Дополнительная информация по настройке узлов «Портативного TRX»

Информация в полном объёме выложена на сайте www.qsl.net/ut2fw.

Дополнительная информация по настройке узлов «Портативного TRX».

Повторение частей «Портативного TRX» другими радиолюбителями, дало дополнительную информацию по наиболее часто встречающимся «проблемам» при изготовлении и настройке. Фотографии всех «новых и старых» вариантов разводки можно смотреть в разделе «Фото плат» сайта. Для желающих получить более качественные фотографии (не ограниченные в объёме для размещения на сайте) – обращайтесь к Николаю UA9XBI mailto:ua9xbi@online.ru - у него можно приобрести компакт-диск на котором помимо информации от UT2FW ещё масса всякой полезности для радистов (на диске будет и эта полная информация). Предполагаю обзавестись пишущим CD-ромом – тогда сам смогу предложить компакт с полнейшей и не урезанной информацией – её на харде накопилось уже более 100Мбт.

Плата индикации.

Размеры плат:

1.Плата индикации без клавы (без клавиатуры,hi!) 80х65мм. На ней все элементы схемы, только без кнопок управления, для подпайки которых по краю платы сделаны металлизированные отверстия.

2.Плата индикации с клавой (с клавиатурой) 145х110мм. На ней все элементы – это законченная плата для установки сзади передней панели с ручкой-валкодером в середине. Такие передние панели изготовлены и внешний вид ТРХ будет позже выложен на сайте. На плате 6 кнопок с подсветкой светодиодами для переключения родов работ ТРХ – это две кнопки справа вверху и четыре слева.

3.Плата индикации-фальшпанель 218х104мм. – это законченная плата, внешний вид ТРХ с такой платой индикации смотрите на сайте. На ней разведены 5 кнопок переключения родов работ с подсветкой светодиодами (управление через микропроцессор) и две кнопки просто как «замыкатели» двух проводков – для включения ТРХ на передачу и включения CW генератора для контроля своего тона на частоте приёма-передачи (две самые левые кнопки, возле которых нет светодиодов).

Цветные фотографии плат можно посмотреть на сайте в разделе «Фото плат» или на лазерном диске UA9XBI.

При первом включении синтезатора он запускается с диапазона 40м и на индикаторах может высветиться частота от 6,499,9 до 6,999,9 в зависимости от того какая версия прошивки АТ89С52. Это нормальный «процесс» и нажатием на соответствующие кнопки синтезатор выводится на требуемый режим. Если светится часть цифр, или какая-нибудь из них не правильно «работает» - скорее всего, дохлая 561ИР2 на которой «висит» несветящаяся АЛС-ка, или предыдущая МС, после которой не проходит последовательный код на следующие регистры. Соответственно – после такой неисправной МС и не светятся последующие АЛС-ки. Крайне редко попадаются дохлые 561ИE8. Разброс параметров АОТ137 столь значителен, что в 90% случаев, потребуется подбор резисторов, через которые подаётся напряжение на излучатели АОТ137. Для дисков валкодера, которые были заказаны у автора, наиболее оптимальное расстояние между центрами оптопар 15-16мм. Проверяем изменение логического уровня триггеров ЛН2-ой, закрывая-открывая пальцем окошко оптопар, которые не должны быть засвечены ярким светом. Чувствительность фотоприёмников АОТ137 очень высокая – они могут быть засвечены светом от окна или настольной лампы накаливания, расположенными в 1-2 метра от оптопар. Выгибать выводы АОТ137 нужно очень осторожно, они очень жёсткие и при резком изгибе легко ломаются или отваливаются от корпуса оптопары. Если при закрывании-открывании окошка оптопары АОТ логический уровень на выходе соответствующего элемента ЛН2-ой меняется – оптопары исправны. Диск валкодера располагается на расстоянии 1,5-2,5мм – его нужно «отрихтовать», чтобы не «вихлялся». «Биением» в ту или другую сторону до 0,5мм можно пренебречь. Тщательным выбором тока через излучатели можно компенсировать такую неравномерность. Номиналы резисторов могут находиться от 680Ом до 2-3КОм. Предварительно вместо них впаиваем переменные резисторы с последовательно включенными с ними токоограничивающими постоянными резисторами 470-510 Ом (на случай короткого замыкания среднего движка переменников на +5В).

Не забывайте о том, что излучатели моментально выйдут из строя при попадании напряжения +5В без токоограничивающих резисторов (номинал не менее 300 Ом). Вращаем диск валкодера в обеих направлениях и проверяем, чтобы пересчёт был равномерно как по часовой стрелке, так и обратно. С диском на 60 зубьев и шаге 60Гц, на оборот будет изменение частоты на 3,60КГц. Проще всего проверить правильность работы, накрутив 10 оборотов по часовой стрелке и затем «открутить» в противоположную сторону – частота должна вернуться в исходное значение. Если будет неравномерный пересчёт – подбираем ток через излучатели. Если «ничего не получается» - можно одну из оптопар немного сдвинуть и заново попробовать подбор тока. Поэтому, при запайке оптопар на плату, у одной из них не нужно выводы запаивать в металлизированные отверстия платы, а припаять сверху на пятачки, в противном случае очень сложно выпаять оптопару, не повредив её. Если и после этих манипуляций не удаётся получить качественной работы валкода – можно попробовать подобрать чувствительность триггеров – для этого меняем номиналы R4,R6 (могут быть 150-470КОм) и R10,R11 (увеличиваем до 2,7-4,7МОм).

Хотя всё «возможное и невозможное» сделано в синтезаторе для минимизации помех от него приёму, иногда при работе на ВЧ диапазонах при вращении ручки валкодера (когда идёт пересчёт кодов ДПКД) появляются еле заметные на слух «палки», настроиться на которые невозможно – они тут же пропадают, как только останавливаем вращение ручки. Это слышны последовательные коды, которые «загоняются» процессором в регистры индикаторов. Если появится желание их полностью «побороть» - для этого потребуется запитать плату индикации от отдельной 5В-ой КРЕНки. Фильтр на входе нужен аналогичный фильтру, который показан на схеме межблочных соединений – это R1 и С4 на входе DA1. В нашем случае резистор может быть одно-двухваттный 10-20Ом (чем больше сопротивление – тем выше фильтрующие свойства, но и бОльшая мощность на нём рассеивается и могут слабее светиться индикаторы), конденсатор максимально возможной ёмкости, который сможете разместить по месту – применяю К50-24 10000mF-16V.

Такой фильтр виден на фото ТRХ со стороны ДПФов. Иногда достаточно вместо питания от отдельной КРЕНки подобрать экспериментально точку дополнительного заземления на шасси ТРХ коротким толстым проводом дорожки корпуса (дорожка земли ниже подпайки АОТ137 на плате индикации-фальшпанели). Если такие «палки» появляются только при включении УВЧ – тогда шнурок включения УВЧ (AMP) нужно развязать дополнительным LC или RC фильтром или точку АМР на плате ДПФов заземлить электролитом подобранным по максимальному подавлению «палок» (1-100mF).

Плата контроллера. Размер 124х67мм. На фото плата с ФД на трёх транзисторах. По качеству работы платы с ФД на двух или трёх транзисторах (по крайней мере на слух) не отличаются. В связи с тем, что плата с ФД на трёх транзисторах была разведена последней, соответственно на ней были устранены все хомуты обнаруженные на предыдущей плате – ну и в основном этот вариант и использую – дабы не исправлять хомуты, допущенные при предыдущей разводке. Кварц на 12МГц для опорника лучше брать импортный – он «тягается» по частоте. Чаще всего применялись кварцы с мягкими выводами – на них написано «VNIISIMS» - хотя это может быть и отечественное производство – кто сейчас это может определить? Попытки применения советских маленьких кварцев с жёсткими, короткими выводами чаще всего неудачные – не всегда удавалось «утянуть» его при выставлении частоты. Выставлять частоту можно дополнительно конденсаторами, подключенными к кварцу – это С4,

С3, С5 по схеме в книжке «Портативный КВ трансивер». Обычно С4 не применяется, а С5 номиналом 47пф. Он виден на фото между кварцем и электролитом С1. Попадались «полудохлые» 155ЛНЗ у которых какой-нибудь из элементов не работал. Импульсы управления ДПКД можно увидеть только когда запущен процессор и идёт изменение частоты – т.е. нужно запустить сканирование или перегон частоты. Сигнал ФД1 – прямоугольные импульсы. Сигнал ФД2 – короткие импульсы («палки») положительной полярности, сигнал 10/11 – такие же «палки» отрицательной полярности.

При изменении частоты «палки» разъезжаются или съезжаются. Для максимально качественной работы фазового детектора потребуются подобранные транзисторы с невысокой крутизной. Обязательно!!! нужно проверить у всех транзисторов сопротивление переходов. Переход коллектор-эмиттер не должен «звониться» на самом высоко-килоомном пределе тестера. Для ключей ГУНов проверка транзисторов обязательна! При «запускании» кольца ФАПЧ может потребоваться дополнительный подбор резисторов R5,R4 – очень редко! Применяются микросхемы различных серий – 555 и 1533 – разницы в работе не обнаружено, кроме разницы в потребляемом токе. Для подпитки процессора используется отсек на 4 аккумулятора по 1,2V 600-400maH.

Если правильно выбрать токи заряда-разряда аккумуляторов – сносу им не будет. Ток заряда подбираем резистором R1. Резистор R2 установлен на «всякий «пожарный» - дабы лишний раз обезопасить процессор от попадания всего напряжения 13,8В. Отсек для аккумуляторов виден на фото ТRX со стороны основной платы. Главное требование – это, чтобы аккумуляторы были действительно фирменные и качественные. В зависимости от того – будет или нет задействована 155ЛН3 (или ЛН5) для управления родами работ в ТРХ, соответственно утечка тока через неё будет определять разряд аккумуляторов и от этого тока нужно «плясать» при выборе ёмкости аккумуляторов и их зарядного тока. Если ЛН3 не будет задействована – ток разряда не превысит 40мкА («спящий» режим 89С52) и можно будет ограничиться вместо аккумуляторов

ионистором или конденсатором большой ёмкости (несколько тысяч мкф на напряжение 5-6В). Для того, чтобы обезопасить процессор от непредвиденных ситуаций цепь VSS на плате контроллера зашунтирована стабилитроном на 5,6В – в случае попадания зарядного напряжения 13,8В в эту цепь, напряжение не превысит напряжения стабилизации стабилитрона. Ток разряда в версии применения основной платы №2 набегает до 1мА (через МС 155ЛН3 и цепи ею коммутируемые), в версии ТРХ с основной платой №3 ток немного меньше – он зависит как от паспортов применяемых реле (коммутируемых через 155ЛН3), так и от экземпляра самой микросхемы.

Плата ГУНов. Размер 124х67мм.

