Лампы по-новому. Собираем ламповый приемник с современным управлением — «Хакер»
Ламповые радиоприемники — это не просто источник теплого лампового (в прямом смысле) звука, но и отличное развлечение для энтузиастов и техногиков, которое позволяет эффективно избавляться от избытков свободного времени. Поскольку с эпохи расцвета ламповых приемников прошло уже очень много лет, такие устройства можно осовременить и сделать более высокотехнологичными. В этой статье я подробно расскажу как.
Предыдущий приемник я слушал на протяжении всего коронавирусного карантина. Однако аппетит приходит во время еды, и однажды мне надоело крутить две ручки для настройки на станцию и ориентироваться на пометки, пытаясь поймать нужную частоту. Захотелось удобства: на дворе XXI век. Где индикация частоты, где электронная перестройка, где вот это всё? И тут мне как раз попались под руку индикаторы Z5900!
Приемник в сборе
Постановка задачи
О стабилизации частоты и индикации я уже написал, это понятно.
Эффективно бороться с этим можно только повышением ПЧ, например до стандартного значения 10,7 МГц, а с такой ПЧ уже следует использовать дробный детектор. На том и порешим. В итоге вырисовывается приемник с цифровым гетеродином, индикацией и классическим (почти) ламповым трактом.
Конструкция
Так как будет использована достаточно высокая ПЧ, конструкции следует уделить особое внимание. Монтаж производится на алюминиевом шасси размерами 260 × 70 × 50 мм. Впрочем, корпус можно сделать и побольше, тогда будет меньше возни с плотным монтажом. Корпус наборный и состоит из пяти алюминиевых панелей толщиной 1,2 мм. Панели соединяются между собой алюминиевыми уголками на винтах M3. Лучше, конечно, согнуть из цельного листа п‑образное шасси и прикрутить к нему боковинки, будет и прочнее, и симпатичней, но у меня под рукой не оказалось листогиба.
Мое любимое оргстекло, к несчастью, для аналоговой части совершенно неприменимо, так как лампы греются, а ВЧ‑блоки требуют экранирования. Весь монтаж должен быть выполнен по возможности жестко с минимальной длиной соединений. И самый простой способ выполнить эти требования — манхэттенский монтаж.
Данный вид монтажа напоминает наши макетные платы и методику Жутяева. Детали монтируются на «пятачках», вырезанных из фольгированного гетинакса и приклеенных к шасси, все делается быстро и работает вполне надежно. В качестве «пятачков» я использовал квадратики размером 5 × 5 мм и 10 × 10 мм. Нарезать такие квадратики удобно циркуляркой с фрезой по металлу, ей же можно нарезать алюминий.
warning
Человеческие кости по твердости не слишком отличаются от алюминия. Его циркулярка режет достаточно легко, поэтому, если зазеваться, можно укоротить пару пальцев. Будь внимателен и осторожен.
Сам корпус используется как общий провод, а для более удобной пайки к нему прикручены полосы из медной фольги. Конденсаторы в цепях питания и разделительные конденсаторы должны быть рассчитаны минимум на 200 В при напряжении питания 180 В, а лучше взять еще больший запас.
Отдельного упоминания заслуживают контурные конденсаторы. Дело в том, что при работе лампы заметно нагреваются, а с ними — корпус приемника и, соответственно, конденсаторы в контурах. Из‑за этого частота уплывает. Чтобы такого не происходило, надо использовать конденсаторы с малым температурным коэффициентом емкости (ТКЕ), к таким относятся конденсаторы с диэлектриком NP0. В эту категорию можно отнести и SMD-конденсаторы.
Контурные катушки
Контурные катушки в ламповом супергетеродине — это самый проблемный вопрос. Особенно сейчас, когда электроника отошла от резонансных схем в пользу широкополосных. Тем не менее на Али можно найти каркасы с подстроечниками по очень демократичной цене, и я их уже использовал раньше в КВ‑приемнике.
Поэтому, чтобы не изобретать велосипед, мы их применим и здесь. Что же касается экранов, то их мы изготовим самостоятельно, благо это несложно. Катушка впаивается на небольшую платку из гетинакса, из жести делается небольшая коробочка, и в нее впаивается платка с катушкой. Вместо жести лучше взять медь, но и жесть работает вполне себе неплохо, а главное, она более доступна. В верхней части экрана проделывается отверстие для подстройки катушки.
Контур ПЧ и экранЕсли есть возможность взять каркасы контуров ПЧ от лампового телевизора или приемника, то это тоже очень хороший вариант. Подробнее о катушках мы поговорим при обсуждении УПЧ и детектора. В результате должно получиться что‑то вроде того, что ты можешь увидеть на картинках ниже.
Схема
Блок‑схему супергетеродина мы уже обсудили ранее вдоль и поперек и даже выяснили, почему он «супер». Здесь все будет примерно так же: УВЧ, смеситель, УПЧ, детектор, УНЧ. Ниже представлена схема УКВ‑блока и УПЧ.
УКВ‑блок и УПЧ
УКВ-блок
Исторически сложилось, что в ламповых приемниках УВЧ‑смеситель и гетеродин выполнялся отдельным блоком. Это связано с тем, что УКВ‑часть приемника нуждалась в тщательном экранировании и требовала более качественного монтажа, поэтому промышленности так было удобнее.
Кроме того, там применялся ряд специфических схемотехнических решений, направленных на подавление паразитного излучения в антенну. В нашем случае все проще, поскольку мы используем в качестве гетеродина синтезатор.
УПЧ и преобразователь собраны на лампе 6Н3П, промышленные УКВ‑блоки обычно на ней и собирались. Применение триодов обусловлено их низким уровнем шумов, вместо лампы 6Н3П можно применить 6Н23П или, на худой конец, другой двойной триод. В сети есть примеры использования 6Н1П и даже 6Н2П.
Выход синтезатора 50-омный, поэтому его сигнал удобно подавать в катодную цепь. Для этого катодное сопротивление автосмещения разбивается на две части — 47 Ом для подключения синтезатора и 1 кОм для обеспечения необходимого смещения.
Верхняя часть делителя шунтируется конденсатором. Перестройка контура ПЧ выполняется варикапом BB910. Катушка контура бескаркасная, намотана проводом диаметром 1,5 мм на оправке диаметром 12 мм и содержит четыре витка. Выходной контур ПЧ служит для выделения частоты ПЧ и согласования сопротивления с керамическим фильтром. Контурная катушка содержит двадцать витков провода диаметром 0,2 мм, катушка связи мотается поверх контурной и содержит десять витков того же провода.
В преобразователе для приема необходимого сигнала теоретически можно использовать две частоты гетеродина, выше сигнала на величину ПЧ и ниже на частоту ПЧ. В данном случае инъекция снизу работает гораздо эффективнее, поэтому ее и будем использовать. При приеме мощной станции на выходе преобразователя получается сигнал в несколько милливольт.
Монтаж высокочастотной части выглядит следующим образом.
Монтаж высокочастотной части
УПЧ
УПЧ — это главный блок приемника. Большая часть характеристик определяется именно УПЧ. И в случае ЧМ‑приемника к УПЧ предъявляются противоречивые требования. С одной стороны, нужна полоса пропускания порядка 300 кГц, а с другой стороны, нужны достаточно крутые скаты АЧХ.
Классически эту проблему решали схемами с распределенной селекцией, где в каждом каскаде стоял полосовой фильтр, состоящий из двух слабосвязанных контуров, и это лучший вариант. Однако оказалось, что создать такой фильтр, используя имеющиеся у меня каркасы, достаточно сложно. И главная проблема здесь — регулировка связи между контурами, которая очень сильно влияет на АЧХ. Собственно, из‑за проблемы с плавной регулировкой связи я и отказался от этого решения в пользу схемы с сосредоточенной селекцией, что считается более современным решением. Говоря конкретнее, мы поставим на вход УПЧ керамический фильтр на 10,7 МГц. Этим мы решим проблему крутизны скатов АЧХ и с ходу получим требуемую избирательность по соседнему каналу.
К несчастью, у керамического фильтра низкое входное сопротивление, поэтому его необходимо согласовать с выходным сопротивлением преобразователя частоты. Для этого мы используем индуктивную связь с выходным контуром преобразователя. С согласованием выходного сопротивления проблем нет. Конечно, у керамического фильтра неидеальная АЧХ и достаточно большое затухание сигнала, но это небольшая плата за простоту.
Схема с одиночными контурами — не самое хорошее решение, но она вполне работоспособна. Еще одна проблема связана со склонностью усилителя к самовозбуждению, особенно это касается УПЧ, представленного выше. Из‑за этой неприятной особенности, даже когда самовозбуждение не наблюдалось, АЧХ усилителя менялась в зависимости от прогрева и силы входного сигнала (росло усиление, но заужалась полоса). И это все отражалось на звучании.
Лечилось это тщательной настройкой в прогретом состоянии. Поэтому от схемы с емкостной связью я отказался, и финальная модификация содержит УПЧ с индуктивной связью. В нем получается несколько ниже усиление, зато он гораздо стабильнее в работе.
Схема УПЧ с индуктивной связьюСобственно, фундаментальная проблема с постройкой лампового УПЧ по схеме с сосредоточенной селекцией заключается в том, что на частотах выше пары мегагерц нерезонансные (апериодические) ламповые усилители не работают. И именно поэтому такая проблема у нас не возникала при постройке приемника с низкой ПЧ. Там мы, не мудрствуя лукаво, использовали апериодические каскады.
Здесь такой номер не прокатит, поэтому от контуров уйти не получится. Проще всего собирать резонансный УПЧ на пентодах, это позволит нам не столкнуться с особенностями триодов на высоких частотах. Упрощенная формула расчета коэффициента усиления резонансного каскада на пентоде выглядит как
K = SrQ
где S
— крутизна лампы (МA/В), r
— характеристическое сопротивление контура, Q
— добротность контура.
Реально измеряемый коэффициент усиления выходит заметно ниже, чем предсказывает это выражение. Но для наших прикидок ограничимся лишь этой формулой, из которой очевидно, что лампу лучше взять с крутизной побольше и характеристическое сопротивление побольше. А вот с добротностью сложнее, так как с ростом добротности падает полоса пропускания, поэтому большая добротность нам будет только мешать. Впрочем, ее можно снизить, зашунтировав контур резистором, или использовать взаимно расстроенные контуры.
В итоге после ряда экспериментов я пришел к катушке ПЧ‑контура, содержащей 45 витков провода 0,12 мм и к емкости контурного конденсатора 10 пФ. Характеристическое сопротивление такого контура около 700 Ом, а при шунтировании его резистором в 15 К добротность получается около 10. С таким контуром от одного каскада на лампе 6AU6 (6Ж4П) можно получить усиление около 20 и полосу пропускания около 1 МГц.
Это для УПЧ с емкостной связью. В УПЧ с индуктивной связью катушка мотается в два провода и ее индуктивность оказывается меньше при том же количестве витков (тут мы упираемся в размеры каркаса). Поэтому контурные конденсаторы уже требуются на 33 Р, а характеристическое сопротивление около 400 Ом. Усиление такого каскада получается около 12.
В УПЧ применены японские лампы 6AU6 от NEC, но их смело можно заменить на наши 6Ж4П. Похожих результатов можно достичь с лампами 6Ж1П, 6Ж1Б, 6К4П, 6Ж5П, чуть хуже с 6Ж2П, но надо подобрать номиналы деталей, чтобы выставить паспортный режим.
Если взять лампу покруче, типа 6Ж52П, можно догнать усиление каскада до сотни, но она попалась мне под руку слишком поздно, да и ест она электричества, как три 6AU6. Заморачиваться с АРУ я тоже не стал, особенно учитывая скромный коэффициент усиления УПЧ, а вот ограничитель придется очень даже к месту.
Ограничитель и дробный детектор
Дробный детектор — штука достаточно хитрая, и просто объяснить на пальцах его работу не выйдет. Но этот самый принцип основан на изменении фазы колебаний в двух связанных контурах. Так, при настройке в резонанс во втором контуре фаза смещена на 90°, а при расстройке сдвиг фазы изменяется в большую или меньшую сторону в зависимости от частоты.
Таким образом, складывая исходный (синфазный) сигнал с сигналом, сдвинутым по фазе на угол, пропорциональный изменению частоты исходного сигнала, мы переходим от частотной модуляции к амплитудной. А остальная часть схемы — уже вопрос конкретной реализации. Подробнее об этом можно почитать тут или тут.
На этом принципе работают частотный дискриминатор и дробный детектор. Дробный детектор имеет некоторое преимущество, так как он менее чувствителен к паразитной амплитудной модуляции. Именно его я и применил в приемнике. На рисунке ниже представлена схема ограничителя и дробного детектора.
Дробный детектор и ограничительВообще говоря, ограничитель для дробного детектора необязателен, но с ним получается лучше. Конструктивно детектор выполнен в виде отдельного блока и целиком помещен в экран, в котором имеются отверстия для подстройки контуров. Большинство деталей — в SMD-исполнении, что помогло уменьшить габариты.
Детектор почти в сбореПлата детектораЭкранКатушки выполнены на упоминавшихся ранее сердечниках L4 и содержат 20 витков эмалированного провода 0,2 мм. Катушка L5 мотается поверх L4 и содержит пять витков того же провода. Катушка L6 мотается на отдельном каркасе двойным проводом и содержит 12 + 12 витков. Сами каркасы размещены друг от друга на расстоянии 10 мм.
Диоды 1N34 можно заменить на более аутентичные Д2 или Д9. Как ни странно, несмотря на мои ожидания, с дробным детектором не возникло никаких проблем в настройке, главное — попасть в нужный частотный диапазон, что решается подбором конденсаторов С6 и C7.
Что же касается ограничителя, то он — от обычного усилительного каскада пониженным напряжением на ускоряющем электроде и низким анодным током, что ограничивает амплитуду в анодном контуре. Кроме того, каскад работает без смещения и несколько ограничивает амплитуду входного сигнала за счет сеточного тока.
УЗЧ и блок питания
Усилитель звуковой частоты выполнен по совершенно типовой однотактной схеме на лампе 6Ф5П и полностью повторяет УЗЧ ранее упомянутого приемника с низкой ПЧ. Больше тут, пожалуй, и обсуждать нечего, на тему ламповых однотактных усилителей в сети информации даже больше, чем нужно. Единственное, о чем стоит упомянуть, — это заземление накальной цепи через резисторы: такое решение позволяет подавить фон в 50 Гц.
УЗЧ и БПБлок питания выполнен на трансформаторе ТАН-3, схема совершенно типовая.
Трехламповый супергетеродин Ламповая техника
Трехламповый супергетеродин три радиолампы — это тот минимум, при котором еще можно сконструировать всеволновый приемник с достаточно хорошими параметрами. Описываемый приемник имеет три диапазона: КВ от 19 до 65м, СВ от 187 до 578м и ДВ от 750 до 2000м. Промежуточная частота выбрана 465кгц. Чувствительность приемника в диапазонах СВ и ДВ не хуже 300мкв и на КВ диапазоне — 500мкв. Избирательность по соседнему каналу больше 20дб. Номинальная выходная мощность 0,5ва при коэффициенте нелинейных искажений не выше 10%, чувствительность с гнезд звукоснимателя 120мв.Трехламповый супергетеродин, схема которого приведена на рисунке.
В диапазоне КВ связь с антенной индуктивная (при помощи катушки L1), гетеродин собран по схеме с индуктивной обратной связью. На средних и длинных волнах прием ведется на магнитную антенну, а гетеродин выполнен по схеме с емкостной обратной связью. Переключение диапазонов производится с помощью клавишного переключателя. При этом контуры неработающих диапазонов либо закорачиваются, либо отключаются. Переключатель имеет четыре клавиши, три из которых использованы для включения диапазонов, а четвертая — для выключения приемника. При проигрывании грамзаписи одновременно нажимаются клавиши СВ и ДВ диапазонов. При этом входные контуры оказываются замкнутыми, и прием радиостанций прекращается.
В преобразователе частоты работает лампа 6И1П, гептодная часть которой используется как смеситель, а триодная как гетеродин. С контура L10C21 напряжение ПЧ подводится к управляющей сетке гептодной части лампы Л2, которая используется в двух каскадах приемника: гептодная часть работает усилителем ПЧ, а триодная — предварительным усилителем НЧ. Детектор выполнен на полупроводниковом диоде типа ДГ-Ц4 (ПП1). В качестве сопротивления нагрузки детектора использован потенциометр R7, который одновременно служит регулятором громкости. Оконечный каскад, выполненный на лампе 6П14П, охвачен отрицательной обратной связью, напряжение которой снимается с анода лампы, и через конденсатор С27 и сопротивление R11 подается на управляющую сетку. Выпрямитель приемника собран на плоскостных германиевых диодах ПП2 и ПП3 типа ДГ-Ц27 по схеме удвоения. Конструкция трехламповый супергетеродин.
Трехламповый супергетеродин смонтирован на П-образном алюминиевом шасси размерами 270x125x55 мм. Расположение деталей на шасси показано на рис. 2. Клавишный переключатель установлен в подвале шасси. На нем смонтированы входной и гетеродинный контуры диапазона коротких волн, а также контуры гетеродина длинноволнового и средневолнового диапазонов.В конструкции трехламповый супергетеродин использован клавишный переключатель от приемника «Волна». Можно применить и любой другой клавишный переключатель. Контурные катушки трехламповый супергетеродин намотаны на унифицированных каркасах (например, от приемника «Байкал»). Исключение составляют каркасы катушек магнитной антенны. Они сделаны из плотной бумаги, склеенной в два-три слоя. В таблице приведены даны моточные данные катушек.
При отсутствии готовых каркасов их можно выточить из органического стекла или склеить из плотной бумаги. Настройка контурных катушек производится ферритовыми сердечниками диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм. Для коротковолновых катушек использованы сердечники марки Ф-100, а для остальных контурных катушек и трансформаторов промежуточной частоты — марки Ф-600. Стержень магнитной антенны также ферритовый. Его диаметр 7,8 мм и длина 160 мм.
Трансформаторы ПЧ — самодельные. Основанием трансформатора служит плата, изготовленная из гетинакса, текстолита или другого изоляционного материала толщиной 1,0— 1,5 мм. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 4. Катушки трансформатора намотаны на полистироловых каркасах от трансформаторов ПЧ унифицированных приемников, с обеих сторон к ним приклеены ферритовые шайбы с наружным диаметром 8 мм и толщиной 2 мм. Экраны трансформаторов сделаны из корпусов от электролитических конденсаторов.
Силовой трансформатор трехламповый супергетеродин Тр2 выполнен на сердечнике из пластин типа УШ-19, толщина набора 28 мм. Обмотка 1 имеет 800 витков провода ПЭЛ 0,20, обмотка II — 920 витков провода ПЭЛ 0,25, обмотка III — 900 витков провода ПЭЛ 0,16 и обмотка IV — 59 витков провода 0,81. Выходной трансформатор Тр1 выполнен на сердечнике из пластин типа УШ-12, толщина набора 18 мм. Обмотка I состоит из 1960 витков провода 0,10, а обмотка II — из 84 витков провода 0,51. Пластины сердечника собраны встык с зазором 0,1 мм.
мои творения — LiveJournal
Попросили перетянуть советский блок УКВ-ИП-2А на ФМ диапазон….Выглядит он примерно так:Потратив один выходной, я искал способ расширить перестройку этого блока на ВЕСЬ ФМ диапазон, не вытачивая более мощный латунный сердечник и не трогая контура. Отдам должное Советскому Ламповому Приборостроению , гетеродин сделан на совесть …. игрался как с режимом лампы смесителя-гетеродина , так и с номиналами схемы его обвеса……частота немного менялась то в верх то в низ, НО!!! диапазон перестройки оставался неприклонным 🙂
Мне в голову пришла идея сделать сердечки вариометра двойными , приклеив к штатному латунному сердечнику ферритовую гантельку дросселя из компьютерного БП. Не долго думая порылся в закромах Родины и нашел пару дросселей подходящего размера , выглядят они вот так:
Сняв с этого дросселя все лишнее и откусив лапки получаем желанную гантельку:
Выкручиваем сердечники из вариометра и приклеиваем с торца к ним гантельку , должно получиться что-то похожее:
Когда клей засохнет (я клеил супер клеем ) вкручиваем их на место , а пока сохнет клей , перейдем к «мат части» , т.е. к электрической и монтажным схемам этого укв блока.
А это монтажная схема:
Сами схемы привел только для наглядности, схемы в хорошем качестве, а так же описание самого УКВ блока можно скачать в МРБ (массовая радио библиотека) выпуск 0788 , перейдя по этой ссылочке: http://www.oldradioclub.ru/radio_book/mrb/0701-0800/mrb0788.djvuИтак , приступим к издевательствам на платой (отдать должное, в ходе экпериментов ни одна дорожка не отлетела), и перепаиваиваем номиналы деталей , согласно этой набивке :
После того как заменены номиналы деталей и высохнет клей на сердечниках, собираем все это безобразие в кучу.
Ну а дальше предстоит процесс натройки блока, для этого подключают питание и сердечником гетеродина (в контуре где две катушки, на монтажной схеме он нижний) укладывают диапазон , у меня он получился с новыми сердечниками от 46 до 60 МГц, что в удвоении (смеситель смешивает 2ю гармонику гетеродина) перекрывает весь ФМ диапазон с запасом,а перемещая второй сердечник, добиваются наилучшего качества звучания.Хочу предупредить сразу, поскольку шлици сердечников заклеены гантельками, вращать сердечники придется пальчиками за резьбовой пластиковый хвостовик, а так как блок регулируют во включенном состоянии , есть возможнось получить удар током, будьде осторожы!!!
Возможно, кому то будет интересно или пригодиться в дальнейшем , я расскажу, как я расчитал эту схему :
Номиналы конденсаторов С1,С2,С3 я просто уменьшил в 3 раза, чтобы перенести полосу УВЧ в ФМ диапазон (про это есть статья в РЛ 2000г и её можно найти в интернете). Таким же Макаром я уменьшил номиналы конденсаторов С6 и С7….а вот с конденсатором С8 пришлось повозиться, поскольку эта цепь из 3х конденсаторов балансирует мост УВЧ-Смеситель .
Итак , приступим к расчетам : чтобы узнать пропорции плеч моста , я взял старые «родные» номиналы и вспомнил школьный курс физики про соединение последовательных конденсаторов : С1 * С2 \ С1 + С2 .
