Экспериментальный QRP-трансивер ";Полигон". CW QRP трансивер прямого преобразования на семи транзисторах (15м) QRPP трансивер "Комарик" и мои эксперименты с ним
Для тех, кто интересуется применением микроконтроллеров в радиосвязи, предлагается экспериментальная платформа для отработки цифровых узлов трансиверов: цифровых фильтров, шумоподавителей, автоматических телеграфных ключей и т.д. Эта простая конструкция послужит хорошим полигоном для отработки собственных идей, а также послужит в QRP-радиоэкспедициях.
- (328 кб)
Зачем все делалось и делалось именно так…
Места творчеству для радиолюбителей становится все меньше – это стоит признать. Все меньше людей могут понять романтику живого общения сквозь треск эфира. Технологии сухие и безжалостные, но обличенные в форму одной простой кнопки, порождают лень, убивающую творчество.
Но поиск приключений на свою голову не истребить в радиолюбительской среде.
Появилось много нового в радиотехнике за последнее время, и постепенно схемные решения уходят за рамки любительской квалификации в сторону профессиональной схемотехники, особенно в области связи. Цифровые технологии неумолимо теснят аналоговые во многих областях, и надо стараться идти в ногу со временем.
Предлагаемая Вашему вниманию конструкция носит экспериментальный характер и предназначена, прежде всего, для тех, кто начинает осваивать современные микроконтроллеры.
При разработке этого трансивера я придерживался следующих принципов:
1. Максимальная простота конструкции;
2. Повторяемость;
3. Минимум наладки с аналоговыми приборами;
4. Минимум деталей;
5. Невысокая стоимость, доступность компонентов;
6. Максимально возможное использование узлов микроконтроллера.
В основу конструкции лег микроконтроллер Atmega 8535 производства компании Atmel. Это распространенные, дешевые и простые в программировании контроллеры вполне подходят для старта и отработки цифровых функциональных блоков.
Трансивер можно использовать для экспериментов с различными алгоритмическими реализациями цифровых узлов. Он не задумывался как законченная конструкция, поэтому в нем минимум функций. Основная цель – не пытаться повторить выпускаемые промышленностью аналого-цифровые аппараты, а создать модель для понимания работы цифровой техники связи и обработки сигналов. Поэтому здесь не приводятся технические характеристики конструкции (чувствительность, избирательность и т.д.) – в них нет ничего выдающегося. Программный код прост и доступен для понимания начинающим программистам. Он не предназначен для действий «запрограммировал-забыл», а скорее «запрограммировал-разобрался-улучшил». Потому и назван этот проект трансивера «Полигон».
Что нового в конструкции?
Не имея возможности построить на выбранном микроконтроллере полнофункциональный SDR (Software-Designed Radio, полностью цифровой радиотракт) здесь использовано гибридное решение – радиосигнал преобразуется в сигнал звуковой частоты в гетеродинном приемнике, а далее обрабатывается микроконтроллером. Для приема радиосигналов использована простая схема приемника прямого преобразования на ИС К174ХА2, предложенная Владимиром Тимофеевичем Поляковым («Радио», №12, 1997г., стр.34). Техника прямого преобразования проста, но при правильном использовании очень эффективна. Благодаря именно простым схемам она стала стартовой площадкой для целого поколения радиолюбителей. Сейчас есть возможность существенно усилить разработанные когда-то решения современными технологическими достижениями и вернуть трансиверам прямого преобразования новизну и привлекательность.
Что нового и оригинального в конструкции? Вот несколько особенностей:
1. В трансивере всего три микросхемы – стабилизатора напряжения, приемника и микроконтроллера (а всего около 60 деталей);
2. На микроконтроллере реализованы: узкополосный ФНЧ, автоматический ключ, гетеродин с цифровой перестройкой частоты (не путать с цифровым синтезатором частоты) и АПЧ.
3. Гетеродином служит тактовый генератор микроконтроллера, работающий на частоте 14 МГц. Это главное, ужасающе-кощунственное с точки зрения цифровой техники решение. Но оно упростило конструкцию и прекрасно работает! Вспомним, что цифровая техника – это только частный случай аналоговой, так что изменение в пределах 0,5% задающей частоты микроконтроллера вполне допустимо. Критически-важные процессы, жестко привязанные ко времени (такие, как оцифровка звукового сигнала), тактируются отдельным 32кГц-генератором, реализованным тут же, в микроконтроллере.
4. В трансивере использовано два колебательных контура (один из них П-контур включен всегда, а в режиме приема подключается еще параллельный колебательный контур), а использование перестраиваемого кварцевого гетеродина позволяет настроить его без использования ВЧ-генератора.
5. Для наладки устройства из измерительных приборов требуется тестер, ВЧ-вольтметр, нагрузка 50 Ом. Крайне желателен также контрольный приемник.
6. Трансивер легко превратить в однополосный телефонный трансивер, а при некотором усложнении - сделать его многодиапазонным. Тактовая частота 14 МГц, так что только перенастроив входные фильтры можно легко создать конструкцию на диапазоны 20, 40, 80, 160 м не меняя номинала кварцевого резонатора (но следует учесть, что на частотах выше 10 МГц характеристики К174ХА2 ухудшаются).
7. Также легко можно добавить цифровую регулировку усиления по НЧ и шумоподавление (опять же без изменения схемы).
Определенно, этот микротрансивер относится к «конструкциям выходного дня», практически не требующим наладки и «будучи правильно собранным, работающим сразу после включения», но его функциональность позволяет провести много интересных экспериментов.
Конструкция позволяет перейти на однополосный прием, где выделенные ВЧ-фазовращателем квадратурные сигналы подаются на цифровой НЧ-фазовращатель, реализованный все в том же микроконтроллере, а также реализовать (почти без изменения схемы!) режим передачи телефоном. Об этом – в последующих статьях.
Цифровая шкала и управление через меню усложняют ПО, поэтому они не реализовывались. Повторюсь – основная цель этой конструкции – простая реализация цифровых узлов приемно-передающего тракта, отработка собственных алгоритмов и фрагментов кода. То есть это - полигон с минимальным набором функций, открывающий широкие возможности для экспериментов на пути к пониманию работы SDR.
Структурная схема
Функциональная блок-схема трансивера приведена на рис.1
В режиме приема входной сигнал радиочастоты подается с антенны на антенный коммутатор (реле), и далее – на П-контур и одноконтурный полосовой фильтр ПФ. После этого отфильтрованный сигнал проходит тракт преобразования на микросхеме К174ХА2, включающий усилитель высокой частоты (УВЧ), балансный смеситель, фильтр низкой частоты (ФНЧ) на простейшей интегрирующей RC-цепи, и усилитель низкой частоты (УНЧ). Роль гетеродина выполняет сигнал генератора тактовой частоты микроконтроллера, прошедший через делитель. Сигнал с него подается на смеситель приемного тракта.