Основная задача – получить чистый (музыкальный) сигнал на выходе генераторов. Желательно прослушать приёмником сигнал с ГУНов каждого диапазона. Тон должен быть чистый, не дребезжащий и ничем не промодулированный. Частоту не должно «дёргать» - она должна «плыть» плавно в одну сторону. Если частота меняется хаотично или промодулирована – это говорит о низком качестве элементов и сборке. Если сигнал какого-либо диапазона дребезжащий, а на остальных диапазонах сигнал этого же ГУНа хороший – выбрасываем или КТ361 ключа или диод, через которые подаётся напряжение на ГУН на дребезжащем диапазоне. Если на одном диапазоне сигнал чистый, а на всех других диапазонах этого же ГУНа сигналы «хриплые» - так же проверяем ключи и диоды «качественного» диапазона, скорее всего какой-либо из этих полупроводников с утечкой, – через которую и происходит приоткрывание закрытого элемента, когда включаем другие диапазоны. Бывает, что проверка тестером не даёт никаких результатов – полупроводники исправны, а сигнал дребезжит – в этом случае остаётся единственный способ поиска неисправности – метод «научного тыка» - меняем полупроводники на другие. Для того, чтобы не «косить» все подряд элементы, а более осмысленно и с меньшими затратами найти неисправный элемент – попытайтесь проанализировать работу платы. Все неработающие ключи должны быть надёжно закрыты и если какой-нибудь из них приоткрывается, то через него поступает небольшое напряжение на соответствующий диод (по схеме VD5-VD8), который начинает открываться и модулировать частоту ГУНа. Не нужно пытаться получать максимальную амплитуду ВЧ сигнала с ГУНов! Это не ГПД от UW3DI! В начале описания коснулся этого вопроса примером об уровнях и амплитудах подаваемых на первый смеситель и выходящих из синтезаторов в импортных трансиверах. Например, уровень сигнала выходящий от синтезаторов в FT-100,817 удалось обнаружить только активной высокочастотной головкой осциллографа С1-104, чувствительности ламповых вольтметров ВК7-9 или В7-26 не хватает для его обнаружения.

Достаточно уровня, чтобы только начали работать МС DD2 и DD3. Для их устойчивой работы хватит 0,3В эфф. (измерено ламповым вольтметром – информация для UR3IAG J). На выходе ФД установлены фильтрующие RC элементы с некоторым «запасом» (разведены на плате ГУНов и контроллера). Поэтому если будет наставлено много «лишних» конденсаторов и ещё бОльшей ёмкости «чем нужно» - снижается быстродействие при перестройке частоты и иногда появляется неприятная «девиация» – когда вращаем ручку валкодера и настраиваемся на станции – особенно она заметна при перестройке самого низкочастотного ГУНа (20м), при уменьшении Upll когда быстро вращаем ручку валкодера или когда много рисок на диске валкодера. Конденсаторы С9, С23 (на плате ГУНов ещё такой же кондёр разведён и возле дросселя L5 – на схеме он не показан, а обозначен как один конденсатор С23) служат тоже для дополнительной фильтрации Upll и их не нужно увеличивать более 10-15Н. Провод, по которому подаётся Upll желательно экранировать, т.к. любая наводка на цепь Upll вызовет изменение ёмкости варикапов, соответственно и нежелательные изменения частоты в виде «дребезга», фона и т.д. Однажды пришлось изрядно помучиться в поисках наводки на ГУН – сигнал был неизвестно чем промодулирован – решилось всё очень просто – нужно было выключить лампу дневного света, которая расположена над рабочим столом, на котором были разложены в поиске «неисправности» платы синтезатора. Шнурки сигналов FV и 10/11 тоже экранированные. Т.к. сложно предположить сопротивление цепи 10/11, можно подать этот сигнал сильной скруткой из двух тонких одножильных проводов. Для того чтобы получить «идеальный» тон выходного сигнала нужно исключить все возможные (и невозможные) наводки на цепи связанные с варикапами. И исключить в этих цепях все элементы, которые могут давать «утечку» на корпус. Например, достаточно применить какой-нибудь фильтрующий электролитический конденсатор с утечкой по цепи формирования запирающего отрицательного напряжения – качественного сигнала уже невозможно будет получить.

Дроссели L4, L5, L6 лучше выполнить на ферритовых кольцах или заменить их на резисторы сопротивлением 10-100Ком. При применении резисторов немного уменьшаются пределы перекрытия по частоте ГУНа. При укладке диапазонов не нужно делать слишком малый запас по краям. Конечно – чем меньше варикап включен в контур – тем меньше он занижает шумовые характеристики генератора, но и при граничных напряжениях которые выдаёт ФД на варикапы (0,8В и 8В при 9В поданных на него) наблюдается дребезг (при минимальном) или затягивание (при максимальном) при перестройке частоты. В промышленных синтезаторах стараются эту проблему обойти подачей на ФД максимально высокого напряжения (чаще всего 24В) – соответственно варикапы работают на линейной части характеристики, т.к. из выпускавшихся советской промышленностью варикапов мне не удалось найти действительно подходящий тип под нашу задачу – максимально возможная добротность на частоте 50-100Мгц и резким переходом при управляющем напряжении до 8-ми вольт. Пробовал различные импортные, которые предлагают киевские фирмы – всякие ВВ132,134,148 и им подобные – получается хуже чем с КВ132. Неоднократно поступала мне информация о «суперпараметрах» при применении импортных варикапов от всякой бытовой буржуинской техники – ничего не могу рекомендовать пока сам не испытаю эти элементы. Кстати – иногда ГУН отказывается «запускаться» когда устанавливаем дроссель на кольце – это скорее всего связано или с малой (или чересчур большой) индуктивностью полученного дросселя (мало намотано витков или неизвестная проницаемость кольца) или такое «качественное» попалось кольцо. Катушки высокочастотных ГУНов можно делать бескаркасными, располагая их горизонтально над платой. Чтобы не было микрофонного эффекта, после окончательной настройки внутрь катушек вставляем кусочек поролона и заливаем витки катушки парафином. С середины 2001года только такие катушки и применяются – они более универсальны в сравнении с катушками на каркасах – позволяют за счёт сдвигания-раздвигания витков наиболее оптимально подобрать индуктивность при любых промчастотах.

Основная плата.

По этой плате вопросов возникло небольшое количество, т.к. схемотехника достаточно известная и о ней много статей в радиолюбительской литературе. На сайте уже выложил информацию о цифрах чувствительности плат со смесителем на КР590КН8А и КП305-ых. Снижение чувствительности плат на низкочастотных диапазонах при применении 590КН8 заставило провести дополнительные «лабораторные работы» в этом направлении. Сделаны замеры входного сопротивления смесителя, которые сведены в таблицу –

«Входное сопротивление смесителя на КР590КН8А»

Входная частота

MHz

5 витков

Ом

6 витков Ом

8 витков Ом

Без VT1 Ом

US5EI

Ом

Измерено мостом, схема

аналогична приведённой в книжке Ротхаммеля.

«5 витков» - Т1 – 5витков в первичной обмотке

«6витков» - Т1 – 6витков в первич. обмотке

«8 витков» - Т1 – 8витков в первичной обмотке

«Без VT1» - отпаян С4

«US5EI» - плата Олега «КП305» - смеситель на 2-ух КП305Ж

КП305

Ом

3,6

1,9

Из которой видно, что при соотношении витков 5х12 в Т1, входное сопротивление значительно падает с понижением входной частоты. Было увеличено количество витков во входной обмотке соответственно 6 и 8 витков – это две следующие колонки в таблице. Сердечник для Т1 – ферритовое кольцо диаметром 10мм 1000НМ3К. При отсоединении от смесителя каскада на VT1 сопротивление резко повышается, особенно на низкочастотных диапазонах (соотношение в Т1 – 5х12 витков).

В плате Олега US5EI (см. инфо на сайте) применён трансформатор на кольце диаметром 7мм (проницаемость мне не известна) с соотношением 5х12. Микросхему КР590КН8А выделял ему из своих старых запасов – 1986 года выпуска. В последнем столбце таблицы – сопротивление смесителя на двух КП305Ж. При нулевом напряжении на затворе сопротивления каналов транзисторов около 1000Ом. Если «ткнуть» щупом тестера с положительным потенциалом в среднюю точку трансформатора Т1 – то он показывает 560Ом. Аналогичный смеситель на других транзисторах с сопротивлением в средней точке 320Ом показал и пониженное входное сопротивление. На 14Мгц оно было минимально и составляло 16Ом. Входное сопротивление смесителя на КН8 зависит и от года выпуска, и от производителя установленной в смесителе микросхемы. Примерно аналогичные параметры как у платы US5EI (КН8 – 86.09 года выпуска без заводского клейма) показали и МС клеймённые буквой М с дужками сверху и снизу буквы, на месте года выпуска нарисована такая же буква М и 0036. Если не обманывают торговцы этой микросхемы – привезены они из Москвы в 2001 году.

Снижение чувствительности было связано, скорее всего, с низким входным сопротивлением смесителя на НЧ диапазонах. Соответственно - шунтирования смесителем контуров ДПФов (отработанных на 50-75Омах) и дополнительных потерях в этом узле. Привожу таблицу измерения чувствительности, которую подготовил Геннадий UT2XS. Он также заметил это снижение «нюха» своего TRX. И провёл реконструкцию полосовиков и Т1.

Информация из «сопроводиловки», написанная Геннадием:

«Намотал новый трансформатор для КР590КН8А, в 3 провода 12 витков, согласовал с ДПФ (специально выделил этот важнейший и нудный шаг работы для не «особо внимательных читателей» - комментарий UT2FW). Измерения производились откалиброванным цифровым мультиметром Щ4313 и Г4-102 (мультиметр подсоединён на НЧ выход ТРХ – см. этот метод измерения чувствительности на сайте – когда на вход трансивера подаём фиксированное напряжение ВЧ, например 0,5мкV или 1мкV и по соотношению сигнал – шум на низкочастотном выходе можно оценить чувствительность, комментарий UT2FW).

По сети генератор и трансивер были развязаны компьютерными фильтрами. На вход ТРХ подавал 0,5 мкV от ГССа. Все резисторы в максимуме.

Таблица от UT2XS

диапазон	шум НЧ	напряжение выхода НЧ	с/ш в раз.	с/ш в db
1,8	~ 45 mV	0,7 V	15,555	11,919
3,5	~ 52 mV	0,89 V	17,115	12,334
7	~ 45 mV	0,72 V	16	12,041
10	~ 44 mV	0,78 V	17,72	12,486
14	~ 46 mV	0,98 V	21,304	13,285
18	~ 50 mV	1,005 V	20,1	13,032
21	~ 46 mV	0,94 V	20,435	13,104
24	~ 43 mV	0,92 V	21,395	13,303
28	~ 58 mV	0,97 V	16,724	12,233

По простому соотношению шумов можно утверждать, что чувствительность не хуже 0,1 мкV.

