Блок формирования SSB сигнала

Данный электронный блок служит для формирования однополосного сигнала с использованием электромеханического фильтра. Его можно установить в уже имеющийся у радиолюбителя ламповый трансивер, использовать в новой разработке трансивера или передатчика на транзисторах. В блоке имеется устройство, позволяющее автоматически включать передатчик трансивера от голоса оператора.

Уровень выходного напряжения сформированного SSB сигнала при подаче на вход микрофонного усилителя 3 мВ и нагрузке 1 кОм составляет 300 мВ. Подавление несущей частоты опорного генератора и нерабочей боковой полосы не менее 50 дБ.

Принципиальная схема блока приведена на рис. 1. Сигнал с микрофона поступает на микрофонный усилитель, выполненный на микросхеме МС1, а затем — на вход диодного кольцевого балансного модулятора Д10— Д14. Напряжение опорного генератора несущей частоты 500 кГц подается с катушки связи трансформатора ТрЗ на средний вывод переменного резистора R22 кольцевого балансного модулятора. Этот модулятор позволяет даже без предварительной подборки диодов получить подавление несущей частоты до —30 дБ. Нагрузкой балансного модулятора служит трансформатор промежуточной частоты Тр2, который необходим для согласования кольцевого модулятора с электромеханическим фильтром Ф1. Электромеханический фильтр пропускает верхнюю боковую полосу, нижняя боковая полоса ослабляется фильтром до уровня —50 дБ. Частота опорного генератора выбрана такой, что несущая оказывается в точке характеристики ЭМФ, соответствующей ослаблению —20 дБ относительно максимального уровня. Таким образом подавленная кольцевым балансным модулятором несущая после прохождения через электромеханический фильтр ослабляется дополнительно еще на —20 дБ и общее подавление несущей составляет —50 дБ. Сформированный, однополосный сигнал усиливается однокас-кадным усилителем на транзисторе ТЗ и снимается с вторичной обмотки трансформатора Tpl .

Система автоматического управления передатчиком от голоса оператора работает следующим образом. Сигнал с микрофона усиливается усилителями на микросхемах МС1 и МС2 и поступает на диодные детекторы Д1 и Д2. Время задержки VOX определяется постоянной времени цепей C11R6R9 и C12R7R8, через которые проходит продетектированное напряжение низкой частоты. Время задержки можно изменять, увеличивая или уменьшая емкости конденсаторов СП и С12. Данные на схеме величины емкостей обеспечивают время задержки VOX порядка 1 с.

Сигнал с детектора, имеющий положительную полярность, поступает на инвертирующий вход операционного усилителя МСЗ, сигнал отрицательной полярности подается на неинвертирующий вход этой же микросхемы. К неинвертирующему входу подводится также продетектированное напряжение низкой частоты с выхода приемника. Эта цепь используется для того, чтобы предотвратить случайное включение передатчика при работе с динамическим громкоговорителем, когда при достаточной чувствительности микрофонной цепи не исключена акустическая обратная связь микрофон — динамический громговоритель . С выхода операционного усилителя сигнал поступает на электронные ключи, собранные на транзисторах T1 и Т2.

При отсутствии на входе операционного усилителя МСЗ продетектированного напряжения низкой частоты транзисторы T1 и Т2 закрыты положительным (относительно их эмиттеров) напряжением на выходе операционного усилителя. В результате с точки 4 снимается напряжение +6 В, а с точки 6 напряжение —6 В. Выходные напряжения стабилизированы кремниевыми стабилитронами Д5, Д6 и Д7, Д8. Для других значений напряжений необходимо лишь заменить резисторы R1S и R18 и кремниевые стабилитроны Д5—Д.8. Резисторь подбирают по номинальному току стабилизации стабилитронов.

Когда на вход операционного усилителя подается продетектированное напряжение, транзисторы T1 и Т2 открываются отрицательным напряжением, снимаемым С выхода этого усилителя. С точки 4 снимается напряжение —6 В, а с точки 6 — напряжение +6 В. Выходные напряжения можно использовать для питания соответствующих каскадов на транзисторах или для управления транзисторными ключами, коммутирующими сеточные цепи каскадов на электронных лампах.

