Приемник прямого усиления

Предположим, что высокочастотный тракт приемника прямого усиления, включая и детектор, смонтирован по схеме, показанной на вкладке. Вход-Ной настраиваемый контур такого приемника образуют катушка L1 магнитной антенны Ан 1 и конденсаторы С2 и СЗ. Через гнездо Гн 1 и конденсатор С1 к контуру может быть подключена внешняя антенна. Модулированный ВЧ сигнал радиостанции, на волну которой настроен входной контур, через катушку связи L2, находящуюся на ферритовом стержне катушки L1, и конденсатор С 4 поступает на базу транзистора Т1 первого каскада усилителя ВЧ. В коллекторную цепь этого транзистора включен согласующий высокочастотный трансформатор L3L4. Через него сигнал, усиленный первым каскадом, попадает на базу транзистора Т 2 второго каскада усилителя ВЧ. Усиленный им сигнал снимается с высокочастотного дросселя Др 1 и через конденсатор С7 подается на вход детектора на диодах Д1 и Д2, включенных по схеме удвоения выходного напряжения. С выхода детектора колебания звуковой частоты через переменный резистор R8, выполняющий роль регулятора громкости, поступают на вход усилителя НЧ.

Усилитель НЧ работает нормально. Монтаж входной цепи, усилителя ВЧ и детекторного каскада проверен, режимы транзисторов соответствуют рекомендуемым. Можно, следовательно, приступить к настройке всего ВЧ тракта приемника.

Индикатором настройки служит вольтметр переменного тока авометра, подключенный непосредственно к звуковой катушке громкоговорителя. В дальнейшем мы будем называть его индикатором выхода.

Прежде всего надо убедиться в том, что ВЧ тракт не самовозбуждается. Для этого, включив питание, движок переменного резистора R8 устанавливают в положение максимальной громкости, а катушку L1 замыкают накоротко проволочной перемычкой. При этом стрелка индикатора выхода должна покоиться на нулевой отметке шкалы. Если она беспорядочно колеблется, особенно при поднесении руки к транзисторам, при малейшем перемещении соединительных проводов, а из громкоговорителя слышатся свисты, это укажет на то, что ВЧ тракт приемника самовозбуждается. Самовозбуждение устраняют путем изменения полярности включения катушек связи, отдалением от магнитной антенны высокочастотных трансформатора и дросселя, экранированием их, а если надо, то и изменением режимов работы транзисторов. Подробно о борьбе с самовозбуждением рассказывается в книге В. П. Морозова Налаживание радиолюбительских приемников на транзисторах, выпущенной издательством ДОСААФ в 1970 г.

После этого проверяют, проходит ли сигнал через детектор. Для этого сигнал генератора ВЧ, модулированный колебаниями частотой 1000 Гц генератора НЧ, с его выходного гнезда 1:1 через конденсатор емкостью 0,02—0,05 мкФ (на вкладке не показан) подают на коллектор транзистора Т 2. Генератор ВЧ настраивают на любую из частот, перекрываемых приемником, а регулятор громкости устанавливают на максимум. Если все детали детекторного каскада исправны, то в громкоговорителе хорошо будет слышен тон модуляции ВЧ сигнала, а стрелка индикатора выхода отклонится от нулевой отметки. При изменении выходного напряжения генератора ВЧ громкость тона модуляции и отклонение стрелки индикатора тоже должны изменяться. Если детали детекторного, каскада предварительно (до монтажа) проверены, то он, как правило, никакой настройки не требует.

Затем сигнал генератора ВЧ подают (тоже через конденсатор) на базу транзистора Т2 и проверяют прохождение сигнала через второй каскад усилителя ВЧ — в громкоговорителе должен прослушиваться громкий и чистый тон модуляции, а стрелка индикатора значительно отклонится. При этом соединительный кабель генератора ВЧ должен быть включен в выходное гнездо 1: 10, чтобы не перегружать транзистор.