Нас интересует отношение С6 + С7 к С7 +С8 , итак считаем 56 * 22 \ 56 + 22 = 1232 \ 78 = 15,7
вторая диагональ 22 * 3,9 \ 22 + 3,9 = 85,8 \ 25,9 = 3,3
а соотношение плеч 15,7 \ 3,3 = 4,75
а поскольку делитель С6 + С7 мы уменьшили в 3 раза, придется пересчитать и его.
18 * 7,5 \ 18 + 7,5 = 135 \ 25,5 = 5,29
ну и зная соотношение плеч получаем 2ю диагональ моста :
5,29 * 4,75 = 25,12
а поскольку ближайший конденсатор 24 пики , я его и поставил.
Артем (UA3IRG)
Приём любительских радиостанций на приёмник Казахстан, доработка
Ламповый радиоприёмник «Казахстан» выпускался с 1963 г. по 1975 г. Петропавловским заводом имени С. М. Кирова. Этот семидиапазонный супергетеродин высшего класса предназначался для радиоузлов проводного вещания взамен устаревшего к тому времени трансляционного приёмника «ТПС-54». За время производства приёмник претерпел несколько модернизаций.
Одновременно на его базе выпускался радиоприёмник «Казахстан-2», который отличался наличием второго гетеродина для приёма телеграфных и однополосных сигналов. Конструкция приёмника рассчитана на непрерывную работу в течение длительного времени. Нередко эти радиоприёмники использовали на своих радиостанциях и радиолюбители-коротковолновики.
Радиоприёмник «Казахстан» хорошо принимает сигналы с AM, но в телеграфном и однополосном режимах проявляются все недостатки диодного детектирования с подмешиванием опорного сигнала, как и в радиоприёмнике Р-311 [1] — «основные принципиальные недостатки этого морально и физически устаревшего способа детектирования SSB-сигнала, отмеченные нашими коллегами ещё полвека назад, в эпоху массового внедрения однополосной связи — диодный детектор выделяет в основном наиболее сильные сигналы несущей, поэтому приём сигналов SSB резко ухудшается, если помеха превышает сигнал от телеграфного гетеродина. А в случае, когда уровень однополосного сигнала превышает напряжение подводимой несущей,
приём становится просто невозможным из-за больших нелинейных искажений. Иными словами, удовлетворительный приём SSB возможен только в довольно узком диапазоне амплитуд входного сигнала.
В результате оптимальный уровень входного сигнала необходимо постоянно подстраивать регулировкой РРУ (которой в «Казахстане» не предусмотрено!) под очередного корреспондента и/или в зависимости от уровня помех по соседнему каналу».
При этом индикатор уровня сигнала приёмника не функционирует, так как полностью блокирован большим уровнем продетектированной несущей. Один из простых способов повысить качество детектирования — применить пассивный ключевой смеситель на полевом транзисторе, управляемый по затвору сигналом опорного гетеродина.
Схема смесителя
Предлагаемый ниже вариант смесителя (рис. 1) обеспечивает комфортный приём любительских станций и требует минимального вмешательства в конструкцию.
Рис. 1. Схема смесителя.
При этом работает и АРУ, и S-метр, разумеется, при полном сохранении основных функций «Казахстана». Опорный генератор применён самодельный, изготовленный по схеме этого узла от приёмника «Казахстан-2». Но может быть и любой другой, обеспечивающий напряжение сигнала не менее напряжения отсечки полевого транзистора (достаточно 2…3 В).
Позиционные обозначения деталей «Казахстана» соответствуют его схеме, а вновь введённых — стандартные. Цифры и буквы в кружках указывают на номер блока и точку, к которой подсоединяется провод.
Транзистор КП307 можно заменить транзисторами BF245, J308-J310, КП302А, КП302Б или КП303 с любым буквенным индексом. Смесительный детектор монтируют на небольшой макетной плате и прикрепляют к плате блока 3 со стороны печатного монтажа на трёх коротких жёстких выводах.
Чтобы исключить наводки на УПЧ, сигнал опорного генератора подводится обязательно экранированным кабелем. Резистор R3, подключённый параллельно регулятору громкости R4-1, убирает излишек усиления в режиме AM иначе даже при минимальном положении регулятора громкости динамическая головка работает слишком громко.
Детектор CW/SSB с кварцевым опорным гетеродином
При приёме сильных сигналов (уровень 59+) на верхних КВ-диапазонах (особенно на 14-18 МГц) наблюдается заметная паразитная частотная модуляция сигнала ГПД, существенно его искажающая (сигнал «подплакивает»).
Многие винят в этом лампу 6141П, считая, что это происходит из-за сильных внутренних межэлектродных связей. Но ведь в других приёмниках 6И1П в подобном включении нормально работает вплоть до частоты 30 МГц! Только не надо заводить на неё АРУ. Достаточно подать на сетку фиксированное смещение -0.7…-1 В, как показано на рис. 2.
Рис. 2. Фиксированное смещение.
Рис. 3. Транзисторный детектор CW/SSB с кварцевым опорным гетеродином.
Чтобы подключить эту цепь без снятия блока 2 УВЧ, верхний по схеме вывод резистора R2-5 (на плате тот, который ближе к панели лампы Л2-1 6К4П) прогреваем паяльником и поднимаем над платой.
К нему навесным монтажом припаиваем элементы R8 и С5 (блокировочный керамический конденсатор). Получается достаточно компактно и жёстко. Второй вывод резистора R8 соединяем коротким проводником с блоком 3.
Рис. 4. Фото внутренностей приемника.
Хочу подчеркнуть важный момент — прежде чем дорабатывать приёмник, надо убедиться в его исправности (или починить-наладить) и подключить внешнюю антенну длиной не менее 10 м
Признаком достаточного усиления (уровня сигнала) будет нормальная работа индикатора 6Е1П в режиме AM. Это значит, что уровень сигнала на детекторе достаточный — порядка нескольких вольт. При этом будет работать и индикация силы сигнала (S-метр) и АРУ.
Но такой уровень сигнала для смесительного детектора — излишне большой, и для обеспечения его линейной работы и получения примерно одинаковой громкости в режимах AM и SSB сигнал дополнительно ослабляется примерно в десять раз. После такого сопряжения уровней сигнала индикация силы сигнала (S-метр) работает в режимах AM/SSB с равным эффектом.
Для примера, у меня с антенной наклонный Виндом 42 м на НЧ-диапа-зонах (80 и 40 метров) индикатор был чаще всего на максимуме, иногда даже зашкаливал (перекрываются секторы).
Сопряжение контуров я не делал, хотя это сделать бы весьма желательно, так как приёмник старый и очень вероятно, что ВЧ-контуры немного расстроены. Но контуры я не подстраивал, а просто подобрал из двух имеющихся комплектов КВ-планок лучший.
Если есть ГСС, то можно не заниматься пробными прослушиваниями эфира, а просто измерить чувствительность вашего экземпляра. На исправном (настроенном) приёмнике в режиме AM при 30 % модуляции чувствительность при отношении сигнал/ шум 10 дБ должна быть не менее 10 мкВ, а в телеграфном режиме — не хуже 1,5. .2 мкВ.
При этом сигнал в динамической головке (телефонах) должен быть не просто еле слышимый, а довольно громкий (я бы сказал очень громкий, если слушать на современную импортную динамическую головку с высоким КПД).
На входе УНЧ (см. рис. 1) установлен делитель на резисторах R3.R5, чтобы можно было пользоваться регулятором громкости, а то он до этого всё время стоял на минимуме.
Мой экземпляр приёмника имеет вполне приличные параметры. В режиме SSB «слышит» порядка 1… 1,5 мкВ и даже на 18 МГц чутко реагирует на подключение антенны — уровень шумов возрастает в несколько раз.
Если в вашей «тумбочке» найдётся кварцевый резонатор на частоту 465 кГц, то лучше, на мой взгляд, опорный гетеродин сделать на транзисторе и разместить непосредственно на плате УПЧ.
В качестве примера — транзисторный детектор CW/SSB с кварцевым опорным гетеродином (рис. 3). Все детали размещены на небольшой макетной плате. Получилось компактно — никаких длинных сигнальных проводов (рис. 4).
Питается генератор от источника анодного напряжения приёмника +250 В, ток потребления — около 1 мА. В качестве VТ1 можно применить любой общецелевой (по отечественной классификации) ВЧ-транзистор с коэффициентом передачи тока базы не менее 100 и допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее 40 В, например, КТ3102А, КТ3102Б, 2N3904, 2SC1815, а в качестве VТ2 — практически любой полевой транзистор КП302, КП303, КП307 или BF245, J308-J310.
Если нет кварцевого резонатора, можно применить катушку от любого контура ПЧ 455/465 кГц, лучше малогабаритную, включённую по любой типовой схеме.
Нет смысла делать именно ламповый генератор — и громоздко, и не экономично. На всякий случай, во избежание путаницы с нумерацией деталей, на сайте [2] выложено описание приёмника «Казахстан», по которому автор ориентировался при переделке.
Сергей Беленецкий (US5MSQ), г. Киев, Украина. Р-11-17.
Литература:
- Беленецкий С. «Р-311 — спортивный приемник». — Радио, 2009, № 11, с. 59, 60; № 12, с. 58,59.
- Приём любительских радиостанций на приёмник «Казахстан». — us5msq.com.ua.
1. Телеграфный гетеродин. Радиоприемники. Радиоэлектроника, схемы радиолюбителям
Если Вы уже освоили телеграфную азбуку, можете послушать радиолюбительский эфир и понаблюдать за связями между коротковолновиками. Наиболее просто это сделать на любительском диапазоне 40 м (7…7,1 МГц), который охватывают многие современные радиовещательные приемники с коротковолновым диапазоном. Правда, сразу услышать «морзянку» не удается. Дело в том, что приемник рассчитан на прием модулированных сигналов по амплитуде, а любительские передатчики излучают «порции» радиочастотных сигналов разной длительности. Настроившись на такую радиостанцию, Вы ничего не услышите в громкоговорителе, реагировать на сигналы будет лишь индикатор настройки (если он есть) приемника.
Чтобы услышать телеграфные сигналы, в приемник следует ввести второй гетеродин — телеграфный. Он представляет собой генератор колебаний с частотой, близкой к промежуточной. Сигнал второго гетеродина подают на один из каскадов тракта промежуточной частоты. В результате смещения обоих сигналов на детекторе выделяется разностный сигнал звуковой часто ты, хорошо слышимый в громкоговорителе. Теперь каждому излучению любительского передатчика будет соответствовать тональный сигнал разности частот тракта ПЧ приемника и телеграфного гетеродина.
Схема одного из вариантов телеграфного гетеродина приведена на рис. Т-7. Гетеродин рассчитан на работу с супергетеродинными приемниками, имеющими промежуточную частоту 465 кГц. Мощности гетеродина достаточно для того, чтобы его вообще не подключать к приемнику, а располагать рядом с ним — на расстоянии до 10 см. Сигнал гетеродина будет поступать на каскады приемника через индуктивные и емкостные связи.
Колебания в гетеродине возникают из-за положительной обратной связи между коллекторной и базовой цепями транзистора. Она, в свою очередь, образуется катушкой индуктивности L1, связанной индуктивно с L2, и конденсатором С1. Режим работы транзистора по постоянному току задается резистором.
В гетеродине можно использовать любой маломощный транзистор любой структуры со статическим коэффициентом передачи тока не ниже 20. При использовании транзистора структуры n-p-n придется изменить полярность подключения источника питания.
Катушки намотаны на каркасе унифицированного регулятора размера строк (РРС) от телевизоров устаревших моделей (например, «Рубин-102»), Имеющуюся обмотку используют в качестве катушки L2, a L1 наматывают поверх нее примерно в середине — 30 витков провода ПЭВ-1 0,15…0,3. При отсутствии РРС можно воспользоваться тюбиком от губной помады и намотать катушки на нем: L2 должна содержать 300 витков провода ПЭВ-1 0,3, размещенных внавал по всей поверхности тюбика, L1 — 30 витков такого же провода. В подвижную часть тюбика вместо помады вставляют отрезок ферритового стержня с магнитной проницаемостью 400 или 600. Как и в РРС, при вращении ручки тюбика будет изменяться индуктивность катушки L2, а значит, перестраиваться частота телеграфного гетеродина.
Источник питания — два элемента 316, соединенные последовательно. Выключатель питания — тумблер, конденсатор — КТК, резистор — МЛТ-0,125.
Для размещения деталей гетеродина подойдет небольшая коробка (рис. Т-8) из изоляционного материала. К съемной стенке крепят РРС, выключатель питания и перегородку с установленными на ней элементами. К перегородке удобно прикрепить планку с металлическими лепестками и на планке разместить транзистор, резистор и конденсатор.
Налаживать изготовленный гетеродин лучше всего с осциллографом. Его подключают через конденсатор небольшой емкости к выводам эмиттера и коллектора транзистора. При включении гетеродина на экране осциллографа должны наблюдаться колебания. Если их нет, следует изменить полярность подключения выводов катушки L1. При использовании транзистора с малым коэффициентом передачи может понадобиться уменьшить сопротивление резистора. Добившись надежной работы гетеродина, подбирают его частоту около 465 кГц вращением ручки РРС. Контроль частоты ведут по меткам осциллографа или с помощью фигур Лиссажу (в этом случае понадобится, естественно, высокочастотный генератор).
Затем проверяют гетеродин в работе. Настроив приемник на какую- либо вещательную радиостанцию, подносят к нему гетеродин и вращают ручку РРС. В одном из положений ручки в громкоговорителе приемника раздастся свист — сигнал биений частоты гетеродина и промежуточной. Ручку оставляют в таком положении, при котором частота этого сигнала равна примерно 1 кГц. При расстройке приемника в сторону от частоты радиостанции свист должен пропадать. В таком положении можно принимать любительские радиостанции, работающие в диапазоне 40 м телеграфом. Наилучшее расстояние между гетеродином и приемником подбирают экспериментально.
Возможно, Вы пожелаете встроить второй гетеродин в радиоприемник. Тогда его можно собрать по несколько иной схеме, приведенной на рис. Т-9. Генерация возникает из-за связи между коллекторной и эмиттерной цепями транзистора через конденсатор С4. Частоту колебаний определяет контур C3L1.
Транзистор может быть любым из серий МП39—МП42 с коэффициентом передачи тока не менее 40. В качестве L1 следует использовать катушку контура ПЧ вещательного радиоприемника. Конденсаторы С1, С2 — МБМ, СЗ и С4 — КСО, КТК. Источник питания — любой гальванический элемент (316, 332, 343, 373), выключатель питания — любой конструкции. Если гетеродин будет использоваться с транзисторным радиоприемником, его можно питать от источника приемника cнизив с помощью делителя напряжение до 1,5…3 В.
Все детали гетеродина следует смонтировать на плате из изоляционного материала и расположить ее вблизи каскадов усилителя ПЧ. Выключатель можно расположить на задней стенке приемника.
Налаживание гетеродина сводится к подстройке его на заданную частоту подбором конденсатора СЗ и вращением подстроечника катушки. Контролировать колебания можно, как и в предыдущем случае, с помощью осциллографа, подключенного к коллектору транзистора и общему проводу (плюсовой вывод источника питания). Этими же деталями устанавливают наиболее приятную тональность сигналов.
Схема — ламповый генератор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4
Схема — ламповый генератор
Cтраница 4
На рис. 497 представлена широко распространенная в практике схема лампового генератора с промежуточным колебательным контуром, индуктивной обратной связью и параллельным включением ламп к источникам питания. [47]
На рис. 18 — 29 дана одна из схем лампового генератора для индукционного нагрева. Частота переменного тока генератора определяется настройкой в резонанс контура 1 в анодной цепи. Обратная связь на сетку лампы осуществляется через обмотку 2 трансформатора. Индуктор 4 включается на зажимы обмотки 3 трансформатора. [49]
Рассмотрим одну из распространенных схем блокинг-генерато-ра ( рис. 135 а) — схему лампового генератора с трансформаторной обратной связью. Так как трансформатор имеет сердечник из ферромагнитного материала, то обратная связь между цепями анода и сетки очень сильная. Для получения сеточного смещения в цепь сетки лампы включена цепочка с, Сс. Такая схема работает в режиме автоколебаний, но в отличие от генератора синусоидальных колебаний возбуждается не непрерывно, а периодически. Процесс самовозбуждения имеет лавинообразный характер. [50]
В рассмотренной схеме обратная связь обеспечивается взаимной индуктивностью катушек LK и Lc. Поэтому данная схема называется схемой лампового генератора с самовозбуждением с индуктивной обратной связью. Генераторы с самовозбуждением часто называются автогенераторами. [52]
Рассматривая процесс на малом участке характеристики, который принимается линейным, получаем линейные уравнения; следовательно, можем, воспользоваться операторным методом. На рис. 4 — 11 изображена схема лампового генератора, в которой лампа заменена ее эквивалентной схемой. [53]
Рассматривая процесс на малом участке характеристики, который принимается линейным, получаем линейные уравнения; следовательно, можем воспользоваться операторным методом. На рис. 4 — 12 изображена схема лампового генератора, в которой лампа заменена ее эквивалентной схемой. [54]
Рассматривая процесс на малом участке характеристики, который принимается линейным, получаем линейные уравнения; следовательно, можем воспользоваться операторным методом. На рис. 4 — 11 изображена схема лампового генератора, в которой лампа заменена ее эквивалентной схемой. [55]
Одной из разновидностей генераторов несинусоидальных ( релаксационных) колебаний является блокинг-генератор. Схема его ( рис. 244, а) является схемой лампового генератора с трансформаторной обратной связью. Форма колебаний, создаваемых блокинг-генератором, зависит от параметров схемы и может быть разнообразной. Это могут быть почти синусоидальные колебания, прерывистые колебания, прямоугольные импульсы с крутым фронтом. [56]
Допустим, что ток через лампу проходит либо непрерывно, либо в виде импульсов. Посмотрим, как в этих случаях выглядят токи и напряжения в схеме лампового генератора. Они отложены на рис. 6.12. Под действием этих напряжений через лампу пройдет ток ( его значение пока еще не известно), 1-я гармоника которого вызовет появление синусоидального напряжения на контуре. [57]
На рис. 936 показан схематически гептод-преобразователь старого типа. Сетки / и 2 вместе с катодом работают как триод в схеме маломощного лампового генератора, называемого гетеродином. Следовательно, сетка / является управляющей, а сетка 2 служит анодом гетеродина. Сетки 3 и 5 — экранирующие, причем сетка 5 — обычная экранирующая, как у тетрода, а сетка 3 служит для устранения емкостной связи между цепями управляющих сеток. Подобный гептод-преобразователь представляет собой как бы тетрод, в который добавлэны две сетки, образующие вместе с катодом триод, и еще одна экранирующая сетка, отделяющая триодную часть от тетродной. Обе эти части лампы имеют общий электронный поток. Последняя выпущена в малогабаритной серии для батарейного питания. [58]
Уравнение (6.17) связывает аналитической зависимостью анодный ток с напряжениями на сетке и аноде. Как мы увидим в дальнейшем, эта зависимость позволила построить простую и наглядную приближенную теорию колебаний в схеме лампового генератора. [59]
В зависимости от предъявляемых требований применяются ламповые генераторы с самовозбуждением или с независимым возбуждением. Генератор с независимым возбуждением является по существу мощным усилителем колебаний, генерируемых маломощным источником, так называемым возбудителем, в качестве которого почти всегда применяется ламповый генератор С само — 8.1. Схема лампового генератора с не-возбуждением. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5
Простой ламповый приемник. Ламповый регенеративный детектор FM диапазона. Краткие технические характеристики
Схема простого КВ приемника наблюдателя на любой радиолюбительский диапазон
Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ “
Сегодня мы рассмотрим очень простую, и в тоже время обеспечивающую неплохие характеристики схему – КВ приемник наблюдателя – коротковолновика
.
Схема разработана С. Андреевым. Не могу не отметить, что сколько я не встречал в радиолюбительской литературе разработок этого автора, все они были оригинальны, просты, с прекрасными характеристиками и самое главное – доступны для повторения начинающими радиолюбителями.
Первый шаг радиолюбителя в стихию обычно всегда начинается с наблюдения за работой других радиолюбителей в эфире. Мало знать теорию радиолюбительской связи. Только прослушивая любительский эфир, вникая в азы и принципы радиосвязи, радиолюбитель может получить практические навыки в проведении любительской радиосвязи. Эта схема как раз и предназначена для тех кто хочет сделать свои первые шаги в любительской связи.
Представленная схема приемника радиолюбителя – коротковолновика очень проста, выполнена на самой доступной элементной базе, несложная в настройке и в тоже время обеспечивающая хорошие характеристики. Естественно, что в силу своей простоты, эта схема не обладает “сногсшибательными” возможностями, но (к примеру чувствительность приемника около 8 микровольт) позволит начинающему радиолюбителю комфортно изучать принципы радиосвязи, особенно в 160 метровом диапазоне:
Приемник, в принципе, может работать в любом радиолюбительском диапазоне – все зависит от параметров входного и гетеродинного контуров. Автор этой схемы испытывал работу приемника только для диапазонов 160, 80 и 40 метров.
На какой диапазон лучше собрать данный приемник. Чтобы это определить, надо учесть в каком районе вы проживаете и исходить из характеристик любительских диапазонов.
()
Приемник построен по схеме прямого преобразования. Он принимает телеграфные и телефонные любительские станции – CW и SSB.
Антенна. Работает приемник на несогласованную антенну в виде отрезка монтажного провода, который можно протянуть под потолком комнаты по диагонали. Для заземления подойдет труба водопроводной или отопительной системы дома, которая подключается к клемме Х4. Снижение антенны подключается к клемме Х1.
Принцип работы.
Входной сигнал выделяется контуром L1-C1, который настроен на середину принимаемого диапазона. Затем сигнал поступает на смеситель, выполненный на 2-х транзисторах VT1 и VT2, в диодном включении, включенных встречно-параллельно.
Напряжение гетеродина, выполненного на транзисторе VT5, подается на смеситель через конденсатор С2. Гетеродин работает на частоте в два раза ниже частоты входного сигнала. На выходе смесителя, в точке подключения С2, образуется продукт преобразования – сигнал разности входной частоты и удвоенной частоты гетеродина. Так как величина этого сигнала не должна быть более трех килогерц (в диапазон до 3-х килогерц укладывается “человеческий голос”), то после смесителя включен ФНЧ на дросселе L2 и конденсаторе С3, подавляющий сигнал частотой выше 3-х килогерц, благодаря чему достигается высокая избирательность приемника и возможность приема CW и SSB. При этом, сигналы АМ и FM практически не принимаются, но это и не очень важно, потому, что радиолюбители в основном используют CW и SSB.
