Чутливість сверхрегенератівниміпріємникамі в значній мірі визначається власними шумами використовуваного транзистора. У цьому сенсі доцільно застосування польових транзисторів, як менш шумливих.

   

Найбільш цікаві параметри схеми зведені в таблицю.

   

Результати отримані при напрузі живлення 5 В, глибині модуляції випробувального сигналу т – 0,9 і частоті модуляції 1 кГц. Приймач призначений для роботи з імпульсними сигналами, тому вибрано нелінійний режим, що забезпечує ефективну АРУ. При збільшенні амплітуди вхідного сигналу з 3,5 мкВ до 4,5 мВ (в 1300 разів), рівень сигналу в контрольній точці КТ2 змінюється все в межах 160-350 мВ. Приймач призначений для роботи з амплітудно-маніпульовані сигналами.

Сверхрегенератівниміпріємникамі каскад зібраний на транзисторі VT1. Коливальний контур включений в затворну ланцюг. Це, по-перше, практично виключило шунтуючі дію транзистора на контур, що істотно підвищило його навантажену добротність. По-друге, знизило потужність коливань в контурі і, як наслідок, паразитне випромінювання через антену. Ємність контуру утворена двома конденсаторами С2 і СЗ, точка з'єднання яких підключена до витоку транзистора, що й забезпечує позитивний зворотний зв'язок, необхідну для самозбудження каскаду.

    

   

Величина резистора R1, постійне падіння напруги на якому визначає вихідне положення робочої точки, обрано такий, щоб крутизна в цій точці перевищувала критичне значення. Спільно з конденсатором С5 цей резистор утворює ланцюг формування допоміжних коливань супі-різаціі.

Форму і параметри коливань можна проконтролювати осцилографом в контрольній точці КТ1. Вони повинні відповідати рис. 5.21, б. Двузвенний фільтр нижніх частот R2, С6, R4, С7 виділяє постійну складову цих коливань, що змінюється, як відомо, за законом огинаючої сигналу, і пригнічує коливання на частоті суперізаціі.

Для того щоб коефіцієнт передачі фільтра був близький до одиниці, він повинен бути навантажений на опір, що істотно перевищує суму R2 і R4. З цією метою далі встановлений істоковий повторювач на польовому транзисторі VT2. Підсилювач низької частоти реалізований на транзисторі V3 і ніяких особливостей не має.

Конденсатор С9 додатково пригнічує просочилося напруга суперізаціі. На виході підсилювача виділяється суміш корисного сигналу і шуму, відношення амплітуд яких залежить від рівня вхідного сигналу (див. табл. 5.1). Каскад на транзисторі VT4 являє собою, по суті, підсилювач-ограни-читель «знизу». Його робоча точка вибрана таким чином, що, за відсутності сигналу, амплітуди шумів недостатньо для відмикання транзистора і вихідна напруга дорівнює нулю. Корисний сигнал, що має в точці КТ2 негативну полярність і перевищує рівень шумів мінімум в чотири рази, відкриває останній транзистор, і на його виході формуються позитивні імпульси амплітудою 5 В. Конденсатор С13 очищає фронти імпульсів від залишків напруги суперізаціі.

Деталі та конструкція

Друкована плата приймача виконана з одностороннього склотекстоліти. Її креслення з боку провідників наведено на рис. 5.22. Оскільки заявлені характеристики забезпечуються в досить вузькому діапазоні живлячої напруги 5 ± 0,5 В, джерело живлення повинен бути стабілізований. Стабілізатор, при бажанні, може бути розміщений на платі приймача, для цього на ній передбачене місце (елемент DA1). Підійде, наприклад інтегральний стабілізатор 1170ЕН5 або його імпортний аналог.

Транзистор VT1 може бути замінений на КП303А (Б, В, Ж), при цьому може знадобитися підбір величини резистора R1 за вказаною нижче методикою. Можна використовувати і КП303Г (Д, Е), КП302 з будь-якою буквою, але напруга харчування обов'язково доведеться підвищити до 9 В через те, що у них значно більша напруга відсічення. Транзистор VT2 повинен бути із серії КПЗОЗГ-Е при будь-якій напрузі харчування.