После УНЧ К174ХА2 сформированный и усиленный НЧ-сигнал подается на коммутатор, отключающий последующие узлы от приемного тракта в режиме передачи. Далее, принимаемый сигнал подается на узкополосный фильтр низкой частоты (УФНЧ) с возможностью цифрового усиления сигнала. УФНЧ представляет собой два последовательных фильтра с конечной импульсной характеристикой (FIR - Finite Impulse Response) 30-ого порядка. Затем, отфильтрованный сигнал поступает на дополнительный простой ФНЧ в виде RC-цепи, и, наконец, – на высокоомные головные телефоны. Используемый микроконтроллер не имеет встроенного цифро-аналогового преобразователя, но имеет три независимых таймера с функцией управляемых генераторов ШИМ, что позволяет создать ЦАП. Один генератор ШИМ используется для формирования выходного звукового сигнала, второй – для формирования сигнала перестройки по частоте и автоподстройки частоты ГПД. Третий таймер используется как тактовый генератор выборки сигнала и других привязанных ко времени процессов.
Тактовый генератор микроконтроллера работает на частоте 14,308 МГц (с учетом сдвига частоты резонатора LC-цепочкой, сам резонатор возбуждается на 14,320 МГц). Встроенный программируемый делитель выдает сигнал требуемой частоты (14,308/4=3,577 МГц – частота, используемая для «круглых столов» и проведения соревнований клубом RU-QRP). В качестве частотозадающего элемента используется один керамический резонатор, нагруженный емкостью варикапа и дополнительной индуктивностью. При изменении выходного сигнала перестройки частоты от 0 до 5В, частота изменяется в пределах 3,567-3,587 МГц.
Перестройка частоты гетеродина осуществляется при помощи двух кнопок «частота вверх» и «частота вниз» - при удержании одной частота ГПД плавно возрастает, другой - плавно уменьшается. Отсутствие ручки «Настройка» позволяет еще боле упростить конструкцию трансивера и увеличить стабильность работы ГПД. Автоподстройка частоты ГПД работает следующим образом: таймер 32кГц обеспечивает подсчет импульсов тактового генератора 14МГц за равные промежутки времени (около 0,2мс); если число импульсов отличается от зафиксированного при перестройке, блок АПЧ корректирует сигнал перестройки частоты соответственно произошедшему смещению. Коррекция происходит с частотой 5кГц, т.е. практически непрерывно. При перестройке частоты ГПД, АПЧ не препятствует изменению частоты, поскольку устанавливаемая частота служит внутренней уставкой АПЧ и этот блок отслеживает только смещение частоты относительно установленной в результате перестройки.
Переключение режимов приема и передачи осуществляется автоматически при нажатии на телеграфный ключ, обратный переход из режима передачи в прием осуществляется при отсутствии нажатий на ключ в течение заданного времени (в приведенной программе около 1 с).
Рис. 1 Функциональная блок-схема QRP ТПП «Полигон»
В режиме передачи сигнал ГПД подается с делителя частоты микроконтроллера на усилитель мощности на одном полевом транзисторе. Манипуляция ГПД осуществляется программным полуавтоматическим телеграфным ключом, управляемым телеграфным манипулятором. На головные телефоны в режиме передачи подается сигнал с генератора самоконтроля. Антенный коммутатор кроме переключения антенны коммутирует также и питание выходного каскада передатчика. Чтобы не происходило подгорания контактов реле, в алгоритме коммутации предусмотрен защитный временной интервал длительностью в одну «точку», который позволяет сначала сработать реле, а уже затем подать ВЧ сигнал на вход усилителя мощности.
В режиме передачи АЦП остановлен.
Принципиальная схема
На рис.2 приведена электрическая принципиальная схема микротрансивера. Большинство номиналов элементов некритично (кроме номиналов колебательных контуров). Питание конструкции подается с аккумулятора или сетевого источника питания с выходным напряжением 12…14В на анод диода VD1, служащего защитой от случайного изменения полярности питающего напряжения (очень актуально для полевых условий!). Напряжение с катода защитного диода (его тип не критичен, лишь бы он мог пропускать максимальный ток около 1,5 А) подается на микросхему стабилизатора DA2, обеспечивающую напряжение на выходе 5 В для питания DA2 и DA3, а также на дроссель L2 в цепи стока VT1 и на реле К1. Транзистор VT2 можно исключить из схемы, если использовать реле К1, срабатывающее при напряжении на обмотке 5В, тогда им можно управлять непосредственно с выхода микроконтроллера (драйверы его портов выдают в нагрузку ток до 30 мА), внеся инверсию в логику коммутации в программе.
Рис. 2 Принципиальная схема QRP ТПП «Полигон»
Следует обратить внимание, что микроконтроллер имеет два типа «земли» и «питания» - цифровую пару (VCC, GND) и аналоговую (AVCC, GND). Чем меньше связаны эти пары, тем лучше, поскольку помехи цифровых цепей через цепи питания и «землю» проникают на вход приемного тракта, снижая чувствительность приемника. Хорошим вариантом, видимо, будет трансформаторная гальваническая развязка цепей подачи сигнала гетеродина на смеситель приемника DA1 и усилитель мощности VT1, но этот вариант пока не апробировался. В отношении предела чувствительности можно сказать, что минимальный уровень слышимого сигнала составляет около 0,5 мкВ. Соединения между выводом 4 DA3, DA1 и VT1 следует выполнять экранированным кабелем для минимизации наводок в схеме. Аналоговая «земля» обозначена на схеме белым значком, цифровая – черным.
В режиме приема, с антенны сигнал поступает на П-контур, служащий для фильтрации сигнала и согласования выходного сопротивления усилителя мощности с сопротивлением антенны в режиме передачи. Через дроссель L2 в цепь П-контура подается питающее напряжение 12В, коммутируемое на сток VT1 при переключении в режим передачи. Конденсатор C4 служит для изоляции цепи антенны от постоянного питающего напряжения. Далее сигнал поступает через полосовой фильтр L3C12 на вход 1 микросхемы приемника DA1. Подробно конструкция приемного тракта рассмотрена в статье В.Т.Полякова «Приемник на одной микросхеме» («Радио», №12, 1997г., стр.34), поэтому останавливаться на ней не будем. Заметим лишь, что в отличие от оригинала, в данной схеме отсутствует гетеродинный контур, а ВЧ напряжение гетеродина (тактовая частота микроконтроллера, деленная на 4) после сглаживания цепочкой R5C17 подается на вывод 5 DA2.
Резистор R2 регулирует усиление по ВЧ DA1. Подача небольшого положительного напряжения на вывод 3 или отсутствие R2 ведет к резкому падению общего усиления тракта.
После преобразования в DA1, НЧ сигнал, выделенный на С19R7 после предварительной фильтрации R6C7, поступает на вывод 40 DA3 – канал «0» АЦП микроконтроллера. Остальные каналы коммутатора АЦП заземлены для снижения шумов.
Питание на аналоговую часть трансивера подается через фильтр L5C21.