Выделенный НЧ сигнал поступает на двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах VT3 и VT4, на выходе которого включаются высокоомные электромагнитные телефоны типа ТОН-2. Если у вас есть только низкоомные телефоны, то их можно подключать через переходной трансформатор, к примеру от радиоточки. Кроме того, если параллельно С7 включить резистор на 1-2 кОм, то сигнал с коллектора VT4 через конденсатор емкостью 0,1-10 мкФ можно подать на вход любого УНЧ.
Напряжение питания гетеродина стабилизировано стабилитроном VD1.
Детали.
В приемнике можно использовать разные переменные конденсаторы: 10-495, 5-240, 7-180 пикофарад, желательно, чтобы они были с воздушным диэлектриком, но подойдут и с твердым.
Для намотки контурных катушек (L1 и L3) используются каркасы диаметром 8 мм с резьбовыми подстроечными сердечниками из карбонильного железа (каркасы от контуров ПЧ старых ламповых или лампово-полупроводниковых телевизоров). Каркасы разбираются, разматываются и от них спиливается цилиндрическая часть длиной 30 мм. Каркасы устанавливаются в отверстия платы и фиксируются эпоксидным клеем. Катушка L2 намотана на ферритовом кольце диаметром 10-20 мм и содержит 200 витков провода ПЭВ-0,12 намотанных внавал, но равномерно. Катушку L2 можно также намотать на сердечнике СБ а затем поместить внутрь броневых чашек СБ склеив их эпоксидным клеем.
Схематическое изображение крепления катушек L1, L2 и L3 на плате:
Конденсаторы С1, С8, С9, С11, С12, С13 должны быть керамическими, трубчатыми или дисковыми.
Намоточные данные катушек L1 и L3 (провод ПЭВ 0,12) номиналы конденсаторов С1, С8 и С9 для разных диапазонов и используемых переменных конденсаторах:
Печатная плата сделана из фольгированного стеклотекстолита. Расположение печатных дорожек – с одной стороны:
Налаживание.
Низкочастотный усилитель приемника при исправных деталях и безошибочном монтаже в налаживании не нуждается, так-как режимы работы транзисторов VT3 и VT4 устанавливаются автоматически.
Основное налаживание приемника – налаживание гетеродина.
Сначала нужно проверить наличие генерации по наличию ВЧ напряжения на отводе катушки L3. Ток коллектора VT5 должен быть в пределах 1,5-3 мА (устанавливается резистором R4). Наличие генерации можно проверить по изменению этого тока при прикосновении руками к гетеродинному контуру.
Подстройкой гетеродинного контура надо обеспечить нужное перекрытие гетеродина по частоте, частота гетеродина должна перестраивается в пределах на диапазонах:
– 160 метров – 0,9-0,99 МГц
– 80 метров – 1,7-1,85 МГц
– 40 метров – 3,5-3,6 МГц
Проще всего это сделать, измеряя частоту на отводе катушки L3 при помощи частотомера, способного измерять частоту до 4 МГц. Но можно воспользоваться и резонансным волномером или генератором ВЧ (методом биений).
Если вы пользуетесь генератором ВЧ, то можно одновременно настроить и входной контур. Подайте на вход приемника сигнал от ГВЧ (расположите провод, подключенный к Х1 рядом с выходным кабелем генератора). Генератор ВЧ надо перестраивать в пределах частот в два раза больших, чем указано выше (например, на диапазоне 160 метров – 1,8-1,98 МГц), а контур гетеродина подстроить так, чтобы при соответствующем положении конденсатора С10 в телефонах прослушивался звук частотой 0,5-1 кГц. Затем, настройте генератор на середину диапазона, настройте на нее приемник, и подстройте контур L1-C1 по максимальной чувствительности приемника. Также по генератору можно откалибровать шкалу приемника.
При отсутствии генератора ВЧ входной контур можно настроить принимая сигнал радиолюбительской станции работающей как можно ближе к середине диапазона.
В процессе настройки контуров может потребоваться корректировка числа витков катушек L1 и L3. конденсаторов С1, С9.
Тема ретро приемников, в частности регенеративных, всеобъемлюще и очень плодотворно развивается на многих сайтах и в свое время очень заинтересовала и меня. В результате возникла мысль сделать простой, но многодиапазонный, одноламповый регенератор, который можно в последующем «малой кровью» преобразовать в не сложный, но тоже многодиапазонный, супергетеродин, применяя при этом минимум не дефицитных деталей.
Предлагаю вашему вниманию очень простую и прекрасно работающую на КВ схему однолампового регенеративного приемника на двойном триоде 6Н2П.
Принципиальная схема
приведена на рис.1. Мной было опробовано несколько вариантов простых одноламповых регенератора и представленный здесь, на мой взгляд, лучший по многим критериям и достоин для повторения.
За основу была взята замечательная свой простотой и изяществом конструкция В.Егорова «Простой коротковолновый приемник»(Радио,1950,№3). После испытаний этого приемника, его схема была немного доработана
— введены ООС в во второй каскад и усилена в первом (собственно регенераторе). Это стало возможно благодаря использованию специфической особенности триодов — относительно большой проницаемости или, если угодно, существенного влияние анодной нагрузки на сетку-катод, поэтому анодные резисторы большого сопротивления создают достаточно большую «внутреннюю» ООС, эквивалентную внесению в катод сопротивления = Ra/u, в нашем случае это 47кОм/100=470 ом, что и обеспечивает высокую стабильность выбранного режима. Вторая «функция» катодного смещения в УНЧ — сместить рабочую точку на линейном участке ВАХ так, чтобы не было ограничения — тоже не актуально, т.к. у нашего регенератора сигнал по входу УНЧ очень мал (не более десятков мВ).
— Убрано высокое напряжение с головных телефонов (как-то жутковато осознавать, что на голову подается 200В).
— Переходные и блокирующие емкости теперь выполняют фукции однозвенных ФНЧ и ФВЧ и выбраны так, чтобы обеспечить полосу примерно 300-3000Гц.
— двухступенчатый аттенюатор позволил не только обеспечить нормальную работу приемника с любой, в т.ч. полноразмерной, антенной, но и обеспечил очень мягкий подход к регенерации (в оригинале он был жестковат, что не позволяло реализовать высокую чувствительность).
В результате приемник обладает высокой стабильностью (на двадцатке держит SSB станцию полчаса/час, а на восьмидесятке — вот уже более 5 часов слушаю группу станций без какой-либо подстройки!) и чувствительностью (порядка нескольких мкВ — как измерить точнее пока не придумал – hi!), хорошей повторямостью (благодаря ООС его параметры мало зависят от разброса характеристик ламп) и очень простым управлением — при большой перестройке по частоте, или после переключения диапазонов, аттенюатор ставлю в среднее положение, потенциометром R3 добиваюсь начала генерации (легкий щелчок в телефонах) и все, потом как правило пользуюсь только двумя ручками — настройкой (КПЕ) и аттенюатором — при указанном на схеме включении он фактически универсальный регулятор — одновременно регулирует и ослабление и порог генерации.
Особенности конструкции
видны на фото.
В качестве экранированного корпуса использован корпус от старого компьютерного БП. Как видно, на шасси было заранее предусмотрено место под вторую лампу. Питание накала стабилизировано. Головные телефоны электромагнитные, обязательно высокоомные (с катушками электромагнитов индуктивностью примерно 0,5Гн и сопротивлением по¬стоянному току 1500…2200 Ом), например, типа ТОН-1, ТОН-2, ТОН-2м, ТА-4, ТА-56м. КПЕ лучше применить с воздушным диэлектриком. В зависимости от пределов изменения его ёмкости и индуктивности вашей катушки для получения требуемых диапазонов величины растягивающих конденсаторов вероятно придётся пересчитать при помощи простой программки KONTUR3C_ver. by US5MSQ . Для исключения шорохов и потрескивания обе секции КПЕ включены последовательно, а ротор вместе с корпусом КПЕ должны быть изолированы от шасси (своеобразный диф.КПЕ). Для не очень высоких частот можно и не заморачиваться с изоляцией КПЕ, но в сущности это очень просто сделать — я потратил на изготовление кронштейна из гетинакса полчаса — со всеми перекурами (hi!).
Несмотря на то, что в принципе регенератор сможет работать (т.е. полностью регенерировать контур) практически с любой катушкой, желательно, чтобы катушка индуктивности обладала максимально возможной конструктивной добротностью – это позволит при тех же результатах применить меньшее включение лампы в контур, и, соответственно, снизить её дестабилизирующее влияние (как её самой, так и опосредованно через неё всей остальной схемы и источников питания). Поэтому катушку лучше намотать на каркасе достаточно большого диаметра или, что ещё лучше, на кольце Amidon (например T50-6, T50-2, T68-6, T68-2 и т.п.).
Число витков для получения указанной индуктивности можно посчитать по любой программе, например, для обычных каркасов удобна программа COIL 32
, а для колец Amidon — mini Ring Core Calculator
. Расположение отвода для начала можно взять от 1/5…1/8 (для обычных каркасов) до 1/10…1/20 (для Amidon) числа витков контурной катушки.
По поводу замены возможной лампы.
В этой схеме бОльшее значение имеет коэффициент усиления «мю», ну и малое токопотребление 6Н2П тоже приятно — можно поставить эффективный RC фильтр по цепи анодного питания без громоздких дросселей или электронных фильтров/стабилизаторов — именно так сделано у меня и никакого фона в наушниках. Поэтому лучшей заменой будет 6Н9С. Впрочем, можно применить любые двойные триоды (6П1П, 6Н3П и т.п.) без корректировок схемы и почти без ущерба (будет немного меньше (раза в 2) усиление по НЧ). С другой стороны, при большем анодном токе и крутизне лампт можно вместо высокоомных наушников поставить выходной трансформатор и применить более доступные современные низкоомные с большой чувствительностью.
О питании регенератора.
Вопрос — нужно ли стабилизировать напряжения питания (накальное и анодное) лампового регенератора часто возникает на разных ветках формумов и ответы на него часто дают самые противоречивые — от ничего не надо стабилизировать и выпрямлять (и так мол, все прекрасно работает) до обязательного применения полностью автономного, аккумуляторного питания.
И как это не удивительно, но справедливы высказывания и тех и других(!), важно только помнить основные критерии (или если угодно, требования), которые предъявляют к регенератору и те, и другие авторы. Если основное – это простота конструкции, то к чему заморачиваться со стабилизацией питания? Регенераторы 20-50х годов (а это сотни (!) разных конструкций), сделанные по такому принципу, прекрасно работали и обеспечивали вполне приличный приём, особенно на радиовещательных диапазонах. Но как только поставим во главу угла чувствительность, а она, как известно, достигает максимума на пороге генерации — крайне неустойчивой точки, на которую влияют многочисленные внешние изменения параметров, причем колебания напряжения питания одни из самых весомых, то и ответ очевиден: если хотите получить высокие результаты — напряжения питания надо стабилизировать.
Схема простого двухлампового супергетеродина
приведена на рис.2. Это четырехдиапазонный приемник, причем на 80м он — прямого усиления (пентод VL1.2 работает как развязывающий УВЧ). А на остальных – супергетеродин с кварцованным гетеродином и переменной ПЧ. Гетеродин, выполненный на триоде VL1.1 и стабилизированный всего одним не дефицитным кварцем 10,7Мгц, работает на 40м и 20м на основной гармонике кварца, а на 10м диапазоне на третьей его гармонике 32,1МГц. Шкала механическая шириной 500кГц на диапазонах 80 и 20м -прямая, а 40 и 10 – обратная (подобно применённой в UW3DI). Чтобы обеспечить указанные на схеме диапазоны частот, диапазон перестройки регенеративного приемника, выполняющего в данном случае роль тракта ПЧ, регенеративного детектора и УНЧ, выбран равным 3,3-3,8 Мгц.
При приёме в телеграфном (автодинном) режиме чувствительность (при с/шум=10дБ) получилась порядка 1 мкВ(10м), 0,7 (на 20 и 40М) и 3 мкВ (80м).
ПДФ двухконтурный спроектирован по упрощенной схеме (всего на двух катушках) т.о., что обеспечивает максимальную чувствительность на 10 м, а на 80м — повышенное затухание, чем уменьшается и некоторая избыточность усиление на этом диапазоне. Данные катушек приведены там же на принципиальной схеме. Монтаж навесной, хорошо виден на фото. Требования к нему стандартные – максимальная жёсткой крепления и минимальная длина ВЧ проводников.
Настройка тоже достаточно проста и стандартна. После проверки правильности монтажа и режимов по постоянному току переключаемся на диапазон 80м и по описанной выше методике настраиваем регенеративный приемник. Для укладки его диапазона частот подключаем ГСС через разделительную емкость прямо на сетку (вывод 2) VL1.2. Затем к настройке ПДФ 80м диапазона, для чего переключаем ГСС на антенный вход, выставляем на нём среднюю частоту диапазона 3,65 МГц. Переводим регенератор в режим генерации (автодинный режим) и подстраивая КПЕ, находим сигнал ГСС. Сердечниками катушек подстраиваем ПДФ по максимуму сигнала. На этом настройка 80м диапазона закончена и сердечники катушек больше не трогаем. Далее проверяем работу гетеродина. Подключив к катоду (вывод 7) VL1.2 для контроля уровня напряжения гетеродина ламповый вольтметр переменного тока (если нет промышленного, можно применить простейший диодный пробник, подобно описанный в ) или осциллограф с полосой пропускания не менее 30 МГц с малоемкостным делителем (высокоомным пробником), в крайнем случае – подключить его через малую (3-5 пФ) емкость.
Переключившись на диапазоны 40 и 20м проверяем наличие переменного напряжения уровнем порядка 1-2 Вэфф. Затем включам 10м диапазон и подстройкой С1 добиваемся максимального напряжения генерации – оно должно быть примерно такого же уровня.
Затем продолжаем настройку ПДФ, начиная 10м диапазона, для чего переключаем ГСС на антенный вход, выставляем на нём среднюю частоту диапазона 28,55 МГц. Переводим регенератор в режим генерации (автодинный режим) и подстраивая КПЕ, находим сигнал ГСС. И триммерами С8,С19 (сердечниками катушек не трогаем!) подстраиваем ПДФ по максимуму сигнала. Аналогично настраиваем диапазоны 20 и 40 м, для которых соответственно средние частоты диапазонов будут 14,175 и 7,1 Мгц, а триммеры подстройки С7,С15 и С6,С13.
При желании громкоговорящего приема приемник можно дооснастить усилителем мощности, выполненном по стандартным схемам на лампах 6П14П, 6Ф3П. 6Ф5П. Некоторые из коллег при изготовлении этого приемника проявили настроящее мастерство.
Добротно сделан и красив приемник в исполнении Павла (ник Паша
Мегавольт
) — см. фото.
А
находится приемник с чертежом печатной платы в исполнении LZ2XL,LZ3NF
.
Часто задают вопрос о подключении к этому приемнику цифровой шкалы. Я бы не стал вводить туда цифровую шкалу — во первых, механическая шкала достаточно простая, калибровка стабильная, ее достаточно провести только на одном 80м диапазоне, а на остальных разметка рисуется с простым пересчетом по измеренной частоте генератора подставки. А во вторых, сама цифровая шкала при неудачном раскладе может стать источником помех, т.е. надо будет хорошо продумать конструкцию и, вероятно, ввести экранировку как минимум катушки регенератора (чувствительность-то у него — единицы мкВ!), а возможно еще и самой шкалы.
Если все же ее вводить, то сделать это лучше всего так
— генератор гетеродина через истоковый повторитель на КП303 (КП302,307 или импортные BF245, J310 и т.п.) затвором через резистор 1 кОм прямо на вывод 7 VL1
— регенератор в зависимости от регулировки ПОС может иметь очень малое напряжение на контуре (десятки мВ), поэтому для сигнала регенератора потребуется не только развязка, но и усиление. Лучше всего это сделать на двухзатворнике типа КП327 или импорте (BF9xx), включенном по стандартной схеме (смещение на 2м затворе сделать +4в) и нагруженном на резистор 1 кОм в стоке. Первый затвор через развязывающий резистор 1кОм подключаем к выводу 3 VL2.
P.S. Через пару лет после изготовления достал с дальней полки этот двухламповый супер, сдул пыль и включил — работает, да так приятно, что за два вечера ненавязчивых наблюдений на каждом из нижних диапазонов (80 и 40м) были приняты сигналы из всех 10 районов бывшего СССР.
Конечно ДД и селективность по соседу низковаты, но в первом случае помогает плавный аттенюатор, а втором -немного сужение полосы пропускания (ручка регенерация), более кардинально — переход на менее заселенную частоту (hi!), и тем не менее даже на перенаселенных участках диапазонов удается, как минимум, принять основную информацию. Но основное его достоинство (кроме простоты конструкции) — очень хорошая стабильность частоты, можно часами слушать станции без подстройки причем это с равным успехом не только на нижних, но и 10м диапазоне!
Перемерял чувствительность — при с/шум=10дБ соответствует приведенному выше, а если привязываться к выходному сигналу уровнем 50мВ (уже достаточно громкий сигнал на наушниках ТОН-2), но получилось так,
Самодельные КВ приемники (короткой волны) производятся на базе резисторных коммутаторов. Многие модификации включают в себя проводной переходник и оснащаются усилителями. Стандартная схема имеет стабилизаторы повышенной частотности. Для настройки каналов применяются регуляторы с подкладками.
Также надо отметить, что приемники отличаются между собой по проводимости и частотности тетродов. Для того чтобы детально разобраться в этом вопросе, надо рассмотреть схемы наиболее популярных приемников.
Устройства низкой частоты
Схема самодельного КВ приемника включает в себя управляемый модулятор, а также набор конденсаторов. Резисторы для устройства подбираются на 4 пФ. У многих моделей имеются контактные триоды, которые работают от преобразователей. Также надо отметить, что схема приемника включает в себя только однополюсные трансиверы.
Для настройки каналов применяются регуляторы, которые устанавливаются в начале цепи. Некоторые модели делаются только с одним переходником, а разъем под них подбирается линейного типа. Если рассматривать простые модели, то у них используется сеточный усилитель. Он работает при частоте 400 МГц. Изоляторы устанавливаются за модуляторами.
Ламповые модели высокой частоты
Самодельные ламповые КВ приемники высокой частоты включают в себя контактные преобразователи и датчики с низкой проводимостью. Некоторые специалисты положительно отзываются о данных устройствах. В первую очередь они отмечают возможность подключения трансиверов. Триггеры под модификации подходят контроллерного типа. Наиболее часто встречаются устройства с полупроводниковыми резисторами.
Если рассматривать стандартную схему, то компаратор имеется регулируемого типа. Резисторы на выходе устанавливаются с емкостью не менее 3.4 пФ. Проводимость при этом не опускается ниже отметки 5 мк. Регуляторы устанавливаются на три или четыре канала. В большинстве приемников используется только один фазовый фильтр.
Импульсные модификации
Импульсный самодельный КВ приемник на любительские диапазоны способен работать при частоте 300 МГц. Большинство моделей складываются с контактными стабилизаторами. В некоторых случаях используются трансиверы. Повышение чувствительности зависит от проводимости резисторов. на выходе равняется 3 пФ.
Проводимость контакторов в среднем составляет 6 мк. Большинство приемников производятся с дипольными переходниками, под которые подходят разъемы РР. Очень часто встречаются конденсаторные блоки, которые работают от тиристоров. Если рассматривать модели на лампах, то важно отметить, что у них используются однопереходные компараторы. Они включаются только при частоте 300 МГц. Также надо сказать, что есть модели с триодами.
Однополюсные устройства
Легко настраиваются именно однополюсные самодельные ламповые КВ приемники. Своими руками модель собирается с переменными компараторами. Большинство модификаций устроены со стабилизаторами низкой проводимости. Стандартная предполагает применение дипольных резисторов, у которых емкость на выходе равняется 4.5 пФ. Проводимость при этом может доходить до 50 мк.
Если самостоятельно собирать модификацию, то компаратор надо заготавливать с трансивером. Резисторы напаиваются на модулятор. Сопротивление элементов, как правило, не превышает 45 Ом, однако есть исключения. Если говорить про приемники на реле, то у них используются регулируемые триоды. Работают данные элементы от модулятора, и они отличаются по чувствительности.
Сборка многополюсных приемников
Какие преимущества имеет многополюсный детекторный КВ приемник на любительские диапазоны? Если верить отзывам экспертов, данные устройства выдают высокую частоту и при этом потребляют мало электроэнергии. Большинство модификаций собираются с дипольными контакторами, а переходники применяются проводного типа. Разъемы под устройства подходят разных классов.
Некоторые модели содержат фазовые фильтры, которые снижают риск сбоев от волновых помех. Также надо отметить, что стандартная схема приемника предполагает применение регулятора для настройки частоты. Компараторы у некоторых экземпляров имеются канального типа. При этом триод используется только с одним изолятором, а проводимость у него не опускается ниже 45 мк. Если рассматривать приемники на расширителях, то они способны работать только на низких частотах.
Модели с двухпереходным преобразователем
Приемники КВ на любительские диапазоны с двухпереходными преобразователями способны стабильно поддерживать частоту на уровне 400 МГц. У многих моделей применяется полюсный стабилитрон. Он работает от преобразователя и имеет высокую проводимость. Стандартная схема модификации включает в себя контроллер на три выхода и конденсатор. Усилитель для модели подходит с варикапом.
Также надо отметить, что высокочастотные устройства с преобразователем данного типа могут отлично справляться с импульсными помехами от блока. Компараторы применяются с сеточными и емкостными резисторами. Параметр сопротивления на входе цепи равняется около 45 Ом. При этом чувствительность приемников может сильно отличаться.
Устройства с трехпроводным преобразователем
Самодельный КВ приемник на любительские диапазоны с трехпроводным преобразователем имеет один контактор. Разъемы используются с обкладкой и без нее. Также надо отметить, что резисторы применяются разной проводимости. В начале цепи имеется элемент на 3 мк. Как правило, он применяется однополюсного типа и пропускает ток только в одном направлении. Конденсатор за ним располагается с линейным проводником.
Также надо отметить, что резисторы на выходе цепи обладают невысокой проводимостью. Во многих приемниках они используются переменного типа и способны пропускать ток в обоих направлениях. Если рассматривать модификации на 340 МГц, то в них можно встретить компараторы с сеточными триодами. Они работают при повышенном сопротивлении, а напряжение составляет целых 24 В.
