4011;
• К174УН4 - аналогов нет, но подойдёт любой 9-вольтовый интегральный НЧ усилитель, например LM386N с соответствующей схемой включения.

Борис Попов (UN7CI)
г.Петропавловск, Казахстан. При перестойке в диапазоне частот 40м в полосу принимаемых частот приёмником входит радиовещательный 40-метровый диапазон.
Для реализации этого режима необходимо в схему внести изменения выделенные красным цветом.
Диодный ВЧ-ключ КД409 при подаче на него прямого напряжения в SSB шунтирует на общий провод конденсаторы связи.
При снятии напряжения с диодного ключа в АМ обмотки ЭМФ связываются в обход последовательно включёнными ёмкостями, чем обеспечивается расширение полосы пропускания ЭМФ примерно до 5кГц.
Для исключения влияния совмещённого АМ-детектора на уровни АРУ, детектор АМ выделен отдельной ветвью.
Уровень НЧ сигнала при приёме АМ намного ниже и компенсируется предварительным УНЧ на КТ3102.

Схема включения стрелочного S-метра

При приёме телеграфных сигналов на KARLSON светодиодный S-индикатор симпатично подмигивает в такт.

Предлагаю вашему вниманию, как вариант, проверенную схему включения стрелочного S-метра на основе микроамперметра от магнитофона.

Стабилитрон и резисторы обеспечивают компенсацию нуля показаний при отсутствии полезного сигнала и корректировку отклонения при S=9.

Мы применим КВ конвертер, в результате чего получится коротковолновый супергетеродин с двойным преобразованием частоты с переменной первой ПЧ и кварцованным первым гетеродином. Такое решение при относительно низкой ПЧ обеспечивает не только хорошую селективность как по соседнему каналу, так и зеркальному каналу во всём КВ диапазоне, но и высокую стабильность частоты настройки. Благодаря чему подобная структура построения КВ приёмников (и трансиверов, например легендарный UW3DI) была очень популярна в досинтезаторную эпоху. Поскольку расширение числа КВ диапазонов такого приёмника ограничивается только наличием кварцев для первого гетеродина на нужные частоты, что как и в былые времена, так, к сожалению, и сейчас, в нынешних непростых экономических условиях, представляет определённую проблему, был разработан конвертер, охватывающий основные КВ диапазоны всего на одном (максимум – на двух) кварцевых резонаторах. Подобное решение уже было мной реализовано в двухламповом супергетеродине и показало хорошие результаты.

Принципиальная схема первого варианта КВ конвертера приведена на рис.2. и многим уже знакома, т.к. фактически представляет собой адаптацию под полупроводники уже знакомую нам по указанной выше публикации лампового конвертера.

Это четырёхдиапазонный конвертер, обеспечивающий приём на диапазонах 80,40,20 и 10м. Причем на 80м он выполняет функции резонансного УВЧ, а на остальных – конвертера с кварцованным гетеродином. Гетеродин, стабилизированный всего одним недефицитным кварцем 10,7Мгц (допустима резонансная частота в диапазоне 10,6-10,7МГц без существенных отличий в работе), работает на 40м и 20м на основной гармонике кварца, а на 10м диапазоне на третьей его гармонике (32,1МГц). Шкала может быть простая механическая шириной 500кГц на диапазонах 80 и 20м — прямая, а 40 и 10 – обратная (подобно применённой в UW3DI). Чтобы обеспечить указанные на схеме диапазоны частот, диапазон перестройки базового однодиапазонного приёмника, описанного в первой части статьи выбран равным 3,3-3,8 Мгц.