Цепочка ZQ1L6VD2 задает тактовую частоту микроконтроллера и гетеродина трансивера. Управляющее напряжение подается на катод варикапа через резистор R8 с фильтра R9C26 генератора ШИМ. Этот генератор используется как для перестройки частоты гетеродина при нажатии на кнопки «частота вверх» и «частота вниз» (выводы 22, 23 DA3), так и для формирования сигнала АПЧ. При переходе в режим передачи, микроконтроллер автоматически производит отстройку частоты на 700 Гц (частота CW-фильтра приемника).
Телеграфный ключ подключен к выводам 14,15 микроконтроллера. Активированные при программировании внутренние «подтягивающие» резисторы обеспечивают высокий уровень напряжения на этих дискретных входах, т.е. нормальный уровень на них – логическая «1». При замыкании на «землю», уровень на входе падает до логического «0», что обрабатывается программой соответствующим образом.
Выходной сигнал звуковой частоты выделяется фильтром R11C27C28BA1 из ШИМ второго генератора Таймера1 (вывод 19 DA3).
ZQ2 позволяет использовать Таймер2 DA3 в качестве опорного генератора для критически важных процессов обработки – выборки и фильтрации входного сигнала.
Светодиод VD4 служит для индикации работы при включении трансивера и в режиме передачи.
Катушка L1 намотана на каркасе диаметром 5 м без сердечника и содержит 30 витков провода ПЭВ0,3. Катушки индуктивности входного контура L3 и L4 намотаны на каркасе диаметром 5 мм с подстроечным сердечником, L3 имеет 25 витков, L4- 5 витков провода ПЭВ 0,3. Дроссель L6 намотан на каркасе диметром 5 мм с латунным сердечником и содержит 40 витков провода ПЭВ 0,3. Его индуктивность (стало быть, и количество витков) не критична, но не должна превышать 10 мкГн, иначе генератор DA3 не возбуждается. Чем больше индуктивность L5, тем больше будет диапазон перестройки. При указанных параметрах и диапазоне управляющего напряжения 0…5В, перестройка на 3,5 МГц составляет до 20 кГц, но отличается существенно нелинейной зависимостью частоты генерации от управляющего напряжения. В конструкции использовано реле типа РЭС49 с одной переключающей группой контактов, рассчитанное на напряжение переключения 12В.
В режиме передачи микроконтроллер формирует «паузу», давая возможность переключиться реле, а затем подает сигнал гетеродина на затвор транзистора VT1, работающего как усилитель мощности. Указанный на схеме транзистор развивает на нагрузке 50 Ом мощность около 1,5 Вт. При этом амплитуда напряжения на нагрузке, подключенной к антенному входу, составляет 12В. Подключение к антенне типа «длинный провод» осуществлялось через согласующее устройство MFJ-941E.
Программирование
Для того, чтобы запрограммировать микроконтроллер Atmega8536 16PU, необходим программатор (например, простейший «5 проводов» для LPT-порта ЭВМ) и среда программирования. Рекомендую начинать с Code Vision AVR, приведенный ниже код именно для него. Бесплатная версия, которую можно скачать здесь http://www.hpinfotech.ro/cvavre.zip имеет ограничения, не существенные для данного проекта. Тем, кто первый раз сталкивается с микроконтроллерами, очень рекомендую прочитать Интернет-самоучитель http://123avr.nm.ru/. Очень легко читать, масса полезных ссылок! Тем, кто знаком с языком программирования С и общей архитектурой микроконтроллеров (описание МК ATmega8535 можно найти по адресу ), можно начать с седьмой главы http://avr123.nm.ru/07.htm , где рассказывается, как за 5 минут сделать программатор и настроить CodeVisionAVR.
Внимание! Будьте осторожны с фьюзами! Фьюз – это бит (флаг), позволяющий сконфигурировать работу отдельных узлов микроконтроллера на этапе программирования. После завершения программирования в процессе работы программы эти биты недоступны. Опасность их использования кроется например в том, что можно выбирать тип тактового генератора. Если выбранный тип не соответствует воплощенному в схеме, то микроконтроллер не стартует, пока не будет реализована схема, соответствующая конфигурации фьюзов. Прочитайте внимательно их описание в datasheet и упомянутом выше учебнике. В проекте «Полигон» использованы следующие настройки фьюзов (в правом нижнем углу формы, установки фьюзов соответствуют кварцевому тактовому генератору):
Помните – фьюзы самостоятельно лучше не трогать до тех пор, пока с ними полностью не разберетесь!
Код программы в основном написан на языке С, но процедура цифровой фильтрации написана на Ассемблере, поскольку требует высокой скорости работы – она должна успевать выполняться между выборками входного сигнала, которые происходят с частотой 3 кГц.
Ниже приводится полный код микропрограммы, он содержится в одном файле и после компиляции CodeVisionAVR занимает около 1700 байт в памяти микроконтроллера.
Этот код может быть скопирован во вновь создаваемый проект CodeVisionAVR, скомпилирован и загружен в микроконтроллер «Полигона». Папка с проектом должна размещаться в той же директории, куда установлен CodeVisionAVR. При компиляции CVAVR выдает четыре предупреждения (warnings), они связаны с тем, что часть переменных находится в ассемблерном коде и не видна компилятору, а часть переменных зарезервирована под дальнейшее развитие проекта. Не нужно обращать внимания на эти предупреждения компилятора, на работе программы это не сказывается.
Наладка
При первом включении рекомендую отключить выход DA2 от остальной схемы и убедиться, что на выходе стабилизатора присутствует напряжение 5В. После этого можно подавать питание на DA1 и DA3. Питание выходного каскада на VT1 через L2 лучше отключить во время настройки во избежание случайного выхода на передачу в отсутствие антенной нагрузки.
Внимание! Перед программированием микроконтроллера отключайте питание трансивера, после этого подсоединяйте программатор, и лишь затем подавайте питание снова! После окончания программирования, сначала снимите питание со схемы, затем отсоедините программатор, только после этого опять включайте трансивер. Не ленитесь это делать каждый раз, если не имеете программатора с гальванической развязкой, иначе можно вывести из строя LPT-порт ЭВМ или соответствующие линии микроконтроллера!
Если все правильно собрано и скомпилировано – конструкция начнет работать, надо лишь настроить входные контура.
При включении питания трансивера светодиод VD4 должен моргнуть. Если этого не произошло, значит, микроконтроллер не запустился. Можно попробовать временно исключить из схемы варикап и дроссель L6, замкнув начало и конец этой LC-цепи.
Для контроля работы DA3, можно прикоснуться пинцетом к выводу 40 микроконтроллера – в головных телефонах должен прослушиваться фон наводки 50 Гц. Если так, значит, микропрограмма работает и все в порядке. Можно также, отсоединив выход DA1, и подав напряжение на вход 40 АЦП DA3 с генератора звуковой частоты, снять АЧХ фильтра микроконтроллера.