Модификации на 200 МГц
Самодельный КВ приемник на любительские диапазоны с частотой 200 МГц является очень распространенным. В первую очередь надо отметить, что модели не способны работать на компараторах. Линейные модификации часто встречаются. Однако наиболее распространенными устройствами принято считать модели с переходными декодерами. Устанавливаются они с набором переходников. Резисторы в начале цепи применяются высокой емкости, а сопротивление у них равняется не менее 55 Ом.
Усилители встречаются с фильтрами и без них. Если рассматривать коммутируемые модификации, то у них применяются дуплексные конденсаторы. При этом стабилизатор используется с регулятором. Для настройки каналов необходим модулятор. Некоторые приемники работают с ресиверами. У них имеется разъем серии РР.
Устройства на 300 МГц
Самодельный КВ приемник на любительские диапазоны с частотой 300 МГц включает в себя две пары резисторов. Компараторы у моделей встречаются с проводимостью 40 мк. Некоторые модификации содержат проводные расширители. Данные элементы способны значительно снимать нагрузку с конденсаторов.
Если верить отзывам специалистов, то модели данного типа выделяются повышенной чувствительностью. Самодельные устройства производятся без тетродов. Для улучшения проводимости сигнала применяются только транзисторы. Также надо отметить, что существуют устройства с канальными фильтрами.
Модификации на 400 МГц
Схема устройства на 400 МГц предполагает применение дипольного переходника и сети резисторов. Трансивер у модели применяется с открытым фильтром. Чтобы собрать устройство своими руками, в первую очередь заготавливается тетрод. Конденсаторы под него подираются низкой проводимости и чувствительностью на уровне 5 мВ. Также надо отметить, что распространенными устройствами считаются приемники с преобразователями низкочастотного типа. Далее, чтобы собрать устройство своими руками, берется один модулятор. Устанавливается данный элемент перед преобразователем.
Ламповые устройства низкой чувствительности
Ламповый КВ приемник на любительские диапазоны низкой чувствительности способен работать на разных каналах. Стандартная схема устройства предполагает применение одного стабилизатора. При этом переходник используется открытого типа. Проводимость резистора должна составлять не менее 55 мк. Также важно отметить, что приемники производятся с обкладками. Чтобы собрать устройство своими руками, заготавливается набор конденсаторов. Емкость у них обязана составлять не менее 45 пФ. Отдельно важно отметить, что приемники данного типа выделяются наличием дуплексных адаптеров.
Приемники высокой чувствительности
Устройство высокой чувствительности работает при частоте 300 МГц. Если рассматривать простую модель, то она собирается на базе компаратора с проводимостью от 4 мк. При этом фильтры под нее разрешается применять с обкладкой.
Транзисторы на приемник устанавливаются однопереходного типа, а фильтры используются на 4 пФ. Довольно часто встречаются проводные трансиверы. Они обладают хорошей проводимостью и не требуют больших энергозатрат.
Модулятор разрешается применять только с одним варикапом. Таким образом, модель способна работать на разных каналах. Для решения проблем с отрицательным сопротивлением используется расширительный конденсатор.
На страницах нашего сайта уже много раз поднималась тема звука, и для тех, кто хочет продолжить знакомство с радиолампами, мы подготовили интересную схему приёмника диапазона КВ. Этот радиоприемник очень чувствительный и достаточно селективный для приёма коротковолновых частот по всему миру. Одна половина лампы 6AN8 служит как усилитель РЧ, а другая — как регенеративный приемник. Приемник предназначен для работы с наушниками или как тюнер, с последующим отдельным усилителем НЧ.
Для корпуса берите толстый алюминий. Шкалы напечатаны на листе толстой глянцевой бумаги, а затем приклеены к передней панели. Моточные данные катушек указаны на схеме, там же и диаметр каркаса. Толщина провода — 0,3-0,5 мм. Намотка виток к витку.
Для блока питания радио вам нужно найти стандартный трансформатор от любой маломощной ламповой радиолы, обеспечивающий примерно 180 вольт анодного напряжения при токе 50 мА и 6,3 В накала. Не обязательно делать выпрямитель со средней точкой — хватит обычного мостового. Разброс напряжений допустим в пределах +-15%.
Настройка и устранение неисправностей
Настройтесь на желаемую станцию с помощью переменного конденсатора С5 примерно. Теперь конденсатором C6 — для точной настройки на станцию. Если ваш ресивер не будет нормально принимать, то либо менять значения резисторов R5 и R7, формирующих через потенциометр R6 дополнительное напряжение на 7-м выводе лампы, или просто поменять местами подключение контактов 3 и 4 на катушке обратной связи L2. Минимальная длина антенны будет около 3-х метров. С обычной телескопической принимать будет слабовато.
Приемник коротковолновика как известно, “театр начинается с вешалки”, а путь в короткие волны — с прослушивания любительских диапазонов и наблюдения за работой любительских радиостанций. На коротких волнах радиолюбители проводят радиосвязи в диапазонах 160 м (1,81-2,0 МГц), 80 м (3,5-3,8 МГц), 40 м (7,0-7,2 МГц), 30 м (10,1-10,15 МГц), 20 м (14,0-14,35 МГц), 17 м (18,068- 18,168 МГц), 15 м (21,0-21,45 МГц), 12 м (24,89-24,99 МГц) и 10 м (28,0-29,7 МГц).
Как правило, основная проблема начинающего коротковолновика — приемник на любительские диапазоны, точнее, его отсутствие. Промышленно выпускаемые обзорные КВ приемники довольно дороги; к тому же, практически все модели в основном ориентированы на прием сигналов вещательных радиостанций, работающих в режиме амплитудной модуляции, и не обеспечивают хороший прием любительских радиостанций, использующих различные виды излучения — телеграф (CW), однополосную модуляцию с подавленной несущей (SSB) и другие (например, фазоманипулированные, применяемые в цифровых видах радиосвязи).
Не очень сложный самодельный КВ приемник на любительские диапазоны может изготовить и начинающий радиолюбитель, но следует иметь в виду, что настройка самодельного приемника — процесс, который требует понимания работы как отдельных узлов, так и конструкции в целом. Чаще всего, при настройке не обойтись без минимума измерительных приборов, поэтому изготавливать и настраивать приемник желательно под руководством достаточно опытного радиолюбителя или специалиста-радио-электронщика.
Приемник, который разработал польский радиолюбитель. SP5AHT, работает в любительских диапазонах 160, 80, 40, 20, 15 и 10 м и вполне отвечает требованиям, предъявляемым к конструкциям для начинающих. Схема приемника довольно проста, а предложенная оригинальная конструкция облегчает повторение устройства. Выбор только 6 любительских КВ диапазонов был продиктован числом положений применяемого малогабаритного галетного переключателя. Вместо одного или нескольких указанных диапазонов можно ввести другие — например, заменить диапазон 10 м диапазоном 17 м. Напряжение питания приемника — 12-14 В, потребляемый ток — не более 50 мА.
Приемник является супергетеродином с промежуточной частотой 5 МГц, на которой осуществляется основная селекция принимаемых сигналов. Фильтр основной селекции — кварцевый, выполнен на 4-х малогабаритных кварцевых резонаторах на частоту 5 МГц.
Схема приемника приведена на рис. Через разъем XS1 к приемнику подключается антенна. Принятые антенной сигналы поступают на переменный резистор R1, с помощью которого осуществляется регулировка громкости. Далее, через разделительный конденсатор С12, сигналы подаются на входной контур, образованный конденсатором С13 и одной из катушек L1- L6, выбираемых галетным переключателем. Маленькая емкость конденсатора С12 (10 пФ) незначительно ухудшает добротность входного контура.
В положении переключателя, приведенном на схеме, контур образован конденсатором С13 и катушкой L1. К этому контуру подключен 1 й затвор полевого транзистора Т1, который является смесителем для принимаемых сигналов и сигнала гетеродина, поступающего на 2-й затвор транзистора через разделительный конденсатор С14.
Гетеродин выполнен на транзисторе Т2 и для повышения стабильности генерируемой частоты питается от интегрального 9-вольтового стабилизатора. Контур гетеродина образован катушкой L7, конденсатором С10. емкостью варикапа D1 и одним из конденсаторов С1-С6, выбираемых галетным переключателем. В положении переключателя, приведенном на схеме, к контуру подключен конденсатор С6.
Перестройка гетеродина по частоте, а следовательно, настройка на принимаемую радиостанцию осуществляется изменением емкости варикапа D1, на который подается напряжение с переменного резистора R1. Для удобства настройки на ось этого резистора надета пластиковая ручка.Через разъем XS2 к гетеродину можно подключить цифровую шкалу, на индикаторе которой будет отображаться частота настройки приемника.
При супергетеродинном приеме промежуточная частота является суммой или разностью частот принимаемого сигнала и сигнала гетеродина. В данном приемнике используется промежуточная частота 5 МГц, поэтому при работе в диапазоне 160 м частота гетеродина должна изменяться от 6,81 до 7,0 МГц (5 + (1,81-2,0)).
Частоты гетеродина для всех любительских КВ диапазонов (для промежуточной частоты 5 МГц) приведены в табл.1.
Следует иметь в виду, что выбранная схема гетеродина — компромиссная. На некоторых диапазонах перекрытие по частоте будет “с запасом”. На других не удастся полностью перекрыть весь диапазон (в частности, в диапазоне 10 м). Стремиться к полному охвату диапазонов не следует. При широком перекрытии по частоте плотность настройки (число килогерц на один оборот ручки настройки) значительно увеличивается, и настройка на радиостанцию становится очень “острой”. Кроме того, заметнее становится имеющая место в каждом переменном резисторе неравномерность прижима бегунка к проводящему слою. Что может приводить к скачкообразному изменению частоты. Таким образом, при настройке приемника целесообразно с помощью конденсаторов С1-С6 установить частоты гетеродина на наиболее востребованные участки диапазонов. Которые в данной схеме полностью не перекрываются.
Сигнал с промежуточной частотой 5 МГц, сформированный на выходе смесителя, проходит через 4-кристальный кварцевый фильтр. Полоса пропускания фильтра — около 2,4 кГц. Резисторы R8 и R10 являются согласованной нагрузкой на входе и выходе фильтра и исключают ухудшение его амплитудно-частотной характеристики из-за влияния каскадов приемника.
Выделенный кварцевым фильтром сигнал подается на 1-й затвор транзистора Т4, который играет роль смесительного детектора. На 2-й затвор транзистора поступает сигнал с опорного кварцевого генератора на транзисторе ТЗ. С помощью катушки L8 частота генератора устанавливается соответствующей частоте нижнего ската кварцевого фильтра. В этом случае при выбранных частотах гетеродина (табл.1) в диапазонах 80 и 40 м будут приниматься станции, излучающие однополосные сигналы с нижней боковой полосой (LSB), а в диапазонах 20, 15и10м — с верхней боковой полосой (USB).
На выходе смесительного детектора формируется низкочастотный сигнал (т.е. соответствующий речи оператора радиостанции или тону телеграфных посылок), который сначала проходит через фильтр нижних частот С27-R13-C30. “Обрезающий” высокочастотные составляющие спектра, а затем подается на вход усилителя низкой частоты на транзисторах Т5-Т7. Первый каскад усилителя, выполненный на транзисторе Т5, через конденсатор С31 охвачен отрицательной обратной связью по переменному току, которая ограничивает коэффициент усиления на частотах выше 3 кГц. Сужение полосы пропускания усилителя позволяет уменьшить уровень шума.Второй и третий каскады на транзисторах Т6 и Т7 имеют гальваническую связь. Нагрузкой третьего каскада являются низкоомные головные телефоны.
В авторской конструкции катушка L7 намотана на кольце Т37-2 (красного цвета) проводом 00,35 мм и содержит 20 витков с отводом от 5-го витка, считая от вывода соединенного с общим проводом. Индуктивность катушки L7 — 1,6 мкГн. Если будет использоваться катушка на цилиндрическом каркасе, то ее обязательно следует разместить в экране.
Катушку L1, которая используется во входном контуре в диапазоне 160 м, желательно намотать на ферритовом (например, 50ВЧ) или карбонильном кольце (например, Т50-1). Остальные катушки (L1-L5, L8) — стандартные малогабаритные дроссели. Индуктивность катушек L1-L6 приведена в табл.2, индуктивность L8 — 10 мкГн.
В диапазонах 10 и 15 м индуктивности катушек L5 и L6 довольны малы, что объясняется большой емкостью контурного конденсатора С13, которая выбрана исходя из компромисса — обеспечить удовлетворительные параметры входного контура на большинстве любительских диапазонов. Малое эквивалентное сопротивление контура в диапазонах 10 и 15 м приводит к значительному снижению чувствительности приемника, поэтому целесообразно отказаться от использования приемника в диапазоне 10 м, заменив его диапазоном 17 м, для которого индуктивность катушки входного контура должна составлять 0,68 мкГн.
Подстроечные конденсаторы — С1-С6 — малогабаритные, для печатного монтажа, с максимальной емкостью до 30 пФ. При настройке гетеродина на некоторых диапазонах параллельно подстроечным конденсаторам СЗ-С6 подпаиваются конденсаторы постоянной емкости — например, в диапазоне 160 м — 300 пФ, в диапазоне 80 и 20 м — 200 пФ, в диапазоне 40 м — 100 пФ.
Переменный резистор R1 желательно применить многооборотный. Транзисторы BF966 можно заменить на КП350, но тогда придется в затворах установить резисторные делители напряжения (100 к/47 к). Вместо транзистора BF245 можно применить КП307, который, возможно, придется выбрать из нескольких экземпляров, чтобы гетеродин устойчиво работал на всех диапазонах. Транзисторы ВС547 заменяются на КТ316 или КТ368 (в опорном генераторе) и на КТ3102 в усилителе низкой частоты. Детали приемника установлены на печатной плате (рис.2).
Монтаж деталей ведется на опорных “пятачках”, вырезанных в фольге. Остальная часть фольги используется в качестве “общего провода”.
В приемнике можно применить другие виды галетных переключателей (например, типа ПКГ). Но тогда придется несколько изменить расположение элементов на печатной плате и ее размеры.
Настройку узлов приемника целесообразнее всего вести по мере монтажа радиоэлементов. Установив на плате детали усилителя низкой частоты, проверяют монтаж на соответствие принципиальной схеме и подают напряжение питания. Постоянное напряжение на коллекторах транзисторов Т5 и Т6 (рис. 1) должно составлять около 6 В. При значительном отклонении напряжения от указанного устанавливают требуемый режим работы транзисторов подбором сопротивлений резисторов R16 и R17. При касании отверткой верхнего (по схеме) вывода резистора R16 в головных телефонах, подключенных к выходу усилителя, должен быть слышен сильный гул. Работу опорного генератора на транзисторе ТЗ проверяют с помощью частотомера, подключив его к верхнему (по схеме) выводу конденсатора С25. Выходная частота генератора должна быть около 5 МГц и оставаться стабильной.
Работу гетеродина на транзисторе Т2 также проверяют с помощью частотомера, подключенного к разъему XS2. Гетеродин должен устойчиво работать на всех диапазонах. А “укладку” частот в требуемых пределах (табл.1) следует проводить регулировкой емкостей подстроечных конденсаторов С1-С6. Вращая ручку настройки из одного крайнего положения в другое. При необходимости, параллельно подстроечным конденсатором устанавливаются конденсаторы постоянной емкости.
На заключительном этапе настройки на антенный вход приемника на каждом диапазоне подают сигнал с генератора стандартных сигналов. И проверяют чувствительность приемника по диапазонам. Значительное ухудшение чувствительности на одном или нескольких диапазонах может быть вызвано недостаточной амплитудой сигнала гетеродина (потребуется подбор транзистора Т2). Расстройкой входного контура (необходимо проверить соответствие индуктивности катушек данным табл.2) или очень малой добротностью катушки. В качестве которой используется стандартный малогабаритный дроссель (потребуется замена дросселя, например, на катушку, намотанную на ферритовом кольце).
Если чувствительность приемник коротковолновика.
Окажется вполне достаточной для работы в диапазонах 160-20 м (3-10 мкВ). Но сигналы любительских радиостанций на любом диапазоне принимаются с искажениями, то, скорее всего. Необходимо точнее установить частоту опорного кварцевого генератора подбором индуктивности катушки L8.
Учитывая невысокую чувствительность приемника, для успешных наблюдений за работой любительских радиостанций следует применять наружную антенну.
Супергетеродинный приемникAM на двух электронных лампах :: Комплект для сборки ламп
Внимание! Перед покупкой комплекта убедитесь, что в вашем районе есть условия для приема в средневолновом диапазоне! Комплект НЕ * РАБОТАЕТ без внешней антенны!
В этом ресивере вы сразу познакомитесь с несколькими нестандартными супергетеродинными узлами. Во-первых, это преобразователь с комбинированным гетеродином на гептодной части трубки V1. Во-вторых, это регенеративный детектор на триодной части V1.В целом удалось создать ВЧ тракт супергетеродинного приемника с АРУ всего с одной комбинированной лампой. В-третьих, это усилитель низкой частоты, с одним каскадом усиления напряжения и мощным выходным катодным повторителем. Это возможно, потому что регенеративный детектор обеспечивает предварительное усиление на низких частотах. Катодный повторитель позволяет обойтись без лампового выходного трансформатора с зазором. Таким образом, здесь используется типичный трансформатор 220/9 В. В целом совокупность технологий привела к созданию простого и оригинального приемника с хорошей чувствительностью и избирательностью.
С уважением, разработчики
Схема, инструкция по сборке и настройке двухтрубного супергетеродина АМ:
Установить на плату и припаять все детали, кроме конденсаторов С5, С8-С10, согласно принципиальной схеме и разводке платы. Соблюдайте полярность при установке электролитических конденсаторов. Шумоподавляющие конденсаторы, обозначенные на плате как Ch, на схеме не указаны и рекомендуются для обязательной установки в данном радиокомплекте.
В случае установки типовых катушек 455 кГц в комплекте с комплектом конденсаторы C7 и C16 не нужны. Далее, не вставляя трубку V1 в розетку, включите приемник и проверьте работу усилителя низкой частоты. Рекомендуется при первом запуске проверить ток, потребляемый анодными цепями. Он не должен превышать 20 мА.
Следующий шаг — установить лампу V1 в розетку и вместо С5 подключить антенну к ее сетке через конденсатор 50–100 пФ.На этом этапе, вращая сердечники катушек L3, L5-L6 и изменяя положение резистора R8, добиваются максимального уровня эфирного шума, доведя регенеративный детектор почти до генерации. Промежуточная частота будет в диапазоне 400-500 кГц, что вполне удовлетворительно. Если R8 дошел до упора, но генерации по-прежнему нет, измените его номинальное значение, например, на 200 Ом. Это происходит, когда лампа V1 использовалась или имеет небольшой коэффициент усиления.
Затем припаяйте к плате C5 и C8-C10.Подключите антенну к разъему Ant. Убедитесь, что сигнал от антенны проходит через конденсатор C4 на катушку L1. Для этого на плату припаяем перемычку. Включите приемник и поверните сердечник L1-L2, чтобы прослушать шум эфира. У вас должно получиться это без проблем. Теперь, вращая вал C2, C12 и регулируя L1-L2, можно искать работающую радиостанцию. Когда настроитесь, включите поблизости другой средневолновый приемник и поищите сигнал от вашего гетеродина. Разница между частотой гетеродина и радиостанции и будет вашей промежуточной частотой.
Поворачивая сердечник катушки гетеродина L4, установите границу низкочастотного диапазона. Сделайте то же самое с триммером C13, но для высокочастотной границы.
Далее, вращая ядро L1-L2, добиваемся максимального уровня громкости при настройке на низкочастотную станцию. Подстроечным резистором С3 добиться того же в высокочастотной части диапазона. Повторите эту процедуру 2–3 раза.
Осталось только попробовать варианты подключения антенны и решить, на каком из них остановиться.Найдите лучшую комбинацию для своей антенны, соединив перемычки на плате припоем и изменив емкость конденсатора C4 с 5 пФ при прямом подключении к катушке L2 до 1000 пФ при подключении антенны через катушку связи L1.
Чувствительность приемника можно повысить еще больше, заблокировав работу АРУ, установив на плате резистор R * номиналом около 1 МОм.
* Вам нужна хотя бы комнатная антенна! Лучше, если он будет внешним.Хорошие результаты дает антенна Mini Whip.
Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии от Disqus. Блок-схема»Примечания к электронике
Блок-схема супергетеродинного приемника показывает работу различных блоков сигналов и поток сигналов в рамках общей конструкции радиочастотной схемы.
Учебное пособие по радио Superhet Включает:
Радио Superhet
Теория суперхетов
Ответ изображения
Блок-схема / приемник в целом
Эволюция дизайна
Суперхет с двойным и множественным преобразованием
Характеристики
См. Также: Типы радио
Радиоприемник superhet используется во многих формах приема радиовещания, двусторонней радиосвязи и т.п.
Полезно иметь представление о различных блоках сигналов, их функциях и общем потоке сигналов не только для проектирования ВЧ-схемы, но и с точки зрения эксплуатации. Лучшую производительность можно получить, если разобраться в его внутренней радиочастотной конструкции и функциях.
Приемник состоит из нескольких различных схемных блоков, каждый из которых выполняет свою функцию.
Профессиональный супергетеродинный приемникИзображение предоставлено Icom UK
Хотя приведенная ниже блок-схема супергетеродинного приемника является основным форматом, она служит для иллюстрации работы.Часто встречаются более сложные приемники с более сложными блок-схемами, поскольку эти радиостанции могут предложить лучшую производительность и больше возможностей.
Независимо от того, используются ли они для широковещательной передачи, мониторинга или двусторонней радиосвязи, используются те же принципы, хотя для более сложных операций приемники имеют тенденцию быть более сложными.
Блоки схем супергетеродинного приемника
В ВЧ-конструкции базового супергетеродинного приемника есть несколько ключевых схемных блоков.Хотя могут быть изготовлены более сложные приемники, широко используется базовая конструкция радиочастотной схемы — дополнительные блоки могут повысить производительность или дополнительную функциональность, а их работу в рамках всего приемника обычно легко определить после понимания базовой блок-схемы.
Часто для повышения производительности включаются дополнительные преобразования частоты, чтобы улучшить разделение между полезным сигналом и откликом изображения. Тем не менее, используются одни и те же основные принципы и часто используются одни и те же типы схемных блоков, хотя общая топология отличается.
Обычно недорогие радиовещательные приемники и другие виды радиоприемников обычно имеют гораздо более простые блок-схемы, а радиостанции с более высокими характеристиками, используемые для профессиональной радиосвязи и приложений мониторинга, имеют более сложные блок-схемы.
