11-элементный "волновой канал" на 144 МГц.

ref  в блоге  Антенны

В.РУБЦОВ, UN7BV, г.Астана. 

Эту антенну автор изготовил еще 6 лет назад, но «посетивший» его тогда инфаркт не позволил установить ее. И вот теперь, по прошествии лет, антенна все же заняла свое место на крыше пятиэтажного дома. И хотя за эти годы вокруг дома выросла «китайская стена», образованная «многоэтажками» (20 и более этажей с ме-таллокерамическими крышами), эта антенна заметно расширила круг уверенного приема на УКВ. Так, почти каждый день, утром и вечером, автор стал наблюдать работу радиостанций из Караганды (расстояние — 180 км) несмотря на отсутствие прямой видимости в этом секторе—рядом (на расстоянии всего 50 — 60 м) соседний дом, который выше на 2 — 2,5 этажа (плюс островерхая металлокерами-ческая крыша—это еще 1 этаж) дома автора. 
u1.JPG 
Предлагаемая антенна — типичный представитель семейства «волновой канал», и в ней нет ничего необычного. Тем не менее, конструкция антенны может заинтересовать многих радиолюбителей. которые хотели бы изготовить подобную антенну. 

Акцентирую внимание читателей на некоторых особенностях конструкции. Детали крепления излучающих элементов имеют конструкцию, которая позволяет обойтись без сверления отверстий в несущей траверсе (стреле) антенны. Это позволяет сохранить механическую прочность траверсы и, кроме того, дает возможность перемещения элементов друг относительно друга, что облегчает точную настройку антенны. 

Конструкция активного элемента такова, что входное сопротивление антенны составляет 75 Ом. Это позволяет подкпючать антенну к радиостанции 75-омным коаксиальным кабелем без использования согласующих элементов. Идею такой конструкции мне подсказал бывший казахстанский (ныне проживает в Германии) радиолюбитель Анатолий Неешборщ, DH8NBT (ex UN8BT, ex UN8BAT), за что я ему очень благодарен. 

Ну, и наконец, антенна запитана через балун, который обеспечивает симметричное возбуждение при испопьзовании несимметричного фидера (отсутствует изпучение оплетки коаксиального кабеля), но излучающий элемент должен быть изолирован от несущей траверсы. 

Конструкция антенны показана на рис.1 (размеры изпучающих элементов антенны и расстояния между ними указаны в миллиметрах). Все элементы установлены на основной дюралюминиевой мачте (1) диаметром 60 мм и высотой 5 м. На мачте закреплены две железные монтажные площадки (2) и (3) толщиной 4 мм каждая. Площадки приварены к отрезкам железных труб и для прочности усилены металлическими уголками. Эти узлы надеваются на основную мачту и крепятся болтами с резьбой М5 (сделаны резьбовые отверстия в отрезках металлических труб). 

Вращающаяся часть — труба (4), несущая траверсу (стрелу) антенны — изготовлена из отрезка трубы из нержавеющей стали диаметром 38 мм и длиной 1 м. Такая конструкция обеспечивает достаточную прочность вращающихся узлов антенны, что немаловажно при нагрузках, возникающих во время сильных ветров. К верхней части этого элемента приварена железная труба-направляющая (5), усиленная двумя косынками-раскосами. Нижняя часть отрезка трубы-нержавейки посажена на ось механизма червячной пары (6) и укреплена на ней болтом М4, который легко срезается при чрезмерных ветровых нагрузках, после чего антенна, как флюгер, ориентируется в пространстве по наименьшему сопротивлению ветру (такое наблюдалось неоднократно при ураганах). Сам же червячный механизм предотвращает произвольное прокручивание антенны порывами ветра при отключении питания двигателя антенны. Червячный механизм соединен с редуктором (7), обеспечивающим вращение антенны (в авторском варианте) со скоростью 1 оборот за 3 минуты. Вращается механизм электродвигателем постоянного тока (8) (использован списанный двигатель выпуска закрылков самолета Ан-24). Предусмотрена установка на нижней части трубы-нержавейки блока-датчика угловых меток для механизма управления антенной «Буран-2» (чертежи этого механизма у автора имеются). 

На верхней монтажной площадке (3) установпены опорный подшипник (9) и сепьсин-датчик (23), служащий для определения направления вектора максимального излучения антенны (сельсин-приемник и схема управления вращением антенны установлены в авторском усилителе мощности УМ-200). 

В элемент (5) вставлена несущая дюралевая труба (БУМ-отрезок трубы, используемой спортсменами при прыжках в высоту) длиной 132 см и толщиной 40 мм (зафиксирована двумя болтами М5). На концах этой трубы с помощью отрезков железных трубок с приваренными к ним уголками укреплены две стеклотекстолито-вые пластины размером 15x15 см и толщиной по 4 мм каждая. На стек-лотекстолитовых пластинах в свое время крепились активные элементы антенны HB9CV (несколько лет назад их завязало «бабочкой» во время сильнейшей пурги) на диапазон 28 МГц. Эта конструкция оказалась как нельзя кстати и для антенны на 144 МГц. Во-первых, она заметно повышает жесткость несущей траверсы (стрелы) антенны (11) при фиксации ее в двух 

точках. Во-вторых, изоляция активно го элемента от траверсы — одно из важных условий для нормальной работы антенны при таком питании (подробнее об этом ниже). Ну, и в-тре-тьих, возможность установки на этой мачте еще антенны HB9CV делает конструкцию более универсальной. 

На несущей траверсе (стреле) установлены активный элемент (13), рефлектор (24) и директоры (12. 15 и т.д.). Активный элемент (13) крепится к стрепе стеклотекстопитовым элементом (14), а остальные элементы — узлами крепления (19). 

Запитывается антенна коаксиальным кабелем РК-75 непосредственно, без согласующих элементов. Активный элемент (13) не имеет гальванической связи с силовыми металлическими элементами антенны. Непосредственно возле него установлен балун (16) — катушка диаметром 15 см, состоящая из трех витков питающего коаксиального кабеля. Катушка скреплена в трех местах витками алюминиевой проволоки (по три витка проволоки толщиной 3 мм), одна такая скрутка крепит балун к стреле (17). В некото рых местах питающий кабель укреплен такими же скрутками (17). 

Узел 18 — стандартный разъем СР-75 («папа-мама»). Разъем упрощает ремонт кабеля в случае«незапланированного» обрыва. При этом отпадает необходимость в демонтаже мачты (не нужно ее класть). Далее питающий кабель (20) уложен (2-3 витка диаметром 40 — 60 см) на верхний ярус растяжек. Такое решение позволяет запиты вать антенну без специальных токосъемных контактов, но при этом обеспечивает ее вращение на 360°. Далее коаксиальный кабель (21) спускается по мачте совместно с кабелем сельсин-датчика (23), у нижней монтажной площадки к ним «присоседивается» кабель управления двигателем вращения антенны. 

Следует отметить, что для получения входного сопротивления антенны 75 Ом (для непосредственного, без согпасующих элементов, подключения коаксиального кабеля РК-75) пришлось активный элемент слегка «сплюснуть» (умешыиить просвет), а его концы развести в форме буквы «Y» до клемм подключения коаксиального кабеля. При этом активный элемент не должен иметь гальванического контакта с несущей траверсой. Кроме того, при такой запит-ке кабель следует выводить на 1 м назад за рефлектор и только потом придавать ему жепаемое направление снижения, что крайне неудобно (ибо он будет тоже излучать, искажая диаграмму направленности антенны, и возникнут проблемы с кабелем при ее вращении). Поэтому для симметриро вания был применен балун (16). Это дало весьма неплохие результаты. 
u2.JPGНа рис.2 показаны чертеж и фото графия узла крепления активного элемента. В его состав входят три стек-лотекстолитовые пластины, ВЧ разъем СР-75, две латунные контактные пластинки, две прямоугольные железные бобышки с двумя резьбовыми отверстиями МЗ в каждой, четыре стеклотекстолитовые шайбы толщиной 6 мм и крепежные болты. 