После того, как разобрались с трактом НЧ, можно настраивать тракт ВЧ. На выводе 4 DA3 при нормальной работе присутствует меандр частотой около 3580 МГц. Чудес здесь не бывает – если микроконтроллер работает с указанным на схеме кварцем, значит частота на выводе 4 также имеет нужный номинал. Можно использовать сигнал гетеродина для настройки входных контуров, подав его с выхода цепочки R5C17 на антенный вход приемника и измеряя ВЧ напряжение на контуре L3C12. Перемещением сердечника катушки L3 или подбором емкости конденсатора C12 нужно добиться максимального значения ВЧ напряжения на этом контуре.
Теперь можно подключить нагрузку 50 Ом к антенному входу, подключить к ней ВЧ вольтметр, подать напряжение на выходной каскад через L2 и нажать на ключ. Амплитуда ВЧ напряжения должна быть около 12В, соответственно при нажатии на «тире» ВЧ вольтметр должен показывать около 8В.
Не переходите в режим передачи без согласованной антенны или антенной нагрузки!
Конструкция
Предложенная схема была воплощена в небольшой конструкции полевого микротрансивера.
Для экспериментов удобнее использовать ATMega8535 в корпусе DIP40 – он имеет стандартное для макетных плат расположение выводов через 2,5 мм, что удобно и для ручной пайки. Печатная плата специально не разводилась, межэлементные соединения сделаны расплетенными жилами из многожильного монтажного провода, а также проводом МГТФ (в основном разводка питания и соединения с разъемами) и коаксиальным кабелем. Для монтажа использовались компоненты для поверхностного монтажа (SMD), за исключением электролитических конденсаторов, микросхем, кварцевых резонаторов. Все уместилось на макетной плате из текстолита 75х60 мм. На фото кнопки управления частотой еще не вынесены на переднюю панель, а размещаются на самой плате.
 |
 |
Рис.3 Конструктивное исполнение ТПП «Полигон».
Результаты испытаний
При помощи «Полигона» с антенной типа «длинный провод» (60м), растянутой на высоте 6м над землей, из Москвы успешно осуществлялись связи с QRP-радиостанциями Европейской части России. Конечно, 1,5 Вт – это очень небольшая мощность, так что требуется изрядное терпение для работы на «Полигоне».
Планы на будущее
Что можно реализовать в данной конструкции и как бы хотелось ее изменить? Можно добавить такие функции:
- сделать конструкцию многодиапазонной;
- добавить индикатор;
- научить трансивер работать цифровыми видами связи;
- реализовать однополосный приемный тракт с цифровым преобразованием квадратурных сигналов;
- добавить SSB-режим.
Ну, и конечно, пробовать различные способы фильтрации (например, IIR-фильтры) и алгоритмы шумоподавления.
Автор будет приветствовать любые изменения в конструкции и коде программного обеспечения «Полигона», повышающие его характеристики и функциональность. «Полигон» - это абсолютно открытый проект, и его привлекательность как раз и заключается в возможности развитии творчества в новых направлениях.
Удачи в конструировании и полевой работе!
- Скачать все описание в одном PDF файле (328 кб)
73!
С уважением,
Юрий, RX3AEW
В 2001г. мной был разработан портативный телеграфный очень простой трансивер на 7-и транзисторах, 3 из которых на передачу, и 4 на приём. Размер трансивера (вместе с блоком питания) получился 100x50x150 мм, вес не более 500 гр. В походных условиях он мог питаться от набора аккумуляторов 12 вольт (10 пальчиковых аккумуляторов ёмкостью по 850 мА/ч) или литиевых батареек. Этот трансивер был собран всего за 4 дня, из которых день ушел на разработку схемы и поиск радиодеталей.
Не смотря на малую выходную мощность трансивера (3...5 ватт), на нем я провёл более 2000 радиосвязей со всеми континентами в течении одного года. Примерно 100 связей с США, 150 с Японией, около 30 с африканским континентом, 10 с Австралией и около сотни связей с Азией и т.д. Основная масса моих корреспондентов была из Европы (европейские страны на этом трансивере переработал все) и европейской части России. А также Урал и Дальний Восток.
Всё зависело от того, какая у меня антенна использовалась в данный момент, и в какую сторону было направлено максимальное излучение. Трансивер работает в 15-метровом радиолюбительском диапазоне, на фиксированной частоте 21001 кГц. Частота стабилизирована кварцем для предотвращения зависимости частоты от температуры и просадки напряжения питания при работе от батарей и аккумуляторов.
Применение кварцевого резонатора в схеме дало возможность получить наибольшую мощность на задающем генераторе и уменьшить число каскадов (транзисторов) в передающей части трансивера.
Рис. 1. Принципиальная схема трансивера на семи транзисторах Дениса Титова.
К этому трансиверу был собран электронный телеграфный ключ, опубликованный в журнале «Радио» на 3-х микросхемах К176ЛЕ5, К176ТМ1, К176ЛА7. Но лучше применять микросхемы серии К561. Вы вправе сами выбрать схему электронного телеграфного ключа, только он должен иметь внутренний тон-генератор для самоконтроля.
На фиксированной частоте надо работать на общий вызов. Но постоянно передавать на ключе CQ с QRP-мощностью было трудно, и мне быстро надоедало. В связи с этим я записал на магнитофон свой общий вызов таким образом: 3 раза даётся CQ, потом 5 раз свой позывной и PSE К. После паузы в 10 секунд всё повторяется заново (до конца кассеты).
Поставил переключатель на выходе магнитофона (который идет на динамик), и с его помощью переключал выходной сигнал либо на динамик, либо на детектор системы VOX, идущий на трансивер. Сигнал с магнитофона попадал на детектор, собранный на 2-х диодах и конденсаторе примерно 0.1 мкФ, далее уже были импульсы, повторяющие форму сигнала, записанного на кассете. Потом эти импульсы подавались на базу транзистора, в коллекторе которого было включено герконовое мини реле РЭС55, и оно замыкало контакты в такт записи на ленте.
Рис. 2. План расположения деталей трансивера.
Эти контакты реле были подключены параллельно коммутационным контактам от электронного ключа. Так выглядел у меня процесс автоматизации передачи общего вызова. У данного трансивера нет переключателя «приём - передача», поэтому вызывающих корреспондентов я слушал в 10-секундных паузах между CQ.
Когда был услышан очередной ответ на мой вызов, «автопилот» можно было отключить и взять управление на себя.
С распространением сети интернет, радиолюбительство, как ни жаль, как то постепенно стало угасать. Куда подевалась армия радиохулиганов, легионы «охотников на лис» с пеленгаторами и прочие их коллеги… Канули, остались крохи. Отсутствует массовая агитация на государственном уровне и вообще, изменилась система ценностей - молодые люди, чаще предпочитают выбирать себе другие развлечения. Конечно, азбука Морзе, в нынешний цифровой век используется не часто и радиосвязь в ее исходном виде все более теряет свои позиции. Однако радиолюбительство как хобби, это помесь этакой романтики странствий с изрядными навыками и знаниями. И возможность мозгами поскрипеть, и руки приложить, и душе порадоваться.