Сигнал с антенного разъема XW1 подается на регулируемый аттенюатор, выполненный на сдвоенном потенциометре 0R1 и далее через катушку связи L1 поступает на двухконтурный полосовой диапазонный фильтр (ПДФ) L2C3С8, L3C19 с емкостной связью через конденсатор С12. В виду того, что с приемником может применяться антенна любой, случайной длины, да и при регулировке аттенюатором сопротивление источника сигнала на входе ПДФ может меняться в широком диапазоне, чтобы получить в таких условиях достаточно стабильную АЧХ, по входу ПДФ установлен согласующий резистор R1. Переключение диапазонов производится галетным переключателем SA1. В положении контактов, показанном на схеме, включен диапазон 28 МГц. При переключении на 14 МГц к контурам подключаются дополнительные контурные конденсаторы С2,С7 и С16,С18, смещающие резонансные частоты контуров на середину рабочего диапазона и дополнительный конденсатор связи С11. При переключении на диапазон 7 МГц подключаются дополнительные контурные конденсаторы С1,С6 и С15,С17, смещающие резонансные частоты контуров на середину рабочего диапазона и дополнительный конденсатор связи С10. При переключении на диапазон 3,5 МГц к контурам ПДФ подключаются соответственно конденсаторы С5,С14 и С9. Для расширения полосы на 80 м диапазоне введен резистор R4. Этот четырёхдиапазонный ПДФ рассчитан на применение большой, полноразмерной антенны и сделан по упрощенной схеме всего на двух катушках, что оказалось возможным благодаря нескольким особенностям — верхние диапазоны, где требуется бОльшие чувствительность и селективность — узкие (меньше 3%), нижний 80 м, где очень высок уровень помех и вполне достаточно чувствительности порядка 3-5мкВ — широкий (9%). Применённая схема имеет самый большой коэффициент передачи по напряжению на 28 Мгц с почти пропорциональным частоте снижением в сторону 3,5 Мгц, чем уменьшается некоторая избыточность усиления на нижних диапазонах.

Гетеродин приемника выполнен по схеме емкостной трёхточки (вариант Колпитца) на транзисторе VT1, включённом с ОЭ. В этой схеме генерация колебаний возможна только при индуктивном сопротивлении цепи резонатора, т.е. частота колебаний находится между частотами последовательного и параллельного резонансов, причём это условие справедливо как на частоте основного резонанса кварца, так и на его нечётных гармониках. При генерации на основной частоте 10,7 Мгц (на диапазонах 40 и 20 м) контур гетеродина состоит из кварцевого резонатора ZQ1 и конденсаторов С4,С13. На 10м диапазоне секцией переключателя SA1.3 в цепь коллектора VT1 вместо нагрузочного резистора R3 подключается дроссель L3 индуктивностью 1 мкГн, образующий совместно с С13, емкостью коллекторного перехода VT1 и монтажной ёмкостью параллельный резонансный контур, настроенный на частоту третьей гармоники кварца (примерно 32,1 Мгц), чем обеспечивается активация кварца на третьей гармонике. Резистор R2 определяет и достаточно жестко задаёт (за счет глубокой ООС) режим работы транзистора VT1 по постоянному току. Цепочка С22R6C24 защищают общую цепь питания от проникновения в неё сигнала гетеродина.

Выделенный ДПФ сигнал подается на смеситель — первый затвор полевого транзистора VT2. На второй его затвор поступает через конденсатор С20 напряжение гетеродина величиной порядка 1…3 Вэфф (диапазоне 80м питание на гетеродин не подаётся и транзистор VT2 работает в типовом режиме резонансного УВЧ). В качестве резонансной нагрузки в сток VT2 подключается полная обмотка катушки связи L1 базового приёмника (см. схему рис.1), на которой и выделяется сигнал 1-й промежуточной частоты (3300 — 3800 кГц).

Секция SA1.4 переключателя диапазоном коммутирует частоту опорного гетеродина (сигнал USB) т.о.,чтобы обеспечивался традиционный для радиолюбительских диапазонов приём верхней боковой полосы на диапазонах 80 и 40м и нижней — на диапазонах 10 и 20 м. Напряжение питания конвертера +9в стабилизировано интегральным стабилизатором DA1.

Если есть возможность приобрести современный малогабаритный кварц на основную частоту (первую гармонику) 24,7-24,8 МГц, то можно сделать конвертер на 5 диапазонов (см. рис.3).
Небольшие изменения коммутации выводов переключателя диапазонов SA1 связаны в основном с введением пятого диапазона. Для подключения цифровой шкалы (ЦШ) Макеевская предусмотрен буферный усилитель VT3 и пятая секция переключателя SA1.5 (на схеме рис.3 не показана), управляющая режимом счёта ЦШ. Схема получилась на вид проста, но… только представьте себе, сколько нужно нужно будет пустить проводов только между пятью секциями переключателем SA1 и платой!