Конструкция и детали. Блок собран на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита размером 140 X 60 X 1.5 мм. Допускается использование навесного монтажа. В конструкции применены малогабаритные радиокомпоненты следующих типов: постоянные резисторы — МЛТ; переменные — СПО или СП5-2; конденсаторы постоянной емкости — КМ, электролитические — К50-6, подстроечные — КПК-МП; транзисторы Т1 и Т2 — МП26А можно заменить на МП26Б или МП42, МШ6 с любым буквенным индексом. Транзисторы ТЗ, Т4 — типа КТ315 с любым буквенным знаком. Вместо КТ315 можно поставить КТ306 или КТ312. В конструкции применен электромеханический фильтр типа ЭМФ9Д-500-ЗВ. Возможно применение любого другого фильтра с полосой пропускания 2Af(6 дБ) = 3 кГц, в этом случае необходимо подобрать частоту кварцевого резонатора ПЭ1. В качестве трансформаторов Tpl — ТрЗ использованы катушки от фильтров сосредоточенной селекции радиоприемника Селга-404.

Резонансные катушки трансформаторов Tpl и Тр2 содержат по 55 витков провода ПЭВ-2 0,1, причем отвод не используется, а катушки связи — 24 витка того же провода. Резонансная катушка трансформатора ТрЗ содержит 81 виток провода ПЭВ-2 3 X 0,08, катушка свя-зи — 4 витка провода ПЭВ-2 0,10.

Все катушки помещены в трубчатые сердечники из феррита Ф600 размером 10X7X12 мм и заключены в алюминиевые экраны. Подстройка катушек в резонанс осуществляется подстроечными сердечниками из феррита Ф600 диаметром 2,8 и длиной 14 мм.

Печатная плата блока помещается в экран из листовой латуни толщиной 0,5 мм. Экран изготовляется по размеру платы и снабжен съемной крышкой, дающей свободный доступ к регулировочным элементам блока (переменные резисторы, подстроечные конденсаторы). Все провода, идущие к блоку, пропущены через самодельные проходные изоляторы, запрессованные в отверстия диаметром 3 мм в стенке экрана. Изоляторы пред-ставляют собой тефлоновые втулки диаметром 3 и длиной 5 им, в которых просверливаются отверстия диаметром 0,9 мм. В отверстия с небольшим усилием вставляют отрезки голого медного посеребренного или луженого провода диаметром 1 и длиной 10 мм. К этим проводникам припаивают провода внешних и внутренних цепей блока. Рядом с проходными изоляторами входа микрофонного усилителя (на схеме точка 1) и выхода 500 кГц SSB (точка 8) необходимо расположить лепестки заземления. Подводку к этим точкам следует вести экранированным проводом либо коаксиальным кабелем.

Налаживание. Для настройки блока вполне достаточно обычного авометра и милливольтметра переменного тока с нижним пределом измерения порядка 3 мВ. Чтобы настроить блок более тщательно, необходимы звуковой генератор любого типа, обеспечивающий плавную или скачкообразную перестройку от 200 до 4000 Гц и возможность изменения уровня выходного сигнала от 0 до 10 мВ, и осциллограф, позволяющий просматривать частоты от 200 до 500 кГц. Единственное требование, предъявляемое к звуковому генератору,— это минимально возможный уровень фона, так как чувствительность блока по входу очень велика и при настройке системы VOX возможны ошибки в выставлении уровней регулировки. Автором использовались ампервольтметр Ц-315, милливольтметр ВЗ-4, самодельный звуковой генератор и осциллограф СИ-1.

Прежде всего необходимо тщательно по каскадам проверить правильность монтажа. При этом следует обратить особое внимание на распайку микросхем. После проверки монтажа к блоку подключают источники питания + 12,6 В и —12,6 В с нестабильностью не более ±1 В. Источник питания должен обеспечивать ток не менее 50 мА.

Налаживание блока начинают с микрофонного усилителя. Если у радиолюбителя нет звукового генератора и осциллографа, микрофонный усилитель проверяют, подключив к его входу (точки 1 и 2) микрофон, с которым предполагается эксплуатировать блок. Лучше всего для этой цели подходят микрофоны МД44, МД66-А и МД47 с отключенным согласующим трансформатором. К выходу усилителя параллельно конденсатору С29 подключают милливольтметр переменного тока. Перед микрофоном произносят долгое а-а-а со средней громкостью, при этом стрелка милливольтметра должна отклониться до середины шкалы. Уровень выходного напряжения с микрофонного усилителя не должен превышать 200 мВ. При наличии у радиолюбителя звукового генератора и осциллографа настройка микрофонного усилителя значительно упрощается. Звуковой генератор подключают ко входу микрофонного усилителя, осциллограф — к выходу усилителя после конденсатора С6. Уровень выходного сигнала со звукового генератора устанавливают около 5 мВ и, плавно перестраивая звуковой генератор от 200 Гц до 4000 Гц, просматривают форму и уровень выходного сигнала. При настройке микрофонного усилителя нужно отключить генератор опорной частоты 500 кГц. Для этого достаточно извлечь из панельки кварцевый резонатор ПЭ1 или временно отпаять один вывод резистора R25. Если микрофонный усилитель не работает, то либо неисправна микросхема, либо есть ошибки в монтаже.