Полосовики дроздовские, смеситель на КР580КН8А, КП903А с резонансной нагрузкой, кварцевый фильтр монолитный с полосой 3,7кГц центральная частота 9,0мГц нагрузочное сопротивление 820Ом. По выходу фильтр грузится на резонансный контур, за которым следует каскад на КП327А. Зашунтировав вход приёмника сопротивлением 50Ом, выключив АРУ и ручки чувствительности и громкости выставив на максимум, измеряем уровень шума на выходе УНЧ. Шум моего аппарата по выходу УНЧ получился около 40mV на всех диапазонах. Выставив на лимбе генератора уровень 0,5мкV, удаляем сопротивление 50Ом и подключаем к входу трансивера генератор. Соответственно каждому диапазону производим измерение. Разброс получившихся у меня параметров скорей связан с работой генератора.»

Автор таблицы - UT2XS Адрес: sgv@zt.ukrtel.net

В очередной изготовленной основной плате №3 испытан вариант повышения входного сопротивления смесителя за счёт введения дополнительного повышающего трансформатора между Т1 и С4 (см. рис №2). Конструкция транса аналогична Т2 (см. рис №1). Нижний вывод трансформатора на корпус, средний на левый вывод С4, а верхний на среднюю точку вторичной обмотки Т1, т.е.

трансформатор 4: 1 между средним выводом Т1 и левым выводом С4. Вводимая цепь получается широкополосной и изменения характеристик примерно одинаковы во всём рабочем диапазоне от 1Мгц до 30Мгц. Если ставится задача «вытягивания» характеристик только на нескольких диапазонах – вместо понижающего трансформатора на ферритовом кольце в этой цепи можно применить согласующую цепь в виде П или Г-контура. Катушка индуктивностью 1,2-1,3мГн (индуктивность без сердечника, 13-14 витков на каркасе 6мм провод 0,27-0,31мм), емкости могут колебаться в пределах от 12-30пф до 270-300пф в зависимости от применяемой схемы и желаемых параметров. За счёт более качественного согласования через Г-образный контур цепи смеситель – каскад на VT1 удавалось добавить ещё 2-4Дб к чувствительности трансивера на диапазонах выше 14Мгц. Эти «примочки» нужно делать в уже отлаженном и работающем ТРХ, дабы уловить те 2-3-4Дб прибавки к чувствительности, которые можно и не ощутить, если сразу всё закладывать изначально в не настроенный и пока не известно как могущий заработать строящийся аппарат. Желательно «вытянуть все параметры» в минимальной конфигурации ТРХ и если он чем-то не будет устраивать – только тогда начинать заниматься «доработками». В противном случае есть опасность - так и «зависнуть» вечным конструктором доработок….. Повторю, что даже в наипростейшей конфигурации Основной платы №2 чувствительность со входа ТРХ составляет не хуже 0,5-0,3мкв в зависимости от диапазона при «ленивой» настройке.

Далее…. Подаются «левые» КР544УД1А. При громких звуках в микрофон (динамический) они дают на выходе вместо сигнала – «хрюканье». Или имеют повышенный шум. Для детектора следует выбрать диоды с максимальным прямым сопротивлением, подойдут и КД503. Выходной уровень опорника не следует поднимать выше 0,7-0,75V (напряжение, измеренное ламповым вольтметром на входной обмотке Т3). Подбирается выбором транзистора с требуемой крутизной или его режимом (опорный генератор). С современными малогабаритными кварцами – это чаще всего КП303Е,Д,Г.

В противном случае (при большой амплитуде) – не получится хорошего подавления несущей. Если не будет применён R18 для дополнительной балансировки модулятора, то можно балансировку провести при помощи экспериментально подобранных элементов С и R, смотрите фото вида сверху плат №3,4 – на них видны варианты включения этих элементов на диодах детектора. 74АС74 начинает работать уже при входном напряжении 150-200мV, несмотря на то, что один уважаемый мной (но достаточно древний) конструктор упорно такие параметры не хочет признавать (хотя сам его не делал, hi!) и по эфиру («зомбируя» и вводя в заблуждение своих почитателей) выразился на сей счёт – «да это - бред сивой кобылы». И ещё раз заостряю внимание некоторых «бегло читающих и не вникающих» в предыдущие описания, но пинающих меня за «невыполнимые» цифры указанных напряжений – все напряжения замерены вольтметром В7-26 и дублированы ВК7-9. Выходного уровня 500-ой серии достаточно для работы 74АС74 (для справки - ЭСЛ МС, к которым и относится К500ТМ131, выдают по «паспорту» - 0,25-0,3V эфф.). Хотя и у меня до проверки были на этот счёт сомнения, когда прочёл в QST информацию о тех небольших dBm-ах, которые требуются для её работы. Чтобы 74АС74 хватало этого напряжения – нужно подобрать смещение на её входе резисторами R3, R4. По рекомендации Геннадия UT2XS номинал этих резисторов для более устойчивой работы микросхемы лучше уменьшить на порядок (10-15кОм). На основных платах №3 и №4 разведена цепочка АРУ и на VT1, на схеме она не показана. С её применением падает «динамика» основной платы – при использовании не очень «динамичных» диодов в этой цепочке – она детектирует сигналы мощных радиостанций и, например, диапазон 40м начинает «петь и разговаривать» всеми «голосами Америки» сразу. Если задействовать все цепочки – при громких сигналах иногда возникает «завязка», для её устранения нужно в точку соединения VD7 с R10 включить дополнительный блокировочный конденсатор ёмкостью до 1мF, С49 увеличить до 1-6,8 мF. С затвора VT22 на корпус нужно включить резистор смещения 5-10кОм (на основных платах №3,4 его забыли развести).

На рисунке №2 забыли «нарисовать» такой резистор смещения и на VT4, но на плате он разведён и есть на рисунке №1 – это R25. Основная плата №4 отличается от №3 только схемой микрофонного усилителя. На №3 установлен усилитель на КР544УД1, а на №4 – усилитель с «компрессией» на КА157ХП3 и микрофонным предусилителем на КТ3102. Предусилитель нужно исключить, если будет использоваться электретный микрофон. В одной из плат №3 был замечен повышенный «шум», т.е. низкое отношение сигнал-шум. При разборе полётов пришлось «попотеть» - оказалось, что у VT3 не был действительно надёжно заземлён затвор по переменному току. Заземление по переменному току происходит через С78 и проходные ёмкости VT22 – сток-затвор С13, сток-исток С79; С80, С81…. Попался «сухой» кондёр С79 китайского производства и общей ёмкости остальных не хватило для требуемой задачи. Дальнейшие тщательные «исследования» привели к выводу, что иногда всех этих конденсаторов не хватает и требуется дополнительное блокирование затвора VT3. Отсутствие надёжного заземления сказывается повышенным шумом этого каскада. Для того чтобы проверить «шумит» или нет каскад – нужно попробовать дополнительным конденсатором ёмкостью 10-47Н блокировать затвор на корпус. Если шум уменьшается – нужно «придумать» дополнительное блокирование в режиме RX. Были опробованы различные варианты подсоединения дополнительных кондёров через диоды (дабы не усложнять коммутацию) – но, увы, качественного результата не было получено. Внутреннее сопротивление диодов в открытом состоянии всё же не позволяет имитировать надёжное подсоединение конденсатора к затвору и, хотя и небольшой, но «шумок» остаётся. Поэтому наиболее простой, но надёжный, способ – это закорачивать через контакты реле переход сток-исток VT5, тем самым блокирование затвора VT3 происходит через С34. Применено реле РЭС49 с сопротивлением обмотки 1800Ом (паспорт 001, 423, 428 и т.д.) но надёжным срабатыванием от напряжения ТХ. Нормально замкнутые контакты реле в режиме приёма нижний по схеме вывод С34 соединяют с корпусом, а в режиме ТХ размыкаются.

Реле располагается на плате (основная №3) возле VT5 – места там достаточно свободного. Для желающих вывести ручку регулировки степени ограничения на переднюю панель – наилучший способ оказался (для хорошей развязки цепей) применить тот же способ регулировки, что и выходной мощности. Т.е. «выбрасываем» C79, C24 вместо R90 применяем другой номинал 5-15Ком (зависит от крутизны VT22 и желаемой степени ограничения) правый и средний (по схеме) выводы R90 соединяем с корпусом. Параллельно R90 (стоком к истоку VT22) подпаиваем переход дополнительного КП103 и изменяем сопротивление перехода сток-исток напряжением на его затворе с переменного резистора, установленного на переднюю панель – как это сделано в случае регулировки выходной мощности через VT5. Изменение степени ограничения сигнала достигается за счёт изменения коэффициента усиления VT22, которое происходит из-за изменения сопротивления перехода сток-исток полевика, дополнительно включенного в цепи истока параллельно R90. Минимально требуемый начальный уровень выставляем резистором R90 и общий уровень сигнала резистором R100, предварительно выставив максимальное сопротивление перехода дополнительного полевика в цепи истока VT22. Ещё раз обращаю внимание любителей накручивания максимальных уровней (заражённых «стрелочной» болезнью) – не нужно именно в этом каскаде «искать» своё особенно громкое звучание на диапазонах! Степень ограничения сигнала нужно делать небольшой, не забывайте, что селективности первого кварцевого фильтра может не хватить для срезания выбросов возникающих при ограничении сигнала в этом каскаде. При использовании основных плат №3,4 полученных от UT2FW, регулировка усиления по ПЧ вызывает отклонение стрелки S-метра от нулевого значения. Это связано с тем, что диод VD14 (см. рис.№3) включен в цепь РРУ, а не так как показано на схеме. Для тех, кого раздражает такой принцип показаний S-метра при «загрублении» усиления по ПЧ следует ввести VD14, как он показан на схеме. Т.е., чтобы напряжение с регулятора РРУ не попадало в цепь R56-S-метр.

Если прибор будет использоваться ещё и как показатель выходной мощности в режиме ТХ – нужно будет и цепь UM сделать так же, как показано на схеме (перерезать дорожку, соединяющую катод диода в цепи РРУ на плате с резистором R54 и соединить его, как показано на схеме, рис.№3). На схеме рис.№3 не показан, но на плате разведён дополнительный ключ на КТ315, который в режиме ТХ может шунтировать коллектор VT7 – это может понадобиться, если покажется, что сильны щелчки, происходящие при переходе с приёма на передачу. На базу КТ315 подаётся напряжение ТХ через резистивный делитель (два резистора по 10-15кОм), эмиттер ключа на корпусе, а коллектор соединён с коллектором VT7. Кус DA2 в области высоких частот определяется номиналом С52 и если требуется уменьшить высокочастотное «шипение», которое некоторым слушателям «режет слух» - можно увеличить емкость С52, тем самым понизить частоту, с которой усиление этого каскада будет плавно понижаться. В некоторых экземплярах ТРХ при работе CW на больших скоростях электронным ключом, самопрослушивание выглядело в виде постоянного нажатия. Этот эффект устранялся при уменьшении ёмкости С22, рис.№2. Т.к., от ёмкости С22 зависит скорость нарастания телеграфной посылки и появляется опасность получить «жесткий» сигнал (что не было обнаружено даже при исключении С22), то можно попробовать заменить микросхему формирователя 561ЛА7 на другой, более удачный экземпляр или уменьшить на порядок резистор R72. Т.к. автор практически не работает телеграфом и с этим явлением столкнулся со слов пользователя – обнаруженное явление для меня так и осталось не совсем «осознанным глюком».