Ниже приведены основные типы схемных блоков, используемых при проектировании ВЧ-схем для супервыводных приемников.
-
Настройка и усиление RF: Этот каскад RF в общей блок-схеме приемника обеспечивает начальную настройку для удаления сигнала изображения.Это также дает некоторое усиление. В конструкции ВЧ-схемы для этого блока используется множество различных подходов в зависимости от его применения.
Конструкция ВЧ-схемы представляет некоторые проблемы. Недорогие радиовещательные радиостанции могут иметь схему смесителя-усилителя, которая дает некоторое усиление РЧ. Радиостанции ВЧ могут не захотеть слишком большого усиления РЧ, потому что некоторые из принимаемых очень сильных сигналов могут перегрузить более поздние стадии. ВЧ дизайн может включать некоторое усиление, а также ослабление ВЧ для решения этой проблемы.Радиостанции для УКВ и выше будут стремиться использовать большее усиление, чтобы иметь достаточно низкий коэффициент шума для приема сигнала. Шум — это особая проблема для систем радиосвязи VHF / UHF.
Если для приемника важны шумовые характеристики, то этот каскад будет разработан для обеспечения оптимальных шумовых характеристик. Этот блок схемы РЧ-усилителя также увеличивает уровень сигнала, так что шум, вносимый более поздними каскадами, находится на более низком уровне по сравнению с полезным сигналом.
Всем радиостанциям потребуется достаточно высокий уровень подавления изображения, и это обеспечивается настройкой RF.Высокие частоты ПЧ делают настройку RF более эффективной, поскольку разница между полезным сигналом и изображением увеличивается.
-
Гетеродин: Как и в других областях проектирования радиочастотных схем, блок схемы гетеродина в супергетической радиостанции может принимать различные формы.
Ранние приемники использовали автономные гетеродины. Для этих генераторов в высокопроизводительных сверхмощных радиостанциях использовался значительный опыт проектирования радиочастотных схем, чтобы обеспечить минимально возможное отклонение.Катушки с высокой добротностью, схемы с низким дрейфом, управление нагревом (поскольку тепло вызывает дрейф) и т. Д. .
Сегодня в большинстве приемников используются синтезаторы частоты одного или нескольких типов. Наиболее распространенным подходом к проектированию радиочастотных схем является использование схемы фазовой автоподстройки частоты. Одноконтактные и многопетлевые синтезаторы используются в зависимости от требований, производительности, стоимости и т.п. Также все чаще используются прямые цифровые синтезаторы.
Какая бы форма синтезатора ни использовалась в конструкции ВЧ, они обеспечивают гораздо более высокий уровень стабильности и позволяют программировать частоты в цифровом виде различными способами, обычно с использованием микроконтроллера или микропроцессорной системы той или иной формы.Они более сложные, чем старые генераторы переменной частоты, требуют гораздо больше электронных компонентов, но обеспечивают гораздо более высокий уровень производительности.
-
Смеситель: Смеситель может быть одним из ключевых элементов в общей радиочастотной конструкции приемника. Особенно важно убедиться, что характеристики микшера соответствуют характеристикам остальной радиостанции.
И гетеродин, и входящий сигнал поступают в этот блок в супергетеродинном приемнике.Полезный сигнал преобразуется в промежуточную частоту.
Фактическая реализация требует, чтобы генерировалось минимальное количество паразитных сигналов. В некоторых очень недорогих радиовещательных приемниках могут использоваться автоколебательные смесители, которые обеспечивают усиление РЧ от одного транзистора и нескольких других электронных компонентов, но они не обеспечивают высокой производительности. Для высокопроизводительной радиостанции, используемой для двусторонней радиосвязи и т.п., требуется гораздо лучшая производительность.Для достижения этой цели можно использовать такие смесительные схемы, как сбалансированные смесители, двойные балансные смесители и т.п.
-
Усилитель и фильтр ПЧ: Этот супергетеродинный блок приемника обеспечивает большую часть усиления и селективности. Часто сравнительно небольшое усиление будет обеспечено в предыдущих блоках конструкции радиочастотной схемы радиоприемника. Стадии ПЧ — это то место, где обеспечивается основное усиление. При фиксированной частоте намного легче достичь высокого уровня усиления и общей производительности.
Первоначально каскад ПЧ мог включать в себя ряд различных транзисторов, полевых транзисторов или термоэмиссионных клапанов / вакуумных ламп и других электронных компонентов, но в настоящее время можно получить интегральные схемы, которые содержат полную полосу ПЧ.
Этот блок радиосвязи также обеспечивает избирательность по соседнему каналу. Могут использоваться высокоэффективные фильтры, такие как кристаллические фильтры, хотя в домашних радиоприемниках можно использовать LC или керамические фильтры. Тип фильтра будет зависеть от конструкции радиочастотного радио и его применения.
Также в супергетике с множественным преобразованием IF может быть на нескольких разных частотах, обычно более ранние стадии находятся на более высоких частотах, чтобы обеспечить более высокие уровни отклонения изображения, а более поздние — на более низких частотах, чтобы обеспечить усиление и избирательность по соседнему каналу.
-
Демодулятор: На блок-схеме супергетеродинного приемника показан только один демодулятор, но на самом деле многие радиочастотные конструкции могут иметь один или несколько демодуляторов в зависимости от типа принимаемых сигналов.Радиостанции, используемые для профессиональных приложений радиосвязи и мониторинга, могут нуждаться в возможности демодуляции различных схем модуляции и форм сигналов, а для этого может потребоваться ряд различных демодуляторов, которые можно включать по мере необходимости.
Даже многие радиостанции вещания будут иметь AM и FM, но профессиональные радиостанции, используемые для мониторинга и двусторонней радиосвязи, в некоторых случаях могут потребовать большего разнообразия. Наличие разнообразных демодуляторов позволит принимать множество различных режимов сигнала и увеличить возможности радио.
-
Автоматическая регулировка усиления, AGC: Автоматическая регулировка усиления включена в большинство блок-схем супергетических радиостанций. Функция этого схемного блока состоит в том, чтобы уменьшить усиление для сильных сигналов, чтобы поддерживать уровень звука для чувствительных к амплитуде форм модуляции, а также для предотвращения перегрузки.
Хотя основная концепция одинакова для всех конструкций радиочастотных схем, есть некоторые вариации в реализации.Некоторые из ключевых изменений — постоянная времени системы AGC. Для AM и т.п. приемлема относительно медленная постоянная времени. Для SSB требуется более короткая постоянная времени, чтобы следовать огибающей сигнала SSB.
Существуют также различия в способе получения напряжения АРУ и в том, где оно применяется. Часто он применяется сначала к блокам схемы IF, а затем к блоку схемы RF. Таким образом сохраняется наилучшее соотношение сигнал / шум. Обычно AGC относительно легко реализовать, имея относительно небольшое количество электронных компонентов.
-
Звуковой усилитель: После демодуляции восстановленный звук подается на блок звукового усилителя для усиления до требуемого уровня для громкоговорителей или наушников. В качестве альтернативы восстановленная модуляция может использоваться для других приложений, после чего она обрабатывается требуемым образом конкретным блоком схемы.
Во многих отношениях этот блок схемы в супергетеродинном радио является наиболее простым.Для многих приложений усилитель звука будет включать в себя простую конструкцию электронной схемы, особенно если звук применяется к простым наушникам или громкоговорителю. Для приложений двусторонней радиосвязи может потребоваться ограничить полосу пропускания звукового сигнала до «телекоммуникационной» полосы частот примерно от 300 Гц до 3,3 кГц. Также можно использовать звуковые фильтры.
Для приложений, требующих более высокого качества вывода, при проектировании электронной схемы может потребоваться больше внимания, чтобы добиться высокой точности воспроизведения.
Какая бы ни была радиостанция, требования к этому блоку могут быть разными.
Примечание о синтезаторах частот:
Синтезаторы частотRF позволяют формировать стабильные сигналы и управлять ими с помощью программируемого входа. Существует несколько различных типов синтезаторов: одни основаны на методах фазовой автоподстройки частоты, а другие используют цифровую технологию для непосредственного создания сигнала.Часто готовые синтезаторы могут включать в себя один или несколько типов технологии
Подробнее о Синтезаторы частоты.
Описание блок-схемы супергетеродинного приемника
Сигналы поступают в приемник от антенны и подаются на РЧ-усилитель, где они настраиваются для удаления сигнала изображения, а также для снижения общего уровня нежелательных сигналов на других частотах, которые не требуются.
Блок-схема базового супергетеродинного приемникаЗатем сигналы подаются на смеситель вместе с гетеродином, где полезный сигнал преобразуется с понижением до промежуточной частоты.Здесь применяются значительные уровни усиления и сигналы фильтруются. Эта фильтрация отбирает сигналы на одном канале по сравнению с сигналами на следующем. Он намного больше, чем тот, что используется в передней части.
Преимущество фильтра ПЧ перед фильтрацией RF состоит в том, что фильтр может быть рассчитан на фиксированную частоту. Это позволяет улучшить настройку. Переменные фильтры никогда не могут обеспечить такой же уровень избирательности, который может быть обеспечен фильтрами с фиксированной частотой.
После фильтрации следующим блоком в супергетеродинном приемнике является демодулятор.Это может быть амплитудная модуляция, одинарная боковая полоса, частотная модуляция или любая форма модуляции. Также возможно переключение различных демодуляторов в соответствии с принимаемым режимом.
Последний элемент на блок-схеме супергетеродинного приемника показан как усилитель звука, хотя это может быть блок схемы любой формы, который используется для обработки или усиления демодулированного сигнала.
Обзор блок-схемы
На приведенной выше диаграмме показана очень простая версия супергетеродинного приемника.Многие наборы в наши дни намного сложнее. Некоторые радиостанции Superhet имеют более одного преобразования частоты, а в других областях используются дополнительные схемы для обеспечения требуемых уровней производительности.
Однако основная концепция супергетеродина остается той же, используя идею смешивания входящего сигнала с локально генерируемым колебанием для преобразования сигналов на новую частоту.
Другие важные темы по радио:
Радиосигналы
Типы и методы модуляции
Амплитудная модуляция
Модуляция частоты
OFDM
ВЧ микширование
Петли фазовой автоподстройки частоты
Синтезаторы частот
Пассивная интермодуляция
ВЧ аттенюаторы
RF фильтры
Радиочастотный циркулятор
Типы радиоприемников
Радио Superhet
Избирательность приемника
Чувствительность приемника
Обработка сильного сигнала приемника
Динамический диапазон приемника
Вернуться в меню тем радио.. .
Супергетеродинный приемник — обзор
Введение
С тех пор, как АЦП были впервые прикреплены к концу сигнальной цепи беспроводного приемника, граница между аналоговой и цифровой обработкой неуклонно смещалась в сторону антенны. Как показано на рисунке 8.1, АЦП нижних частот с полосой пропускания в диапазоне кГц изначально использовались для оцифровки одного канала в основной полосе частот. Позже АЦП с полосой пропускания и субдискретизацией сделали то же самое на ПЧ, и по мере того, как полоса пропускания и динамический диапазон АЦП улучшились, приемники все больше полагались на цифровую обработку сигналов для выполнения фильтрации каналов.В настоящее время АЦП могут оцифровывать полосу спектра 100 МГц с достаточным динамическим диапазоном, что делает возможной работу с несколькими несущими с минимальной фильтрацией. Аналого-цифровое преобразование в настоящее время выполняется на ПЧ, но вскоре АЦП смогут напрямую оцифровывать радиочастотные сигналы ГГц. Когда наступит этот день, аналоговая часть высокопроизводительного радиоприемника может состоять только из фильтра выбора полосы, LNA и ADC. Далее, LNA и даже фильтр могут в конечном итоге быть поглощены АЦП, так что возможна полностью программируемая многополосная работа.
Рисунок 8.1. Эволюция беспроводных приемников.
Для того, чтобы мечта о таком программно-определяемом радио [1] была экономически реализована, АЦП должен быть настраиваемым. Возможность настройки необходима, потому что потребление энергии является одним из наиболее фундаментальных ограничений для АЦП в программной радиосвязи, а оцифровка сигналов, лежащих за пределами интересующего диапазона, приводит к разбазариванию мощности. Полосовые ΔΣ АЦП [2–9] дают возможность сосредоточиться на интересующей полосе частот и, следовательно, представляют собой многообещающую технологию для реализации этого святого Грааля АЦП.
В настоящее время, однако, приемник с несколькими несущими должен понижать уровень радиочастотного сигнала ГГц до более управляемой частоты. В приемнике с прямым преобразованием квадратурный смеситель переводит желаемую полосу в нулевую частоту, тогда как в супергетеродинном приемнике (действительный или квадратурный) смеситель переводит желаемую полосу в ненулевую ПЧ.
Спецификации АЦП, используемых в прямом преобразовании, кажутся менее требовательными, чем характеристики АЦП, используемого в супергетеродинном приемнике, потому что и частота сигнала, и полоса пропускания ниже.Например, для поддержки полосы пропускания 100 МГц приемнику прямого преобразования необходимы два АЦП для оцифровки сигналов I и Q основной полосы частот 0–50 МГц, тогда как супергетеродинному приемнику требуется полосовой АЦП, поддерживающий полосу пропускания 100 МГц при ПЧ, возможно, 400 МГц. Нижний частотный диапазон, используемый при прямом преобразовании, является одним из факторов, влияющих на эту архитектуру. Однако несколько других факторов могут склонить чашу весов к супергетеродинному подходу, особенно когда используется полосовой АЦП.
Во-первых, обратите внимание, что различные требования к АЦП не обязательно значимы.Теоретически для данной плотности шума два АЦП с полосой пропускания BW /2 потребляют такую же мощность, что и один АЦП с полосой пропускания BW . Это правило сохраняется на практике до тех пор, пока BW не настолько высока, чтобы иметь надбавку за мощность. Как демонстрирует пример, приведенный в конце этой главы, BW = 100 МГц не подчеркивает возможности 65-нм технологии CMOS, а ПЧ в диапазоне 200–400 МГц может поддерживаться без значительных потерь мощности. Следовательно, требования к полосе пропускания и обработке частоты АЦП с функцией ПЧ могут быть несущественными, если используется современная технология CMOS.
Второй фактор, который следует учитывать, — это линейность. В супергетеродинной системе с достаточно высокой ПЧ продукты искажения четного порядка выпадают за пределы полосы, тогда как в приемнике с прямым преобразованием члены искажения четного порядка могут попадать в полосу. Особенно неприятными в среде с несколькими несущими являются продукты искажения четного порядка, которые появляются вокруг постоянного тока, поскольку каждая несущая создает составляющие искажения около постоянного тока. По этим причинам требования к линейности АЦП несколько снижаются, если архитектура приемника является супергетеродинной, а не прямым преобразованием.
Помимо искажений четного порядка, смещение по постоянному току и шум 1/ f также мешают низкочастотному режиму приемника с прямым преобразованием. Смещение постоянного тока искажает канал в центре полосы и обычно требует сочетания калибровки и цифровой коррекции для приручения. Смещение постоянного тока можно обойти, если используется частотное планирование, чтобы гарантировать, что ни один из активных каналов не включает постоянный ток, но шум 1/ f все еще проблематичен. Чтобы преодолеть шум 1/ f , необходимо использовать либо большие устройства, либо измельчение.Напротив, полосовые системы нечувствительны как к смещению постоянного тока, так и к шуму 1/ f .
Последний фактор, влияющий на прямое преобразование, — квадратурная точность. Неидеальная квадратура в приемнике прямого преобразования позволяет сигналу с частотой основной полосы f искажать более слабый полезный сигнал на — f . Требуемое ослабление изображения зависит от приложения, но может составлять порядка 80 дБ. Для достижения такого качества квадратуры усиление и фаза трактов I и Q должны совпадать с точностью до 0.002 дБ и 0,01 ° соответственно по всей полосе. Требуется адаптивная цифровая коррекция, поскольку одна калибровка не может обеспечить требуемую точность, и коррекция должна быть достаточно быстрой, чтобы отслеживать изменение членов коррекции во времени.
Таблица 8.1 резюмирует вышеизложенное обсуждение. Хотя прямое преобразование сводит к минимуму требования к полосе пропускания и частотному диапазону АЦП, супергетеродинный приемник, использующий полосовой АЦП, защищен от таких проблем, как искажение четного порядка, смещение постоянного тока, шум 1/ f и квадратурная неточность, которая влияет на прямое преобразование. приемник преобразования.
Таблица 8.1. Сравнение требований к АЦП для приемников с прямым преобразованием и супергетеродинных
Критерий | Прямое преобразование | Супергетеродинный | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Полоса пропускания | BW6662 9066 902 902 ∼1,5 BW | ∼5 BW | ||||
Чётное искажение | Чувствительное | Нечувствительное | ||||
Смещение постоянного тока | Требуется калибровка и / или коррекция | Требуется калибровка и / или коррекция | f шум | Проблемный | Нечувствительный | |
Квадратурная точность | Требуется калибровка и / или коррекция | Иммунитет |
«Все американская пятерка» | WSHU
В былые времена, до появления всех компьютеризированных чудес современной техники, одним из любимых подарков, которые можно было получить во время курортного сезона, было новое блестящее радио.Возраст получателя был неважным, это могло быть ярко-красное настольное радио Catalin для бабушки, радио Snow White для маленькой Сьюзи или Lone Ranger для маленького Джонни.
К концу 1930-х годов радиостанции стали относительно небольшими, легкими и надежными. Хотя напольная модель с большой консолью с ее великолепным звуком и часто способностью принимать международные коротковолновые радиопередачи оставалась популярной до Второй мировой войны, маленькие столовые гарнитуры быстро набирали популярность. Их часто покупали как вторые комплекты, чтобы радио было удобно на столе для завтрака, в то время как большая консоль оставалась в гостиной.У портативных аккумуляторов были свои поклонники среди тех, кто хотел оставаться в курсе событий в дороге.
Но какая технология сделала все это возможным? Этому способствовало несколько факторов, в том числе тенденция к миниатюризации ламп и других компонентов, но прежде всего схема, которая стала известна как «All American Five», потому что она давала хорошие характеристики всего с пятью лампами. До своего развития радиоприемники часто содержали от семи до десяти электронных ламп, а в некоторых случаях и больше, и все связанные с ними компоненты, необходимые для их работы.Гетеродинная схема Эдвина Армстронга дала радио чувствительность и избирательность для работы с небольшой встроенной антенной, но это была разработка специальной лампы, известной как пятигранный преобразователь, которая позволила инженерам и производителям значительно уменьшить размер устройств.
Трубка заменяет три обычных лампы, и я постараюсь вкратце описать, как она работает, простым языком, но сначала немного о ее красочной истории. Хотя с течением времени был разработан ряд узкоспециализированных электронных ламп, пентагридный преобразователь, вероятно, оказал наиболее заметное влияние с точки зрения потребителя и, безусловно, был самой производимой специальной лампой из когда-либо созданных.На нем будут построены миллионы радиоприемников. Одна примечательная особенность пятигранного преобразователя заключается в том, что он эволюционировал, а не был изобретен. Дональд Г. Хейнс, инженер RCA, подал заявку на патент на трубку в 1933 году, но варианты трубки уже были на рынке.
Патентное ведомство явно не спешило выдавать патент на добавление еще одной сетки (элемента в трубке, который управляет потоком электронов) в трубку. В конце концов они выдали патент в 1939 году, но к тому времени почти все радиоприемники использовали лампу, и каждый производитель ламп выпускал их тысячи.Патент на пентагрид был также получен в Великобритании в 1935 году, но к тому времени британский производитель трубок Farranti уже производил их как минимум два года. Я не смог найти никаких данных, свидетельствующих о том, что какая-либо из сторон извлекала выгоду из патентов или что из-за них возник какой-либо судебный процесс. Ранее инженеры взяли то, что было в наличии у производителей, и разработали радиоприемники на основе этих ламп и компонентов. Пентагридный преобразователь стал поворотным моментом, поскольку он был разработан для максимального увеличения потенциала существующей схемы (гетеродинная топология Армстронга), а не схемы, предназначенной для работы с существующими лампами.
Итак, что он делает? Для гетеродинной схемы требуется усилитель радиочастоты для усиления слабого сигнала от антенны, гетеродин, который генерирует опорную частоту, обычно на 455 килогерц выше или ниже желаемого сигнала, это то, что вы настраиваете, когда вращаете циферблат, и микшер, который объединяет усиленный радиосигнал с эталоном для преобразования его в третью частоту (обычно 455 килогерц), которая затем может быть отфильтрована и значительно усилена. Отсюда и название pentagrid, что означает пять сеток, и преобразователь, описывающий, что он делает.Он усиливает слабый радиосигнал, создает переменный опорный сигнал и смешивает их вместе, чтобы «преобразовать» полученный сигнал в новую частоту, которую можно фильтровать и усиливать. Раньше для этого требовалось три трубки. Пентагридный преобразователь выполнял все три задачи как единая лампа. Настоящая одиночная трубка, а не три трубки, объединенные в один стеклянный корпус. Он так хорошо справился со своей задачей, что значительно превзошел первоначальную трехтрубную конструкцию.
Количество трубок было дополнительно вычислено путем объединения детектора, который извлекает звук из радиосигнала, и предусилителя звука.К этой комбинации был добавлен дополнительный диод для создания напряжения, пропорционального силе принимаемого сигнала, которое будет использоваться схемой автоматического регулирования громкости (изобретенной Аланом Хазелтайном) для поддержания постоянной громкости между местными и удаленными станциями или когда сигнал исчез из-за атмосферных условий.
Конечным результатом стала конструкция из пяти ламп, состоящая из пятиугольного преобразователя, усилителя промежуточной частоты (для фильтра 455 килогерц), комбинированного детектора / предусилителя звука, выходной трубки звука, которая обеспечивала питание громкоговорителя, и выпрямителя. трубка для преобразования переменного тока в постоянный для питания всего этого.С небольшими вариациями почти все производители использовали одни и те же комбинации трубок. В начале 1930-х годов они были более крупными типами, изображенными слева, к концу 1930-х годов и до войны они были похожи на те, что в центре, а после войны они были миниатюрными трубками, как изображено справа.
Для технарей довоенный микс обычно представлял собой пентагрид 12SA7, промежуточный усилитель 12SK7, детектор / предусилитель 12SQ7, аудиоусилитель 50L6 и выпрямитель 35Z5. Эта стандартизация произвела революцию в радиоиндустрии.Производители компонентов теперь могут производить трубы и вспомогательные компоненты в огромных количествах, что приводит к падению цен. Это привело к появлению доступных радиоприемников, некоторые из которых продавались по цене менее 20 долларов, что помогло вывести уцелевшие радиокомпании из депрессии.