На рис.3 показан чертеж узла крепления активного элемента (вид сбоку). Крайние стеклотекстолито-вые пластины (П) имеют ширину по 5 мм каждая, средняя (ПС) и четыре шайбы (Ш) — по 6 мм. 

Чертежи узла крепления пассивных элементов показаны на рис.4 (вид спереди) и рис.5 (вид сбоку). Две пластины скреплены между собой алюминиевыми заклепками через дюралевые бобышки (две штуки) толщиной 6 мм. 

Форма и размеры петлевого вибратора (активного элемента) показаны на рис.6. Вибратор выполнен из алюминиевой проволоки диаметром 6 мм. Из такой же проволоки выполнены остальные излучающие элементы (рефлектор и директоры). 
u3.JPGu4.JPG
На рис.7 можно видеть антенну «волновой канал» до установки на мачту. Узлы креппения пассивных элементов выполнены из дюралюминиевых пластинок толщиной 2 мм. В их пропипы вставлены по две железные бобышки с резьбовыми отверстиями МЗ в центре, в которые вкручиваются соответствующие болты для надежного крепления пассивных элементов на несущей траверсе (стреле). Активный элемент крепится с помощью узла, выполненного из стеклотек-столитовых пластинок толщиной 5 мм. Бобышки крепления этого узла имеют по два резьбовых отверстия МЗ. Такие узлы крепления обеспечивают возможность перемещать элементы по стреле при настройке антенны, позволяют обойтись без отверстий в ней, что увеличивает ее прочность, допускают возможность применения только одной поддерживающей растяжки при вертикальном расположении элементов (при использовании антенны в положении, обеспечивающем излучение с вертикальной поляризацией). 

На фотографии (рис.8) можно видеть узел крепления пассивною элемента к стреле (крепящие бобышки не вставлены), а на рис.9 показан узел крепления активного элемента (вид со стороны установки разъема СР-75, крепящие бобышки не вставлены). 

С помощью Валерия Петрова, UN3Z, который принимал сигнал радиостанции автора, когда антенна вращалась на 360°, были попучены данные, характеризующие диаграмму направленности антенны: сила сигнала при излучении «вперед» — 59 +60 дБ, при излучение «назад» — 56, при излучении «левым боком» — 52-53, при излучении «правым боком» — 50-53. Заметно некоторое отличие при излучении «боками». Очевидно, сказалось наличие вокруг антенны большого количества металлических конструкций (антенны на различные диапазоны, в том числе, «коллениарка» на 144 МГц, установленная в 1,5 м от «волнового канала», а также кабели и оборудование системы кабельного телевидения, провода ретрансляции оповещения населения). 
КСВ в 75-омном коаксиальном кабеле близок к единице. 
u5.JPGu6.JPG
Благодарю Валерия Петрова, UN3Z, за содействие в исследовании диаграммы направленности антенны и Анатолия Калинина, UN7BBJ, за помощь при установке антенны на мачту. Анатолию я особенно благодарен, т.к. он установил антенну, работая на 5-метровой мачте.

  • 0
  • 0
  • мне нравится
    не нравится
    0
  • 9485

Диапазонные полосовые фильтры

ref  в блоге  Трансиверы

Любой радиоприемник или приемный тракт трансивера начинается с устройств частотной селекции. Чем раньше и качественней будет осуществлена предварительная селекция (частотная, пространственная или поляризационная), тем более полно реализуются высокие динамические параметры радиоприемного тракта, а сам прием радиосигналов становиться более комфортным.

f1.JPGПри экспериментах с диапазонными полосовыми фильтрами (рис.1), предложенными в (1], выяснились некоторые «любопытные» обстоятельства. Во-первых, избирательность данной «трехконтурной связки» несколько ниже, чем должна бы быть для 3-х контуров. Вполне возможно, что это происходит из-за того, что некоторая часть тока Опдраз) минует 1-й и 3-й контура. Во-вторых, коэффициент включения р2 имеет малую величину, поэтому на высокочастотных KB диапазонах 21,24 и 28 МГц реализация подключения к отводу (например, к 1,38 витка) представляет определенную конструктивную проблему. Погрешность подключения приводит к искажению АЧХ и увеличению потерь (снижению коэффициента передачи фильтра). Поэтому была предпринята попытка осуществить частичное подключение среднего контура не к индуктивной, а к емкостной ветви крайних контуров (рис.2). В таком полосовом фильтре у тока нет другого пути, кроме как пройти через все три контура.

f2.JPGПри проектировании многоконтурных фильтров для улучшения симметрии АЧХ и увеличения подавления в полосе задержания необходимо чередование индуктивных и емкостных связей (2J. Для фильтра, имеющего структуру как на рис.2, это правило выполняется: связь с «внешним миром» — индуктивная (автотрансформаторная или трансформаторная), а связь между контурами — емкостная. С помощью емкостного делителя можно гораздо точнее подобрать коэффициент включения р2, чем при использовании отвода от катушки индуктивности.

Вносимые в контур потери за счет подключения внешней нагрузки (рис.За) можно учесть двумя эквивалентными способами — используя параллельную (рис.Зб) или последовательную (рис.Зв) схемы замещения.

f3.JPGПриняв последовательный способ учета вносимых потерь в первый и в третий контур и используя трансформаторы импеданса (-С12/С12/-С12 и -С23/С23/-С23), получаем эквивалентную схему «трехконтурной связки» (рис.4). Как видно из этого рисунка, эквивалентная схема «трехконтурной связки» аналогична схеме, по которой рассчитываются ле-стничные кварцевые фильтры [3]. 

Качество и основные характеристики фильтра любого типа определяются в первую очередь характеристиками резонансных контуров, из которых состоит фильтр. Изготовление фильтров с хорошими характеристиками не вызывает значительных затруднений, если собственная добротность Qc его элементов не хуже [4]: 

— для «двухконтурной связки» fp1.JPG

— для «трехконтурной связки» fp2.JPG

— для фильтра с количеством контуров больше четырех fp3.JPG

где Qo — собственная (холостая) добротность контура;

f0 — центральная частота диапазона;

В — ширина диапазона.

Для эффективной работы фильтра («трехконтурной связки») с малыми потерями (Аi = -2 — -2,5 дБ) необходимо, чтобы fo/B имело значение не более 15, а собственная добротность Q0 должна быть не менее 180. Для 'трехконтурной связки" при fo/B>18, т.е. при относительной ширине попосы пропускания менее 5.5%. не удается реализовать эффективный фильтр, т.к. его затухание в полосе пропускания быстро возрастает и становится больше 4 дБ. Соответственно, фильтр теряет практическую ценность, т.к. увеличение потерь во входной цепи приводит к увеличению фактора шума всего приемного тракта. Поэтому в любительских диапазонах 40 — 12 м полоса пропускания фильтра в 2.5 — 4 раза больше ширины соответствующего диапазона, и только в диапазонах 160, 80 и 10 м полоса пропускания фильтра соизмерима с шириной диапазона. С этим приходится мириться, т.к. достижимая максимальная собственная добротность контуров ограничена предельным практически реализуемым значением 300 — 350.

f4.JPG

В табл.1 приведены коэффициенты ФНЧ — прототипа Бат-терворта или Чебышева. которые потребуются для расчета фильтра (2] Необходимо обратить внимание на то. что коэффициент пульсаций Ар в полосе пропускания для фильтров Чебышева однозначно связан с коэффициентом отражения Г и КСВ. Поэтому фильтры Чебышева с коэффициентом пульсаций Ар более 0,177 дБ применять нежелательно, т.к. реальный фильтр в полосе пропускания из-за неидеальности элементов всегда обладает большим коэффициентом пульсаций, чем прототип.