При повторении описанных конвертеров нужно соблюдать традиционные правила монтажа ВЧ устройств и обеспечить минимальную длину (не более 4-5 см) проводников, соединяющих конвертер с секциями SA1.1, SA1.2 и SA1.3, дабы минимизировать вносимые ими в резонансные контура реактивности (при монтаже в виде «паутинки-путанки» это в основном индуктивность), что может существенно осложнить настройку контуров на верхних диапазонах. Именно несоблюдение этих правил было причиной неудач некоторых коллег при изготовлении лампового супера на печатных платах.

Дабы упростить конструкцию и обеспечить её хорошую повторяемость была разработана универсальная конструкция 4/5 диапазонного конвертера с электронной коммутацией диапазонов, принципиальная схема которого приведена на рис.4.

Не пугайтесь! 🙂 Основа конвертера осталась та же. Большее количество дополнительных деталей – это плата за универсальность применения и электронное управление переключением диапазонов. Для четырёхдиапазонного (однокварцевого) варианта устанавливаются все элементы, кроме показанных оранжевым цветом, а для двухкварцевого варианта устанавливаются все элементы, кроме показанных зелёным цветом. Коммутация диапазонов ПДФ производится при помощи реле К1-К4, управляемых односекционным галетным переключателем SA1 (т.е. всего 5 заземлённых по ВЧ проводов). Переключение режима работы и частоты генерации первого гетеродина производится транзисторными ключами VT2,VT3, управляемыми резистивным дешифратором R14,R17,R18,R19. Управление режимом счёта ЦШ производится диодным дешифратором VD3,VD5,VD6,VD7,VD10, переключением принимаемой боковой — диодным дешифратором VD4,VD8,VD9. Эти алгоритмы управления показаны в таблицах на рис.5.

Там же отражены особенности подключения цифровой шкалы Макеевская. В старом варианте ЦШ (см. описание ), которая применяется в авторском варианте, для установки требуемой формулы счёта (см. рис.5) в трёхвходовом режиме применяются два управляющих сигнала F8 и F9. В современной версии ЦШ Макеевская со светодиодными индикаторами под названием «Уникальная LED» (см. описание ) сохранена преемственность управления режимом счёта и соответствующие выводы называются К1 и К2 (показаны в скобках на схеме рис.4). Но в современной экономичной версии ЦШ Макеевская с ЖК индикаторами под названием «Уникальная LCD» (см. описание ) предусмотрено управление режимом счёта только по одному выводу, переключающему либо режим сложения либо вычитания всех аргументов (т.е. измеренных частот трёх генераторов), но нужную нам формулу счёта можно заранее запрограммировать и сохранить в энергонезависимой памяти — в нашем случае (см. таблицу рис.6) надо указать, что аргумент F3 всегда отрицательный. Такое же одновыводное управление режимом счёта поддерживает и ЦШ «Уникальная LED», так что при желании её можно запрограммировать и подключить так же, как и ЦШ «Уникальная LCD».

Конструкция конвертера . Все детали конвертера смонтированы на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 75х75 мм. Её чертёж в формате lay можно . С целью уменьшения размеров, плата рассчитана на установку в основном SMD компонентов – резисторы типоразмера 1206, а конденсаторы 0805, электролитические импортные малогабаритные. Триммеры CVN6 фирмы BARONS или аналогичные малогабаритные. Реле с рабочим напряжением 12 В малогабаритные импортные на 2 группы переключения широко распространённого типоразмера, выпускаемые под разными названиями — N4078, HK19F, G5V-2 и т.п. В качестве VT1,VT5 можно применить практически любые кремниевые n-p-n транзисторы с коэффициентом передачи тока на менее 100, BC847- ВС850, MMBT3904, MMBT2222 и т.п, в качестве VT2,VT3 можно применить практически любые кремниевые p-n-p транзисторы с коэффициентом передачи тока на менее 100, BC857- ВС860, MMBT3906 и т.п. Диоды VD1-VD10 можно заменить на отечественные КД521, КД522. Катушки приемника L1-L4 выполнены на каркасах диаметром 7,5-8,5 мм с подстроечником СЦР и штатным экраном от контуров ПЧ блока цветности советских цветных телевизоров. Катушки L2-L3 содержат по 13 витков провода ПЭЛ, ПЭВ диаметром 0,13-0,3 мм, намотанных виток к витку. Катушка связи L1 наматывается поверх нижней части катушки L2 и содержит 2 витка, а катушка связи L4 наматывается поверх нижней части катушки L3 и содержит 7 витков такого же провода. Дроссель L5, применяемый в однокварцевом варианте, малогабаритный импортный (зелёный полосатик). При необходимости все катушки можно выполнить на любых других, доступных радиолюбителю каркасах, разумеется изменив число витков для получения требуемой индуктивности и, соответственно, подкорректировав чертеж печатной платы под новый конструктив. Фото собранной платы.