Плата ДПФов

Размер 157х127мм. Вариант «последней» разводки.

При настройке «глюков» практически не даёт. Обратите внимание на тип применяемых сердечников в катушках. Мне попадались четыре типа. Три варианта длинных сердечников и один – короткий. Длинные сердечники имеют бОльшую проницаемость и подходят для полосовиков ниже 14 MHz.

Применение коротких сердечников даёт бОльшую добротность на частотах выше 18MHz. Китайские конденсаторы ёмкостью более 150пф для полосовиков не подходят. Например, при применении китайских кондёров в полосовике на 7MHz – затухание составило 8Db. Конденсаторы (круглые светло-коричневые дисковые) предназначенные для ВЧ целей и имеющие хорошую добротность имеют метку тёмной краской сверху конденсатора. Пластмассовые КТ368 в УВЧ иногда возбуждаются – приходится занижать усиление или вводить дополнительные шунтирующие элементы, здесь неплохо работают пластмассовые КТ399А. Виктор UT2IV в УВЧ пытался применить вначале без изменения параметров режима каскада буржуинский BF96С – по шумовым параметрам он оказался хуже отечественного КТ399А. Но после тщательного анализа, чтения книжек Реда и последующей лабораторной работы по доводке-отладке режима остановился на BF96C – как более качественного на его взгляд в сравнении с наиболее лучшим из отечественных (на мой взгляд J) – КТ399А. Всё реле до запайки в плату следует проверить на надёжность срабатывания от 12V. В первом каскаде ШПУ практически одинаково работают КТ386, 399, 325 в пластмассе. Существует две версии разводки платы ДПФов – см. сайт. Иногда при включении УВЧ появляются еле заметные на слух «палки» от синтезатора при перестройке частоты на ВЧ диапазонах, они пропадают при остановке перестройки – нужно дополнительно шунтировать шнурок АМР электролитом на 100мкф. Если этого будет недостаточно для полного подавления «палок» - потребуется ввести RC или LC цепочку в разрыв цепи АМР, от того с какой стороны R или L будет установлен конденсатор, качество подавления резко меняется, чаще лучшее подавление получается при включении конденсатора со стороны платы индикации (не на плате индикации, а с её стороны). Введение П-образного фильтра не улучшает его характеристик. Наилучший результат удаётся получить при применении Г-образного при экспериментальном подборе ёмкости конденсатора и оптимальной точки его подключения. Кстати, если будет повторяться схема управления платой ДПФов от синтезатора на 89С52 (платы индикации «С клавой» и «фальшпанель»), то из-за «просачивания» напряжения +5В через обмотки реле Р1, Р2 (в выключенном режиме) немного подсвечивает светодиод, инициирующий включение АМР.

Для того чтобы этого не происходило, последовательно в цепь АМР включен германиевый диод (он виден на фото платы рядом и перпендикулярно VD11). Если захочется получить максимальное чутьё от УВЧ (но в этом случае TRX «запоёт голосами Америки» при включении УВЧ на 40м на хорошую полноразмерную антенну) – нужно с точки соединения эмиттера с верхним выводом R3 подсоединить на корпус конденсатор ёмкостью 1500-4700-6800пф. Чем больше ёмкость, тем ниже по частоте увеличивается усиление. При ёмкости менее 1200-1000пф УВЧ возбуждается (на КТ399А). В исходном варианте «резонанс» подобран на 30Мгц и УВЧ на 40м ещё не «поёт», при добавлении конденсатора 1800пф в эту точку «резонанс» получается «размазанным» вплоть до 20м. Специально слово резонанс взял в кавычки, т.к. о таком понятии в этом каскаде не идёт разговор, а имеется в виду общая АЧХ УВЧ. При введении конденсатора можно получить не менее 2-ух баллов прибавки в чувствительности при включении УВЧ.

Цифры измерений Алексея RW4CT УВЧ и первого каскада ШПУ, расположенные на плате ДПФов:
развертка 40Db на экран, шкала логарифмическая

Усилитель TX КТ355, Кус 55, Uвх 94мВ, R вх/вых 50Ом       УВЧ КТ368Бм, Кус 200, Uвх 9мВ
   1,8MHz   -9.0Db                                                                           1,8MHz -9.0Db
   14MHz    -15.0Db                                                                         7MHz     -11Db    41MHz   -14Db
   31MHz    -19.9Db                                                                         14MHz   -13Db    73MHz   -14Db
   109MHz -10.0Db                                                                         24MHz   -14Db    107MHz -8.0Db
                                                                                                        28MHz   -15Db     182MHz -0.9Db

Плата ШПУ «100-ваттный и более» вариант. Размер платы 170х75мм. На фото – полностью вся задняя панель-радиатор ТРХ.

Справа виден RC фильтр и стабилизатор 5В для питания плат ГУНов и контроллера. Внизу 2-ух ваттный резистор – это питание вентилятора от БП компьютеров - дополнительного обдува радиатора. Стабилизатор тока покоя драйвера (КТ965А) выполнен на КТ819 – для «надёжности». На входе ШПУ виден трансформатор на ферритовом кольце – это дополнительный понижающий трансформатор (4:1), который (за счёт дополнительного согласования первого каскада ШПУ

со вторым каскадом на КТ610) позволяет выжать «крейсерскую» полную мощу от такой конфигурации (до 130-150Вт на низкочастотных диапазонах).

ШПУ показал хорошую надёжность и повторяемость. При подключенной «защите от дурака» (двухваттные резисторы на выходе «бинокля» общим сопротивлением около 500Ом) выпалить выходные транзисторы удаётся только «изобретательному дураку». К счастью, процент таких аматеров очень мал – на пол сотни ШПУ – это 1-2 «изобретателя». Именно в этой конструкции трансивера, при неправильной работе на передачу, вылетает первый транзистор ШПУ, который расположен на плате ДПФов. Этот факт меня несказанно радует – стоимость пластмассового КТ325 – «ничто» в сравнении со стоимостью, например, КТ967А (на киевском радиорынке до 130грв за транзистор – информация от Виктора US0IZ). В последних моделях TRX в выходном каскаде применяются 2Т967А. Надёжность такого варианта ШПУ при выходной мощности до 100Вт чрезвычайно высокая. Насколько мне известно – пока ещё «изобретателю» трансивер с таким выходным каскадом не попался или не нашёлся «настолько изобретательный»… На сегодня пока только Алексею RV9WC удалось «качественно убить» такой ШПУ. Он оказался настолько «изобретательным», что вместо постоянно горящих 2-ух ваттных резисторов «защиты от дурака» применил по два двухваттных в параллельном включении и вместо одного VD6 включил два последовательно (для увеличения пробивного напряжения!!!) – это на его взгляд оказалось проще, нежели сделать качественное С.У. и антенны.

При изготовлении ШПУ основное внимание нужно уделить качеству ферритов, подбору выходной пары транзисторов.

Если изначально всё выполнено грамотно и правильно – настройка сводится к подбору отрицательных обратных связей по максимальной мощности на 10м. Фильтр на выходе ШПУ настраивается тоже по этому показателю, сдвигаем – раздвигаем витки в катушках - измеряя выходную мощность на 10м. При работе на плохо согласованную нагрузку «блуд долетает» до драйвера и резистор R8 цепочки отрицательной обратной связи горит «ясным пламенем». Поэтому для упорных пользователей (тех, кто не любит делать С.У. и качественные антенны) приходится запаивать одноваттный R8, что и видно на фото. Корпус реле желательно дополнительно заземлить. Много информации накоплено по поводу типов и качества конденсаторов, которые можно или нельзя применять в мощном транзисторном ШПУ, но автор не ставит себе задачу написания «Азбуки конструктора трансиверов» - поэтому для грамотного конструктора будет достаточно одного взгляда на фото ШПУ, ну а неопытному – просто и не советую сразу браться за изготовление такого сложного в отладке узла. Лучше для начала потренироваться на дешёвых импортных полевых транзисторах, на которых с успехом можно получать 50Вт и более, правда только при напряжении питания не менее 25-30В (на мой взгляд) – имею в виду активно муссирующуюся в последнее время тему «уникально» дешёвых и качественных ШПУ на всяких IRF-полевиках.

Измерение чувствительности трансиверов с различными основными платами

при помощи ГСС-а Г4-102.

Основная плата №3 Основная плата №2

Диапазоны Мгц	Выходное напряжение В	Чувствительность Сигнал/шум DB
28,55	1,2	27,5
24,9	1,1	27
21,200	0,75	23,5
18,120	0,6	22
14,175	0,55	21
10,1	0,36	17
7,05	0,36	17
3,65	0,33	16
1,9	0,36	17

Диапазоны Мгц	От ГСС мкВ	Выходное напряжение В	Чувствительность или сигнал/шум DB
1,9	1	0,1	1,4мкв
3,65	1	0,12	1,1мкв
7,05	1	0,23	0,6мкв
10,1	0,5	0,15	0,5мкв
14,175	0,5	0,22	13DB
18,120	0,5	0,18	0,4мкв – 11DB
21,200	0,5	0,5	20DB
24,9	0,5	0,9	25DB
28,55	0,5	0,3	16DB

В таблицах приведены параметры измерения чувствительности двух, произвольно взятых трансиверов, с основными платами №2 и №3. Вариант платы №3 не «модернизированный», т.е. - без введения дополнительного согласования между смесителем и первым каскадом на КП903, блокирования затвора VT3 и т.д. и т.п. (см. инфо выше) – всё было сделано, как показано на рис.№2,3. Установлены два четырёхкристальных фильтра из кварцев в корпусе Б1, на плате №2 один шестикристальный фильтр из кварцев Б1. Измерялась чувствительность не основных плат, а трансиверов – т.е. сигнал от ГСС подавался на антенный разъём трансивера.

В связи с тем, что достаточно проблематично измерить реальную чувствительность этих трансиверов при помощи обычных ГСС-ов принято решение провести измерение таким способом - от ГСС на вход TRX подавать напряжение, исключающее ошибку в измерениях, а именно - 0,5 мкв. Почему взято 0,5 мкв? Потому что в самом распространённом ГССе – Г4-102 – это самый нижний предел излучаемого сигнала, при котором ещё не происходит «пролезание» его в TRX, минуя соединяющий «шнурок» между ГСС и трансивером. Попадались такие «убитые» Г4-102 – у которых было «пролезание» сигнала через корпус ГССа. Для того чтобы убедиться – действительно ли мы измеряем «тот сигнал», который нужно, а не наводку – трэба лимб плавного АТТ ГССа покрутить возле риски в 0,5 мкв – сигнал, который будет принимать приёмник, должен уменьшаться, когда уменьшаем уровень на выходе ГССа ниже значения 0,5 мкв. Если этого не происходит – увеличиваем напряжение с выхода ГСС до того уровня, когда станет заметно увеличение сигнала, принимаемого трансивером. При плавном увеличении сигнала от ГССа отмечаем то минимальное значение, при котором начнётся прирост принимаемого сигнала – это будет то значение, которое реально попадает на вход трансивера именно через шнурок, соединяющий выход ГСС с входом TRX. И только об этом уровне нужно вести речь, когда будут проводиться измерения.