Таблица 1Г(%)КСВa1a2a3
Баттерворт--1,002,001,00
Чебышев Ар = 0.028 дБ81,1740,7751,06840,775
Чебышев Ар = 0,1 дБ151,3531,02851,14681,0285
Чебышев Ар = 0.177 дБ201,51,18931,1541,1893
Чебышев Ар = 0,28 дБ251,6671,34511,14191,3451

В итоге, фильтр имеет структуру. показанную на рис.5. На рис.ба приведена схема электронной коммутации диапазонных полосовых фильтров, а на рис.66 — уровни постоянных напряжений и потенциалов в основных точках схемы в режимах «Вкл.» и «Выкл.».

f0.JPGПри электронной коммутации большое значение имеет «развязка» ВЧ токов по цепям управления. Для этой цели в цепях управления pin-диодами установлены дроссели Lдр1, LдР2 и Lдр5. LдР6. Дроссели с большой индуктивностью (Lдр1. Lдр5) — 68 мкГн — обеспечивают работу с 1.5 МГц, но у этих дросселей за счет межвитковой паразитной емкости (4.5 — 5.5 пФ) частота параллельного резонанса находится в диапазоне частот 8.0 — 9.0 МГц. Выше частоты параллельного резонанса дроссели Lдр1 и Lдр5 перестают выполнять свою функцию, при этом ВЧ токи с частотами больше 9 МГц имеют возможность беспрепятственно протекать через паразитную меж-витковую емкость дросселей Lдр1 и Lдр5. Для устранения этого недостатка установлены дополнительные дроссели Ьдр2 и Ьдрб с малой индуктивностью (12 мкГн), частотой параллельного резонанса 45 — 50 МГц и паразитной межвитковой емкостью 0.6 — 0.9 пФ. Использование такого схемотехнического решения обеспечивает. работоспособность цепей Lдр1, Lдр2 и R1 (Lдр5, LдР6 и R4) во всем диапазоне рабочих частот 1,5 — 30 МГц. Цепи Lдр1,Lдр2 и R1 (Lдр5.Lдр6 и R4). а также вход и выход блока фильтров необходимо располагать у самого высокочастотного фильтра (рис.ба). что уменьшает потери ВЧ сигналов (f > 15 МГц), которые чувствительны к длине печатных проводников. Дроссели LдрЗ и Lдр4 обеспечивают дополни-тельную «развязку» по ВЧ токам. Резисторы R1 и R4 определяют необходимый ток через pin-диоды. Резистор R2 ограничивает первоначальный кратковременный бросок тока в коллекторной цепи транзистора VT1, т.к. до момента включения блокировочные конденсаторы СБП1 и Сбл2 заряжены до напряжения 9 В. Необходимость установки двух блокировочных конденсаторов С6Л1 и С? я2 (рис.6а) объясняется следующим. Длина печатного проводника. соединяющего «холодные» выводы обмоток связи, ориентировочно составляет 45 — 55 мм. Индуктивность такого печатного проводника при его ширине 0.7 — 1.2 мм имеет значение 0.035 — 0,055 мкГн. а полное сопротивление на частоте 30 МГц — от 6.5 до 9,5 Ом, что составляет почти 15% от 50 Ом. То есть «холодный» вывод обмоток связи будет соединен с проводником «корпус» через некоторое сопротивление, к тому же, имеющее индуктивный характер, что дополнительно внесет частотно-зависимые потери в коэффициент передачи фильтра и приведет к увеличению общих потерь и искажению АЧХ. Поэтому «холодный» вывод каждой обмотки связи необходимо соединить наикратчайшим путем через «свой» блокировочный конденсатор с широким проводником «корпус» («заливка медью»). 

f5.JPG

f6.JPG

Таблица 2
Диапазон (полоса частот)fo/B, кГцA/Ap1, дБQн/аппр.p ОмL, мкГнp1C1 и С5, пФС2 и С4, пФС3, пФ

160 м (1800 — 2000 МГц) 

1897/200-2,0/~0,39,5/Ч (0,1 дБ)20016.770.1554644327520
80 м (3500 — 3800 МГц) 3647/300-2,2/~0,312/Ч (0,1 дБ)2008.730.1372362844257
40 м (7000 — 7300 МГц) 7148/478-2.415/Б1503.340.1431553148164
20 м (14000 —14350 МГц) 14175/945-2.415/Б1001.1230.1751182382124
17 м (18068 — 18318 МГц) 18192/1212-2.515/Б1000.8750.17592185696
15 м (21000 — 21450 МГц) 21225/1415-2.715/Б1000.750.17578159083
12 м (24890 — 25140 МГц) 25060/1670-2.715/Б1000.6350.17566134770
10 м (28000 — 30000 МГц)28983/2230-2.4/~0,313/Ч (0,1 дБ)1000.550.18659,077563,9

В табл.2 приведены данные фильтра. Ввиду того что индуктивный элемент фильтра (L1, L2, L3) может быть выполнен на каркасах, отличающихся от авторского, и, соответственно, может иметь другое количество витков, в таблице приведен только коэффициент включения р1. Но в любом случае конструктивное исполнение катушки индуктивности должно обеспечивать собственную добротность не ниже 180.

Конструкция фильтра представляет собой секционированные экранирующие отсеки, каждый контур помещен в свой экранирующий отсек. Требуемую емкость образуют два конденсатора (например, 4327 пФ = 4300+27 и т.д.). которые обеспечивают расчетную связь между контурами. 

На рис.7а, 6 и 8а, б показаны АЧХ фильтров, аппроксимированные по полиномам Баттерворта и Чебышева (Ар = 0,1 дБ) соответственно. Из графиков можно определить подавление сигнала соседних диапазонов и подавление на промежуточной частоте. Для приемного тракта высокого класса подавление сигнала промежуточной частоты должно быть на уровне -100 дБ. Повышенные требования к подавлению сигнала промежуточной частоты обусловлены тем, что такие сигналы могут полностью парализовать работу приемника. На рис.7а показано подавление фильтром наиболее популярных промежуточных частот (пунктирные стрелки) 5500, 8815 или 8867 кГц. При использовании двухбалансного смесителя типовое подавление входного сигнала лежит в пределах -25 —30 дБ. 

f7.JPG f8.JPG

Отсюда, соответственно. подавление сигнала промежуточной частоты (например, 8815 кГц) фильтром диапазона 40 м составит -47 дБ + (-25 дБ) = -72 дБ. что. в общем-то, недостаточно, а фильтром диапазона 20 м — -75 дБ + (-25 дБ) = -100 дБ, т.е. вполне приемлемый результат.

f9.JPGДля обеслечения подавления прямого прохождения сигналов частотой, равной промежуточной частоте, необходимо предусмотреть элементы дополнительной фильтрации, например, эллиптические (Кауэра-Зопотарева) фильтры, которые имеют частоты «бесконечного» затухания (рис.9). Кроме того, дополнительные фильтры улучшат подавление зеркальных частот.