   

    

Транзистори VT2, VT3 замінюються на КТ315 і КТ361 відповідно, з якими буквеними індексами.

Контурна котушка містить 8 витків і намотується проводом 0,35-0,5 мм на каркасі діаметром 5-9 мм з карбонільним підстроєним сердечником. Можна використовувати і фер-рітов, але обов'язково переконатися, що він марки 15-50 ВЧ. Високочастотний дросель ДР1 стандартний, типу ДПМ-0, 1, ДМ-0, 1 індуктивністю 10-68 мкГн.

Можна використовувати і саморобний, намотавши 20-25 витків дроту 0,15-0,25 мм на ферритові кільце діаметром 8-10 мм. Конденсатори С2, СЗ – керамічні з хорошим ТКЕ (Групи МЗЗ, ПЗЗ, МП0). Інші можуть бути будь-якими керамічними. Електролітичні конденсатори С8, С12 – будь-якого типу на напругу не менше 6,3 В. Ніяких особливих вимог не висувають і до постійним резисторам. В якості антени приймача використовується відрізок дроту довжиною 25-50 см. Зрозуміло, що чим більше довжина антени, тим більше буде дальність дії апаратури. Вихід приймача розрахований на підключення цифрової частини, зібраної на мікросхемах серії КМОП.

Налаштування

Налаштування приймача бажано проводити за допомогою осцилографа. Переконавшись у правильності монтажу, тимчасово замінити резистор R1 на підлаштовані, опором 10-47 кОм, приєднавши його до плати як можна більш короткими провідниками.

Осцилограф підключити до контрольної точці КТ1. Подати на плату напругу живлення. Обертанням ротора потенціометра домогтися появи на екрані пилкоподібних імпульсів (рис. 5.21, б). Ручками синхронізації осцилографа забезпечити нерухомість першого імпульсу на екрані. Підстроюванням потенціометра встановити частоту їх слідування рівною 30-33 кГц.

Тремтіння імпульсів, починаючи з другого, відбувається через наявність власних шумів каскаду і свідчить про його нормальної роботи. Амплітуда їх повинна бути рівною 0,7 – 0,8 В. Підключивши осцилограф до затвора першого транзистора через конденсатор ємністю 3-5 пФ, можна спостерігати спалахи високочастотних коливань на контурі (рис. 5.21, а). Виміряти тестером опір потенціометра, попередньо відключивши його від схеми, і впаяти постійний резистор найближчого номіналу. Якщо необхідна частота і амплітуда імпульсів одночасно не встановлюється, то підбором опору потенціометра встановлюється потрібна амплітуда імпульсів, а потім підбором ємності конденсатора С5 – необхідна частота.

При відсутності осцилографа можна вчинити-образом. Тимчасово з'єднати затвор першого транзистора з корпусом невеликим відрізком проводу, забезпечивши зрив коливань. Контролюючи вольтметром постійного струму напруга в КТ1, обертанням осі потенціометра встановити його рівним 0,6 – 0,65 В. Прибравши перемичку, переконатися, що напруга зростає до 0,7-0,9 В, що свідчить про виникнення генерації. Встановити оптимальні параметри «пили» при цьому методі, на жаль, не вдасться.

Для подальшої настройки потрібно або генератор стандартних сигналів, або передавач, спільно з яким пла

ніруется використання приймача. Генератор підключається безпосередньо до антенного входу і налаштовується на необхідну частоту, його вихідна напруга встановлюється рівним 100 мкВ, а глибина внутрішньої модуляції – 90%. Якщо використовується передавач, його попередньо налаштовують і розташовують на відстані 2-3 м від приймача.

Осцилограф підключається до точки КТ2. Затвор транзистора VT2 тимчасово з'єднується з корпусом, а резистор R7 замінюється підстроєним, опором 47 кОм. Обертанням ротора потенціометра необхідно встановити постійну напругу в контрольній точці рівним 3,15 В. При відсутності осцилографа зробити це можна і за допомогою вольтметра. Одночасно на базі транзистора VT4 (КТЗ) необхідно встановити 4,65 В підбором величини резистора R10. В останньому випадку на цьому налаштування і закінчується.