Далее сигнал генератора ВЧ подают на базу транзистора Т 1 и таким образом проверяют оба каскада усилителя ВЧ. Теперь соединительный кабель генератора ВЧ включают в гнездо 1: 100, так как чувствительность приемника с базы транзистора Т1 много выше, чем с базы транзистора Т2, регулятор амплитуды выходного напряжения ставят в начальное положение, а затем, следя за показанием индикатора выхода, постепенно увеличивают напряжение генератора ВЧ. Убедившись в том, что сигнал проходит, приступают к проверке полосы частот, пропускаемой усилителем. Усилитель ВЧ должен пропускать все частоты диапазона, перекрываемого входным контуром приемника, начиная от его минимальной частоты f _мин до максимальной частоты f_макс

Судить об этой полосе частот усилителя ВЧ можно, сняв его частотную характеристику. Для этого конденсатор С 4 отключают от базы транзистора Т1, чтобы исключить влияние, входного контура на частотную характеристику усилителя, генератор ВЧ настраивают на частоту, соответствующую f_мин диапазона приемника, а выходное напряжение устанавливают таким, чтобы стрелка индикатора выхода оказалась примерно в середине шкалы. В том случае, если усилитель НЧ приемника маломощный и напряжение на звуковой катушке громкоговорителя столь мало, что его трудно измерить вольтметром авометра, то в качестве индикатора выхода следует использовать транзисторный милливольтметр. Затем, не изменяя уровень сигнала, частоту генератора постепенно увеличивают и через каждые 50—100 кГц записывают ее значение и напряжение, показываемое индикатором выхода. И так до частоты f _макс приемника. В результате получится таблица, по записям в которой можно построить частотную характеристику усилителя ВЧ. Для этого надо по горизонтальной оси отложить значения частот от f _мин до f_макс, по вертикальной — показания индикатора выхода U_вых, а получившиеся точки соединить плавной линией. Частотная характеристика усилителя ВЧ может быть такой, как та, что изображена на вкладке (кривая 1).

В идеальном случае частотная характеристика должна быть прямой, параллельной горизонтальной оси, что означало бы одинаковое усиление колебаний всех частот. Но на практике так не получается. Причин тому много. Например, из-за того, что с увеличением частоты сигнала усилительные свойства транзисторов ухудшаются, сказывается и изменение с частотой свойств колебательных контуров.

Некоторая неравномерность частотной характеристики будет обязательно, но она практически не скажется на качестве работы приемника. Но если она очень неравномерна, тр и чувствительность приемника в различных участках диапазона будет неодинаковой, В таком случае надо попробовать увеличивать или, наоборот, уменьшать числа витков катушки L3 и дросселя Др 1. Если, например, характеристика имеет подъем на частотах диапазона, близких к частоте f_макс, то числа витков этих элементов придется увеличить, чтобы кривые их резонансных частот сдвинуть в сторону f_мин и, наоборот, если характеристики на высших частотах диапазона опускаются, то числа витков надо уменьшить, чтобы резонансные частоты этих элементов сдвинуть в сторону более высоких частот.

Чтобы узнать, надо ли увеличивать или уменьшать числа витков катушки L3 и дросселя Др 1, следует определить их резонансные частоты. Для определения собственной частоты дросселя Др 1 сигнал генератора ВЧ надо подать на базу транзистора Т2 и, плавно изменяя частоту, следить за показаниями индикатора выхода. В момент совпадения частоты генератора с резонансной частотой дросселя отклонение стрелки индикатора выхода будет максимальным. Резонансную частоту дросселя (на вкладке — кривая 2) узнают по шкале генератора ВЧ.

Для определения резонансной частоты катушки L3 (кривая 3) сигнал генератора ВЧ подают на базу транзистора Т 1, а верхний (по схеме) вывод катушки L4, отключив его от базы транзистора Т2, временно соединяют с конденсатором С7, отпаянным от коллектора транзистора Т2. Второй каскад усилителя исключают для того, чтобы Индуктивность дросселя Др 1 не влияла на резонансную частоту катушки L3.

Надо, однако, иметь в виду, что резонансные частоты катушки L3 и дросселя Др 1 ни в коем случае не должны попадать в полосу частот f_мин —f_макс иначе результирующая частотная характеристика всего усилителя ВЧ будет очень неравномерной.

Причиной спада усиления на высокочастотном участке диапазона могут быть также транзисторы — надо попробовать заменить их транзисторами с большей граничной частотой усиления.

Работа ВЧ тракта характеризует еще и чувствительность приемника. Чтобы приемник обладал максимальной чувствительностью, все каскады должны иметь наибольшие коэффициенты усиления.

Общий коэффициент усиления каскадов ВЧ тракта приемника, собранного по приведенной здесь схеме, сильно зависит от величины связи между катушками L3 и L4 и числа витков катушки L4.

Связь между этими катушками достаточно сильная — ведь они намотаны на одном общем ферритовом тороидальном сердечнике. Поэтому остается только подобрать число витков катушки связи L4. Для этого на базу транзистора Т 1 подают от генератора ВЧ сигнал частотой, лежащей в пределах полосы пропускания усилителя, и замечают показание индикатора выхода. Затем, не изменяя частоты и амплитуды сигнала, а также положения ручки регулятора громкости, увеличивают число витков катушки L4 и одновременно фиксируют показания индикатора выхода. Если выходное напряжение увеличивается, значит коэффициент усиления ВЧ тракта возрастает. Но если он остается практически без изменения или даже уменьшается, то нет смысла увеличивать число витков катушки L4.