С точки зрения инженера, All American Five имел простой, но элегантный дизайн. С точки зрения потребителя, даже не зная, что было в коробке, это было и усовершенствованное радио, и доступное по цене. Были заработаны миллионы. Дизайн работал так хорошо, что он оставался практически неизменным с середины 1930-х годов до кончины ламп в начале 1960-х, и даже тогда его концепция была перенесена в наборы транзисторов.
Схема стала известна как All American Five, хотя в Европе она использовалась в меньшей степени. Европейские потребители в целом требовали приема на коротких волнах, а в некоторых частях Европы также были дополнительные станции в диапазоне очень низких частот ниже стандартного диапазона вещания AM в США. Для этих функций потребовались дополнительные лампы, хотя в этих радиостанциях использовался пятисекционный преобразователь.
В США большинство потребителей были довольны приемом только в широковещательном диапазоне или уже имели коротковолновые радиоприемники в своей гостиной.Если вы встретите старинное настольное радио, выпущенное между 1933 и 1963 годами, независимо от марки, велики шансы, что в нем используется схема All American Five.
В послевоенный период меньшие компоненты и простота All American Five позволили производителям освободить место для других компонентов, таких как часовой механизм. Так родились радиочасы, которые давали потребителям возможность просыпаться под утренние новости или музыку. Это была прекрасная альтернатива звяканью колокольчика или жесткому зуммеру прикроватного будильника.К середине 1950-х годов почти в каждой спальне был такой.
Совет коллекционера: Если вы приобретете почти любое настольное радио, выпущенное после 1935 года, оно почти наверняка будет содержать все американскую пятерку. Схема была настолько распространена, что сама по себе не добавляет ценности радиоприемнику, поэтому выберите радиоприемник, который является уникальным, интересным или имеет некоторую ностальгическую ценность, например, что было у вашей бабушки. Philco Tranistone, в зависимости от состояния, можно купить за 25–125 долларов без ремонта, что примерно вдвое больше для полностью восстановленного.
Первоначальная цена продажи (по сравнению с другими ценами того же периода) дает представление о том, насколько хорошо будет работать радио. Схема была такая же, но качество комплектующих отражалось на стоимости. Более дорогие обычно имели лучшие громкоговорители, лампы известных брендов, лучшие антенны и, в частности, лучшие фильтры 455 кГц. Например, Transitone гораздо лучше справляется с фильтрацией электрических шумов, проникающих через линию электропередачи, чем Fada.Для восстановления набора требуются умеренные навыки, и большинство из этих наборов имели то, что мы называем «живым шасси», то есть вне его корпуса само шасси может быть под напряжением и представлять опасность поражения электрическим током для того, кто не знает, как с ним обращаться должным образом. . Большинство трубок и мелких компонентов все еще доступны.
Ссылки
Информация о типе лампы: http://www.radiomuseum.org
История преобразователя Pentagrid: https://en.wikipedia.org/wiki/Pentagrid_converter
Исследование того, когда схема впервые появилась: Руководства по обслуживанию радио Rider Том 1-10
Технология вакуумных трубок: перспектива, около 1950 г.
Перечисленные здесь определения взяты из «Стандарты на электронные трубки: определения терминов», , опубликованные в 1950 г. Институтом радиоинженеров, организацией, которая позже стала IEEE.Около 200 ученых и инженеров работал над стандартом, который заменил тот, который IRE выпустил в 1938 году.
Имеется множество недавно разработанных специальных трубок. К 1950 году мы видим диссекторы, ортиконы, моноскопы, кинескопы и иконоскопы. которые были разработаны для приложений телевидения и обработки изображений, входят в стандартный словарь. Гексод, гептод, и октод также становятся стандартными.
Одно из наиболее распространенных применений многосеточных ламп — это гетеродинные схемы для радиоприемников, в которых входной радиочастотный сигнал преобразуется в фиксированную промежуточную частоту для дальнейшего усиления и демодуляция.С пентагридной преобразовательной трубкой (официально определяемой IRE как гептод) один электрон stream используется как для гетеродина, так и для смесителя, для операций, ранее требовавших двух отдельных ламповых контуров. В более общем смысле, электронная схема, которая меняет одну частоту на другую, определяется комитетом IRE как преобразователь , термин , который довольно часто встречается в стандарте.
Приведенные ниже определения описывают параметры трубки с точки зрения проводимости, а не импеданса.Поскольку они взаимны друг с другом, одно легко переводится в другое. Вход удобнее, когда рассматривать трубки как контролируемые источники тока. Это можно увидеть, например, в трактовке Томасом Мартином усилители с общим катодом в Electronic Circuits (Prentice-Hall, 1956).
Электрод ускоряющий. Электрод, к которому приложен потенциал для увеличения скорости электронов в пучке.
Электрод ускоряющий (электронно-лучевой трубки). Электрод, потенциал которого создает электрическое поле для увеличения скорости электронов пучка.
Коэффициент усиления. Коэффициент μ для электродов пластины и управляющей сетки электронной лампы при условии, что ток пластины поддерживается постоянным.
Анод (электронной трубки). Электрод, через который основной поток электронов покидает межэлектродное пространство.
Напряжение пробоя анода (трубки тлеющего разряда с холодным катодом). Напряжение на аноде, необходимое для создания проводимости через главный зазор, когда пусковой промежуток не проводит, а все другие элементы трубки удерживаются под катодным потенциалом перед пробоем.
Падение анодного напряжения (трубки с холодным катодом тлеющего разряда). Падение напряжения на главном промежутке после проводимости устанавливается в основном промежутке.
Астигматизм (электронно-оптический). В электронно-лучевой трубке — дефект фокуса, при котором электроны в разных осевых плоскостях фокусируются в разных точках.
Доступное усиление мощности преобразования (преобразователя). Отношение доступной мощности выходной частоты от выходных клемм преобразователя к доступной мощности входной частоты от управляющего генератора. (Примечание — Максимальный доступный коэффициент усиления по мощности преобразования преобразовательного преобразователя получается, когда входная оконечная проводимость на входной частоте является сопряженной с полной проводимостью точки возбуждения входной частоты преобразовательного преобразователя.)
Доступная мощность. От генератора или электрического преобразователя, мощность, которая была бы передана на выходную внешнюю оконечную нагрузку генератора или преобразователя, если бы проводимость внешней оконечной нагрузки была сопряжена с полной проводимостью выходной точки возбуждения генератора или преобразователя.
Доступное усиление мощности (электрического преобразователя). Отношение доступной мощности на выходных клеммах преобразователя к доступной мощности от управляющего генератора.(Примечание — Максимальный доступный коэффициент усиления по мощности электрического преобразователя получается, когда входная оконечная проводимость сопряжена с проводимостью точки возбуждения на входных клеммах преобразователя. Иногда ее называют полностью согласованным коэффициентом усиления мощности. )
Средний ток электрода. Значение, полученное путем интегрирования мгновенного тока электрода за время усреднения и деления на время усреднения.
Трубка отклоняющего луча. Электронно-лучевая трубка, в которой ток в выходной цепи регулируется поперечным перемещением электронного луча.
Луч-силовая трубка. Электронно-лучевая трубка, в которой используются направленные электронные лучи, которые существенно повышают ее мощность, и в которой управляющая сетка и экранная сетка по существу выровнены.
Трубка камеры (звукосниматель). Электронно-лучевая трубка, в которой изображение электронного тока или плотности заряда формируется из оптического изображения и сканируется в заданной последовательности для получения электрического сигнала.
Катод (электронной трубки). Электрод, через который первичный поток электронов попадает в межэлектродное пространство.
Время нагрева катода (газовой трубки). Время, необходимое для достижения катодом рабочей температуры при нормальном напряжении, приложенном к нагревательному элементу.
Время нагрева катода (вакуумной трубки). Время, необходимое для того, чтобы скорость изменения катодного тока достигла максимального значения. (Примечание — все напряжения на электродах должны оставаться постоянными во время измерения.В начале испытания все элементы трубки должны иметь комнатную температуру.)
Электронно-лучевая трубка. Электронно-лучевая трубка, в которой луч может быть сфокусирован до небольшого поперечного сечения на поверхности и изменен по положению и интенсивности для получения видимого рисунка.
Усилитель класса А. Усилитель, в котором смещение сетки и переменное напряжение сетки таковы, что ток пластины в определенной лампе течет постоянно.
Усилитель класса AB. Усилитель, в котором смещение сетки и переменные напряжения сетки таковы, что ток пластины в конкретной лампе течет значительно больше половины, но меньше всего электрического цикла.
Усилитель класса B. Усилитель, в котором смещение сетки приблизительно равно нулю, когда не приложено действующее напряжение сетки, и поэтому ток пластины в конкретной трубке течет примерно половину каждого цикла при приложении переменного напряжения сетки.
Усилитель класса C. Усилитель, в котором смещение сетки заметно больше, чем значение отсечки, так что ток пластины в каждой лампе равен нулю, когда не подается переменное напряжение сетки, и так, чтобы ток пластины в конкретной лампе протекал заметно меньше половины каждого цикла при приложении переменного напряжения сети. (Примечание. Для обозначения того, что ток сети не течет во время какой-либо части входного цикла, суффикс 1 может быть добавлен к букве или буквам идентификации класса. Суффикс 2 может использоваться для обозначения того, что ток течет в течение некоторой части цикл.)
Холодный катод. Катод, работающий без нагрева.
Трубка с холодным катодом. Электронная трубка с холодным катодом.
Коллектор. Электрод, который собирает электроны или ионы, выполнившие свои функции в трубке.
Комбинированное управляющее напряжение. Напряжение анода эквивалентного диода, объединяющее эффекты всех напряжений отдельных электродов при установлении тока, ограниченного пространственным зарядом.
Температура конденсированной ртути (трубки с ртутным паром). По определению, температура, измеренная на внешней стороне оболочки трубки в области конденсации ртути в стеклянной трубке или в определенной точке металлической трубки.
Правила поведения при исправлении ошибок. Отношение переменного тока электрода низкой частоты к синфазной составляющей переменного напряжения низкой частоты электрода, высокочастотного синусоидального напряжения, приложенного к тому же или другому электроду, и всех остальных электродных напряжений, поддерживаемых постоянными.
Постоянно-токовая характеристика. Соотношение между напряжениями на двух электродах, обычно представляемое графиком, при постоянном токе одного из них, а также всех остальных напряжениях.
Контрольная характеристика (газовой трубки). Отношение, показанное графиком, между критическим напряжением сети и анодным напряжением.
Управляющий электрод. Электрод, на который прикладывается напряжение для изменения тока, протекающего между двумя или более другими электродами.
Control Grid. Сетка, обычно размещаемая между катодом и анодом, для использования в качестве управляющего электрода.
Коэффициент регулирования (газовой трубки). Отношение изменения анодного напряжения к соответствующему изменению критического напряжения сети, при всех других рабочих условиях, поддерживаемых постоянными.
Преобразовательная крутизна (гетеродинного преобразователя). Частное отношение величины желаемой выходной частотной составляющей тока к величине входной частотной (сигнальной) составляющей напряжения, когда импедансом выходной внешней оконечной нагрузки пренебрежимо мало для всех частот, которые могут повлиять на результат.(Примечание. Если не указано иное, этот термин относится к случаям, когда входное частотное напряжение имеет бесконечно малую величину. Все прямые электродные напряжения и величина напряжения гетеродина должны оставаться постоянными.)
Преобразователь. Электрический преобразователь, в котором входная и выходная частоты различаются. (Примечание. Если свойство преобразования частоты преобразователя зависит от частоты генератора, отличной от частоты входной или выходной частоты, частота и напряжение или мощность этого генератора являются параметрами преобразователя.)
Коэффициент усиления напряжения преобразования (преобразователя). Отношение (1) величины напряжения выходной частоты на выходной нагрузке с преобразователем, вставленным между генератором входной частоты и выходной нагрузкой, к (2) величине напряжения входной частоты на входе. прекращение преобразователя.
Трубка преобразователя. Электронная лампа, сочетающая в себе функции смесителя и гетеродинного преобразователя частоты.
Критический ток сети. В газовой трубке — мгновенное значение тока сети, когда начинает течь анодный ток.
Критическое напряжение сети. В газовой трубке — мгновенное значение напряжения сети, при котором начинает течь анодный ток.
Напряжение отсечки (электронной трубки). То напряжение на электроде, которое снижает значение зависимой переменной характеристики электронной лампы до заданного низкого значения. (Примечание. Конкретная характеристика отсечки должна быть идентифицирована следующим образом: ток в зависимости от напряжения отсечки сети, яркость пятна в зависимости от напряжения отсечки сетки и т. Д.)
Тормозящий электрод (электронно-лучевой трубки). Электрод, потенциал которого создает электрическое поле для уменьшения скорости электронов пучка.
Отклоняющий электрод. Электрод, потенциал которого создает электрическое поле для отклонения электронного луча.
Отклоняющая вилка. Сборка из одной или нескольких катушек, через которые проходит ток, которые создают магнитное поле для отклонения электронного луча.
Коэффициент отклонения (электронно-лучевой трубки). Величина, обратная чувствительности отклонения.
Чувствительность к отклонению (трубки электронно-лучевого осциллографа). Частное смещения электронного луча в месте удара на изменение отклоняющего поля. (Примечание. Чувствительность к отклонению обычно выражается в миллиметрах на вольт, приложенном между отклоняющими электродами, или в миллиметрах на гаусс отклоняющего магнитного поля.)
Чувствительность отклонения (электронно-лучевой трубки с электростатическим отклонением). Частное смещения пятна на изменение отклоняющего потенциала.
Чувствительность отклонения (магнитно-отклоняющей электронно-лучевой трубки). Частное смещения пятна на изменение отклоняющего магнитного поля.
Чувствительность отклонения (магнитно-отклоняющей электронно-лучевой трубки и узла ярма). Частное смещения пятна на изменение тока отклоняющей катушки.
Время деионизации (газовой трубки). Время, необходимое для восстановления управления сетью после прерывания анодного тока. (Примечание — чтобы быть точным, времена ионизации и деионизации газовой трубки должны быть представлены как семейства кривых, связывающих такие факторы, как температура конденсированной ртути, анодные и сеточные токи, анодные и сеточные напряжения и регулирование сетевого тока.)
Диод. Двухэлектродная электронная трубка, содержащая анод и катод.
Характеристики диода (многоэлектродной трубки). Характеристика составного электрода, полученная для всех электродов, кроме катода, соединенных вместе.
Прямое смещение сетки. Прямая составляющая сетевого напряжения (Примечание — это обычно называется сеточным смещением).
Диссекторная трубка. Трубка камеры, имеющая непрерывный фотокатод, на котором сформирована фотоэлектрическая эмиссионная диаграмма, которая сканируется путем перемещения ее электронно-оптического изображения по апертуре.
Допуск для управляющей точки (между терминалом j -й и эталонным терминалом сети терминалов n ). Частное комплексной переменной составляющей I j тока, протекающего к j -й клемме от ее внешнего завершения сложной переменной составляющей В j напряжения, приложенного к j -й клемме терминал по отношению к контрольной точке, когда все другие терминалы имеют произвольные внешние выводы.(Примечание.При указании проводимости точки возбуждения данной пары выводов сети или преобразователя, имеющего две или более пары выводов, ни одна из двух пар которых не содержит общий вывод, все другие пары выводов подключаются к произвольным проводам. )
Динод (электронной трубки). Электрод, основная функция которого заключается в изменении посредством вторичной электронной эмиссии электронного тока на себя или на другие электроды.
Электрод (электронной трубки). Проводящий элемент, который выполняет одну или несколько функций излучения, сбора или управления движением электронов или ионов с помощью электрического поля.
Адмиттанс электрода (из j Электрод n -электродная электронная трубка. Проводимость точки возбуждения короткого замыкания между j -м электродом. (Примечание. электронное качество электронной лампы: точка возбуждения и проводимость передачи должны определяться так, как если бы они измерялись непосредственно на электродах внутри трубки.По этой причине включены определения адмиттанса и импеданса электрода.)
Емкость электрода (концевой электронной трубки n ). Емкость, определенная из проводимости точки возбуждения короткого замыкания на этом электроде.
Характеристики электрода. Зависимость, обычно показываемая графиком, между напряжением электрода и током электрода, при сохранении постоянного напряжения всех остальных электродов.
Электродная проводимость. Действительная часть проводимости электрода.
Электродный ток (электронной трубки). Ток, проходящий к электроду или от электрода через межэлектродное пространство. (Примечание. Термины катодный ток, ток сетки, анодный ток, ток пластины и т. Д. Используются для обозначения электродных токов для этих конкретных электродов. Если не указано иное, электродный ток измеряется на доступной клемме.)
Время усреднения электродного тока. Интервал времени, в течение которого ток усредняется при определении рабочих возможностей электрода.
Рассеивание электрода. Мощность, рассеиваемая электродом в виде тепла в результате электронной и / или ионной бомбардировки.
Импеданс электрода. Величина, обратная проводимости электрода.
Сопротивление электрода. Величина, обратная проводимости электрода. (Примечание — это эффективное параллельное сопротивление, а не реальная составляющая импеданса электрода.)
Напряжение на электроде. Напряжение между электродом и катодом или определенной точкой нитевидного катода.(Примечание. Термины «напряжение сети», «напряжение на аноде», «напряжение на пластине» и т. Д. Используются для обозначения напряжения между этими конкретными электродами и катодом. Если не указано иное, считается, что напряжения электродов измеряются на доступных клеммах.)
Трубка электрометра. Высоковакуумная трубка с очень низкой проводимостью управляющего электрода для облегчения измерения чрезвычайно малого постоянного тока или напряжения.
Электронно-лучевая трубка. Электронная лампа, рабочие характеристики которой зависят от формирования и управления одним или несколькими электронными лучами.
Электронное устройство. Устройство, в котором электронная проводимость осуществляется через вакуум, газ или полупроводник.
Электронная эмиссия. Выделение электронов из электрода в окружающее пространство. Количественно это скорость, с которой электроны вылетают из электрода.
Электронная пушка. Электродная структура, которая производит и может управлять, фокусировать и отклонять электронный луч.
Электронная трубка. Электронное устройство, в котором электроны проводят через вакуум или газовую среду в газонепроницаемой оболочке.
Электронный. Относящиеся к устройствам, схемам или системам, использующим электронные устройства, или относящиеся к ним. Примеры: Электронное управление, электронное оборудование, электронный прибор и электронная схема.
Электроника. Область науки и техники, которая занимается электронными устройствами и их применением.Электроника в качестве прилагательного обозначает область электроники или относится к ней. Примеры: Инженер-электронщик, курс электроники, лаборатория электроники и комитет электроники.
Электростатическая фокусировка. Способ фокусировки электронного луча под действием электрического поля.
Элемент (электронной трубки). Любая составная часть трубки, которая способствует ее работе.
Эмиссионные характеристики. Связь, обычно показываемая графиком, между эмиссией и фактором, контролирующим эмиссию (например, температура, напряжение или ток нити накала или нагревателя).
Эквивалентный диод. Воображаемый диод, состоящий из катода триода или многосеточной лампы и виртуального анода, к которому прикладывается составное управляющее напряжение, так что катодный ток такой же, как в триоде или многосеточной лампе.
Внешнее оконечное устройство (терминала j -го терминала n -терминальной сети). Эта пассивная или активная двухтерминальная сеть, которая подключена снаружи между j -м терминалом и опорной точкой.
Ток неисправного электрода (импульсный ток электрода). Пиковый ток, протекающий через электрод при возникновении неисправностей, таких как обратная дуга и короткое замыкание нагрузки.
Бесполевой ток эмиссии (катода). Электронный ток, отводимый от катода, когда электрический градиент на поверхности катода равен нулю.
Нить накала. Катод термоэмиссионной трубки, обычно в виде проволоки или ленты, к которой можно подводить тепло, пропуская через него ток. Он также известен как нитевидный катод.
Ток накала. Ток, подаваемый на нить накала для ее нагрева.
Напряжение накала. Напряжение между выводами нити накала.
Ток эмиссии в точке сгибания. То значение тока на характеристике диода, при котором вторая производная тока по напряжению имеет максимальное отрицательное значение.Этот ток соответствует верхней точке изгиба диодной характеристики и является приблизительной мерой ограниченного по температуре тока эмиссии.
Фокусировка. Процесс управления сходимостью и расходимостью электронного луча.
Фокусирующая катушка или фокусирующий магнит. Узел, создающий магнитное поле для фокусировки электронного луча.
Фокусирующий электрод. Электрод, к которому приложен потенциал, чтобы контролировать площадь поперечного сечения электронного луча.
Газовый (ионизационный) ток (в вакуумной трубке). Ток, текущий на электрод с отрицательным смещением и состоящий из положительных ионов, которые создаются электронным током, протекающим между другими электродами. Положительные ионы являются результатом столкновения электронов с молекулами остаточного газа.
Газовая фокусировка. Способ концентрации электронного пучка под действием ионизированного газа.
Газовый коэффициент. Отношение ионного тока в трубке к электронному току, который его производит.
Газовая трубка. Электронная трубка, в которой давление содержащегося в ней газа или пара таково, что существенно влияет на электрические характеристики трубки.
Газоразряд. Электрический разряд через газ, характеризующийся пространственным потенциалом вблизи катода, который намного превышает потенциал ионизации газа.
Трубка тлеющего разряда с холодным катодом. Газовая трубка, работа которой зависит от свойств тлеющего разряда.
Сетка. Электрод, имеющий одно или несколько отверстий для прохождения электронов или ионов.
Характеристики сетевого привода. Зависимость, обычно показываемая графиком, между электрическим или световым выходом и напряжением управляющего электрода, измеренным от точки отсечки.
Мощность привода сети. Среднее произведение мгновенных значений сетевого тока и переменной составляющей сетевого напряжения за полный цикл. (Примечание. Это включает мощность, подаваемую на устройство смещения и в сеть.)
Электросеть. Эмиссия электронов или ионов из сетки электронной лампы.
Преобразователь гармоник (умножитель частоты, делитель частоты). Преобразователь, в котором частота выходного сигнала является кратной или кратной входной частоте. (Примечание. Как правило, амплитуда выходного сигнала является нелинейной функцией амплитуды входного сигнала.)
Нагреватель. Электрический нагревательный элемент для подачи тепла на катод с косвенным нагревом.
Ток нагревателя. Ток, протекающий через нагреватель.
Напряжение нагревателя. Напряжение между выводами ТЭНа.