Настройка тоже достаточно проста и стандартна. После проверки правильности монтажа и режимов по постоянному току подключаем к эмиттеру VT5 (разъём J4) для контроля уровня напряжения гетеродина ламповый вольтметр переменного тока (если нет промышленного, можно применить простейший диодный пробник, подобно описанный в ) или осциллограф с полосой пропускания не менее 30 Мгц с малоёмкостным делителем (высокоомным пробником), в крайнем случае – подключить его через малую емкость.

Переключившись на диапазоны 40 и 20м проверяем наличие переменного напряжения уровнем порядка 1-2 Вэфф. Аналогично проверяем работу гетеродина на диапазонах 15 и 10м. Это для двухкварцевого варианта, если же делаем однокварцевый (четырёхдиапазонный) вариант, то включаем 10м диапазон и подстройкой С25 добиваемся максимального напряжения генерации – оно должно быть примерно такого же уровня. Затем подключив к разъёму J4 частотомер (ЦШ) проверяем частоты генерации гетеродина на соответствие данным в таблице, приведённым на рис.5.

При наличии приборов типа АЧХ-метра или ГСС, а лучше NWT, настройку ПДФ лучше сделать автономно от базового приемника. Для этого временно замыкаем проволочной перемычкой резистор R5, дабы нам не мешал сигнал гетеродина, на разъём J2 подключаем нагрузочный резистор 220 ом, а нему вход NWT (или индикатора выхода, например осциллограф с полосой пропускания не менее 30 МГц с малоёмкостным делителем (высокоомным пробником) чувствительностью не хуже десятков мВ). На антенный вход подключаем выход NWT (ГСС или АЧХ-метра). Для корректности измерений его выходной уровень выставляем такой, чтобы не было заметной перегрузки двухзатворного транзистора, работающего в данном случае в качестве УВЧ. Отсутствие перегрузки можно определить по неизменности АЧХ при уменьшении сигнала например на 10 дБ или, в случае применения ГСС, пропорциональность изменения его выходного уровня изменению входного, пусть на те же 10 дБ. Такую проверку (на отсутствие перегрузки измерительного тракта) рекомендуется регулярно выполнять , дабы не наступать на типичные для начинающих грабли.

И переходим к настройке ПДФ, начиная c 80м диапазона. Регулировкой подстроечников катушек L2,L3 добиваемся требуемой АЧХ на экране (если настраиваем посредством ГСС, то выставляем на нём среднюю частоту диапазона 3,65 Мгц и добиваемся максимума выходного сигнала). Затем переходим к настройке ПДФ на других диапазонах, начиная с 10м, но сердечники катушек больше не трогаем! А подстраиваем соответствующие диапазонам триммеры – на диапазоне 10м — это С5,С20, 15м — С10,С19, 20м — С9,С18, и 40м – С8,С17.

Схема межблочных соединений представлена на рис.6. Питание ЦШ +5В обеспечивает внешний интегральный стабилизатор 0DA1, закрепленный для лучшего охлаждения на металлический корпус приемника. Фильтр 0С2,0R3 обеспечивает развязку по питания ЦШ и уменьшает нагрев стабилизатора 0DA1 при использовании ЦШ со светодиодными индикаторами, потребляющую до 200 мА. При подключении экономичной ЦШ «Уникальная LCD», потребляющей всего 18 мА, рекомендуемые номиналы фильтра указаны в скобках, а допустимую мощность рассеяния резистора 0R3 можно уменьшить до 0,125 Вт. После подключения конвертера (если платы настраивались отдельно друг от друга) к базовому приемнику нужно проверить не ушло ли сопряжение первого контура 1-й ПЧ (на катушке L2 рис.1.) и при необходимости его подстроить по методике, изложенной в первой части статьи. Это лучше сделать на каком-нибуль широком диапазоне, например на 10 или 15м, дабы ПДФ существенно не ограничивал полосу пропускания всего ВЧ/ПЧ тракта приёмника при перестройке по всему диапазону 1-й ПЧ.