После наладки микрофонного усилителя приступают к регулировке генератора опорной частоты 500 кГц. Для этого резистор R25 припаивают на место и проверяют наличие постоянных напряжений на коллекторе и эмиттере транзистора Т4. Милливольтметр или осциллограф подключают к среднему выводу переменного резистора R22. Вращая сердечник трансформатора ТрЗ , добиваются устойчивых колебаний генератора. Если вращением сердечника не удается запустить генератор, нужно подобрать емкость конденсатора С32 так, чтобы резонансная частота трансформатора ТрЗ равнялась 500 кГц. Уровень выходного сигнала генератора должен быть не менее 0,9 В (эффективное значение).

Убедившись в работоспособности генератора и микрофонного усилителя, приступают к настройке по наилучшему коэффициенту передачи трансформатора Тр2 и электромеханического фильтра Ф1, а также усилителя промежуточной частоты (ТЗ). К выходу усилителя промежуточной частоты (точки 8 и 9) подключают нагрузку (резистор сопротивлением 1 кОм) и милливольтметр или осциллограф. В период регулировки усилителя ПЧ на него необходимо временно подать питание +6 В. Для этого нужно соединить перемычкой в,ывод эмиттера транзистора Т2 с минусовым выводом диода Д9; таким образом, на выводы транзистора Т3 будет подано напряжение питания. Проверив наличие постоянных напряжений на выходах транзистора Т3, перед микрофоном произносят громкое а-а-а. Вращая сердечники трансформаторов Tp1 и Тр2 и подстроечные конденсаторы С24 и С25, добиваются максимального уровня выходного однополосного сигнала. После этого накоротко замыкают вход микрофонного усилителя и балансируют диодный кольцевой балансный модулятор переменным резистором R22. Контроль за подавлением несущей частоты осуществляется на выходе усилителя ПЧ милливольтметром или осциллографом. Остаток уровня подавленной несущей частоты должен быть в 100 раз меньше максимального уровня выходного сигнала.

После регулировки каскадов формирования перемычку между эмиттером транзистора Т2 и диодом Д9 убирают и приступают к регулировке системы автоматического управления передатчика голосом оператора (VOX). Для этого вольтметр постоянного тока подключают к точке 4, движок переменного резистора R3 ставят в нижнее, а движок переменного резистора R11 в крайнее левое по схеме положение. При этом вольтметр должен показывать напряжение +6 В. Подключив к входу блока микрофон, произносят любое слово, начинающееся с шипящей буквы, одновременно регулируют порог срабатывания системы переменным резистором R3. Причем необходимо добиться такого положения, чтобы система включалась только при работе с микрофоном, находящимся на расстоянии 10—20 см от оператора, при средней громкости передачи. Контроль срабатывания определяют вольтметром (в момент, соответствующий установке режима Пер. прибор покажет напряжение —6 В).

Для предотвращения проникновения в микрофон звуков от работающей рядом динамической головки в блоке предусмотрена система защиты. Ее регулируют в комплексе аппаратуры, в котором будет использоваться блок. Оператор устанавливает ручки регулировок усиления приемника в оптимальное положение (при котором он обычно работает), выход усилителя НЧ приемника соединяет с точкой 5 блока, к выходу приемника подключает головку динамического громкоговорителя.

Приемник настраивается на сигнал самой мощной в диапазоне станции. Обычно это сделать легко. Микрофон, подключенный к входу блока, подносится на 30— 50 см к динамической головке. При этом система включится на передачу. Вращая движок переменного резистора R11, добиваются, такого положения, при котором система переключится на прием. Когда в канале приемника нет громкой станции, система срабатывает как обычно. При появлении же сильного сигнала следует контрольное слово произнести громче звука, слышимого с головки.