Heptode. Семиэлектродная электронная трубка, содержащая анод, катод, управляющий электрод и четыре дополнительных электрода, которые представляют собой обычные решетки.
Преобразователь гетеродина (преобразователь). Преобразовательный преобразователь, в котором выходная частота является суммой или разностью входной частоты и целого кратного частоты гетеродина.(Примечание. Частота и напряжение или мощность гетеродина являются параметрами преобразователя. Обычно амплитуда выходного сигнала является линейной функцией амплитуды входного сигнала в пределах полезного рабочего диапазона.)
Шестнадцатеричный. Шестиэлектродная электронная трубка, содержащая анод, катод, управляющий электрод и три дополнительных электрода, которые представляют собой обычные решетки.
Горячий катод (термоэлектронный катод). Катод, который функционирует в основном за счет процесса термоэлектронной эмиссии.
Трубка с горячим катодом. Электронная трубка с катодом.
Иконоскоп. Трубка камеры, в которой высокоскоростной электронный луч сканирует фотоактивную мозаику, способную накапливать электроэнергию.
Изображение Orthicon. Трубка камеры, в которой электронное изображение создается фотоизлучающей поверхностью и фокусируется на отдельной накопительной мишени, которая сканируется с противоположной стороны низкоскоростным электронным лучом.
Индикаторная трубка. Электронно-лучевая трубка, в которой полезная информация передается за счет изменения поперечного сечения луча на люминесцентной мишени.
Катод с косвенным нагревом (эквипотенциальный катод, унипотенциальный катод). Катод термоэлектронной трубки, к которой тепло подводится от независимого нагревательного элемента.
Эмиссионный ток в точке перегиба. То значение тока на характеристике диода, для которого вторая производная тока по напряжению равна нулю.Этот ток соответствует точке перегиба характеристики диода и является приблизительной мерой максимального тока эмиссии, ограниченного пространственным зарядом.
Входная емкость ( n — клеммная электронная лампа). Передаточная емкость при коротком замыкании между входной клеммой и всеми другими клеммами, за исключением выходной клеммы, соединенными вместе. (Примечание. Эта величина эквивалентна сумме межэлектродных емкостей между входным электродом и всеми другими электродами, кроме выходного электрода.)
Вносимое усиление мощности (электрического преобразователя). Отношение (1) мощности, развиваемой на внешней оконечной нагрузке выхода с преобразователем, вставленным между генератором и выходной оконечной нагрузкой, к (2) мощности, развиваемой во внешней оконечной нагрузке выхода, когда генератор подключен непосредственно к выходной оконечной нагрузке.
Повышение вносимого напряжения (электрического преобразователя). Комплексное отношение (1) переменной составляющей напряжения на внешней оконечной нагрузке выхода с преобразователем, вставленным между генератором и выходной оконечной нагрузкой, к (2) напряжению на внешней оконечной нагрузке выхода, когда генератор подключен напрямую. к выходному окончанию.
Электрод-усилитель. Электрод постускоряющий.
Межэлектродная емкость ( Дж-1 -я Межэлектродная емкость C мкл концевой электронной трубки n ). Емкость, определенная по переходной проводимости короткого замыкания между клеммами j -й и l -й. (Примечание — эту величину часто называют прямой межэлектродной емкостью.)
Межэлектродное пропускание ( j-l Межэлектродное пропускание n -электродной электронной трубки). Проводимость передачи короткого замыкания от -го электрода к -му электроду.
Межэлектродная проводимость ( j-l Межэлектродная проводимость). Действительная часть межэлектродного пропускания j-l .
Внутреннее корректирующее напряжение (электронной трубки). Напряжение, которое добавляется к составному управляющему напряжению и является напряжением, эквивалентным таким эффектам, как те, которые производятся начальной скоростью электронов и контактным потенциалом.
Обратный ток электрода. Ток, протекающий через электрод в направлении, противоположном тому, для которого предназначена трубка.
Ионное пятно (на экране электронно-лучевой трубки). Область локального ухудшения люминесценции из-за бомбардировки отрицательными ионами.
Катод с ионным нагревом. Горячий катод, который нагревается в основном за счет ионной бомбардировки излучающей поверхности.
Катодная трубка с ионным нагревом. Электронная трубка с катодом с ионным нагревом.
Время ионизации (газовой трубки). Интервал времени между возникновением условий и установлением проводимости при некотором заявленном значении падения напряжения на трубке.
Линия или трассировка. Путь движущегося пятна.
Нагрузочная (динамическая) характеристика (электронной трубки, подключенной в заданной рабочей цепи, на заданной частоте). Соотношение, обычно представленное в виде графика, между мгновенными значениями пары переменных, таких как напряжение и ток электрода, когда все напряжения прямого питания электродов поддерживаются постоянными.
Трубка местного генератора. Электронная лампа в преобразователе гетеродинного преобразования для обеспечения локальной частоты гетеродинирования для смесительной трубки.
Магнитная фокусировка. Способ фокусировки электронного луча под действием магнитного поля.
Главный зазор (трубки тлеющего разряда с холодным катодом). Путь проводимости между основным катодом и основным анодом.
Ртутно-паровая трубка. Газовая трубка, в которой активным газом являются пары ртути.
Микрофонизм (микрофоника) (в электронной трубке). Модуляция одного или нескольких электродных токов, возникающих в результате механической вибрации трубчатого элемента.
Трубка смесителя. Электронная лампа, которая выполняет только функцию преобразования частоты гетеродинного преобразователя, когда на нее подается напряжение или питание от внешнего генератора.
Регулирующий электрод. Электрод, к которому приложен потенциал, чтобы контролировать величину тока пучка.
Моноскоп. Электронно-лучевая трубка, генерирующая сигнал, в которой сигнал изображения создается путем сканирования электрода, части которого имеют разные характеристики вторичной эмиссии.
μ-фактор ( n — конечная электронная трубка). Отношение величины бесконечно малого изменения напряжения на -м электроде к величине бесконечно малого изменения напряжения на -м электроде при условиях, что ток на -м электроде остается. неизменным, а напряжения всех остальных электродов должны поддерживаться постоянными.
Многоэлектродная трубка. Электронная трубка, содержащая более трех электродов, связанных с одним потоком электронов.
Многосекционная трубка. Электронная трубка, содержащая в одной оболочке две или более группы электродов, связанных с независимыми электронными потоками. (Примечание — так может быть обозначена многоблочная лампа; например, дуодиод, дуотриод, диод-пентод, дуодиод-триод, дуодиод-пентод и триод-пентод.)
Октод. Электронная трубка с восемью электродами, содержащая анод, катод, управляющий электрод и пять дополнительных электродов, которые представляют собой обычные решетки.
Ортикон. Трубка камеры, в которой низкоскоростной электронный луч сканирует фотоактивную мозаику, которая имеет электрическую емкость.
Осциллографическая трубка (осциллографическая трубка). Электронно-лучевая трубка, используемая для создания видимого рисунка, который представляет собой графическое представление электрических сигналов, путем изменения положения сфокусированного пятна или пятен в соответствии с этими сигналами.
Выходная емкость ( n — клеммная электронная лампа). Передаточная емкость при коротком замыкании между выходной клеммой и всеми другими клеммами, за исключением входной клеммы, соединенными вместе.
Пиковый катодный ток (стационарный). Максимальное мгновенное значение периодически повторяющегося катодного тока.
Пиковый ток электрода. Максимальный мгновенный ток, протекающий через электрод.
Пиковое прямое анодное напряжение. Максимальное мгновенное анодное напряжение в направлении, в котором трубка должна пропускать ток.
Пиковое обратное анодное напряжение. Максимальное мгновенное анодное напряжение в направлении, противоположном тому, в котором трубка предназначена для пропускания тока.
Пентод. Пятиэлектродная электронная трубка, содержащая анод, катод, управляющий электрод и два дополнительных электрода, которые представляют собой обычные решетки.
Характеристика стойкости (характеристика затухания) (люминесцентного экрана). Зависимость, обычно показываемая графиком, между излучаемой мощностью излучения и временем после возбуждения.
Первеанс. Отношение катодного тока с ограниченным пространственным зарядом к мощности, равной трем половинам анодного напряжения в диоде. (Примечание. Первеанс — это постоянная G , фигурирующая в уравнении Чайлда-Ленгмюра-Шоттки.
i k = Ge b 3/2
Когда термин первеанс применяется к триоду или многосеточной лампе, анодное напряжение e b заменяется составным управляющим напряжением e ‘ эквивалентного диода.)
Люминофор. Вещество, способное к люминесценции.
Фототрубка. Электронная трубка, в которой один из электродов облучается с целью вызвать эмиссию электронов.
Тубус для изображения (кинескоп). Электронно-лучевая трубка, используемая для создания изображения путем изменения интенсивности луча, когда луч сканирует растр.
Пластина. Общее название основного анода в электронной лампе.
Постускорение (в электронно-лучевой трубке). Ускорение электронов пучка после отклонения.
Растр. Заранее определенный шаблон линий сканирования, который обеспечивает практически равномерный охват области.
Коэффициент исправления. Частное изменения среднего тока электрода на изменение амплитуды переменного синусоидального напряжения, приложенного к тому же самому электроду, при постоянном напряжении этого и других электродов постоянным.
Регулировка (трубки тлеющего разряда с холодным катодом). Разница между максимальным и минимальным падением анодного напряжения в диапазоне анодных токов.
Экран (электронно-лучевой трубки). Поверхность трубки, на которой создается видимый узор.
Сетка экрана. Сетка, помещенная между управляющей сеткой и анодом и обычно поддерживаемая при фиксированном положительном потенциале с целью уменьшения электростатического влияния анода в пространстве между экранной сеткой и катодом.
Вторичные выбросы. Эмиссия электронов твердыми телами или жидкостями, возникающая непосредственно в результате бомбардировки поверхностей электронами или ионами.
Вторичные выбросы в сеть. Эмиссия электронов из сетки, возникающая непосредственно в результате бомбардировки ее поверхности электронами или другими заряженными частицами.
Чувствительность (трубки камеры). Сигнальный ток, развиваемый на единицу плотности падающего излучения (т. Е. Ватт на единицу площади). Если не указано иное, под излучением понимается излучение нефильтрованного источника накаливания с температурой 2870 градусов Кельвина, и его плотность, которая обычно измеряется в ваттах на единицу площади, может быть выражена в фут-канделах.
Допустимая пропускная способность точки короткого замыкания (клеммы j -го терминала n -терминальной сети). Полное сопротивление управляющей точки между этим выводом и опорным выводом, когда все другие выводы имеют нулевые переменные составляющие напряжения относительно опорной точки.
Полная проводимость обратной связи при коротком замыкании (электронно-трубчатого преобразователя). Допуск передачи при коротком замыкании от физически доступных выходных клемм к физически доступным входным клеммам указанного гнезда, связанных фильтров и трубки.
Прямая проводимость при коротком замыкании (электронно-трубчатого преобразователя). Допуск передачи при коротком замыкании от физически доступных входных клемм к физически доступным выходным клеммам указанного гнезда, связанных фильтров и трубки.
Входная проводимость короткого замыкания (электронно-трубчатого преобразователя). Допустимая проводимость точки возбуждения при коротком замыкании на физически доступных входных клеммах указанного гнезда, связанных фильтров и электронной лампы.
Входная емкость короткого замыкания ( n -контактная электронная лампа). Эффективная емкость, определенная по входной проводимости короткого замыкания.
Полная проводимость выхода короткого замыкания (электронно-трубчатого преобразователя). Допустимая проводимость точки возбуждения при коротком замыкании на физически доступных выходных клеммах указанного гнезда, связанных фильтров и трубки.
Выходная емкость при коротком замыкании ( n -контактная электронная лампа). Эффективная емкость, определяемая по выходной проводимости при коротком замыкании.
Допуск переключения при коротком замыкании (от терминала j -го до l -го терминала сети терминалов n ). Передаточная проводимость от клеммы j к клемме l , когда все клеммы, кроме j , имеют нулевые сложные переменные составляющие напряжения относительно опорной точки.
Передаточная емкость короткого замыкания (электронной трубки). Эффективная емкость, определяемая по переходной проводимости при коротком замыкании.
Сигнальный электрод (трубки камеры). Электрод, с которого получается выходной сигнал.
Сетка космического заряда. Сетка, обычно положительная, которая контролирует положение, площадь и величину потенциального минимума или виртуального катода в области, смежной с сеткой.
Спектральная характеристика (трубки камеры). Отношение, обычно показываемое графиком, между длиной волны и чувствительностью на единицу интервала длин волн.
Точечный. Область, мгновенно пораженная электронным лучом.
Пускатель (трубки тлеющего разряда с холодным катодом). Вспомогательный электрод, используемый для инициирования проводимости.
Напряжение пробоя стартера (трубки тлеющего разряда с холодным катодом). Пусковое напряжение, необходимое для создания проводимости через пусковой промежуток со всеми другими трубчатыми элементами, удерживаемыми на катодном потенциале перед пробоем.
Пусковой зазор (трубки тлеющего разряда с холодным катодом). Путь проводимости между стартером и другим электродом, на который подается пусковое напряжение.
Падение напряжения стартера (трубки тлеющего разряда с холодным катодом). Падение напряжения на пусковом промежутке после установления проводимости в пусковом промежутке.
Статическая характеристика (электронной трубки). Отношение, обычно представляемое в виде графика, между парой переменных, например, электродным напряжением и электродным током, при сохранении всех остальных напряжений постоянными.
Глушитель сетки. Сетка, которая помещается между двумя положительными электродами (обычно сеткой экрана и пластиной), в первую очередь для уменьшения потока вторичных электронов от одного электрода к другому.
Импульсный ток электрода. Рекомендуемый термин — ток электрода неисправности.
Тетрод. Четырехэлектродная электронная трубка, содержащая анод, катод, управляющий электрод и один дополнительный электрод, который обычно представляет собой сетку.
Термоэлектронная эмиссия в сети (первичная эмиссия в сети). Ток, создаваемый электронами, термоэлектронно эмитируемыми сеткой.
Термоэмиссионная трубка. Электронная трубка, в которой один из электродов нагревается с целью вызвать эмиссию электронов или ионов из этого электрода.
Тиратрон. Газовая трубка с горячим катодом, в которой один или несколько управляющих электродов инициируют, но не ограничивают анодный ток, за исключением определенных рабочих условий.
Крутизна. Как наиболее часто используется, межэлектродная крутизна между управляющей сеткой и пластиной. На низких частотах крутизна — это крутизна характеристики перехода от управляющей сетки к пластине.
Допуск трансфера (от терминала к -му к к -му терминалу сети терминалов n ). Частное сложной переменной составляющей I l тока, протекающего на l -ю клемму от l -го внешнего вывода комплексной переменной составляющей V j напряжения, приложенного к j -я клемма относительно опорной точки, когда все остальные клеммы имеют произвольные внешние подключения.
Передаточная характеристика. Зависимость, обычно показываемая графиком, между напряжением одного электрода и током другого электрода, при поддержании постоянного напряжения на всех остальных электродах.
Ток передачи (трубки с холодным катодом тлеющего разряда). Ток в пусковом промежутке, необходимый для обеспечения проводимости через главный промежуток. (Примечание — ток передачи зависит от анодного напряжения.)
Коэффициент трансректификации. Частное изменения среднего тока электрода на изменение амплитуды переменного синусоидального напряжения, приложенного к другому электроду, при постоянном напряжении этого и других электродов постоянным.(Примечание. Если не указано иное, этот термин относится к случаям, когда переменное синусоидальное напряжение имеет бесконечно малую величину.)
Триод. Трехэлектродная электронная трубка, содержащая анод, катод и управляющий электрод.
Время нагрева трубки (в трубке с ртутным паром). Время, необходимое для достижения самой холодной части трубки рабочей температуры.
Падение напряжения на трубке. Напряжение на аноде в период проводимости.
Вакуумная трубка. Электронная трубка с вакуумированием до такой степени, что на ее электрические характеристики практически не влияет присутствие остаточного газа или пара.
Трубка с переменной муфтой. Электронная лампа, в которой коэффициент усиления изменяется заданным образом в зависимости от напряжения управляющей сетки.
Простой супергет | Журнал Nuts & Volts
Хотя сотовые телефоны, приемники глобальной системы позиционирования, системы спутникового телевидения и AM / FM-радио в вашем автомобиле выполняют совершенно разные функции, все приемники, используемые в этих системах, основаны на концепции, впервые разработанной американским инженером-электриком Эдвином Армстронгом во время на исходе Первой мировой войны.Спустя почти столетие после его появления — за исключением сложных подходов, таких как программное обеспечение радио, которое включает передовые методы цифровой обработки сигналов — «супергетеродинный» или «супергетерный» дизайн Армстронга господствует в коммуникационной электронике.
Приемник Design Evolution
Чтобы понять превосходство супергетера по сравнению с предыдущими проектами или архитектурами, полезно рассмотреть некоторые трудности, связанные с одной конструкцией приемника, которую он заменил — с «настроенным радиочастотным» приемником или приемником TRF, показанным на рис. 1 .Приемник TRF возник из здравого смысла наблюдения, что, поскольку радиосигналы, исходящие от антенны, чрезвычайно слабые, более чувствительный приемник может быть получен путем усиления радиочастотных (RF) сигналов, непосредственно следующих за антенной. А с учетом плохих характеристик ранних ламповых усилителей, если один каскад обеспечивал недостаточное усиление, то каскадирование большего количества каскадов должно привести к тому, что приемник станет все более чувствительным (способным принимать еще более слабые сигналы) и селективным (способным выбирать нужный сигнал и отвергайте остальные).
РИСУНОК 1. Блок-схема настроенного радиочастотного приемника (TRF) , показывающая внутрикаскадную обратную связь (пунктирная линия) и межкаскадную обратную связь (пунктирная линия).
К сожалению, эти идеи содержат ряд тревожных недостатков, которые в конечном итоге оказались фатальными для широкого применения этого подхода.
Что касается увеличения чувствительности, тут же возникает проблема, потому что усилители радиочастоты, необходимые для каждого каскада приемника TRF, по своей природе нестабильны.Это связано с тем, что во всех электронных усилителях — будь то ламповые или транзисторные — существует небольшая емкостная связь между входом и выходом самого устройства.
Эта внутрикаскадная обратная связь показана пунктирной линией между входом и выходом каждого каскада на рисунке. Некоторые методы, такие как нейтрализация, могут использоваться для расширения частотного диапазона отдельного каскада TRF, но трудности, связанные с предотвращением колебаний в настраиваемых РЧ-каскадах с высоким коэффициентом усиления, возрастают непосредственно по мере увеличения рабочей частоты.
Кроме того, межкаскадная обратная связь возникает, когда выход одного каскада усилителя появляется на входе предыдущего каскада усилителя. Пунктирными линиями на рисунке показаны многочисленные пути обратной связи, которые могут существовать в приемнике TRF с несколькими каскадами. Либо увеличение усиления отдельных каскадов, либо добавление дополнительных каскадов для получения большего усиления увеличивает межкаскадную обратную связь, а также возможность колебаний.
Чтобы избежать этой проблемы, необходимо тщательно защитить и отделить каждую ступень от всех остальных.Как и внутрикаскадная обратная связь, межкаскадная обратная связь ухудшается с увеличением рабочей частоты, что усугубляет трудности создания чувствительных регулируемых приемников TRF, которые будут работать без колебаний в больших частотных диапазонах.
Повышение селективности конструкции TRF создает еще один набор проблем. Самый неприятный из них связан с причудой в параллельной настроенной цепи RLC, или «резервуаре», используемой для выбора желаемой рабочей частоты. К сожалению, полоса пропускания параллельной цепи резервуара не постоянна с частотой, а увеличивается приблизительно пропорционально корню квадратному из рабочей частоты.
Например, приемник TRF, настроенный на 0,5 МГц, может иметь параллельную цепь резервуара RLC, предназначенную только для приема сигнала с полосой пропускания 10 кГц. Но полоса пропускания танка увеличивается примерно до 17 кГц — намного шире, чем полезный сигнал, — когда приемник перенастраивается на 1,5 МГц.
Другая трудность связана с механически связанными настроенными схемами, которые позволяют одновременно регулировать настроенные схемы при изменении рабочей частоты. Любое механическое или электрическое несоответствие во время настройки снижает общую селективность приемника.
Дизайн Армстронга
Проблемы, связанные с приемником TRF, кажутся неразрешимыми, но Эдвин Армстронг был гением мыслить «нестандартно» для решения сложных проблем. Армстронг рассудил, что если достижение стабильного каскада регулируемых высокочастотных усилителей было проблемой, он бы ее избегал. Армстронг построил каскад усилителей с фиксированной настройкой на низкой частоте, где было легко получить большое количество стабильного усиления. Затем он установил перед этим каскадом усилителей преобразователь частоты или каскад смесителя, чтобы преобразовать или «гетеродинировать» полезный сигнал в новую «промежуточную частоту» или ПЧ.Армстронг назвал этот новый приемник (в котором использовалось гетеродинирование для преобразования сигналов на фиксированную более низкую промежуточную частоту для приема) «супергетеродинным» приемником, как показано на блок-схеме , рис. 2, .
РИСУНОК 2. Архитектура супергетеродинного приемника Армстронга.
Разработка супергетеродинного AM-приемника для коммерческого радиовещания — хороший способ лучше понять работу супергетеродинного приемника Армстронга.Диапазон AM-вещания содержит 117 каналов шириной 10 кГц, расположенных между 530–1700 кГц. Чтобы сгенерировать фиксированную ПЧ 455 кГц (стандартная ПЧ для диапазона AM-вещания с 1930-х годов), гетеродин (LO) должен иметь возможность генерировать сигнал, который отслеживает точно на 455 кГц выше входящего сигнала, или между 985 –2,155 кГц.
Смеситель принимает эти два сигнала, RF и LO, и выдает разностную частоту LO — RF на усилитель ПЧ. Усилитель ПЧ с фиксированной настройкой выбирает входящий сигнал шириной 10 кГц, подавляя любые сигналы, присутствующие в соседних каналах выше и ниже 455 кГц.Например, чтобы принять РЧ-сигнал 1000 кГц, гетеродин должен генерировать сигнал 1455 кГц, чтобы преобразовать входящий сигнал в ПЧ 455 кГц. После усиления сигнал ПЧ затем демодулируется для обнаружения желаемого аудиосигнала от несущей радиочастоты, усиливается звуковым усилителем, а затем подается на наушники или динамик для преобразования электрического сигнала в акустический, чтобы вы снова могли слышать звук. широковещательная передача (см. , рисунок 2, ).