Фото внешнего вида собранного пятидиапазонного приемника

фото его монтажа:

Правильно настроенный приемник имеет чувствительность при с/ш=10дБ не хуже (вероятно заметно лучше, но точнее сейчас имеющейся аппаратурой померить не могу) 0,4 мкВ (10м) до 2 мкВ (80м). Длительное время приемник был в обкатке с суррогатной антенной (метров 15 провода с 4-го этажа на дерево), мне нравится, как он работает. Благодаря замечательному ГДР-ровскому ЭМФ звучит сочно и красиво (пока не мешают соседи по частоте 🙂), эффективно (аттенюатором практически не пользуюсь) и мягко работает АРУ, частота ГПД без каких-либо работ по термостабилизации достаточно стабильна, начальный выбег менее 1 кГц, поэтому сразу по включении срабатывает ЦАПЧ Макеевской и можно без всякого прогрева пользоваться приемником — частота стоИт, как вкопанная, при любых переключениях диапазонов.

Обсудить конструкцию приемника, высказать свое мнение и предложения можно на форуме

С. Беленецкий, US5 MSQ г.Киев, Украина

КВ-приёмник KARLSON

Схема приёмника представляет собой супергетеродин с двойным преобразованием частоты и кварцевым первым гетеродином. Применение отечественных микросхем 174-серии обосновано принципиально из-за доступности их приобретения. Диапазоны перекрываемых частот: 80 , 40 , 20 , 15 и 10метров . Род работы: громкоговорящий приём SSB и CW радиостанций. Чувствительность: 0,3мкВ . Питание: 8-9В постоянного тока, при потреблении в режиме молчания 26мА , что даёт возможность питать приёмник от батареи типа (6F22) «Крона».

Особенностями схемы являются:

• перестраиваемый селектор входа,
• аттенюатор ослабления входного сигнала,
• простейшее переключение диапазонов,
• использование комплекта кварцевых резонаторов от UW3DI,
• двухуровневая, быстродействующая система АРУ по ПЧ,
• не перестраиваемый полосовой фильтр 1-й ПЧ,
• применение ЭМФ в качестве фильтра основной селекции,
• опорный генератор с элементом корректировки частоты,
• светодиодный S-метр,
• регулировка усиления по ПЧ,
• регулировка усиления по НЧ,
• устойчивая работа каскадов,
• высокая повторяемость конструкции.

Перестраиваемый по диапазонам входной контур выполняет роль первого острорезонансного селектирующего устройства. Это позволило, при соответствующем запасе усиления, отказаться от перестраиваемого по диапазону трёхконтурного фильтра 1-й ПЧ, исключив тем самым громоздкий, многосекционный КПЕ настройки. Схема селективной входной части приёмника допускает работу с коаксиальным фидером антенны.

Для снижения уровня шумов микросхема К174ПС1 питается напряжением не более 8 В. Её нагрузка контуром C7 L3 несимметрична, т.к. достаточно имеющейся симметрии схемы входа и кварцевого гетеродина. Частоты перестройки 1-й ПЧ: 6,0….6,5 МГц .

Аттенюатор работает по принципу управления магнитным потоком в сердечнике. Если вместо R1 установить переменный резистор сопротивлением 1кОм, то такой плавный аттенюатор обеспечит максимальное затухание при коротком замыкании не менее – 40дБ.

Второй преобразователь частоты с отдельным ГПД и УПЧ на 500кГц , собран на микросхеме К174ХА2. При напряжении питания 8В обеспечивается минимум шумов УПЧ и высокая крутизна регулировочной характеристики АРУ. Частота ПЧ 500 кГц позволяет полностью реализовать усиление микросхемы, которого в схеме с двойным преобразованием частоты в избытке.