В противном случае, если не проведена предварительно такая проверка, некоторые аматеры намеривают чутьё и лучше 0,1 мкв, т.к. крутят лимб аттенюатора ГССа на минимальное значение (вплоть до «нулевого сигнала»), а принимается сигнал, который попадает на вход TRX, минуя шнурок, соединяющий выход ГССа с входом TRX. Автор полностью отметает всякие варианты «теоретического» расчёта чувствительности и динамики – «уся ента тэория» - это всё «от лукавого» - дабы «запудрить мозги читателю» или «похвалить только своё болото». Только практические измерения по одной и той же методике дадут действительную практику реальных параметров и только тогда можно сравнивать по измеренным цифрам различную аппаратуру. Отвлекаться на описание качественных характеристик различных ГССов – в этом описании не ставилось задачи, поэтому остановимся на тех цифрах измерений, которые были получены при применении исправного Г4-102. В качестве прибора, показывающего цифиру – «чего же имеем на выходе»? – применён обычный советский тестер, который может измерять переменное напряжение частотой не менее 1-2кГц. Его класса точности достаточно для любительских целей. Были проверены Ц4314, Ц4315, Ц4352 - у которых нормирована погрешность на частотах 45-2000Гц и все они работают на частотах не менее 10-15Кгц (у Ц4352 заявлено заводом-изготовителем 100Кгц) – эти параметры вполне удовлетворяют нашей задаче. Получаемые цифры измерений практически не отличались при замерах разными тестерами – всё «укладывалось в классе точности» прибора. Вместо телефонов к низкочастотному выходу трансивера подключаем тестер установленный на измерение переменного напряжения. Антенный вход TRX соединяем качественным коаксиальным кабелем с разъёмами на обоих концах (а не каким-то «шнурком» неизвестного происхождения с разлохмаченной оплёткой экрана – как это чаще всего бывает у радиолюбителей J). Выставляем усиление по ПЧ на максимум, ручкой усиления по НЧ выставляем шум приемника на уровне 0,05В. Почему – именно 0,05В? Это вызвано градуировкой шкал тестеров – чаще всего первая шкала на 0,3В и при выставлении шума ниже 0,05В (например, на Ц4352) градуировка шкалы не даёт должной точности измерения, да и на 5 легче «в уме» делить и умножать….

Теперь перейдём конкретно к таблицам. Измерение «нюха» проводилось в середине каждого диапазона. При проверке TRX с основной платой №3 на низкочастотных диапазонах чутьё падало, поэтому появилась возможность измерить и «выдать на гора» конкретную цифиру чувствительности в мкВ, при соотношении сигнал/шум в 10ДБ. При начальном уровне шума в 0,05В – это будет соответствовать показанию тестера в 0,158В, т.е. превышение над шумом тракта в 10ДБ. При реальном прослушивании – примерно такие значения усиления тракта и берутся - шум в 0,05В ещё не «давит на уши». Колонка – «Выходное напряжение» в таблицах – это то напряжение, которое показывает тестер. Реальная чувствительность (кроме платы №3 на НЧ Bands) получается лучше 0,5мкВ – поэтому в колонках «Чувствительность» приведены цифры отношения сигнал/шум в децибелах. Можно, конечно, было бы добавить и ещё одну колонку – пересчитав отношение сигнал/шум в децибелах в чувствительность в мкВ. Но автора это мало интересует – основная задача была показать реальные различия в работе двух основных плат. Как это многим «сильно умным» аматерам от конструирования и не покажется странным и нереальным – но более простая по схемотехнике основная плата №2 оказалась более чувствительной, нежели №3. Связано это не количеством каскадов по промчастоте или с «навороченностью» схемотехники, а с работой первого смесителя, его согласованием, с количеством и качеством кварцев в фильтрах и т.д. и т.п. Усиления трактов ПЧ и НЧ «за глаза» хватает, чтобы получить «нюх» не хуже 0,1мкВ. В основной плате №2 применён смеситель на КП305Ж (подобранных), в осн. плате №3 на КР590КН8А. По поводу КН8 – нужно отдельно оговорить. Применены МС из купленных на радиорынке г.Ростова в ноябре 2000г. Они в пластмассовом корпусе и выводы были до того «позеленевшие», что пришлось их пропаивать специальным флюсом. Но из первого проверенного десятка этих микросхем – «дохлых» не оказалось. Интересно снижение чутья, которое произошло на КН8 с понижением принимаемой частоты.

Казалось бы, при понижении частоты качественные характеристики большинства полупроводников улучшаются – здесь же происходит наоборот. С одной стороны – это даже неплохо – получается «шАровая» автоматическая адаптация чувствительности по диапазонам. Не могу сегодня ничего сказать о работе смесителя на 590КН8 в керамике (позолоченной), т.к. применял такие МС во времена «нашего счастливого детства» - несколько лет назад, на радиорынках их сейчас «днём с огнём» не найдёшь. Хотелось бы узнать от радистов, повторивших такой смеситель на КН8 – какие цифры у них получились по диапазонам. Чтобы сделать вывод – связано это только с качеством МС или ещё с чем-то иным? Может быть следует ещё «поиграться» с вариациями трансформатора Т1 – смесителя? Или всё же ввести элементы дополнительного согласования между смесителем и первым каскадом? Недавно удалось приобрести 590КН8А в керамике, но уже с облуженными, а не позолоченными выводами – на ней нарисован значок завода «Светлана» (насколько это мне известно – буква С в кружочке с крылышками), штампики треугольник и ромбик, дата выпуска 94.45. Одну такую МС выслал Геннадию UT2XS для исследования, а вторая была опробована в основной плате №3. Ни мне, ни Геннадию разницы в чувствительности ТРХ с МС в пластмассе и таких, в керамике, обнаружить не удалось. Также, практически не обнаружено разницы в работе МС в пластмассовом корпусе с буквами А или Б. Хотя по справочным данным КР590КН8Б «слабее» по характеристикам нежели КР590КН8А. Для работы в этом смесителе основной параметр – это сопротивление открытого перехода транзисторов МС и её частотные свойства, а они практически одинаковы, поэтому и не обнаруживается разница в работе. У Юрия UR4GF чувствительность на КН8 получалась примерно одинаковой по диапазонам (с его слов), но он всё же вернулся к КП305, как и UR4EF. Мои попытки поднять-уменьшить напряжение гетеродина (ВЧ напряжение от 74АС74) – «картины» не меняли. По равномерности AЧX – выигрывал смеситель на КП305. Да и предельные цифры чувствительности на нём получаются выше.

Было проверено несколько TRX с разными вариантами смесителей – ситуация примерно аналогичная. У одного TRX со смесителем на КН8 чувствительность оказалась немного повыше – 0,9мкВ на 160м, 0,8мкВ на 80м, 0,5мкВ на 40м и т.д. – но общая тенденция снижения чутья с понижением принимаемой частоты сохранилась. Измерения проведены, конечно, при отключённом УВЧ. Небольшие «отклонения от общего правила» в цифрах чувствительности связаны с затуханием, вносимым полосовыми фильтрами. Это касается диапазонов 3,5Мгц, в плате №2 и 18мГц в плате №3. На вход TRX с основной платой №2 подавалось на всех диапазонах 0,5мкВ, на TRX с платой №3 на НЧ диапазонах 1мкВ, а на остальных – 0,5мкВ. Выводы: для радиолюбителей, проживающих в сельской местности и не имеющих поблизости мощных помех приёму – следует отдать предпочтение применению основной платы №2, как наиболее чувствительной. За счёт того что в основных платах №3 и №4 кварцевый фильтр разбит на два и появляется возможность эксперимента с различным количеством кварцев в первом и втором фильтрах – при изготовлении TRX для работы в условиях больших помех, когда не потребна максимальная чувствительность – можно отдать предпочтение этим вариантам, т.к. при их использовании можно получить бОльшую прямоугольность ФОС. Хотя все эти выводы по требуемой чувствительности – относительные. Ведь мы «забыли» про УВЧ который расположен на плате ДПФов. В случае насущной потребности – «нюх» можно накрутить с его помощью. Чтобы УВЧ не «давил динамику» - обычно Кус. выставляем на уровне 10-12ДБ – этого достаточно, чтобы компенсировать отсутствие качественных ANT на ВЧ диапазонах. Но его схемотехника позволяет поднять Кус. до 20ДБ только за счёт изменения режима работы. Поэтому – не устану повторять – «самый лучший трансивер, который вы собираетесь сделать - это тот, который сможете качественно настроить». А схемотехника – вопрос «философский»…

К выбору вариантов кварцевых фильтров на основной плате.

Накопилась интересная информация от радиолюбителей, которые изготовили основные платы «Портативного TRX» ну и конечно от «повторятелей» - немного необоснованных претензий - «почему оно не работает так, как работает FT-1000MP?».

Основная плата №2 вид сверху, размер 160х160мм.

Ещё и ещё раз напоминаю и заостряю внимание читателя, что чем проще схемотехника - тем внимательнее приходится относиться к подбору и качеству радиоэлементов и тщательнее потребуется «вытягивать» максимальные параметры буквально из каждого каскада. А если вы приобрели по дешёвке комплект кварцевых фильтров неизвестного происхождения и с неизвестной АЧХ, впаяли пластмассовые транзисторы неизвестного производства и к тому же с «тэоретически» прогнозируемыми парамет-рами (в основном со слов торговца на радиорынке у которого они и куплены), да ещё и катушки-трансфор-маторы намотали на феррите 100-летней давности из «мусора» - что же можно ожидать от такого «монстра»? И не следует в таком случае кивать на автора (имею в виду UT2FW J ) – как говорит пословица – зеркало тут ни при чём коли у самого рожа кривая!

Предлагаю посмотреть на характеристики основной платы №3, которую мне прислал Олег (US5EI – наступите мышкой на позывной и увидите фото платы) из Днепропетровска (текст копирован с моего сайта, поэтому описание этой платы см. ниже). Он рискнул пойти по пути, на первый взгляд дешёвому и наиболее оптимальному, с его точки зрения, а получилось до наоборот - «раньше было плохо, а теперь всё хуже и хуже…». Плату он делал сам и «немного» (по его мнению) изменил конфигурацию дорожек под те кварцевые фильтры, которые он приобрёл готовыми. Вариант 4+4 или 6+4 кристаллов в фильтрах он посчитал за не заслуживающий внимания - применил «стандартный» радиолюбительский вариант - 8+4. Остальные железки на плате применены из старых запасов (читай - хлама). Всё «это» было запаяно на самодельную плату ну а потом - получилось «как всегда». Попытки оживить «монстра» окончились - «обращением к автору»….. Мне в течение недели не удалось довести до ума эту плату, а точнее ту степень кондиции, которую удалось получить - см. ниже, даю сравнительные характеристики со «стандартной» версией основной платы №3. Не даю вид этой платы здесь – не хочется увеличивать объём брошюры (кому это действительно интересно и нужно - могут более подробно просмотреть это описание на сайте или в электронной версии, например на лазерном диске) – некоторые читатели и так меня пинают за «излишнюю лирику»…..