Существует еще один сигнал, который может выдавать микшер на выходе 455 кГц, когда гетеродин настроен на 1455 кГц.Этот сигнал называется «частотой изображения», и он находится на уровне LO + IF или 1,910 кГц. Обратите внимание, что, поскольку частота изображения дает ту же промежуточную частоту 455 кГц при подаче на смеситель, что и полезный сигнал, необходимо устранить частоту изображения до того, как она достигнет смесителя. Это делается с помощью параллельно настроенного контура резервуара, также известного как преселектор, который следует за антенной.
Важно понимать, что в суперхет-приемнике требования к преселектору значительно меньше по сравнению с настроенными цепями в приемнике TRF.В супергетере преселектору нужно только выбрать один из двух сигналов, разделенных на 910 кГц — относительно простая задача — в то время как настроенные схемы в TRF должны разделять сигналы на частотах до 10 кГц во всем частотном диапазоне приемник.
Описание цепи
Теперь, когда мы понимаем основные принципы работы приемника-супергетера Армстронга, мы готовы создать простую радиостанцию, включающую все эти концепции. Схема приемника, который я называю Simple Superhet, показана на рис. 3 .Я выбрал это название, потому что считаю, что эта схема — это почти самый простой, полностью функциональный супергетеродинный приемник, который можно построить с помощью всего лишь нескольких деталей.
РИСУНОК 3. Принципиальная схема приемника вещательного диапазона Simple Superhet AM.
Многие экспериментаторы в области электроники знакомы с тремя микросхемами, используемыми в этой конструкции, поскольку они обычно встречаются во многих проектах самодельных приемников. Давайте посмотрим на них по очереди, прежде чем мы увидим, как они работают вместе в Simple Superhet.
SA602AN (который является последовательным эквивалентом NE602N, первоначально произведенного Signetics) представляет собой восьмипроводной двухрядный корпус (DIP), предназначенный для маломощных высокопроизводительных систем связи. Он содержит встроенный транзистор генератора, которому требуется всего несколько пассивных компонентов для реализации функции гетеродина. Микросхема также содержит двойной балансный смеситель, который формирует выходной сигнал ПЧ путем объединения генерируемого внутри гетеродина с входным РЧ-сигналом.
Усилением на ПЧ и обнаружением аудиосигнала занимается MK484 (первоначально производившийся как ZN414Z компанией GEC Plessey).Эта ИС содержит плату приемника TRF на 10 транзисторов, заключенную в трехконтактный корпус TO-92. MK484 реализует приемник TRF путем каскадного подключения трех ВЧ-усилителей с высоким коэффициентом усиления, за которыми следует транзисторный детектор.
Эта ИС обеспечивает очень высокий коэффициент усиления мощности 72 дБ при напряжении питания всего около 1,5 В! Хотя ИС работает в диапазоне от 150 кГц до 3000 кГц, кривые производительности производителя показывают, что максимальное усиление для небольших входных сигналов происходит очень близко к ПЧ 455 кГц — идеально подходит для Simple Superhet!
Последняя ИС — также восьмипроводной DIP — это низковольтный усилитель мощности звука LM386N-1.Эта ИС предназначена для использования в низковольтных потребительских приложениях и может обеспечить усиление до 46 дБ. Этот усилитель обеспечивает выходную мощность, достаточную для работы небольшого динамика, когда ресивер настроен на местные станции.
Строительство
Теперь, когда мы представили три микросхемы, давайте вернемся к , рис. 3, и посмотрим, как объединить их, чтобы сформировать Simple Superhet. Первичная обмотка ферритовой антенной петли, L1, и переменного конденсатора, C1, образуют параллельную цепь резервуара, которая «предварительно выбирает» полезный сигнал, ослабляя любой сигнал изображения, который также может присутствовать.Петлевая антенна также преобразует электромагнитное поле входящих радиоволн в небольшое высокочастотное напряжение, которое подается через вторичную обмотку петли на вход двойного балансного смесителя, контакты 1 и 2 U1.
Переменный конденсатор C2, трансформатор T1 (красная банка) и конденсаторы C3 – C5 вместе с внутренним транзистором генератора SA602 образуют генератор Колпитца, который служит настраиваемым гетеродином для Simple Superhet. Генератор Колпитца создает колебания, возвращая выходной сигнал с эмиттера транзистора генератора (вывод 7) на базу транзистора генератора (вывод 6) через емкостной делитель напряжения, образованный C3 и C4.
Обратите внимание, что первичная обмотка красной банки (сторона с тремя контактами) подключена к C2, а вторичная (сторона с двумя контактами) подключена к C3 и C4. R1 и C6 образуют развязывающую сеть, которая удерживает сигналы RF и LO от линии питания, а также ограничивает напряжение питания для SA602 до менее восьми вольт, как требуется для этой IC. Выходной сигнал SA602 — это полезный сигнал ПЧ, который появляется как сбалансированный выходной сигнал на контактах 4 и 5.
Трансформатор T2 (желтая банка) и микросхема MK484 составляют основу усилителя ПЧ.Важно отметить, что в этом приложении трансформатор ПЧ повернут «назад», чтобы преобразовать симметричный выход смесителя в высокоомный выход с изолированным концом для управления MK484. Обратите внимание, что в этом случае первичная обмотка желтой банки (сторона с тремя контактами) подключена к контакту 2 MK484, а вторичная цепь (сторона с двумя контактами) подключена между контактами 4 и 5 SA602. Одиночный фильтр ПЧ чрезвычайно селективен, поскольку эквивалентное сопротивление нагрузки на первичной обмотке Т2 очень велико.
Продолжая работу MK484, резисторы R3 и R4 образуют делитель напряжения, который снижает напряжение питания 9 В до примерно 1,6 В, необходимого для питания ИС. Резистор R2 и конденсатор C7 обеспечивают развязанное смещение на входе IC, в то время как конденсатор C8 замыкает любые RF, присутствующие на выходе IC, на землю.
Аудиоусилитель LM386 работает очень просто. Потенциометр R5 ослабляет звуковой сигнал, чтобы пользователь мог регулировать громкость. Конденсатор C10 максимизирует усиление звука усилителя, конденсатор C11 развязывает напряжение питания, а конденсатор C12 блокирует постоянный ток от катушки динамика.
РИСУНОК 4. Прототип приемника Simple Superhet. Не вставляйте трансформатор ПЧ с силой в плату, так как пластиковый корпус может расколоться. Вместо этого припаяйте короткий провод к каждому контакту, чтобы вставить его в соответствующее отверстие и завершить соединение.
Хорошая стратегия построения приемника — начать от динамика и продвигаться к антенне. Это позволяет строителю на слух проверять работу схемы в процессе работы. Кроме того, очень быстрый способ построить эту схему — это подключить компоненты к прототипной плате, как показано на , рис. 4, .После проверки работоспособности схемы легко построить схему на чем-то более постоянном, например, на конструкции печатной платы, показанной на , рис. 5, .
РИСУНОК 5. Пример реализации на печатной плате суперхет-приемника с 3-1 / 2-дюймовым динамиком, используемым в качестве основания. Печатная плата поддерживается над динамиком с помощью длинных деревянных дюбелей диаметром 3 дюйма. Рамочная антенна (не видна) устанавливается под печатной платой с помощью небольшого металлического кронштейна.
Начните сборку аудиоусилителя, подключив проводку к микросхеме LM386, динамику, R5 и C9 – C12.Подайте питание на ИС вместе со звуковым сигналом от генератора сигналов на свободный конец C9. Вы должны быть в состоянии слышать здоровый тон в динамике с регулировкой громкости, обеспечиваемой R5. Затем добавьте MK484, R2 – R4, C7 – C8 и желтую банку IF. Подключите сигнал с тональной модуляцией низкого уровня 455 кГц к вторичной обмотке ПЧ, подайте питание на схему, и демодулированный тон должен отчетливо слышаться в динамике.
Отрегулируйте винт на трансформаторе ПЧ, чтобы получить максимальную громкость с модулированным сигналом 455 кГц.Если у вас нет генератора сигналов 455 кГц, отцентрируйте винт около среднего положения и продолжайте. Завершите Simple Superhet, подключив проводку к SA602 вместе с остальными компонентами.
Испытания и калибровка
Радиосвязь закончена, но необходимо правильно выровнять схемы RF и LO, прежде чем она будет принимать какие-либо станции. С помощью небольшой неметаллической отвертки отсоедините подстроечные конденсаторы LO и RF C1a и C2a, которые находятся на задней стороне переменного конденсатора C1-C2 в пластиковом корпусе.Затем настройте AM / коротковолновый приемник на 985 кГц и поместите его рядом с вашей схемой или подключите емкостный частотомер к контакту 4 или 5 SA602, чтобы контролировать частоту генератора.
Подайте питание на вашу схему и поверните конденсатор переменной емкости C1-C2 до упора против часовой стрелки (CCW). Затем отрегулируйте винт на трансформаторе гетеродина T1 (красная банка), чтобы определить сигнал генератора на частоте 985 кГц. Поверните переменный конденсатор до упора по часовой стрелке (по часовой стрелке), а затем настройте подстроечный конденсатор C2a до тех пор, пока вы не сможете определить сигнал на частоте 2155 кГц с помощью приемника монитора или частотомера.
Повторите вышеуказанные шаги один или два раза, регулируя T1 на низкочастотном конце и C2a на высокочастотном конце. Вы успешно выровняли каскад гетеродина, когда полное вращение переменного конденсатора против часовой стрелки и по часовой стрелке дает сигналы между 985 кГц и 2155 кГц, соответственно. (Примечание: паразитная емкость, особенно если вы используете конструкцию прототипа платы, может ограничить диапазон частот, который вы можете достичь, до уровня, меньшего, чем полный диапазон).
Совместите ВЧ-преселектор, настроив переменный конденсатор на станцию рядом с нижним концом диапазона АМ, или несложно подайте сигнал от генератора сигналов на ферритовую антенну с помощью небольшой петли из провода.Очень медленно вставляйте ферритовый стержень внутрь и из рамочной антенны до тех пор, пока не будет получен самый громкий звуковой сигнал. Затем закрепите ферритовый стержень небольшим клином бумаги.
Перенастройте радио на станцию (или генератор сигналов, если он используется) около верхнего конца диапазона AM. На этот раз очень осторожно отрегулируйте подстроечный конденсатор C1a, пока звук не будет максимально громким. Повторите эту процедуру, отрегулировав ферритовый стержень на низкочастотном конце и подстроечный конденсатор на высокочастотном конце, чтобы максимизировать громкость для станций, расположенных на обоих концах диапазона AM.На этом конструирование, тестирование и юстировка приемника Simple Superhet завершены.
отсюда
Вот еще несколько вещей, которые вы можете попробовать самостоятельно:
- Попробуйте увеличить или уменьшить количество витков на вторичной обмотке ферритовой антенной шины, чтобы улучшить чувствительность приемника. Если ваша петельная антенна не была оснащена вторичной катушкой, вы можете намотать собственную вторичную катушку, используя около десятка витков тонкой магнитной проволоки поверх существующих витков первичной обмотки.
- Замените «белую банку» или «черную банку» на трансформатор ПЧ желтой банки, чтобы увидеть, как изменяются чувствительность и / или селективность.
- Увеличьте или уменьшите R3 на одно или два стандартных значения резистора, чтобы увидеть, как это влияет на усиление и стабильность усилителя ПЧ MK484. ( Примечание: Поддерживайте напряжение на выводе 3 MK484 ниже 1,8 В, чтобы не повредить ИС!)
- Опытные экспериментаторы могут изменить базовую конструкцию, чтобы построить супергетический приемник для других интересных частотных диапазонов, таких как Citizen’s Band или WWV. Постройте кварцевый генератор или синтезатор частоты с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ) для гетеродина, а также измените преселектор для правильного приема сигналов в желаемом диапазоне частот.
Надеюсь, вы получите столько же удовольствия от сборки, использования и модификации вашего приемника Simple Superhet, сколько я получил с моим! NV
Копаем глубже
- Конструкция и работа супергетеродинного приемника подробно обсуждаются в главе 4 книги Томази, Уэйн, «Основы электронных коммуникационных систем через продвинутый уровень», 5-е издание, Prentice Hall Career & Technology, Englewood Cliffs, NJ 2003.
- Интересное обсуждение того, почему усилители с настроенным входом / выходом так сложно стабилизировать, см. В Young, Paul H., Electronic Communication Techniques, 5th Edition, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 2004. .
- Работа генератора и микшера SA602AN обсуждается в главах 11 и 12 соответственно Rutledge, David B., The Electronics of Radio, Cambridge University Press, Cambridge, UK 1999.
Источники
ИС, рамочная антенна и настроечный конденсатор
www.angelfire.com/electronic2/index1/index.html
Трансформаторы ПЧ и генератора
http: // www.elexp.com/ProductListing.aspx?CatId=6bec9a32-0578-4598-9e9a-ee813a8bd132
Паспорта микросхем
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/RECTRON/MK484.pdf
www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/S/A/6/0/SA602AN_01.shtml
www. datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/M/3/8/LM386.shtml
ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ |
|
ПУНКТ | ОПИСАНИЕ |
Резисторы (1/4 Вт) | |
R1, R4 | 620 Ом |
R2 | 100 тыс. |
R3 | 3.3К |
R5 | Потенциометр 10K |
Конденсаторы (25 В или выше) | |
C1-C2 | Двухсекционный конденсатор переменной емкости с подстроечниками. Антенная секция, 15-160 пФ; секция генератора, 10-60 пФ |
C3, C4 | Слюда 820 пФ или керамика Hi-Q |
C5, C6, C7 | Монолитная керамика 0,1 мкФ |
C8, C11 | 0.1 мкФ монолитная керамика |
C9, C10 | 10 мкФ электролитический |
C12 | 100 мкФ электролитический |
Катушки индуктивности | |
L1 | Ферритовая рамочная антенна, 680 мкГн |
Т1 | Трансформатор гетеродина диапазона AM BC (красная банка) |
Т2 | Трансформатор промежуточной частоты 455 кГц (желтая банка) |
Полупроводники | |
U1 | SA602AN (или NE602N) LO / смеситель |
U2 | MK484 (или ZN414Z) Приемник / детектор TRF |
U3 | LM386N-1 аудиоусилитель |
Разное | |
B1 | Аккумулятор 9 В и защелкивающийся разъем |
Ручки | |
Динамик 8 Вт |
Синтез звука через вакуумные трубки
Аудио синтез с помощью вакуумных трубок Эрик БарбурВладелец, METASONIX, Редвуд-Сити, Калифорния, США
e-mail: synth @ metasonix.com
СВУ: простейший модуль
Парадоксально, но современная концепция управления напряжением усилитель стал жестко закреплен в единой топологии, топологии дифференциальный усилитель с управляемым источником тока, используемый для регулировки усиления. Эта схема возникла из-за необходимости двухквадрантного умножителя для использование в аналоговых компьютерах, приложение, которое стало бессмысленным современными цифровыми компьютерами. Хотя VCA с дифференциальным усилителем может быть реализован с трубками обычным способом, универсально в виде монолитного IC сегодня.Забавно, но это связано с душевной инертностью и консерватизмом среди конструкторов приборов, и не потому, что альтернативных схем нет. (Действительно, некоторые эксперты решили «позолотить лилию», изучая все более сложные Различия в конструкции усилителей, чтобы полностью исключить мелкие технические проблемы например, сквозное соединение управляющего напряжения. Часто такие занятия становятся гораздо более серьезными. важнее первоначального замысла, сочинения музыки!)
Еще более иронично то, что существует метод вакуумной трубки. достижение пригодной для использования СВУ.И это тоже изначально было обнаружено для использования в умножители в аналоговых компьютерах. Эта невероятно примитивная схема была совершенно забыт и похоронен в старых учебниках, пока я не открыл его заново в 1993 году.
В неясном тексте 1949 года под названием ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ, на странице 270 показан множитель, используемый с логарифмическими и антилогарифмическими схемами для получения умножения. И все же уже на следующей странице было показано, что эта сложная схема заменена ровно одной лампой. Пентагрид 6L7 преобразовательная лампа использовалась в качестве первого ВЧ усилителя и гетеродинного генератора. в радиоприемниках.Некий забытый инженер во время Второй мировой войны обнаружил, что он также может умножать два напряжения постоянного тока. Просто поместив одно напряжение в сетка управления, как обычно; и поместив другое напряжение на ЭКРАН GRID, таким образом модулируя усиление лампы.
Здесь используется то, что не имеет прямого твердотельного аналога, а именно экран. сетка в многосеточной трубке. Хотя эффект регулировки усиления экрана сетка была известна до Второй мировой войны, она не использовалась полностью до рассвета электронные аналоговые вычисления.
В ТЕТРОДЕ всего две сетки; контроль (обычный точка входа сигнала) и экран. Последний был добавлен для увеличения усиление лампы, и для значительного уменьшения емкости эффекта Миллера между пластиной и сеткой, что обеспечивает высокочастотную работу трубки Полегче. Новая сетка «экранирует» эффект пластины, поглощая низкоэнергетические электроны. И эта сетка изменяет электрическое поведение трубки, если его приложенное напряжение варьируется.
Позже появился ПЕНТОД.Была добавлена еще одна сетка, чтобы поглотить электроны, которые отскакивали от пластины (это было причиной нелинейности и огромный «излом» в пластинчатых характеристиках тетрода). Третий сетку называли подавляющей сеткой, так как она подавляла вторичные электроны. Тщательно изготовленный пентод способен обеспечивать линейность, равную практически любой триод, плюс гораздо больший коэффициент усиления по напряжению, чем у любого триода. Позже появился пентагрид трубки, с пятью решетками для выполнения различных функций радиосвязи; плюс шестиугольник трубки, гексоды, октоды и даже ноноды.Все были вариации на тетроде идея.
На рисунке 1 показана конструкция VCA, реализованная с помощью миниатюрного пентода EF86. Эта схема была тщательно протестирована, и она обладает уникальными электрическими характеристиками и звуком, которые делают ее музыкальной. Чтобы полностью отрезать трубку при подаче нулевого напряжения на управляющий вход, делитель напряжения подает на экран около -1 вольт. Затем, когда CV поднимется выше примерно +1 В, лампа начнет усиливать сигнал на входе (вывод 9).
Практически любой тетрод, пентод, пентагрид или другая трубка, содержащая сетку экрана, будет работать в этой схеме. Однако у EF86 есть некоторые преимущества: у него встроенный экран, у него низкие искажения по сравнению с большинством радиочастотных пентодов, и в настоящее время он все еще производится в России. Никакие другие маленькие пентоды не производятся в непрерывном производстве.
Поведение этой схемы хорошо известно. Коэффициент усиления ниже 1 и выше примерно 6 изменяется примерно линейно с напряжением экрана и примерно экспоненциально между этими точками.(Таким образом, его можно использовать как линейный VCA, если CV поддерживается ниже примерно 3 вольт, что делает его совместимым с твердотельными источниками CV.)
Если сигнал 100 мВ находится в сети, искажение на выходе будет постоянно расти с CV, пока не достигнет максимума около 2% при CV около 3 вольт; затем оно упадет примерно до 1,0%, оставаясь фиксированным до тех пор, пока напряжение на экране не достигнет примерно 50 вольт постоянного тока, после чего будет получено пиковое усиление примерно 150. Искажения не похожи на искажения, получаемые в современных твердотельных схемах, поскольку они почти полностью являются второй гармоникой из-за сглаживание формы сигнала на одной стороне пика и полное отсутствие отрицательной обратной связи.Это имеет тенденцию давать «толстый» или «сливочный» звуковой эффект. Имея такой большой коэффициент усиления, эту схему также можно использовать для получения искажения ограничения по напряжению, подавая значительный сигнал на вход и соответствующим образом изменяя CV.
Еще одним преимуществом EF86 перед другими лампами является показано. Почти все пентоды имеют внутреннюю сетку глушителя. к катоду, что является нормальной схемой работы пентодов в РФ. и использование звука. EF86 не подключает свой глушитель; это доступно и может использоваться как еще один вход модуляции.Прирост каждой сетки уменьшается при выходе из катода; регулятор (вывод 9) имеет максимальное усиление и обычный вход сигнала; экран (вывод 1) имеет гораздо меньшее усиление; и подавитель (вывод 8) имеет очень низкое усиление. Тем не менее, в показанном соединении в подавитель может быть введена дополнительная модуляция CV. Должно иметь значительный перепад напряжения для достаточной модуляции трубки. Этот это хорошее место для ввода сигнала LFO, если это необходимо.
В этой цепи есть небольшой проход CV, который носит переходный характер из-за выходного разделительного конденсатора.Это может быть смягченным (но не полностью устраненным) путем обеспечения ограничения скорости нарастания CV, используя дополнительный конденсатор C1. Комбинация R1 и C1 дает постоянную времени около 10 мс, достаточную для уменьшения щелчка. от стробирующего сигнала с нажатой клавишей.
Конструкция не требует печатной платы. Простота схемы использует обычную трубную розетку, установленную на шасси и возможна недорогая клеммная колодка. Мой прототип был объединен на Панель для монтажа в стойку 2U с VCF (о чем позже), с трубными патронами монтируется через отверстия в панели, а также элементы управления и входные / выходные разъемы устанавливаются вокруг трубок.Лица, которым нужны поставки 150 В, недоступны рекомендуется вместо этого встраивать схемы в обычный корпус. В одной из следующих статей мы обсудим недорогой и очень простой блок питания. для этих схем синтезаторов, используя детали, доступные в любом почтовом заказе или избыточный дистрибьютор.
На заметку читателям: эта схема предназначена для более продвинутый строитель. Поскольку используется высокое напряжение, существует опасность поражения электрическим током. Мы НЕ рекомендуем начинающим самодельным музыкантам пытаться построить это синтезатор.Настоятельно рекомендуется иметь некоторый опыт работы с ламповой электроникой.
Также обратите внимание: читателям разрешено создавать эти цепи. ТОЛЬКО ДЛЯ ИХ СОБСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ. Эрик Барбур сохраняет за собой все права на них. Любая попытка запатентовать, авторское право, товарный знак или изготовить их для продажи, без явного письменного разрешения Эрика Барбура приведет к судебный иск.
Схемы
Об авторе
Эрик Барбур получил степень бакалавра естественных наук в Северной Аризоне. Университет.Он регулярно пишет статьи в журнал GLASS AUDIO с 1991 года, штатный редактор журнала VACUUM TUBE VALLEY с момента его основания в 1995 году, а также написал статьи для многих других музыкальных и аудиофильских изданий.