Система АРУ по ПЧ - двухуровневая. Одного диода-детектора АРУ VD6 (германиевый) вполне достаточно для обеспечения высокоскоростного управления усилением каскадов. Это стало возможным исключением из классических вариантов схем всех резисторов нагрузки детектора, кроме входа микросхемы (по выводу 9). В свою очередь это позволило уменьшить емкость конденсатора C31, определяющего время восстановления усиления и дополнительно улучшить динамические характеристики АРУ по скорости срабатывания. Цепочка последовательно соединённых диодов VD7, VD8 формирует постоянную времени отпускания АРУ за счёт усреднения напряжения на конденсаторе C31 для времени восстановления всегда равным 0,7с , что обеспечивает исключение эффекта «выпадения» сигнала от работы мощных местных передатчиков. Резистор R11 создаёт напряжение смещения на детекторе VD6, обеспечивая задержку срабатывания АРУ до уровня входного сигнала S=3. При достижении уровня входного сигнала S=9 и выше, начинает действовать ступень регулировки усилением второго уровня. Через цепочку из последовательно включённых диодов VD2, VD3 (кремниевого и германиевого) обеспечивается суммарный по напряжению порог начала управления усилением ВЧ каскада преобразователя частоты микросхемы К174ХА2. При этом комфортный приём по звуковому уровню DX и местных операторов – одинаков. Принудительная, параллельная, независимая подача напряжения управления с регулятора усиления RF, через диод развязки VD5 изменяет усиление ПЧ до оперативного уровня и, как следствие, уменьшение шумов без блокирования индикации S-метра.

ГПД выполнен по классической схеме. Перекрытие по частоте 5,5….6,0 МГц осуществляется переменным конденсатором с воздушным диэлектриком. Для обеспечения температурной стабильности обязательно применение в качестве C13, C16, C17 конденсаторов типа КСО . Без специальных мер, применив контурную катушку на каркасе из полистирола и намотку проводом ПЭВ, была получена стабильность характеризуемая, как уход частоты генерации за 1 час на 120 Гц .

Звуковой ФНЧ состоящий из C36, C37, C38 и Др1 на входе УНЧ создаёт срез звуковых частот выше 3 кГц .

Усилитель низкой частоты на микросхеме К174УН4 обеспечивает высококачественное усиление для работы головных телефонов или малогабаритного динамика мощностью до 1 Вт . Элементы частной коррекции формируют речевой спектр частот.

Детали и конструкция.

ВЧ трансформаторы T1, T2 наматываются в три и, соответственно в два, провода марки ПЭВ 0,1 на ферритовых кольцах любой марки диаметром 4-10мм. Количество витков – 10. Обмотки последовательные соединяются «начало с концом».

Катушки L7, L10, применяются готовые от ПЧ-465 карманного приёмника. Намотаны они на секционных каркасах, помещены в ферритовые чашки и заключены в металлические экраны. Количество витков контурных катушек уже исполнено на частоту 465кГц. Остаётся только домотать катушки связи L8, L11 проводом ПЭЛ или ПЭЛШО по 15 витков и перестроить контур сердечником на частоту 500кГц.

Катушки полосового фильтра L3, L4, L5, имеют по 18 витков, а L6 - 4 витка намотанных проводом ПЭЛШО 0,1 и помещены в малогабаритные карбонильные чашки типа СБ.

Катушки входного селектора наматываются на каркасах диаметром 6-8мм, проводом литцендрат с обмотками: L1 – 8 витков, L2 – 10 витков, L3 – 30 витков (в навал) с отводом от 10 витка снизу. Катушка ГПД L13 имеет 30 витков намотанных на каркасе диаметром 6-8мм, виток к витку проводом ПЭВ 0,35 и помещена в экран.

Конденсатор переменной ёмкости C1 малогабаритный от карманного приёмника с твёрдым диэлектриком. Конденсатор C12 малогабаритного типа с подшипниками вращения и механическим верньером любой конструкции желательно с замедлением не более 10 кГц на один оборот ручки настройки.

В качестве дросселя Др1 ФНЧ используется одна из обмоток НЧ трансформатора от карманного приёмника. Микросхема К174УН4 снабжена небольшим радиатором охлаждения.

Диоды КД522 могут быть заменены на любые кремниевые импульсные, а Д9 на любые ВЧ германиевые. Вместо VD13 может использоваться любой выпрямительный диод.

Переключатель диапазонов малогабаритный галетного типа. Длина соединительных проводов до кварцевых резонаторов должна быть по возможности короче.

При монтаже следует располагать включатель аттенюатора вблизи T1.

Настройка .