J

Самая главная задача при изготовлении приёмника - обеспечить чувствительность и селекцию сигнала. Без качественного кварцевого фильтра эту задачу в TRX с одним преобразованием решить нельзя. Сколько раз уже было об этом писано-переписано в радиолюбительской литературе??? Но мне снова приходится возвращаться к этому вопросу. За более чем 20 лет практически постоянного КВ - конструирования и что немаловажно, стольких же лет работы в эфире (т.к. есть конструкторы, которых в эфире практически никто и никогда не слышал – что можно сказать о их «навыках и подходах» к реалиям любительского эфира???) сделал для себя вывод – нельзя экономить на фильтре основной селекции – если хотим построить достаточно качественное «Радиво». ФОС должен иметь затухание в полосе задерживания не менее 70-80Db при минимальном затухании в полосе пропускания. Максимальные цифры задерживания нам необходимы на низкочастотных диапазонах. Как правило, уровни там сейчас 59+20-40 Db, т.е. при затухании фильтра в 80Db и при принимаемом сигнале +40Db можем предположить его «пролезание» на 2-3 балла по шкале S-метра. Такие уровни уже не смогут повлиять на работу каскадов следующих за XTAL ZQ. А вот если появится сосед на этом же диапазоне уровнем +80Db - ситуация изменяется не в «нашу» сторону. Но не будем брать за основополагающий параметр приёмника - работу на одном диапазоне одновременно с соседом, т.к. скорее всего и ему такая работа будет «не в радость», да и для «борьбы с такими уровнями» существует радикальный метод – аттенюаторы.

Основная плата №3 вид сверху, размер 160х160мм

В тех сотнях кварцевых фильтров, которые пришлось сделать, затухание за полосой пропускания характеризовалось примерно в 10Db на кварц. С небольшим отличием в ту или другую сторону в зависимости от качества и размеров кварцев. Имею в виду кварцевые фильтры по лестничной схеме. Основной недостаток таких фильтров – это затянутый нижний скат АЧХ. Шестикристальный фильтр из качественных кварцев в Б1 военного производства (не путать с генераторными!) имеет затухание за полосой пропускания не менее 70Db.

К сожалению, про такие кварцы нужно забывать – старые запасы на исходе и «больше такого не будет»…. На сегодня самый доступный (но не наилучший!) вариант - покупаем маленькие кварцы на 8,867MHz на радиорынке и пытаемся из них что-нибудь ваять. Следует обратить пристальное внимание на тип и качество кварца. Их предлагается десятки типов и конструкций, но не из всех можно делать фильтры. Самые качественные позволяют изготавливать вполне «сносные» фильтры. По крайней мере – не хуже, чем из генераторных кварцев в Б1 старого образца. Восемь кристаллов дают не менее 80Db затухания за полосой что, как отметил выше, вполне достаточно для трансивера предназначенного для «обычной» работы в эфире. Можно сделать один восьмикристальный фильтр и «успокоиться», но получим маленький фильтр (имею в виду из маленьких современных кварцев), у которого между входом и выходом 3,3см, затухание в полосе от 2 до 4Db и неравномерность до 4-6Db. Устанавливаем его в «основную плату» и в итоге получаем «пролезание» минуя фильтр в лучшем случае -60Db, а в варианте основной платы Олега US5EI -40Db. Как делать сам фильтр - уже расписывал в описании «КВ трансивера» - да и читателю видно на фото основных плат, какой вариант изготовления кварцевых фильтров предпочитаю (конечно, не исключаю и другие достойные варианты) Всякие «красивые» варианты печатных плат под кварцами, «элегантных» коробочек и т.д. – опасны как ухудшением добротности кварцев (когда втыкаем ножки кварца в стеклотекстолит) так и «пролезанием» сигнала минуя сами пластинки кварцев. Если и делать фильтры в коробочках - то нужно корпуса кварцев обязательно землить на коробок, который лучше всего изготовить из тонкого лужёного металла, а весь монтаж внутри выполнять на ножках кварцев. Посмотрите - таким образом выполнены все заводские фильтры. Принимаю вариант изготовления печатной платы и фильтра на ней только с сохранением фольги со стороны установки деталей под общую «массу», с дальнейшим припаиванием корпусов кварцев на неё (или хотя бы наличия контакта между корпусом кварца и землёй) и затем ещё можно сверху накрыть фильтр экранирующей коробкой из луженой жести с припайкой всех сторон на фольгу платы, хотя, как отмечал это ранее – наличие или отсутствие экранирующей коробки ни на слух, ни по приборам не удавалось обнаружить разницы, т.е.

достаточно экранировки за счёт металлических корпусов кварцев. Да, согласен - так не очень красиво, технологично, быстро и т.д. но только таким способом можно максимально избежать «пролезания». Да и за что в первую очередь «боремся» - за «под фирменный вид» или за сохранение максимально достижимых параметров самого фильтра? Это решает для себя каждый конструктор сам, индивидуально… Олег US5EI (на мой взгляд) допустил ошибку в том, что не оставил фольгу со стороны установки элементов и применяя готовые кварцевые фильтры в металлических коробочках не принял специальных мер к экранировке вход-выход обеих фильтров. Соответственно, при этом потерялся весь смысл применения 8+4 кристаллов, т.к. в обход фильтрам получилось пролезание и от предполагаемых 120Дб затухания за полосой фильтров осталось немногим более 40Дб. Поэтому предостерегаю самодельщиков от непродуманных «доработок» - если вы не хотите терять время на «экпэрымэнты» то лучше «слепо» повторяйте уже отработанные и испытанные конструкции с минимальными своими «нововедениями».

Основная плата №4 вид сверху, размер 160х160мм

Ранее изготавливал, подражая общей радистской «тенденции», одиночные восьмикристальные фильтры. Но после того, как стали заканчиваться всё чаще и чаще кварцы в корпусе Б1, с которыми намного удобнее работать - пошли в ход и запасы кварцев в маленьком корпусе - на них написано РК169. И вот тут и «вылезла» тенденция сложности получения минимальной неравномерности в полосе пропускания и «пролезания» минуя фильтр в восьмикристальных ZQ. Последовали соответствую-щие попытки «победить возникшие проблемы»…. Что и привело к варианту построения четырёх и шестикристальных фильтров. Ещё более утвердила это решение информация о фазовых характеристиках фильтров - чем более «длинный» фильтр (чем больше в нём звеньев) тем больше получаем фазовый «дребезг» фильтра. Так как каждое звено имеет индивидуальные фазовые характеристики, которые, скорее всего, не совпадут с характеристиками других звеньев - это и приводит к «звону».

Такое явление мы можем отчетливо слышать своими ушами в узкополосных многозвенных фильтрах. Хотя в фильтрах для SSB этот «звон» практически невозможно услышать – но некоторые одарённые «слухачи» даже по сигналу в эфире могут определить - работает ЭМФ или узкий кварцевый фильтр (по моему мнению - это конечно вопрос «философский» - читай - спорный). При практической реализации намного легче обеспечить плоскую вершину АЧХ в шестикристальном и почти «автоматически» неравномерность менее 1Db получается в четырёхкристальном фильтре. Затухание в полосе пропускания 6-ти кристального ZQ чаще всего не превышает 2-3Db, а у 4-х кристального до 2Db. Но так как затухания в полосе задерживания у таких фильтров недостаточно для КВ трансивера - пришлось разработать основные платы №3 и №4. Т.е. устанавливаем фильтры «паровозиком» с согласующими между ними активными каскадами. Реальные измерения сквозной АЧХ такого варианта построения показаны на рис.№1.

Напоминаю читателю, что текст скопирован с сайта где описание выполнено в формате HTML со ссылками, которые логичны и работают только при просмотре электронной версии описания, например - см. Рис.№2 «Портативного ТРХ» - если щёлкнуть по этой надписи мышкой в электронной версии то «выскочит» картинка схемы Рис.№2 описания Портативного ТРХ, что очень удобно – можно тут же просмотреть схему и вернуться обратно назад к этому описанию. Быстрее всего подготовленную информацию можно разместить в интернете и соответственно она готовится с теми требованиями, которые предъявляются для такого типа информации. А бумажные варианты появляются гораздо позже на основе тех, которые размещаются на сайте.

Рис.№1 4+4 и 6+4 XTAL ZQ Рис.№2 US5EI плата 8+4 XTAL ZQ

Измерения проведены на анализаторе СК4-59. Сигнал подавался на первый каскад VT1 основной платы №3 (см. Рис.№2 «Портативного ТРХ») и снимался с обмотки связи катушки в стоке VT4 (при отсоединённом детекторе).

Основная плата №3, изготовленная Олегом (US5EI), показала затухание в полосе задерживания примерно 45Db при неравномерности в полосе до 8Db рис.№2.

Возможно, мне удастся сфотографировать экран СК4-59 с АЧХ сквозного тракта платы US5EI и «стандартной» платы №3 с двумя 4+4 кварцевыми фильтрами для наглядного сравнения - пока могу предложить только срисованные картинки. Неравномерность в полосе пропускания первого 8-ми кристального фильтра достигает 7Db, а затухание за полосой пропускания немногим превышает 40Db.

Отчего и напрашивается вывод - есть ли смысл вообще применять «серьёзные» кварцевые фильтры в одноплатном варианте трансивера? Скорее всего - да, чем нет. Но до какого-то определённого уровня затухания за полосой пропускания, потому что в одноплатной конструкции всё равно «пролезания» не избежать. Привожу для примера «срисованные» с экрана СК4-59 две АЧХ основной платы №3 - первая с 4+4 фильтрами, вторая 6+4 фильтры (Рис.№1). Второй 4-х кристальный фильтр в этой «лабораторной работе» не менялся, поэтому сквозная АЧХ 6+4 варианта оказалась немного уже, чем хотелось бы, из-за небольшого несоответствия центральных частот этих фильтров - они сдвинуты друг относительно друга на 200Hz. Но даже в таком варианте применения - когда «ворота» фильтров не в «створе» - отличие общей АЧХ в лучшую сторону. Как по коэффициенту прямоугольности (Кп =1,96 варианта 4+4 и Кп =1,78 варианта 6+4) по уровням -10Db и -60Db, так и по затуханию за полосой пропускания - примерно 75Db у варианта 4+4 и более 80Db у варианта 6+4. Следует отметить, что уровни более 70Db сложно точно измерить прибором (шкала проградуирована в десятках Db) не прибегая к дополнительной манипуляции ручками аттенюаторов и выходных-входных уровней анализатора спектра СК4-59. При «растягивании» картинки АЧХ вверх - наблюдается перегрузка входных усилителей прибора - верхняя «планка» АЧХ становится плоской - наблюдается ограничение. Если же «растягивать» вниз - там просто уже нет калиброванной сетки на экране ЭЛТ.