Дополнительные эллиптические фипьтры можно подключить сразу поспе ДПФ, но жепательно между ДПФ и дополнительными фильтрами (рис.10) установить высокодинамичный малошумящий усилитель с (рис.11), а количество емкостных межконтурных связей должно быть равно количеству индуктивных межконтурных связей. 

f10.JPG

Для заинтересованных читателей в табл.3 приведен прядок расчета фильтра третьего порядка (рис.5). 

f01.JPG

Литература

  1. Э Ред. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике.—М: Мир. 1990.
  2. Г.Ханзел. Справочник по расчету фильтров. — М.: Советское радио. 1974.
  3. В.Жалнераускас. Кварцевые фильтры на одинаковых резонаторах. — Радио. 1982. №1, 2.
  4. В.Голубев. Частотная избирательность радиоприемников. — М.: Связь. 1970.
  5. G.Perkins. N6AW. Входные полосовые фильтры. — Радиолюбитель. KB и УКВ. 1998. №6.

  • 0
  • 0
  • мне нравится
    не нравится
    0
  • 22646

Короткий вертикал на 80 м

ref  в блоге  Антенны

В конце 2009 г. Валдек, SP7GXP, сконструировал укороченную вертикальную антенну на популярный диапазон 80 м. Конструкция состоит из вертикального штыревого излучателя, установленного на опорном изоляторе и в верхней части разделенного вторым изолятором. К излучателю подключена дельтообразная рамка, а ниже опорного изолятора в качестве противовеса располагается полуволновой диполь.

a5.JPG

Размеры перечисленных элементов конструкции антенны составляют:

  • длина излучателя от опорного изолятора до верхнего изолятора — 8 м;
  • длина излучателя, установленного на верхнем изоляторе, — 3 м;
  • длина рамки для fp = 3,8 МГц — около 7,7 м (для fp = 3,5 МГц — около 9,35 м);
  • длина одного плеча диполя (противовеса) для fp = 3,8 МГц — минимум 18,7 м (для fp = 3,5 МГц — минимум 20,35 м);
  • высота размещения диполя над поверхностью земли (крыши) — не менее 2 м.

Рамка должна быть отведена в сторону от вертикального излучателя. Кроме того, она служит двумя оттяжками верхней части излучателя. Длина коаксиального кабеля RG-58U — не менее 26,5 м.

Этапы настройки антенны с помощью трансивера и КСВ-метра:

  • устанавливаем излучатель с рамкой;
  • растягиваем полуволновой диполь на высоте минимум 2 метра над поверхностью, но не подключаем его к основанию антенны;
  • питающий кабель подключаем к полуволновому диполю;
  • включаем трансивер в режим передачи несущей и подбираем длину диполя так, чтобы получить минимум КСВ на частоте 3,780 МГц (или другой предпочтительной частоте);
  • отключаем питающий кабель от диполя, подключаем концы диполя, а также экран (оплетку) питающего кабеля в одной точке, ниже изолятора основания (к кровле, земле и т.д.);
  • жилу кабеля подключаем к излучателю;
  • снова включаем трансивер в режим передачи и, подбирая длину рамки, настраиваем антенную систему на требуемую частоту (например, 3,780 МГц).

Чтобы антенна перекрывала весь диапазон (CW- и SSB-участки, т.е. от 3,5 до 3,8 МГц), можно использовать 3 катушки с переключателями для получения соответствующих резонансных частот антенны. Катушки устанавливаются у опорного изолятора и к двум из них подключаются плечи диполя (противовеса), а к третьей — вертикальный излучатель. Число витков катушки подбираем экспериментально — в зависимости от участка диапазона. 

Во время монтажа антенны следует придерживаться следующих правил. Если крыша или поверхность, на которой устанавливается антенна, не позволяют растянуть полноразмерный диполь по прямой линии, можно попробовать загнуть его концы («скрутить»), обязательно придерживаясь требования соблюдения необходимой высоты установки (не менее 2 м). 

Для соблюдения правил безопасной эксплуатации антенны следует концы диполя, заканчивающиеся изоляторами, удалять от металлических предметов (например, ограждения, металлической стены и т.д.). Нельзя применять никакие «земляные» противовесы либо лежащие на земле! При монтаже антенны на земле нижняя часть, ниже опорного изолятора, должна иметь контакт с землей, а при монтаже на крыше необходимо соединить эту часть антенны (ниже изолятора) с молниеотводом. 

По материалам статьи «Vertical 80 т SP7GXP», опубликованной в журнале «Swiat Radio», №3/2010. 

Подготовил А.Артюшин, EU10A. 


  • 0
  • 0
  • мне нравится
    не нравится
    0
  • 7814

Микрофонный усилитель-ограничитель

ref  в блоге  Трансиверы

Предлагаемый вниманию читателей микрофонный усилитель-ограни-читель (МУО) был разработан для использования в трансивере Я.Ла-повка [1]. Дело в том, что примененный в трансивере микрофонный усилитель содержал логарифмирующий диодный ограничитель в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя К140УД7, т.е. фактически являлся НЧ компрессором. Изготовив этот усилитель и увидев при его настройке на экране осциллографа «обрезанную» синусоиду, я «поставил крест» на этой схеме.

Так случилось, что разработанная мною схема долгое время «пролежала в столе». Кроме того, В.Шабалдас в доработках «Росы» [2] использовал аналогичное схемное решение — фазовый ограничитель последовательного действия. Тем не менее, спустя какое-то время я пришел к выводу, что нецелесообразно «держать в столе» то, что может эффективно работать. В частности, этот усилитель-ограничитель хорошо зарекомендовал себя в студии радиоузла для селекторных совещаний по каналам связи. При его использовании уже не имели значения ни расстояние до микрофона, ни громкость речи. 

t1.JPG

В конце 90-х годов прошлого века я опубликовал схему МУО [3] на основе фазового ограничителя, но последовательного действия. Эта схема довольно сложна, содержит большое количество деталей (в том числе, моточных), и не очень годится для простых трансиверов. Ряд простых и эффективных схемных решений для узлов простых трансиверов предложил В.Поляков [4 — 6], за что Владимиру Тимофеевичу огромная благодарность. 

Предлагаемый МУО (рис.1) хорошо согласуется с диодными смесителями (в том числе, трансиверов прямого преобразования). Сразу отмечу, что у микросхемы К140УД7, исходя из частоты единичного усиления 0,8 МГц, коэффициент усиления в полосе частот 3 кГц должен устанавливаться не более 260 [7]. 

Схема на операционном усилителе обеспечивает линейное усиление входного сигнала напряжением 1 — 10 мВ до 0,2 — 2 В. Далее усиленный сигнал поступает на первый ограничитель, выполненный на диодах VD1 и VD2, а затем — на фазоинверсный каскад на транзисторе VT1. Фазосдвигающая цепь C9-R13 определяет характеристическую частоту фазовращателя (550 Гц). Второй диодный ограничитель (VD3 и VD4) «срезает» выбросы на вершинах синусоидального напряжения 1-й гармоники. 

t2.JPG

Наконец, активный фильтр нижних частот (ФНЧ) 3-го порядка на эмиттерном повторителе VT2 формирует необходимую АЧХ (рис.2) и дополнительно «сглаживает» форму синусоидального напряжения. Применение активного ФНЧ позволило избавиться от моточных изделий и упростить повторение конструкции. 

В МУО можно применить любые универсальные или импульсные диоды. При использовании диодов КД522 ограничение сигнала на частоте 1 кГц начинается уже с входного уровня 0,8 — 1 мВ, КД503 — с 1,5 мВ, Д104 — с 2 мВ. Когда уровень входного сигнала изменяется в 10 раз (с 1 до 10 мВ), напряжение на выходе МУО изменяется всего лишь в 2 раза — со 150 до 300 мВ. 