Відпаяти перемичку від затвора VT2. На екрані осцилографа повинні спостерігатися синусоїдальні коливання частотою 1 кГц при використанні генератора або приблизно прямокутні імпульси, коли джерелом контрольного сигналу служить передавач. Наявність тільки шумовий доріжки говорить про те, що вхідний контур приймача сильно засмучений. Обертанням сердечника котушки контуру необхідно домогтися максимальної амплітуди спостережуваного сигналу, що буде свідчити про налаштування в резонанс. Для забезпечення високої точності настройки сигнал генератора необхідно поступово зменшувати. До кордону чутливості (передавач відносити на більшу відстань), про що буде свідчити поява на екрані шумів помітною амплітуди. Остаточно встановити движок потенціометра в положення, при якому відсутнє обмеження як позитивних, так і негативних напівхвиль спостережуваного сигналу. Замінити потенціометр постійним резистором відповідного опору.

Переключити осцилограф на вихід приймача. На екрані повинні спостерігатися позитивні імпульси, розмахом 5 В. Підбором R10 добитися, щоб амплітуда шумових сплесків в їх підставі не перевищувала 0,5 В; зменшувати їх до нуля не еледует, так як знижується чутливість. На цьому налаштування приймача закінчена.

На закінчення слід зазначити, що сверхрегенератівниміпріємникамі каскад стійко працює в інтервалі напруг живлення від 3 до 9 В, споживаючи струм відповідно 120-650 мкА. Для кожного живлячої напруги необхідно ретельно підбирати величину резистора R1 і конденсатора С4 за наведеною вище методикою. Якщо змінюється напруга живлення всього приймача, то необхідно уточнювати і режими по постійному струму транзисторів VT3 і VT4.

Якщо трохи знизити вимоги до економічності, то підсилювач низької частоти і формувач імпульсів можна реалізувати на операційному підсилювачі К140УД1208.

   

Сумарний струм споживання приймача зросте при цьому до 1-1,2 мА. Конденсатор С9 доданий для поліпшення придушення напруги суперізаціі, що погіршує форму фронтів корисного сигналу. Операційний підсилювач працює в режимі компаратора.

Налаштування вихідного каскаду зводиться до наступного. Ротор потенціометра R10 встановлюється в нижнє (за схемою) становище. Потенціал на виводі 2 мікросхеми DA1 виявляється нижче, ніж на виведенні 3, і контрольоване осцилографом напруга на виході каскаду має дорівнювати нулю. Подавши на вхід приймача сигнал одним з описаних вище способів, плавним обертанням движка нотенціометра домогтися появи на виході імпульсів позитивної полярності.

   

    

Оскільки амплітуда сигналу з виходу повторювача истокового лежить в межах 2-15 мВ, різниця потенціалів на висновках 3 та 2 повинна бути 1-15 мВ, що вимагає ретельної установки порога. Від величини останнього (різниці потенціалів між висновках 3 і 2) залежить чутливість приймача в цілому. Найбільшою чутливості відповідає такий поріг, при якому зняття вхідного сигналу призводить до появи на екрані осцилографа хаотично змінюються імпульсів амплітудою близько 5 В, симетричних щодо рівня в 2,5 В.

Необхідно мати на увазі, що така настройка буде викликати безладне спрацьовування виконавчих пристроїв апаратури при відсутності вхідного сигналу. Якщо це неприпустимо, то необхідно за відсутності вхідного сигналу плавно підвищувати поріг зменшенням опору R10 до того моменту, коли шумові викиди на екрані осцилографа пропадуть. Чутливість приймача при цьому знизиться до 4-5 мкВ.

Деталі та конструкція другого варіанту приймача

Друкована плата другого варіанту приймача наведена на рис. 5.24. Для того щоб налаштування зберігалися в процесі експлуатації, напруга живлення приймача має бути стабілізована. Стабілізатор може бути спільний на все обладнання моделі або передбачений тільки для приймача. В останньому випадку його можна встановити на друкованій платі приймача, місце для нього передбачено (елемент DA2). Підійде інтегральний стабілізатор 1170ЕН5 або аналогічний імпортний.

   

Дніщенко В. А.

500 схем для радіоаматорів. Дистанційне керування моделями.
СПб.: Наука і техніка, 2007. – 464 е.: мул.