Что творится в полосе пропускания АЧХ сквозных трактов - удобнее посмотреть при помощи X1-38, у этого прибора градуировка АТТ в единицах Db и экран намного больше и нагляднее. Жаль только, что он обеспечивает только линейный режим работы. Неравномерность в полосе пропускания вариантов 4+4 и 6+4 фильтров, которые дополнительно подстроены в самой плате, не превышает 2Db. Неравномерность АЧХ в плате US5EI составила почти 10Db. Это лишний раз подтверждает мои выводы о том, что если уж применяются самодельные кварцевые фильтры, то наиболее целесообразно их окончательно подстраивать непосредственно установленными в плату в которой они и будут задействованы.

Вывод.

Он напрашивается сам собой из этих «лабораторных работ». Любой самодельный кварцевый фильтр, не зависимо от количества кварцев в нём, «желает» дополнительной подстройки при установке в плату. Конечно, заманчиво купить за 10$ комплект фильтров, впаять их в плату, покрутить сердечники ближайших к фильтру катушек и усё - вперёд - микрофон «в зубы» - «всем, всем в Азии и Прибалтике»… Увы, придётся огорчить любителей «лёгкой жизни». Во-первых, чего же можно ожидать от кварцевого фильтра стоимостью в 10 баксов? Будучи на «радиовыставке» во Фридрихсафене (Германия) специально занимался поиском комплектующих для TRX и удалось найти (из сотен предложений) за 30 марок фильтры на 9MHz от какой-то английской фирмы, но качество ентих изделий L … Самые дешёвые кварцевые фильтры, которые уже похожи по своим характеристикам действительно на то, что нам нужно, стоили не один десяток марок. Ну, не будем пока здесь о грустном…

Нужно помнить, что кварцевые фильтры, собранные по лестничной схеме, очень критичны к параметрам тех каскадов, между которыми будет включен фильтр. Любое (даже на первый взгляд) незначительное отклонение от номинальных R или С нагрузочных, которые были получены на стенде при изготовлении фильтра, вызывают изменения в АЧХ и, скорее всего не в «нужную» нам сторону. Да ещё приплюсуйте сюда «реактивности» ёмкостей и индуктивностей каскадов - в итоге получаем - «как всегда»… Яркий тому пример - слышим на низкочастотных диапазонах в вечернее время…..

Как показывает опыт ситуация не настолько «страшная», чтобы вообще отказаться от самодельных фильтров. При установке в плату придётся подобрать нагрузочные сопротивления (R8, R15) и по 1-2 крайних конденсаторов в фильтрах. Например, после каскада на полевике VT1 чаще всего последовательная ёмкость С7 на входе ZQ исключается и заменяется перемычкой (речь идёт о схеме Рис.№2 описания), а следующий конденсатор С8 потребует уменьшения ёмкости. То же относится к двум кондёрам с другой стороны фильтра (С11,С10) - нужно их подобрать в конкретной схеме включения (читай - найдя определённый «консенсус» между требуемым качеством работы каскада на VT3 и АЧХ фильтра). Следует ещё раз отметить, что намного легче обеспечить плоскую вершину АЧХ в фильтрах с меньшим количеством пластин, нежели в многорезонаторных. Теперь вернёмся к количеству кварцев. В одноплатной конструкции основная задача - свести к минимуму «пролезание» сигнала минуя фильтры. Более 95-90Db не удаётся получить в вариантах плат «Портативного TRX». Проверен был и вариант 6+6 ZQ – он оказался практически с такой же АЧХ как и 6+4. И не нужно «горько плакать» по сему поводу - посмотрите АЧХ трансивера, которая приведена в журнале Радиохобби 2/98г. стр.29 - Георгий UT5ULB проводил её измерение в самом «крутом» (в RA3AO) из советских аппаратов…. В нём, если читатель помнит, использовался «стандартный» набор фильтров 8+2. С расположением ФОС вне основной платы.

Сквозная АЧХ ТRХ RA3AO, измеренная Георгием UT5ULB –

Руководствуясь накопленным опытом и рекомендую применение 4+4 в таких платах. Для улучшения «общей прямоугольности» возможен вариант 6+4. Он уступает варианту 4+4 в бОльшем (на 1Db) затухании в полосе пропускания. Но заметно лучше как по крутизне скатов АЧХ, так и в большем затухании в полосе задерживания (на 10Db). Это достаточно хорошо видно на рисунке №1. Если предполагается работа на TRX в основном на высокочастотных диапазонах - более 8-ми кварцев использовать нет смысла - в этом варианте мы получаем почти плоскую вершину АЧХ (неравномерность даже при «ленивой» настройке фильтров не превышает 2Db) и минимальные потери полученного сигнала.

Если же нам не нужен максимальный «нюх» трансивера, а предполагаем «бороться за место под солнцем» на низкочастотных диапазонах - тогда предпочтительнее вариант 6+4. Кстати, лишний раз убедился в верности применения «паровозиков» каскадов с фильтрами из меньших количеств пластин, чем восемь, при общении с Анатолием UA1OJ - одним из авторов программы по расчёту кварцевых фильтров. Вот его выводы – «Затухание в полосе прозрачности фильтра из 8-ми кристаллов в 2-3Db мне ни разу не встречалось. Чаще бывало 6,5-8Db. Даже демка (демонстрационная версия программы расчёта кварцевых фильтров, уточнение UT2FW) в этом помогает убедиться. А её результаты близки моим практическим измерениям». Такие цифры затухания чаще всего получаются в 8-ми резонаторном фильтре из случайно выбранных, а точнее вообще не выбранных, а куплено то, что было предложено на радиорынке. Теперь представьте себе, если в погоне за пресловутой избирательностью по соседнему каналу установим «стандартный набор» (один 8-ми, а второй 4-х) из таких кварцев. На мой взгляд, совсем не в количестве кварцев в фильтрах нужно искать проблему «совместимости» соседних станций, а в качестве работы выходных каскадов передатчиков! Что толку с того, что будет установлен даже высококачественный фирменный мультибаксовый фильтр в трансивере – если включится сосед на двух «рогатых», которые раскачиваются двумя ГК-71? Дело даже не в выходной мощности, а в бестолковости пользователя такого монстра – когда все ручки вправо до упора…. Можно использовать и две ГУ-84Б и не мешать ни ближним, ни дальним соседям. А можно из выходного каскада на ГУ-29 - в «лёгком режиме» при 300V на аноде - выжать пол ампера току - работающие на низкочастотных диапазонах меня прекрасно поймут - когда включение соседа на одном UW3DI принуждает всех разбегаться в разные стороны (читай – переходить на другие диапазоны или вообще выключать радиостанцию)…. Ну это тема для другой статьи.

Для конструирующей публики будет небезынтересно посмотреть внутрен-ности и современного буржуинского ТРХ.

Привожу фото основной платы RX-TX вместе с блоком синтезатора (экранированная коробочка с тремя катушками, крышку снял для обозрения внутренностей) FT-817 который использую в качестве контрольного приёмника. Он раскрыт и работает 0,1-156Мгц, 420-470Мгц. Понятно, что как паяющему аматеру, мне было интересно исследовать его характеристики. Если коротко – АЧХ приемного тракта с фильтром от фирмы muRata CFJ455K примерно соответствует АЧХ «Портативного ТРХ» с основной платой №2. Немного выше прямоугольность у фирменного фильтра со стороны нижнего ската – это заметно и при прослушивании эфира. Но попробуйте поинтересоваться стоимостью такого фильтра – и только потом делать выводы, что лучше, а что хуже….

Выходная мощность у этого аппаратика заявлена фирмой 5Вт, реально в режиме SSB 2,8Вт поэтому много в эфире на нём не наработаешь. Неспешно готовлю законченную конструкцию внешнего ШПУ с Рвых до 200Вт под такие ТРХ. В одной коробке размером 1:1 как «Портативный ТРХ» располагаются ШПУ, СУ, КСВ-метр, БП. Информация о готовности появится на моём сайте и, скорее всего в журнале «Радиохобби», как наиболее оперативно готовящем публикации. А возможно, если будет на это время и желание и обзорная подробная статья – чего ж енто за «мыльница» такая FT-817 и с чем её нужно «потреблять»??? Тем более что была возможность в течение некоторого времени проводить реальные сравнения FT-817 с FT-100D, TS-870S и выводы (по крайней мере, для себя J), конечно, были сделаны.

Некоторые «повторятели» отмечали «неподавленную» нерабочую боковую полосу в варианте 4+4, особенно накрутив максимально ограничение сигнала. В этом нет ничего удивительного с применением таких фильтров. Нижний скат у лестничных фильтров затянут и часть нерабочей боковой полосы «пролезает». Вопрос только в подавлении её в зависимости от отстройки по частоте. На рис.№1 (см. выше) вертикальной чертой показано примерное расположение частоты опорного генератора (как правило, 300-400Гц ниже точки на нижнем скате по уровню –6Дб) на нижнем скате фильтра – Fop. Нужно иметь настолько крутой нижний скат АЧХ, чтобы он обеспечивал подавление хотя бы на 50Db на частоте опорного генератора (это как раз те мультибаксовые фильтры о которых написано выше) - если вы поставили себе задачу одним махом подавить «все мыслимые и немыслимые боковые».

В варианте 4-х резонаторного фильтра подавление в районе частоты опорника составляет 18-20Db, а в 6-ти резонаторном 22-30Db. Поэтому, если мы накрутим максимальное ограничение сигнала и пропустим его через 4 кварца, да ещё такой сигнал усилим лампой ГУ81М (в «лёгком» режиме - при 1200В на аноде и до ампера току L) - соседи будут в «восторге»… Об этом уже предупреждал в описании «Портативного ТРХ». Ниже даю теоретически рассчитанные «картинки» одного шестикристального ZQ и совмещённые АЧХ на одном графике трёх-четырёх-шести-кристальных фильт-ров.

Речь должна идти не «просто» о подавлении нерабочей боковой, а о подавлении её в зависимости от расстройки относительно частоты опорного генератора. Понятно, что подавление будет разное при отстройке вниз от частоты опорника, например, на 500Гц или на 3Кгц. Примерно середина виртуальной полосы пропускания (представьте себе зеркальную АЧХ фильтра слева от частоты опорника) «неподавленой» боковой будет ниже частоты опорного генератора на 2Кгц – это в теоретически рассчитанном 6-ти кристальном фильтре частота 8860,5Мгц – затухание на ней составляет –70Дб, что вполне достаточно для такого класса трансиверов. Конечно, в реалии получается чаще всего хуже, что связано как с качеством изготовления самих фильтров, так и с качеством изготовления и настройки платы.

Теоретический расчёт 3-4-6-ти кристальных фильтров

Кстати, если вы хотите просчитать и увидеть АЧХ фильтров из тех кварцев, которые были по случаю приобретены на радиорынке и нет никакого желания их предварительно делать (т.к. - и лень, да и приборов толком нету) для этой цели - рекомендую обратить пристальное внимание на программу расчёта кварцевых фильтров, демонстрационную версию которой мне во время подготовки этой статьи любезно предоставил Анатолий UA1OJ. Программа составлялась не просто программистом, отдалённо представляющим себе «чего енто такое за маленькие железные коробочки?», а под бдительным оком радиста не понаслышке знающего как собираются такие «коробочки».