Транзисторы КТ3102 можно заменить на КТ312, КТ315, КТ342 или импортные ВС547С. Транзистор VT2 следует установить с более высоким h213. 

Печатная плата (рис.3) изготовлена из одностороннего стеклотекстолита. Между печатными проводниками фольга не удаляется и используется в качестве «общего провода». Плату можно изготовить с помощью резака. 

Устройство, изготовленное из заведомо исправных деталей, в настройке практически не нуждается. Достаточно убедиться, что напряжения на выводах транзисторов соответствуют указанным на схеме, и проверить полосу пропускания микрофонного усилителя в режиме ограничения сигнала. 

t3.JPG

Литература 

  1. Я.С.Лаповок. Трансивер DX-мена. — KB журнал, 1992, №№ 1, 2.
  2. В.Шабалдас. Доработка тран-сивера RA3PEM «Роса». — Радиолюбитель. KB и УКВ, 1997, №7.
  3. А.В.Дмитриенко. Микрофонный усилитель трансивера. — Радиолюбитель. KB и УКВ, 1998, №2.
  4. В.Т.Поляков. Фазовые ограничители речевых сигналов. — Радио, 1980, №3.
  5. В.Т.Поляков. Трансиверы прямого преобразования. — М.: ДОСААФ, 1984.
  6. В.Т.Поляков. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. — М.: Патриот, 1990.
  7. С.Горелов. Операционные усилители. Справочный листок. — Радио, 1989, №10. 

  • 0
  • 0
  • мне нравится
    не нравится
    0
  • 13971

Тренировка генераторных ламп

ref  в блоге  Усилители

Мощные генераторные лампы — дорогостоящие приборы. Долговечность их работы зависит не только от правильно установленного режима эксплуатации, но и от определенных профилактических мероприятий, направленных на повышение вакуума в этих приборах. От него зависит срок службы ламп и почти все их важнейшие параметры. В частности, повышение вакуума замедляет декарбидирование вольфрамовых торированных карбидирован-ных катодов и предотвращает отравление и увеличение сопротивления промежуточного слоя оксидных катодов. 
В процессе производства в лампах обеспечивается очень высокий вакуум, однако в процессе хранения изготовленных приборов он понижается вследствие газопроницаемости оболочек и газовыделения из электродов. Кроме того, существенным источником газовыделения является нагретый катод.  
Повысить вакуум генераторных ламп, находящихся в эксплуатации, можно с помощью электронной тренировки, которая обеспечивается ионизацией остаточного газа электронным потоком, испускаемым накаленным катодом, либо автоэлектронной эмиссией с любого из электродов при подаче высокого напряжения положительной полярности на анод или отрицательной полярности на катод. Электронная тренировка электродов имеет некоторые особенности: при высоких напряжениях на электродах образующиеся положительные ионы развивают большие скорости, и вследствие узкой направленности сфокусированного ионного потока интенсивность бомбардировки центра катода, имеющего отрицательный потенциал, резко возрастает.  

Необходимо отметить, что электронная тренировка ламп с перегрузкой электродов, применяющаяся в условиях производства при откачке приборов, совершенно недопустима применительно к готовым приборам в условиях эксплуатации, т.к. она приводит к ухудшению вакуума и снижению ресурса катода. 

Ионный метод повышения вакуума в лампах, находящихся в эксплуатации, обеспечивает не только повышение в них вакуума, но и эффективную очистку электродов. Этот метод тренировки заключается в подаче на любой электрод (кроме катода) высокого напряжения отрицательной полярности. Напряжение увеличивают до появления автоэлектронной эмиссии, которая ионизирует остаточные газы. Образующиеся положительные ионы благодаря высокой напряженности поля разгоняются и, приобретая большую энергию, бомбардируют и «замуровываются» в электроды, имеющие отрицательный потенциал. При этом катод, находящийся под положительным потенциалом, не подвергается ионной бомбардировке. При тренировке ЭВП непосредственно в аппаратуре удобнее подавать высокое напряжение положительной полярности на изолированный катод. Обработку электродов можно производить либо поочередно, начиная с ближайшего к катоду, либо одновременно, что более эффективно. Дело в том, что совместная обработка электродов при тренировке позволяет исключить перенос загрязнений с электрода на электрод и одновременно обрабатывать большую площадь электродов и сократить время тренировки. 

Таким образом, повышение вакуума путем поглощения положительных ионов остаточного газа при бомбардировке ими электрода, имеющего отрицательный потенциал, является наиболее эффективным. Однако при длительной бомбардировке положительными ионами начинается насыщение поверхности электродов газами, а затем под действием продолжающейся бомбардировки начинается их обратное выделение. 

Во избежание отравления катода тренировку электродов начинают производить при выключенном накале. После повышения вакуума тренировка продолжается при включенном накале, чтобы поглотить выделяющиеся из катода газы. 

При бомбардировке ускоренными ионами поверхности электрода возникает катодное распыление его материала. С ростом энергии и скорости бомбардирующих ионов коэффициент катодного распыления и эффективность поглощения газовых ионов возрастает, поэтому чтобы поглощенные электродами газы не могли диффундировать к поверхности и выделяться обратно в оболочку, ионную бомбардировку целесообразно производить только при больших энергиях ионов. Глубокое и прочное закрепление ионов в бомбардируемом электроде возможно только при высокой напряженности поля между электродами. 

В процессе ионной бомбардировки анода одновременно бомбардируются, десорбируются и очищаются все другие, изолированные от катода электроды (сетка, траверсы, экраны и стенки оболочки). Механизм очистки от напылений и десорбции газовых молекул со стенок оболочки связан с образованием на них отрицательного заряда и последующей бомбардировкой их положительными ионами. 

Использование автоэлектронной эмиссии вместо термоэлектронной позволяет путем подачи высокого напряжения на соответствующие электроды (даже при малых междуэлектродных расстояниях) эффективно очищать и повышать вакуум в закрытых и труднодоступных местах генераторных ламп. 

Большим преимуществом метода повышения вакуума в лампах с одновременной ионной очисткой электродов является возможность селективно влиять на интенсивность поглощения отдельных составляющих остаточного газа. Различные газы, входящие в состав остаточных газов, имеют разные скорости поглощения, поэтому при изменении напряжения, подводимого к электродам, и времени его воздействия можно селективно изменять соотношение парциальных давлений остаточного газа. Другим преимуществом высоковольтной ионной тренировки является большая длительность времени сохранения (долговечность) эффекта повышения вакуума в лампах. Высоковольтная ионная тренировка обеспечивает наибольшую эффективность тренировки электродов ламп по сравнению с электронной тренировкой, и, тем более, очень часто практикуемой термической тренировкой (т.е. выдерживанием лампы под накалом в течение длительного времени). 
Как известно, для повышения вакуума после откачки (в процессе производства) и для поддержания вакуума во время хранения и эксплуатации в лампах применяются пленочные (распыляемые) или объемные (пористые) газопоглотители. Понижение эффективности работы газопоглотителей вызвано рядом факторов:  

— по мере работы газопоглотителя скорость поглощения газов довольно быстро уменьшается, особенно у пленочных, т.к. поверхностные слои поглотителя насыщаются, в то время как основная масса его с остаточными газами не реагирует; 

— поглощение газопоглотителем одних газов подавляет поглощение других, причем активные (например, кислород) препятствуют поглощению менее активных и даже частично вытесняют их, заставляя десорбироваться; 