Следующий этан — настройка входного контура. При изменении емкости конденсатора С 2 от ее минимального до максимального значения контур должен перестраиваться от f_макс до f_мин частот диапазона приемника. Настройку и укладку его в выбранный диапазон производят также при помощи генератора ВЧ и индикатора выхода. Генератор ВЧ слабо связывают с магнитной антенной приемника. Для этого на ферритовый стержень наматывают 15—20 витков провода ПЭВ-1 или ПЭШО 0,1—0,15 и эту катушку подключают к выходу генератора ВЧ. Стержень такой импровизированной антенны генератора устанавливают соосно со стержнем магнитной антенны приемника.

Сначала генератор ВЧ настраивают на частоту f_мин диапазона приемника (емкость конденсатора С 2 максимальная), а ротор подстроечного конденсатора СЗ ставят в положение средней емкости. Перемещая катушку L1 вдоль ферритового стержня, контур настраивают на частоту генератора по максимальному показанию индикатора выхода. При перемещении катушки от конца стержня к середине уровень сигнала на выходе приемника должен сначала возрастать, а потом, перейдя максимум, спадать. Если показания индикатора выхода только возрастают и резко выраженный максимум не наблюдается, это означает, что индуктивность катушки L1 входного контура мала, надо увеличить число ее витков. И, наоборот, если при перемещении 4 катушки к центру стержня показания индикатора только уменьшаются, значит надо, отмотав несколько витков, уменьшить индуктивность катушки. Точная настройка контура на частоту генератора ВЧ должна отчетливо определяться по максимальному показанию индикатора.

После этого генератор ВЧ перестраивают на максимальную частоту диапазона f_макс, а ротор конденсатора С 2 переводят в положение минимальной емкости. Теперь настройку входного контура на частоту генератора производят подстроечным конденсатором СЗ, также добиваясь максимального показания индикатора выхода. Если с увеличением емкости конденсатора СЗ напряжение на выходе приемника увеличивается, но резонанса нет. т о параллельно ему присоединяют постоянный конденсатор емкостью 5—10 пФ и настройку повторяют.

Может, однако, случиться, что даже минимальная емкость входного контура L1C2C3 окажется слишком большой для настройки его на частоту f_макс В таком случае ротор подстроенного конденсатора СЗ следует поставить в положение минимальной -емкости (а лучше—.включить вместо него подстроечный конденсатор с меньшей начальной емкостью), перестроить генератор и входной контур на минимальную частоту диапазона f_мин и, как описано выше, изменением положения катушки L.I на ферритовом стержне точно настроить контур на эту частоту. После этого, перестроив генератор и приемник на частоту f _макс надо повторить настройку контура на эту частоту конца диапазона подстроенным конденсатором СЗ. И так несколько раз, пока не будут найдены такие положения контурной катушки на ферритовом стержне и ротора подстроенного конденсатора СЗ, при которых конденсатор переменной емкости С 2 будет перестраивать приемник от минимальной до максимальной частот.

Остается подобрать оптимальную связь входного контура с транзистором Т 1 первого каскада усилителя ВЧ — найти такое положение катушки связи L2 относительно контурной, а может быть еще и изменить число ее витков, чтобы чувствительность приемника была наилучшей. Достигается это экспериментальным путем. Чувствительность приемника возрастает по мере сближения катушек и увеличения числа витков катушки связи. Но усиление связи ведет к шунтированию входного контура базовой цепью транзистора первого каскада усилителя ВЧ. ч то ухудшает избирательные свойства контура. Здесь требования чувствительности и избирательности приемника как бы -в ступают в противоречие. Возникает вопрос: следует ли покупать высокую чувствительность ценой значительного ухудшения избирательности? Лучше поступить так: в вечерние часы послушать работу приемника и определить, мешают ли радиоприему соседние по частоте, радиостанции. Если помехи есть, то катушку связи несколько отодвигают от катушки входного контура, а затем, как это было описано выше, входной контур окончательно подстраивают на крайних частотах диапазона.

В заключение полезно снять частотную характеристику всего ВЧ тракта приемника, связав генератор ВЧ с его входным контуром с помощью той же импровизированной антенны. Эта характеристика должна быть примерно такой же, как снятая ранее частотная характеристика усилителя ВЧ.