Частоты настроек контуров:

L3, C7 - 6,25 МГц L4, C8 - 6,0 МГц L5, C9 - 6,5 МГц L7, C28 - 500кГц L10, C35 - 500кГц

Порядок настройки радиоприёмника следующий:

1. подключить частотомер или контрольный приемник к C22 и подстройкой сердечника L13 установить частоту перекрытия ГПД в диапазоне 5,5…6,0 МГц. При необходимости, для «растяжки» емкости, установить последовательно с переменным конденсатором настройки приёмника конденсатор постоянной ёмкости типа КТ серого цвета.
2. подключить ВЧ вольтметр к L11 и вращая сердечник контура L10 C35 добиться максимального его показания;
3. подключить ГСС к L6 и подать ВЧ не модулируемый сигнал с частотой 500 кГц,
4. варьируя регулятором усиления RF , настроить сердечником контур L7 C28 на максимум свечения светодиода S-метра и звука биений в громкоговорителе;
5. подключить ГСС к антенному гнезду приёмника, подать ВЧ не модулируемый сигнал с частотами настройки полосового фильтра первой ПЧ согласно трёх частот настроек его контуров. Настроить их по максимальному свечению S-метра и громкости тона биений;
6. не отключая ГСС от антенны, во-первых, включить 80 метровый диапазон приёма и подать испытательный сигнал с частотой середины этого диапазона. Вращая ручку конденсатораSEL найти резонанс максимального уровня приёма. На лимбе настойки входного селектора сделать отметку по визиру из оргстекла в виде зоны приёма частот этого диапазона. При необходимости, подстройкой сердечника контурной диапазонной катушки, зону резонанса можно сместить в удобное место для считывания с лимба;
7. оставшиеся участки диапазонов 40м, 20м, 15м, 10а и 10b отмечаются на лимбе с корректировкой сердечниками соответствующих катушек в той же последовательности.

Очень удобно иметь три нитки полуокружности с зонами подстройки: на первой ближе к оси конденсатора риски 80 и 40 метров, на второй (средней) риски диапазонов 20 и 15 метров, а на третьей, с большим радиусом, зону частот настройки селектора в 10-метровом диапазоне.

Лишнее усиление тракта ПЧ 500кГц можно компенсировать шунтирующим резистором R9 или исключить его из схемы вообще.

Испытания приёмника проводились следующим образом.

1. В помещении на столе были установлены: трансивер TS-870, радиоприёмники DE1103 и KARLSON . Антенна-провод длинной 1метр поочерёдно подключалась к каждому из этих аппаратов при приёме одной и той же радиолюбительской станции.

Сравнительный уровень приёма сигнала таков:

- TS-870 - 8 баллов - KARLSON - 7 баллов - DEGEN 1103 - на уровне внутренних шумов.

2. На столе к одной и той же наружной антенне подключены: TS-870 и KARLSON . Уровень сигнала принимаемой контрольной станции и комфорт АРУ KARLSON не уступает заводскому аппарату, причём с явным выигрышем в мягком, аналоговом звучании.

3. Наблюдалась работа в эфире соседа на трансивере IC-718 и PA на ГУ-74 находящегося в 500метрах от места приёма. При этом «захлёба» АРУ на KARLSON не замечено, а присутствие мощной местной станции не ощущается за пределами отстройки более чем 6 кГц.

4. При отключенной антенне, максимальном усилении НЧ и ПЧ, уровень внутренних шумов приёмника KARLSON при работе на динамик 0,5 Вт 8Ом, не обращает на себя внимания.

Буду признателен увидеть ваши отзывы направленные по адресу: [email protected]

16.10.2008 Дополнение к статье «КВ-приёмник KARLSON»

Ниже представлены рисунки печатной платы:

• общий вид;
• вид деталей;
• вид проводников со стороны деталей;
• вид проводников со стороны фольги.

• Файл программы Layout для модернизации выложен на
• Файл с рисунками печатных плат KARLSON _pcb.zip

Возможная замена микросхем на аналоги:

• К174ПС1 на SO42P;
• К174ХА2 на TCA440, A244D;
• К561ЛА7 на К176ЛА7, CD4011;
• К174УН4 - аналогов нет, но подойдёт любой 9-вольтовый интегральный НЧ усилитель, например LM386N с соответствующей схемой включения.

Борис Попов (UN7CI)
г.Петропавловск, Казахстан.