— инертные газы не образуют с газопоглотителями химические соединения. Поглощение их определяется только физической адсорбцией (слабым электронным взаимодействием адсорбируемых атомов и адсорбента). В результате, инертные газы поглощаются незначительно. 
Ионная обработка электродов в режиме автоэлектронной эмиссии (тренировка ламп) позволяет существенно повысить эффективность работы газопоглотителей в лампах перед вводом в эксплуатацию после хранения. Активизирование газопоглотителя ионной бомбардировкой производится путем создания на нем высокого потенциала отрицательной полярности, достаточного для обеспечения автоэлектронного тока между ним и любым из электродов ЭВП. В этом случае положительные ионы, разгоняясь до больших скоростей, бомбардируют газопоглотитель, разрушая пленку на его поверхности и глубоко проникая в его объем. Ионная бомбардировка газопоглотителя восстанавливает его эффективность, очищая и разрыхляя его поверхность, повышая сорбционную емкость и скорость газопоглощения. Восстановление и повышение эффективности газопоглотителя может производиться как при выключенном, так и при включенном накале, но при положительной полярности напряжения на катоде без токоотбора с него, что предохраняет катод от ионной бомбардировки.  
Процесс восстановления активности газопоглотителя протекает очень быстро. В зависимости от типа газопоглотителя продолжительность его ионной активизации лежит в пределах от единиц секунд до единиц минут. Процесс активирования газопоглотителя контролируют по изменению ионного тока и прекращают, когда он достигнет минимального значения.  

Тренировка лампы производится в схеме, приведенной на рисунке. Высокое напряжение отрицательной полярности от регулируемого источника постоянного или импульсного напряжения подается через балластный резистор R6 на анод тренируемой лампы (или положительной полярности — на катод). Напряжение, подводимое к тренируемой лампе, измеряется киловольтметром, состоящим из делителя напряжения R1-R2 и вольтметра, подключенного к его нижнему плечу. Ионный ток через лампу, контроль которого дает возможность производить оценку вакуума в приборе, измеряется микроамперметром, имеющим предел измерения тока 100 мкА и включенным последовательно с тренируемой пампой. Автоэлектронная эмиссия, ионизирующая остаточные газы, возникает при напряжениях, близких к электрической прочности междуэлектродных промежутков лампы, поэтому для предотвращения пробоя сопротивление балластного резистора должно быть на порядок больше сопротивления лампы при предпробойном токе. Если тренировочное напряжение превысит напряжение пробоя лампы, то при возрастании предпробойного тока увеличится падение напряжения на балластном резисторе, и пробой предотвращается.
a1.JPG 

Резисторы R6 и R1 составляются из нескольких последовательно включенных резисторов (например, МЛТ-2). 

Оценка вакуума производится по величине ионного тока через лампу при фиксированном значении приложенного напряжения. Испытательное напряжение устанавливается экспериментально. В частности, для ламп ГУ-ЗЗБ и ГУ-34Б испытательное напряжение составляет соответственно 7,8 и 10 кВ, а ионный ток при отличном вакууме не должен превышать 15 мкА, при хорошем вакууме — 20 мкА, при удовлетворительном — 25 мкА. 

Сетки лампы оставляют неподключенными. В процессе тренировки они приобретают высокий отрицательный потенциал. Повышение вакуума производится увеличением приложенного к лампе тренировочного напряжения. При включении тренировочного напряжения ионный ток резко спадает. Максимальное тренировочное напряжение не должно превышать четырехкратное максимально допустимое напряжения для конкретного типа лампы. 

Тренировка ламп большой и средней мощностей длится до 5 мин. Увеличение длительности тренировки приводит к понижению вакуума. После тренировки напряжение понижают до испытательного значения и проверяют величину ионного тока. По статистике, при ионном токе больше установленных норм лампы имеют пониженную долговечность. 

  • 0
  • 0
  • мне нравится
    не нравится
    0
  • 9852

Цифровая автоподстройка частоты гетеродина

ref  в блоге  Трансиверы

Г.ТУПИКОВ, RA4ADH, Волгоградская обл. 

Одним из немаловажных параметров современного трансивера является стабильность частоты генератора плавного диапазона (ГПД). Существует много способов повышения стабильности ГПД — тщательная параметрическая термостабилизация (которая, правда, не всегда приводит к желаемому результату), цифровая автоподстройка частоты и т.д. Более 20 лет назад, когда я изготовил первый самодельный трансивер, всякие попытки добиться высокой стабильности частоты ГПД при помощи подбора частотозадающих конденсаторов с различными ТКЕ не привели к положительному результату — их просто не оказалось в достаточном количестве и соответствующих номиналов в арсенале бедного сельского радиолюбителя. Случайно на глаза попалась статья [1], и на основе изложенной в ней идеи я разработал автономный блок цифровой автоподстройки частоты генератора плавного диапазона (АПЧГ), который и применил в своей радиостанции. Аналогичный блок я изготовил для самодельного высокостабильного генератора сигналов, который используется для проверки и настройки всевозможной радиолюбительской аппаратуры. Такой прибор особенно необходим при проверке и снятии характеристик всевозможных фильтров. Более чем 20-летняя практика эксплуатации АПЧГ показала ее высокую надежность. 
s1.JPG 
Принципиальная схема устройства приведена на рис.1. Узел на VT1 и DD18.1 — DD18.3 является формирователем прямоугольных импульсов, на вход которого подается сигнал измеряемой частоты. Формирователь требуется для устойчивой работы счетчика импульсов, входящего в схему АПЧГ.

С выхода формирователя прямоугольные импульсы подаются на один из входов элемента «И-НЕ» DD12.4, выполняющего функцию электронного ключа, пропускающего импульсы только на время счета. Роль счетчика импульсов выполняет двоичный счетчик DD5. После завершения счета полученный четырехразрядный код записывается в текущий регистр памяти DD6 и в опорный реверсивный регистр памяти DD4, в котором код запоминается только один раз, во время включения АПЧГ, и может дискретно изменяться при подстройке частоты. При нажатии на кнопку SB2 частота дискретно увеличивается, а при нажатии на SB3 — уменьшается на величину, зависящую от опорной частоты. При этом происходит синхронное увеличение или уменьшение на условную единицу кода в опорном буфере памяти. 

Записанный в каждом цикле новый код значения младшего разряда частоты в текущем регистре памяти DD6 сравнивается с опорным кодом значения частоты опорного регистра памяти DD4. Это происходит в дискриминаторе DD7. С выхода дискриминатора полученный код рассогласования подается в канал селекции на микросхемах DD11 и DD12. В зависимости от того, увеличилась или уменьшилась частота, импульсы коррекции появляются на выводе 8 DD9.1 или выводе 11 DD9.4. 
s2.JPG 
На микросхемах DD10 — DD12 выполнен блок управления работой схемы АПЧГ. В нем формируются импульсы строго определенной длительности и последовательности (рис.2). Как видно из диаграмм, в период времени, границы которого обозначены точками «а» и «с», происходит синхронное включение АПЧГ и запись информации в опорный регистр памяти, в период времени «Ь — с» — сброс счетчика в нулевое состояние, а в дальнейшем и коррекция частоты. Далее открывается ключ на DD12.4, и в период времени «с — d» происходит счет импульсов, «d — а» — запись в текущий регистр памяти и хранение информации, «Ь — с» — сброс и появление импульса коррекции на выходе 8 или11 микросхемы DD9. Далее процессы повторяются с той лишь разницей, что отсутствует синхронное включение, т.к. АПЧГ уже включен. Включение и отключение АПЧГ происходит при кратковременном нажатии на кнопку SB1. При включении загорается светодиод HL1. Повторное нажатие на кнопку SB1 приводит к отключению АПЧГ. 