И всё же братьев я не посрамил,
но воплотил их сил соединенье:
я, как моряк, стихию бороздил
и, как игрок, молился о везенье.
М. К. Щербаков «Песня пажа»
Однако к делу. Итак.
При выборе конструкции для повторения, было несколько требований, вытекающих из моих начальных знаний в области конструирования ВЧ аппаратуры – максимально подробное описание, особенно в смысле настройки, отсутствие необходимости в специальных ВЧ измерительных приборах, доступная элементная база. Выбор пал на трансивер прямого преобразования Виктора Тимофеевича Полякова.
Трансивер – связная аппаратура, радиостанция. Приемник и передатчик в одном флаконе, причём часть каскадов у них общая.
SSB трансивер начального уровня, однодиапазонный, на диапазон 160м, прямое преобразование, ламповый выходной каскад, мощностью 5 Вт. Есть встроенное согласующее устройство для работы с антеннами различных волновых сопротивлений.
SSB - однополосная модуляция (Амплитудная модуляция с одной боковой полосой, от английского Single-sideband modulation, SSB) - разновидность амплитудной модуляции (AM), широко применяемая в приемо-передающей аппаратуре для эффективного использования спектра канала и мощности передающей радиоаппаратуры.
Принцип прямого преобразования для получения однополосного сигнала, позволяет кроме прочего, обойтись без специфических радиоэлементов присущих супергетеродинной схеме – электромеханических или кварцевых фильтров. Диапазон 160м, на который рассчитан трансивер, несложно изменить на диапазон 80м или 40м перенастроив колебательные контура. Выходной каскад на радиолампе, не содержит дорогих и редких ВЧ транзисторов, не привередлив к нагрузке и не склонен к самовозбуждению.
Взглянем на принципиальную схему устройства.
Подробный анализ схемы можно найти в книге автора , там же есть авторская печатная плата, компоновка трансивера и эскиз корпуса.
По сравнению с авторской конструкцией, в свое исполнение были внесены следующие изменения. Прежде всего - компоновка.
Вариант трансивера рассчитанный для работы на самом низкочастотном любительском диапазоне, вполне допускает «низкочастотную» компоновку. В собственном исполнении, были использованы решения, более применимы для ВЧ аппаратуры, в частности – каждый логически законченный узел, был расположен в отдельном экранированном модуле. Кроме прочего, это позволяет значительно проще совершенствовать устройство. Ну и воодушевляла возможность несложной перенастройки на 80, или даже 40м диапазоны. Там такая компоновка будет более уместна.
Тумблер «Прием-передача», заменен несколькими реле. Отчасти из-за желания управлять этими режимами с выносной кнопки на подошвочке микрофона, отчасти более правильной разводкой сигнальных цепей – их теперь не требовалось тащить издалека к тумблеру на передней панели (каждое реле находилось на месте переключения).
В конструкцию трансивера введен вереньер с большим замедлением и , это позволяет существенно удобнее настраиваться на нужную станцию.
Что было использовано.
Инструменты.
Паяльник с принадлежностями, инструмент для радиомонтажа и мелкий слесарный. Ножницы по металлу. Простой столярный инструмент. Пользовался фрезерной машинкой. Пригодились вытяжные заклепки со специальными клещами для их установки. Нечто для сверления, в том числе и отверстий на печатной плате (~0,8мм), можно изловчиться одним шуруповертом – платки специфические, отверстий немного. Гравер с принадлежностями, пистолет для термоклея. Хорошо если есть под рукой компьютер с принтером.
Материалы.
Кроме радиоэлементов - монтажный провод, оцинкованная сталь, кусочек органического стекла, фольгированный материал и химикаты для изготовления печатных плат, сопутствующие мелочи. Нетолстая фанера для корпуса, мелкие гвоздики, столярный клей, много шкурки, краска, лак. Чуток монтажной пены, нетолстый плотный пенопласт – «Пеноплэкс» толщиной 20мм - для термоизоляции некоторых каскадов.
Прежде всего, в Автокаде, была прорисована компоновка, как всего аппарата, так и каждого модуля.
Были изготовлены сами модули – печатные платы, «гнушечки» корпусов модулей из оцинкованной стали. Собраны платы, намотаны и установлены контурные катушки, платы впаяны в индивидуальные кожухи-экраны.
Конденсатор переменной емкости для гетеродина – с удаленной каждой второй пластиной. Пришлось разбирать и отпаивать блоки статора, потом все ставить на место.
Из 8 мм фанеры изготовлен корпус, после подгонки проемов и отверстий, коробка ошкурена и покрыта двумя слоями серой краски. Изнутри коробка отделана той же оцинкованной сталью и начата окончательная установка элементов, и модулей.
Галетный переключатель и переменный конденсатор согласующего устройства расположены около антенного разъема, это позволяет максимально укоротить соединяющие провода. Для управления ими с передней панели, применены удлинители их валов из 6мм резьбовой шпильки и соединительных гаек со стопорами.
Ось вереньера настройки изготовлена из вала от разбитого струйного принтера, на этой же оси был подтормаживающий узел, который тоже пригодился. Проточка удерживающая тросик вереньера сделана при помощи гравера.
Специальный шкив, сам тросик и обеспечивающая натяг пружинка, взяты от лампового радиоприемника.
Ручка настройки сделана из двух больших шестеренок от того же принтера. Пространство между ними заполнено термоклеем.
Стенки модуля гетеродина отделаны слоем монтажной пены, это позволяет уменьшить «уход частоты» из за нагрева при настройке на станцию.
Модуль телефонного и микрофонного усилителя вынесены на заднюю стенку корпуса, для его (модуля) защиты от механических повреждений, на боковых стенках корпуса сделаны выпуски.
Настройка гетеродина трансивера. Для нее была изготовлена простейшая ВЧ приставка к мультиметру, позволяющая оценивать уровень ВЧ напряжения, например .
Первоначально, решено было изменить схему выходного каскада передатчика на полупроводниковую, с питанием от тех же 12 В. На фото выше, не до конца собран именно он – миллиамперметр на больший ток, дополнительная обмотка на катушке П-контура, только низковольтное питание.
Схема изменений. Выходная мощность около 0,5 Вт.
В дальнейшем, решено было все же вернуться к оригиналу. Пришлось заменить миллиамперметр на более чувствительный, добавить недостающие элементы, изменить блок питания.
Модуль усилителя мощности, теплоизолирован от остальных элементов конструкции, так как является источником большого количества тепла. Организована его естественная вентиляция – сделано поле отверстий в подвал корпуса и на крышке над модулем.
Подвал корпуса, также содержит ряд блоков и модулей.