Хотя лично мне ближе по духу практическое изготовление и проверка АЧХ на приборах реальной конструкции фильтра, нежели «теоретизирование» при помощи кнопок компьютера…..

М. ЛЕВИТ (UA3DB), мастер спорта СССР (информация взята из журнала Радио)

Коэффициент стоячей волны (КСВ) – одна из основных характеристик антенно-фидерного тракта любительской радиостанции. Прибор, описание которого приведено в этой статье, позволяет измерить падающую и отраженную от нагрузки мощность (и, следовательно, определять КСВ) в коаксиальном тракте с волновым сопротивлением 75 или 50 Ом на частотах до 30 МГц.

Принципиальная схема прибора приведена на рис. 1.

Он состоит из двух высокочастотных вольтметров на диодах V1 и V2, с помощью которых измеряется отраженная и падающая мощность. На катоды диодов высокочастотное напряжение поступает с емкостных делителей С1С2 и С8С9. Оно пропорционально напряжению в передающей линии. Электрическая длина измерительной линии (от разъема X1 до разъема Х2) выбирается существенно меньше длины волны, поэтому напряжение высокой частоты, поступающее на диод V1, совпадает по фазе с ВЧ напряжением на диоде V2. На аноды диодов через трансформатор Т1 поступает ВЧ напряжение, пропорциональное току в передающей линии. На диод V1 оно подается с резистора R4, а на диод V2 - с резистора R5. Напряжения, поступающие на диоды с этих резисторов, противофазны. В случае согласованной нагрузки напряжение и ток в передающей линии совпадают по фазе. При этом ВЧ напряжения, поступающие на катод и анод одного диода (какого именно - V1 или V2 - зависит от того, как включены начало и конец вторичной обмотки трансформатора Т1), будут синфазны, а на катод и анод второго диода - противофазны. Пусть для определенности синфазные напряжения поступают на диод VI. (Эпюры ВЧ напряжений в различных точках устройства для этого случая приведены на рис. 2, а. Здесь Uu — напряжение на катодах диодов V1 и V2, Ui, — напряжение на аноде диода V1, Ui2 - напряжение на аноде диода V2, Uv1 — результирующее ВЧ напряжение между катодом и анодом диода V1.

Uv2 - то же, для диода V2.) Тогда подбором ВЧ напряжения на катоде диода с помощью подстроечного конденсатора С1 можно добиться равенства этих напряжений по амплитуде. Выпрямленный ток в цепи этого диода будет отсутствовать, и, следовательно, ВЧ вольтметр на диоде V1 регистрирует отраженную мощность. В этом случае выпрямленный ток в цепи диода V2 будет иметь максимальное значение. Отметим сразу, что прибор симметричен и будет работать, если к разъему Х2 подключить передатчик, а к разъему X1 — антенну. Однако ВЧ вольтметры на диодах V1 и V2 поменяются ролями: первый будет измерять теперь падающую мощность, а второй — отраженную. Это свойство прибора используется при его налаживании. При несогласованной нагрузке изменяются амплитуды ВЧ напряжения и тока в передающей линии, между ними появляется сдвиг фазы. Вследствие этого результирующее напряжение на диоде V1 уже не будет равно нулю, изменится и ВЧ напряжение на диоде V2 (рис. 2, б). Несколько слов о назначении остальных элементов. Конденсаторы С5 и С6 корректируют частотную характеристику трансформатора Т1, обеспечивая постоянство коэффициента передачи во всем диапазоне рабочих частот. Подстроечными резисторами R2 и R6 устанавливают чувствительность прибора. Измерительный прибор РА] подключают к ВЧ вольтметрам переключателем S1.

Прибор лучше всего выполнить в виде двух блоков: индикатора (микроамперметр РА1, резистор R9 и переключатель S1) и высокочастотной головки (все остальные элементы). Блоки соединяют экранированным многожильным проводом. Высокочастотная головка (см. рис. 3) помещена в латунную коробку со съемной верхней крышкой. На стенках коробки установлены ВЧ разъемы (X1 и Х2) и разъем для подключения индикатора.

Основное требование к конструкции высокочастотной головки - симметричное расположение элементов, относящихся к вольтметрам на диодах V1 и V2, и возможно короткие соединительные провода. Кроме того, желательно разнести друг от друга входные и выходные цепи. Один из вариантов монтажной схемы высокочастотной головки приведен на рис. 4.

Детали размещены на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Монтаж выполнен на стойках, запрессованных в стеклотекстолит. Фольга используется только в качестве общего провода.

В приборе можно использовать резисторы МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, СП4-1 (R2, R6), конденсаторы КМ-4 (С2 и С9), 3КПВМ-1 (С1 и С8), КМ-5 (все остальные - hi, кто знал в те годы что эти кондёры - «золотой запас»???). Диоды V1 и V2 — любые высокочастотные германиевые (Д9, Д18, Д10, Д311, ГД507 и т. п.). Наилучшие - ГД507, затем Д311. Прежде, чем запаивать диоды - предварительно проверьте их сопротивление (обычным тестером - не китайским!!!) - сопротивление открытого перехода должно быть минимальным, т.к. очень часто попадаются кремниевые диоды по цветной маркировке совпадающие с германиевыми. Ц4352 у ГД507 показывает 32-33Ома, у Д9 - 35-36Ом. От качества диодов будет зависеть чувствительность прибора и точность малых показаний КСВ. Если потребуется увеличение выходного напряжения (нет прибора на 100мкА) - можно диоды включить с удвоением напряжения - с выходов V1, V2 добавьте на корпус ещё по одному диоду - комментарий UT2FW.

Отметим, что конденсаторы С1 и С8 должны иметь воздушный диэлектрик и малую начальную емкость. Величина зазора между пластинами зависит от мощности, проходящей по фидеру. При мощности 100 Вт достаточен зазор 0,1 мм. Можно установить подстроечники КТ-3 (маленькие круглые пластмассовые) - у них между обкладками ротора и статора нанесён тонкий слой стекла - до 200-150Вт на антенны запитываемые через коаксиальный кабель они выдерживают. Когда RU6MS попытался через такое устройство «пропустить немного Ватт» от ГС-35Б - подстроечники испарились. Керамические подстроечники не подходят - у них серебро обкладок размазывается при вращении ротора и они «шьют» уже от нескольких Ватт.

Особое внимание следует обратить на изготовление трансформатора Т1. Он выполнен на ферритовом кольце типоразмера К20х10х4 из материала М20ВЧ2. Можно использовать и другие кольца диаметром 16...20 мм из материалов М30ВЧ2 или М50ВЧ2 (для КВ диапазонов можно использовать феррит большой проницаемости - 400-1000, уменьшив количество витков вторичной обмотки - комментарий UT2FW).

Роль первичной обмотки выполняет отрезок коаксиального кабеля, оплетка которого служит электростатическим экраном. Она заземляется только с одной стороны. Вторичная обмотка содержит 20 витков провода ПЭЛШО 0,2. Намотка на кольцо производится с таким расчетом, чтобы вся обмотка заняла примерно половину окружности кольца. Кольцо с вторичной обмоткой надевают на отрезок кабеля (полиэтиленовую оболочку с кабеля не снимают). Без заметного ухудшения чувствительности прибора зазор между кольцом и кабелем может достигать 5 мм.

Для налаживания прибора для измерения КСВ необходим эквивалент антенны с сопротивлением 75 или 50 Ом (в зависимости от волнового сопротивления передающей линии). Мощность, рассеиваемая эквивалентом антенны, должна соответствовать верхнему пределу измеряемой мощности. В диапазоне коротких волн (до 30 МГц) удовлетворительные результаты дает нагрузка, выполненная в виде «беличьего колеса» из соединенных параллельно двухваттных непроволочных резисторов (например, МЛТ-2). Такой эквивалент антенны допускает кратковременную двух-, трехкратную перегрузку.

В начале регулировки движки подстроечных резисторов R2 и R6 устанавливают в положения, соответствующие максимальной чувствительности, переменного резистора R9 в верхнее по схеме положение, подстроечные конденсаторы С1 и С8 — в положения, близкие к минимальной емкости. Налаживают прибор в диапазоне 14 или 21 МГц.

При включенном передатчике проверяют показания измерительного прибора РА1 в положения «Отр.» и «Пад.» переключателя S1. Если в положении «Пад.» показания прибора меньше, чем в положении «Отр.», то изменяют распайку выводов вторичной обмотки трансформатора Т1. Кольцо при этом поворачивают так, чтобы длина выводов вторичной обмотки оставалась минимальной. После этого мощность передатчика устанавливают такой, чтобы показания прибора РА1 в положении «Пад.» были максимальны и, переведя переключатель S1 в положение <Отр.», подстраивают конденсатор С1 до получения минимальных показаний прибора РА1. Затем передатчик подключают к разъему Х2, а эквивалент антенны - к разъему X1, и в положении «Пад.» переключателя S1 подбором конденсатора С8 снова добиваются минимальных показаний прибора РА1.

Процесс подстройки конденсаторов С1 и С8 следует повторить несколько раз!!! Если не удается получить нулевых показаний прибора РА1, то это свидетельствует о неудачном конструктивном исполнении высокочастотной головки, в первую очередь, о наличии паразитных связей.

Следующий этап - калибровка прибора. Переключатель S1 устанавливают в положение «Пад.», а от передатчика подают мощность, которая соответствует требуемому верхнему пределу измеряемой мощности. С помощью подстроечного резистора R6 стрелку измерительного прибора РА1 устанавливают на последнее деление. Затем, постепенно уменьшая мощность, калибруют шкалу прибора во всем интервале измеряемых мощностей. Контролируют мощность вольтметром, подключенным к эквиваленту антенны. Аналогичным образом устанавливают и положение движка подстроечного резистора R2 (передатчик подключают к разъему Х2, эквивалент антенны - к разъему XI переключатель S1 устанавливают в положение «Отр.»}.

                                     Коэффициент стоячей волны можно рассчитать по формуле:

                                 где Рпад - падающая мощность; Ротр - отраженная мощность.

Точность измерения КСВ этим прибором составляет примерно 10%. Помимо шкалы, по которой отсчитывают падающую и отраженную мощности, в приборе удобно иметь и нормированную шкалу КСВ. Этой шкалой удобно пользоваться в тех случаях, когда нет необходимости точно знать мощность, излучаемую передатчиком. Нормированную шкалу строят, устанавливая предварительно переменным резистором R9 при различных КСВ стрелку измерительного прибора РА1 на последнюю отметку (переключатель S1 - в положении «Пад.»). Затем переводят переключатель в положение «Отр.» и калибруют прибор по КСВ. Из-за нелинейности вольт-амперной характеристики диодов точность измерения КСВ по такой методике будет ниже (особенно при мощности, существенно меньшей, чем предельная мощность, измеряемая прибором), но все же она остается вполне приемлемой для любительской практики.     ж. Радио №6 1978

Содержание раздела