На вход блока управления от генератора опорной частоты подаются импульсы частотой 500 Гц. От стабильности генератора опорной частоты во многом зависит стабильность выходного сигнала ГПД, охваченного АПЧГ. Генератор опорной частоты выполнен с кварцевой стабилизацией частоты. Сигнал опорной частоты 500 Гц получается путем деления сигнала частотой 5 МГц цепочкой делителей частоты DD14 — DD17. На микросхеме DD13 выполнен задающий кварцевый генератор на частоту 5 МГц. Вообще-то, не обязательно использовать опорную частоту 500 Гц. От ее величины зависит только точность удержания частоты ГПД и шаг дискретного изменения частоты в режиме АПЧГ. Главное, чтобы опорная частота была стабильной. В конце концов, не так уж и важно, на 50 или 55 Гц сдвинется частота при однократном нажатии на кнопку SB2 или SB3. Так, в одной из конструкций я применил в задающем генераторе кварц на частоту 515 кГц, и при последующем делении опорная частота была 515 Гц. 
s3.JPG
Схема формирователя напряжения для АПЧГ приведена на рис.3. На транзисторах VT1 — VT5 выполнен коммутатор и формирователь напряжения, подаваемого на варикап, включенный в контур ГПД для обеспечения подстройки частоты. 

В схеме АПЧГ применены недорогие общедоступные детали. Микросхемы серии 155 можно заменить на микросхемы серий 555, 133 и т.д. Особое внимание надо уделить микросхеме К155ИЕ5, т.к. 

от ее быстродействия зависит граничная частота, на которой будет работать АПЧГ. Возможно, микросхему придется подобрать или применить другую, из более быстродействующей или современной серии. В авторских конструкция микросхемы К155ИЕ5 работали на частотах до 30 МГц. 

Транзисторы — любые кремневые. 

Топология печатной платы не приводится, т.к. радиолюбителям, решившим повторить описанную конструкцию, не составит особого труда разработать собственную печатную плату. 

Настройка системы АПЧГ начинается с тщательной проверки и «прозвонки» монтажа. Затем подаем напряжение питания и убеждаемся в наличии импульсов с частотой 500 Гц на входе 1 микросхемы DD10 (рис.1). Далее разрываем соединение между выводом 12 микросхемы DD17 и выводом 1 DD10. На вход 1 DD10 подаем импульсы с частотой 1 — 10 Гц и контролируем наличие импульсов и их длительность в контрольных точках КТ1 — КТ4. Для удобства дальнейшей настройки к выводам 8 и 11 микросхемы DD9 через резисторы 510 Ом подключаем контрольные светодиоды (с их помощью мы будем контролировать наличие лог. «1» или «О» на выходах микросхем), а к выходу АПЧГ — контрольный вольтметр постоянного тока. Убеждаемся, что при выключенной АПЧГ (светодиод HL1 не горит) горят оба светоди-ода, а на выходе АПЧГ (в точке КТ5 на рис.3) напряжение составляет около 6 В, что соответствует половине напряжения на VD1. 

Включаем АПЧГ. При этом должен загореться светодиод HL1, контрольные светодиоды погаснуть, а в контрольной точке КТ5 напряжение не должно измениться. На вход 12 микросхемы DD12 (рис.1) подаем импульсы частотой 500 Гц с выхода микросхемы DD17. Ничего не должно измениться, т.к. частота стабильна, и коды, поданные с текущего и опорного регистров памяти на вход дискриминатора DD7, равны. Не выключая АПЧГ, нажимаем на кнопку SB2 и убеждаемся, что светодиод, подключенный к выводу 8 DD9, начинает мигать, а в контрольной точке наблюдается изменение напряжения. При нажатии на кнопку SB3 все должно вернуться в исходное состояние. То же самое должно произойти при поочередном нажатии на SB3 и SB2. При этом необходимо проконтролировать, что изменения напряжения в контрольной точке КТ5 (рис.3) равны между собой как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. При неравенстве необходимо подобрать сопротивление резистора R5. 

Далее восстанавливаем соединение между выводом 12 DD17 и выводом 1 DD10 (рис.1). На этом настройку системы можно считать законченной. 

Литература 

1. В.Крочакевич. Цифровая АПЧ. — Радио, 1981, № 11. 
2. А.С.Партии, В.Г.Борисов. Введение в цифровую технику. — Радио и связь. 

  • 0
  • 0
  • мне нравится
    не нравится
    0
  • 6441

Простой вертикальный излучатель для диапазонов 2 м и 70 см

ref  в блоге  Антенны

Легко повторяемая, простая вертикальная УКВ антенна с круговой диаграммой направленности, работающая в популярных диапазонах, требуется многим радиолюбителям. Особенно такая антенна актуальна в условиях, когда штатная спиральная антенна «хэндика» не позволяет устанавливать радиосвязи с требуемыми корреспондентами.

В описываемой антенне отсутствуют сложные механические узлы, поэтому изготовить ее могут даже начинающие радиолюбители. 

1.JPGРассмотрение принципа работы двухдиапазонной антенны лучше всего начать с вертикального полуволнового диполя. В этой антенне концы открыты, в них протекает минимальный антенный ток, а максимальный ток течет в центре излучателя (рис.1). Когда дипольная антенна находится в резонансе, ее полное входное сопротивление является чисто активным (омическим) и составляет приблизительно Z = (75 + jO) Ом. Диаграмма направленности диполя 2-метрового диапазона, размещенного на высоте 10 м над землей, показана на рис.2. 

Для дальнейших рассуждений имеют значение два фактора. Во-первых, размеры излучателя можно изменять различными способами. Укорочение диполя уменьшает его активное сопротивление и создает дополнительно емкостную компоненту (реактивное сопротивление) полного входного сопротивления антенны. Так, при укорочении диполя на 10% компьютерная модель антенны, рассчитанная для 2-метрового диапазона, показывает полное входное сопротивление Z = (50 — j90) Ом. Компенсируем емкостную компоненту последовательным включением индуктивности 98 нГн в цепь питания диполя, и этот укороченный излучатель будет довольно хорошо согласован с 50-омным коаксиальным кабелем. 

Второй способ изменения полного сопротивления диполя состоит в перемещении точки питания от центра к одному из концов излучателя. При этом омическое сопротивление увеличивается, а излучатель по-прежнему остается в резонансе. Если точку питания переместить таким образом, чтобы полное сопротивление получилось Z =(100 — j0) Ом, то антенна может быть подключена к 50-омному кабелю посредством Х/4 коаксиального резонатора, выполненного из 75-омного коаксиального кабеля. В табл.1 обобщены рассмотренные выше случаи для диполя диапазона 2 м, выполненного из трубки 010 мм и размещенного на высоте 10 м над землей.

2.JPGОднако чтобы сконструировать излучатель, пригодный для работы в диапазонах 2 м и 70 см, необходимо рассмотреть и другие варианты антенн. Так, вертикальный излучатель длиной 5AY8 имеет максимум излучения под низкими углами к горизонту. Кроме того, активная (омическая) составляющая полного входного сопротивления этой антенны близка к 50 Ом. Пожалуй, все это, а также простота конструкции способствовало большой популярности антенны 5Х/8 среди радиолюбителей. 

Естественно, такой вертикальный излучатель используется с некоторым числом горизонтальных противовесов. Компьютерное моделирование показывает, что эти противовесы можно заменить отдельным, вертикально установленным элементом длиной 5X18. В итоге, для такой антенны, работающей в диапазоне 70 см, компьютерное моделирование показывает, что при длине излучателя 2x397 мм, выполненного из трубки 010 мм, полное входное сопротивление составляет Z= (50 — j217) Ом при коэффициенте усиления 2,6 дБ относительно полуволнового диполя. На рис.3 показано распределение тока в таком излучателе, а на рис.4 — его диаграмма направленности. 