Схема трансивера имеет простейшие решения отдельных узлов и не блистает характеристиками, однако, существует целый ряд улучшений и доработок, направленных как на улучшение ТТХ, так и на повышение удобства при работе. Это введение переключения боковых полос сигнала, автоматической регулировки усиления, введение телеграфного режима при передаче. Подавление нерабочей боковой полосы, можно также, несколько увеличить, уменьшив разброс характеристик диодов смесителя, например, применив вместо диодов V14…V17 диодную сборку КДС 523В. Улучшение отдельных узлов может быть выполнено по схемам из . Стоит также обратить внимание на решения . Примененная компоновка позволяет делать это вполне удобно.
Литература.
1. В.Т.ПОЛЯКОВ. ТРАНСИВЕРЫ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Издательство ДОСААФ СССР. 1984 г.
2. Схема приставки к мультиметру для измерения ВЧ.
3. Дылда Сергей Григорьевич. Малосигнальный тракт SSB TRX’a прямого преобразования на диапазон 80м
Рассмотрим 3 лучшие рабочие схемы трансиверов. Первый проект предполагает создание самого простого прибора. По второй схеме можно собрать рабочий КВ трансивер на 28 МГц с мощностью передатчика 0,4 Вт. Третья модель - полупроводниково-ламповый трансивер. Давайте разбираться по порядку.
- Смотрите также 3 рабочие для монтажа своими руками
Простой, самодельный трансивер: схема и монтаж своими руками
Слово трансивер у многих начинающих радиолюбителей ассоциируется со сложнейшим устройством. Но есть схемы, которые имея всего 4 транзистора, способны в телеграфном режиме обеспечить связь на сотни километров.
Изначально представленная ниже принципиальная схема трансивера была рассчитана под высокоомные наушники. Пришлось немного переделать усилитель, чтоб была возможность работать и с низкоомными наушниками 32 Ом.
Принципиальная схема простого трансивера на 80м
Моточные данные контура:
- Катушка L2 имеет индуктивность 3.6 мкГ - это 28 витков на оправе 8 мм, с подстроечным сердечником.
- Дроссель - стандартный.
Как настроить трансивер?
В особо сложной настройке приёмопередатчик не нуждается. Всё просто и доступно:
Начинаем с УНЧ, подбором резистора R5 устанавливаем на коллекторе транзистора + 2В и проверяем работоспособность усилителя, коснувшись пинцетом входа - в наушниках при этом должен прослушиваться фон.
Затем переходим к настройке кварцевого генератора, убеждаемся, что генерация идет (это можно сделать с помощью частотомера или осциллографа снимая сигнал с эмиттера vt1).
Следующий этап - это настройка трансивера на передачу. Вместо антенны вешаем эквивалент - резистор 50 Ом 1 Вт. Параллельно ему подключаем ВЧ вольтметр, при этом включаем трансивер на передачу (нажатием ключа), начинаем вращать сердечник катушки L2 по показаниям ВЧ вольтметра и добиваемся резонанса.
Вот в принципе и все! Не следует ставить мощный выходной транзистор, с прибавкой мощности появляются всевозможные свисты и возбуждения. Этот транзистор играет две роли - как смеситель при приеме и как усилитель мощности при передаче, так что кт603 здесь за глаза будет.
- Читайте также, как сделать
Так как рабочие частоты всего несколько мегагерц, можно применить любые ВЧ транзисторы соответственной структуры.
Печатную плату можно скачать ниже:
Файлы для скачивания:
КВ трансивер на 28 МГц с мощностью передатчика 0,4 Вт
Рассмотрим подробно принципиальную схему самодельного коротковолнового трансивера на диапазон частот 28 МГц, с выходной мощностью передатчика 400 милливат.
Принципиальная схема трансивера
Приемник трансивера является обычным сверхрегенеративным детектором. Единственной его особенностью можно считать переменный резистор R11, который облегчает настройку. При желании его можно вынести на лицевую панель трансивера.
Чувствительность приемника повышена за счет применения в усилителе 34 микросхемы К174УН4Б, которая при питании от батареи напряжением 4,5 В развивает мощность 400 мВт.
Цепь громкоговорителя соединена с минусом источника питания, что позволило упростить коммутацию с цепью микрофона и использовать спаренную кнопку, которой в режиме передачи отключаются громкоговоритель и питание приемника, а в режиме приема подключаются микрофон и питание передатчика. На схеме кнопка SA1 показана в положении приема.
- Схема самодельного
Детали и конструкция КВ трансивера
В трансивере применены резисторы МЛТ-0,125 и конденсаторы К50-6.
Транзистор VT1 можно заменить на ГТ311Ж, КТ312В, а транзисторы VT2, VT3 - на ГТ308В, П403. Условия замены транзисторов следующие: VT1 должен иметь как можно больший коэффициент усиления на граничной частоте, а транзисторы VT2 и VT3 - иметь одинаковый коэффициент передачи тока.
Контурные катушки L1 и L2 намотаны на каркасах диаметром 5 мм. Они имеют подстроенные сердечники из карбонильного железа диаметром 3,5 мм. Катушки заключены в экраны размером 12x12x17 мм.
Экран катушки L1 соединен с минусом батареи питания, a L2 - с плюсом. Обе катушки намотаны проводом ПЭВ диаметром 0,5 мм и имеют по 10 витков каждая.
При изготовлении катушек L1 и L2 можно использовать контуры от тракта ПЧ телевизоров. Именно такой же каркас длиной 25 мм и диаметром 7,5 мм используется при изготовлении катушек L3 и L4. На плате они располагается горизонтально.
Намотка катушки L3 ведется с шагом 1 мм, катушка имеет 4 + 4 витка провода ПЭВ диаметром 0,5 мм с отводом от середины, расстояние между половинами обмотки - 2,5 мм.
Катушка L4 содержит 4 витка того же провода, мотается виток к витку и расположена между половинами обмотки катушки L3. Дроссели L5 и L6 намотаны на резисторах промышленного изготовления от трактов ПЧ старых телевизоров.
Громкоговоритель можно применить любой с сопротивлением 8 Ом. Подойдут громкоговорители типа 0ДГД-8, 0ДГД-6; 0,25ГДШ-3.
Трансформатор Т1 наматывается на любом малогабаритном магнитопроводе, например, типа ШЗхб, и содержит в первичной обмотке 400 витков провода ПЭВ диаметром 0,23 мм, во вторичной - 200 витков того же провода.
- Пошаговая сборка
Налаживание
Настраивать трансивер необходимо с УЗЧ. Отпаяв резистор R5, в разрыв цепи SA2 подключают миллиамперметр. Ток в режиме покоя не должен превышать 5 мА.
При касании отверткой точки А в громкоговорителе должен появляться шум. Если усилитель самовозбуждается, то сопротивление резистора R4 необходимо повышать до 1,5 кОм, но при этом помнить, что чем выше номинал резистора, тем ниже чувствительность усилителя.
Если шума нет, необходимо перемещать движок резистора R11 из верхнего (по схеме) положения в нижнее. Должен появиться громкий устойчивый шум, что говорит о хорошей работе сверхрегенеративнного детектора.
Дальнейшая настройка приемника производится только после настройки передатчика и заключается в подгонке емкости конденсатора С5 (грубая настройка) и индуктивности L1 (точная настройка) к режиму наилучшего приема сигнала передатчика.
При настройке передатчика необходимо в разрыв цепи «х» включить миллиамперметр и величину сопротивления R6 подобрать такой, чтобы ток в этой цепи был равен 40–50 мА.
Затем надо подключить миллиамперметр с пределом измерения 50 мкА к плюсовой шине передатчика, а другой конец прибора через диод и конденсатор 1(>-20 пФ - к антенне.
Подстройка элементов L3, L4, С17, L2 и С18 ведется до максимального отклонения стрелки прибора. Причем грубо настраивают конденсаторами, а точнее - сердечниками контуров.
Подстрочник катушки L3–L4 должен находиться не далее ±3 мм от среднего положения, так как в крайних его точках может срываться генерация из-за нарушения симметрии плеч транзисторов VT2 и VT3.
Настраивая при выдвинутой антенне L2 и С18 по максимальному отклонению стрелки прибора, необходимо добиться полного согласования антенны и передатчика.
Если при включении передатчика внезапно срывается генерация, то это свидетельствует о неправильной настройке. В таком случае необходимо снова подобрать режимы работы VT2 и VT3, тщательно настроить L2, L3, L4, а если это не поможет, то подобрать транзисторы с более близкими параметрами.
Двухдиапазонный лампово-полупроводниковый трансивер
Этот трансивер можно выполнить на любой диапазон от 1.8 до 10 МГц и увеличить мощность, если сильно надо. Он построен по схеме с «одним преобразованием».
Частота ПЧ = 5,25 МГц. Выбор частоты ПЧ обусловлен тем, что при частоте гетеродина 8,75–9,1 МГц перекрывается сразу два диапазона 3,5 и 14 МГц.
В этой схеме применен самодельный лестничный 7-ми кристальный кварцевый фильтр по схеме, предложенной Kirs Pinelis (YL2PU) в известном трансивере DM2002.
Оба диодных смесителя выполнены по классической схеме с применением трансформаторов с объемным витком связи.
Схема трансивера
Схема разработана на 5 пальчиковых лампах. Она включает регулируемый усилитель высокой и промежуточной частоты, балансный смеситель и гетеродин. Пройдем по схеме по порядку.
В режиме приема сигнал через полосовые фильтры L1–L2 подается на УВЧ, выполненный на лампе 6К13П. Далее он подается на первый смеситель тракта, выполненный по кольцевой схеме. На один из входов смесителя подается сигнал с первого гетеродина. Полученный сигнал промежуточной частоты подается на кварцевый фильтр, через согласующий контур.
Данная схема согласования позволяет несколько уменьшить потери на участке первый смеситель - УПЧ. Затем сигнал ПЧ усиливается в реверсивном усилителе на лампе 6Ж9П. Усиленный сигнал, выделяясь на контуре L5, подается на второй смеситель тракта, выполненный по кольцевой схеме, выполняющий роль детектора SSB сигнала.
НЧ - сигнал выделяется на RC-цепочке и подается на пентодную часть 6Ф12П, выполняющую роль предварительного УНЧ. Триодная часть в режиме приема выполняет роль катодного повторителя для системы АРУ. УМ УНЧ (он же УМ передатчика) выполнен на пентоде 6П15П.
В режиме передачи все каскады приемника реверсируются с помощью реле РЭС-15 с паспортом 004 (лучше применить более надежные реле). Переключение режимов прием/передача осуществляется переключателем PTT.
Особенности подбора компонентов
Дроссели применены обычные Д-0,1.
Трансформаторы ТР1–ТР3 выполнены на ферритовых кольцах 1000НН внешним диаметром 10–12 мм и содержат 15 витков скрученного втрое (для ТР1 и ТР2) провода ПЭЛ-0,2 и вдвое для ТР3.
Звуковой (выходной) трансформатор любой с коэффициентом трансформации от 2,5 кОм до 8 Ом. Силовой трансформатор применен с габаритной мощностью 70 Вт.
Катушки L1–L3 намотаны проводом ПЭЛ-0,25 и содержат по 30 витков. Катушки L4–L5 содержат по 55 витков ПЭЛ-0,1, все катушки связи намотаны проводом ПЭЛШО 0,3 на бумажных гильзах поверх соответствующих контурных катушек, а количество витков выражено на схеме соотношением для каждого случая.
Катушка L6 имеет 60 витков проводом 0,1 (для всех контуров возможно использовать каркасы от контуров ПЧ ламповых телевизоров серии УНТ).
Катушка ГПД применена от приемника Р–326, при самостоятельном изготовлении (что очень трудоемко) выполняется на 18 мм керамическом каркасе проводом ПЭЛ 0,8 15 витков с шагом 0,5 мм. Отводы от 3 и 11 витков с (холодного) конца. Катушка П-контура выполнена на каркасе диаметром 30 мм и имеет 26 витков провода ПЭЛ 0,8, отвод для 14 МГц подбирается экспериментально.
Настройка лампового трансивера
Не рассматривая вопросы настройки самодельных кварцевых фильтров, что рассмотрено во многих публикациях, остальное налаживание схемы достаточно просто. Проверка работоспособности УНЧ возможна как на слух, так и осциллографом. Затем подгоняют частоту кварцевого гетеродина катушкой L6 до требуемой (точка -20 дБ на скате кварцевого фильтра). Затем грубо устанавливаем чувствительность тракта поочередной настройкой контуров ДПФ и ПЧ по максимальному шуму в громкоговорителе. Потом можно точнее настроить контура при приеме сигналов с эфира, либо использовать ГСС.
Далее переходим в режим передачи. Переменным резистором «баланс» устанавливаем минимум напряжения несущей после смесителя (используем осциллограф или милливольтметр). Затем с помощью контрольного приемника регулируем переменный резистор 22 кОм до получения качественной модуляции.
Настройка генератора плавного диапазона
Следует убедиться, что ГПД генерирует высокочастотные колебания. Здесь могут быть полезны частотомер (цифровая шкала) и осциллограф.
Застабилизировав напряжение, питающее генератор плавного диапазона, переходят к его настройке. Ее следует начать с внешнего осмотра ГПД в ходе которого необходимо убедиться, что все конденсаторы применены типа СГМ группы «Г». Это очень важно, так как их нестабильность емкости или температурного коэффициента будет отражаться на общей стабильности частоты генератора.
Требования к качеству контурной катушки ГПД общеизвестны. Это одна из важнейших деталей аппарата. Никаких катушек сомнительного качества здесь применять нельзя! Очень ответственно следует отнестись к подбору конденсаторов, составляющих контур ГПД. Это конденсаторы типа КТ, один - красного или голубого цвета, а другой - синего. Соотношение их емкостей, дающих суммарную емкость в 100 пФ, подбирается с применением способа нагрева монтажа и шасси, о чем будет ниже.
Приступают к укладке границ частот, генерируемых генератором плавного диапазона. В рамках этой работы, добиваются чтобы при полностью введенных пластинах конденсатора переменной емкости (КПЕ), ГПД генерировал частоту примерно 8,75 МГц. Если она окажется ниже, емкость конденсаторов необходимо несколько уменьшить, если выше - увеличить. Первоначально при подборе этой емкости обращают относительное внимание и на соотношение цветов, составляющих ее конденсаторов.
При полностью выведенных пластинах КПЕ (минимальная емкость), ГПД должен генерировать частоту близкую к 9,1 МГц. Частоту ГПД контролируют по частотомеру (цифровой шкале), подключенному к выводу для цифровой шкалы.
Завершив укладку частотного диапазона ГПД, приступают к термокомпенсации этого генератора, заключающейся в подборе соотношения емкостей конденсаторов красного и синего цветов, составляющих емкость контура. Эта работа производится при помощи упоминавшегося ранее частотомера, обеспечивающего точность измерения частоты не хуже 10 Гц. Перед работой с частотомером он должен быть хорошо прогрет.
Включается трансивер и прогревается 10–15 минут. Затем, используя настольную лампу, медленно разогревают детали и шасси ГПД. Причем разогревать лучше не их непосредственно, а участок, несколько удаленный от ГПД, находящийся, примерно, между ГПД и выходной генераторной лампой. При достижении в районе ГПД температуры 50–60 градусов, отмечают в какую сторону ушла частота ГПД. Если увеличилась - температурный коэффициент конденсаторов, составляющих контур, отрицательный и значителен по абсолютной величине. Если уменьшилась - коэффициент или положителен, или отрицателен, но мал по абсолютному значению.
Как уже упоминалось, применены конденсаторы типа КТ с различными зависимостями обратимого изменения емкости при изменении температуры. Конденсаторы с положительным ТКЕ (температурный коэффициент емкости) имеют синий или серый цвет корпуса. Нейтральный ТКЕ у голубых конденсаторов с черной меткой. Голубые конденсаторы с коричневой или красной меткой имеют умеренный отрицательный ТКЕ. И наконец, красный корпус конденсатора свидетельствует о значительном отрицательном ТКЕ.
Дав узлу полностью остыть, заменяют конденсаторы, изменив их температурный коэффициент в нужную сторону, сохранив прежней суммарную емкость. При этом следует постоянно проверять сохранность произведенной ранее укладки частот ГПД.
Эти операции следует повторять до тех пор, пока не будет достигнуто того, что при повышении температуры ГПД на 35–40 градусов будет вызываться сдвиг частоты ГПД не более чем на 1 кГц.
Это означает, что частота трансивера при его прогреве в процессе нормальной работы не будет уходить более чем на 100 Гц за 10–15 минут.
Дополнительную стабильность обеспечит ЦАПЧ примененной ЦШ (Макеевская).
Опорный кварцевый генератор выполнен транзисторе КТ315Г и в комментариях не нуждается. Выполнять его на дополнительной лампе нет смысла.
Описание готового трансивера, печатные платы, фото
Печатная плата трансивера - размер 225 на 215 мм:
Переднюю панель делаем следующим образом:
- На прозрачной пленке на лазерном принтере печатаем панельку 1:1.
- Затем обезжириваем её и наклеиваем двухсторонний скотч (продается на строительных рынках). Так как ширины скотча не хватает на всю панель, наклеиваем несколько полосок.
- Потом снимаем со скотча верхнюю бумагу и клеим нашу пленку. Тщательно разравниваем.
- Затем скальпелем вырезаем отверстия под переменные резисторы, кнопки и т. п. Под дисплей вырезать не нужно.
Вид полупроводниково-лампового трансивера внутри:
Внешний вид трансивера:
Видео о том, как собрать мини-трансивер на двух транзисторах своими руками:
Конечно, в схеме можно использовать и обычный высокочастотный n-p-n транзистор типа КТ603 , КТ646 , КТ606 , но мощный полевой транзистор работает более устойчиво, менее подвержен эффекту прямого детектирования сигнала и позволяет повысить выходную мощность трансивера. Частота гетеродина стабилизирована широко распространенным кварцевым резонатором на частоту 3579 кГц. Также можно применить и керамический резонатор.
Конденсатор переменной емкости позволяет в небольших пределах сдвигать частоту, что облегчает настройку на вызываемую станцию. При использовании кварцевого резонатора частоту можно сдвинуть на 1,5-2 кГц. Если применить два или три кварца, включенных параллельно, то частоту можно будет изменять до 4-5 кГц.
При применении керамических резонаторов диапазон перестройки частоты составляет несколько десятков килогерц.
В режиме приема сигнал с антенны проходит через фильтр нижних частот L1L2C5C6C7 , затем – через согласующих трансформатор 1:4 , и поступает на сток транзистора. Сопротивление канала полевого транзистора меняется с частотой, определяемой кварцевым резонатором. В результате, сигнал разностной частоты между приемной и генерируемой частотами выделяется на резисторе R3 .
Через разделительный конденсатор C9 он подается на усилитель звуковой частоты. Он может быть выполнен на 2-3 транзисторах или микросхеме типа LM386 . На входе УНЧ желательно
использовать НЧ фильтр (узкополосный или нижних частот) , это значительно повысит избирательность приемника.
При нажатии на телеграфный ключ транзистор переходит в режим усиления. Трансформатор обеспечивает согласование с 50-омной нагрузкой (антенной) , а фильтр нижних
частот – фильтрацию гармоник в излучаемом сигнале.
Выходная мощность может достигать 6 ватт, а потребляемый от источника питания ток – до 1 ампера.
Высокочастотный дроссель должен быть рассчитан на ток не менее 1-го ампера.
Согласующий трансформатор можно намотать на ферритовом кольце диаметром 12-16 мм проницаемостью 600-1000 . Намотка ведется двумя предварительно скрученными проводами 0,4 мм, шаг
скрутки10-12 мм. Число витков – 10 .
После намотки, конец первой обмотки соединяется с началом второй и припаивается к стоку полевого транзистора.
Катушки L1 и L2 также желательно намотать на ферритовых кольцах типа 20ВЧ или 50ВЧ диаметром 10-12 мм.
Полевой транзистор необходимо устанавливать на радиатор через прокладку из слюды.
На изображении ниже показан возможный вариант собранного CW трансивера.
Как видно на фото, в трансивере присутствует индикатор поля в антенне. Сделать это не трудно на нескольких деталях (рис.1 , рис.2) . Трансформатор намотан на кольце 20х10х5 магнитной проницаемостью 1500-2000 . Трансформатор Т1 состоит из контурной катушки (5 витков*) и катушки связи (2 витка*) .