3.JPG 

4.JPGКомпенсация емкостной составляющей входного сопротивления легко достигается последовательным включением индуктивности в цепь питания антенны. В итоге, обеспечивается хорошее согласование с 50-омным коаксиальным кабелем. 

Интересно отметить, что длина такого излучателя — 2x397 мм — не слишком далека от размеров описанного выше укороченного излучателя 2-метрового диапазона (2x440 мм), имеющего полное сопротивление Z = (50 — j90) Ом. Таким образом, имеется возможность сконструировать одну антенну, которая будет работать в диапазонах 2 м и 70 см. 

При выборе ее размеров был найден компромисс между следующими требованиями: 

— размеры элемента для диапазона 70 см должны быть как можно ближе к оптимальной длине — 2*5a/8; 

— активная (омическая) составляющая полного входного сопротивления антенны для обоих диапазонов должна быть около 50 Ом; 

— реактивная емкостная составляющая полного входного сопротивления антенны в диапазонах 2 м и 70 см должна находиться в соотношении 1:3 для ее компенсации с помощью только одной катушки индуктивности. 

На рис.5 показана разработанная двухдиапазонная антенна, удовлетворяющая указанным выше требованиям, а в табл.2 приведены данные, характеризующие параметры антенны при различном конструктивном исполнении.

5.JPGКатушка с начальной индуктивностью 172 нГн имеет 4 витка 2-миллиметровой медной или серебряной проволоки, намотанной с шагом на оправке 010 мм. 

Как известно, индуктивность бескаркасной катушки, намотанной виток к витку, рассчитывается по формуле (формула верна при условии, что L > 0,33D): 

 6.JPG


При настройке антенны добиваются минимального КСВ в кабеле путем растягивания или сжатия витков катушки. Здесь необходимо отыскать компромисс между оптимальным КСВ для диапазонов 70 см и 2 м. 

Улучшить согласование антенны с 50-омным коаксиальным кабелем позволяет изменение формы излучателя — небольшое отклонение верхнего и нижнего элементов излучателя примерно на 25° от вертикали (т.е. придание излучателю V-образной формы). Более того, в этом случае диаграмма направленности антенны имеет явно выраженный максимум излучения, что в некоторых случаях может быть весьма полезно. Такую антенну можно закрепить нё стене дома или на балконе. 

7.JPG

По материалам статьи «EinfacherDuoband-Vertikalstrahler fur 2 т und 70 cm», опубликованной в журнале «Funkamateur, 2007, №1.


  • 0
  • 0
  • мне нравится
    не нравится
    0
  • 10136

Основной тракт и усилитель мощности трансивера "Клопик К2"

ref  в блоге  Трансиверы

Основной тракт и усилитель мощности трансивера «Клопик К2» 

И.АВГУСТОВСКИЙ, RV3LE, г.Гагарин. 

«Испопьзую трансивер на трех транзисторах», — так иногда шутит Игорь Августовский, RV3LE, рассказывая корреспондентам о своей радиостанции. Конечно, транзисторов в его трансивере больше, чем три, но ненамного. Это действительно очень простой аппарат, изготовленный из доступных большинству радиолюбителей деталей. В публикуемом материале приводится описание основных узлов трансивера, составляющих его «изюминку». Заинтересованные радиолюбители на основе этих узлов легко изготовят свой вариант «Клопика».


При разработке самодельного многодиапазонного KB трансивера ставилась задача создать простой универсальный приемо-передающий тракт, имеющий минимальную коммутацию цепей в режимах приема и передачи и обеспечивающий отличную повторяемость, а значит, с минимумом настроечных элементов. Предлагаемая вниманию читателей схема основного тракта рассчитана на начинающих радиолюбителей, не имеющих, как правило, сложных и дорогих контрольно-измерительных приборов. Собрать ее можно практически из того, что «лежит под руками». Опытный радиолюбитель может по своему усмотрению добавить в схему необходимые узлы и сделать маленький легкий трансивер для работы в эфире с дачи или в походе. 

Схема основного тракта (рис.1) очень проста, логична и легко «читается». Это классический супергетеродин с одним преобразованием частоты. 

В режиме приема (RX) сигнал с выхода диапазонных полосовых фильтров (ДПФ) поступает на «классический» кольцевой диодный смеситель. На другой вход смесителя подается сигнал с генератора плавного диапазона (ГПД). С выхода смесителя сигнал промежуточной частоты (ПЧ) поступает на первый каскад уси- 
«Испопьзую трансивер на трех транзисторах», — так иногда шутит Игорь Августовский, RV3LE, рассказывая корреспондентам о своей радиостанции. Конечно, транзисторов в его трансивере больше, чем три, но ненамного. Это действительно очень простой аппарат, изготовленный из доступных большинству радиолюбителей деталей. В публикуемом материале приводится описание основных узлов транси-вера, составляющих его «изюминку». Заинтересованные радиолюбители на основе этих узлов легко изготовят свой вариант «Клопика». 

Основной тракт и усилитель мощности трансивера «Клопик К2» лителя промежуточной частоты (УПЧ), выполненный на транзисторах VT1 и VT2. Нагрузкой этого каскада является кварцевый фильтр ZQ1, обеспечивающий основную селективность приемника по соседнему каналу. Отфильтрованный сигнал усиливается еще одним каскадом УПЧ на транзисторах VT3 и VT4, который также нагружен на кварцевый фильтр (ZQ2), который является «подчисточ-ным». С выхода этого фильтра сигнал поступает на третий каскад УПЧ на транзисторах VT5 и VT6, а с его выхода — на второй диодный кольцевой смеситель, на который также подается сигнал опорного кварцевого генератора (ОГ), выполненного на транзисторе VT10. На выходе смесителя выделяется сигнал звуковой частоты, который через нормально замкнутые релейные контакты К2.1 поступает на усилитель низкой частоты (УНЧ) на микросхеме LM386. Эта широко распространенная микросхема имеет хорошие усилительные и шумовые характеристики. Выход УНЧ нагружен на переменный резистор R32, который обеспечивает регулировку громкости. ВА1 — компьютерная гарнитура, в которой «динамики» сопротивлением 2x32 Ом включены параллельно. 

На элементах С28, VD9, VD10, R26, С24 и VT9 выполнена схема автоматической регулировки усиления (АРУ), предложенная Сергеем Беленецким, US5MSQ, в приемнике «Малыш» (спасибо, Сергей!). Несмотря на свою простоту, АРУ довольно эффективна и позволяет весьма комфортно принимать сигналы с уровнями от эфирных шумов до 9 +40 дБ по S-метру. 

АРУ начинает срабатывать при силе сигналов 7 баллов и больше. «Давить» более слабые сигналы, на мой взгляд, смысла нет. При выбранном пороге работы АРУ слабые станции легко «читаются» на фоне гораздо более мощных. 

В S-метре используется усилитель постоянного тока на транзисторе VT11, нагруженный на микроамперметр с током максимального отклонения 200 мкА. 

Прежде чем перейти к рассмотрению работы тракта в режиме передачи, отмечу, что все три каскада УПЧ являются реверсивными. Идея реверсивного усилителя была почерпнута из схемы, размещенной на сайте американского радиолюбителя SteVen Weber, KD1JV (http:// kd1jv.qrpradio.com). 

В режиме передачи (ТХ) при нажатии на педаль срабатывают реле К1 — КЗ. Релейными контактами К1.1 реверсируется направление прохождения сигнала в каскадах УПЧ, а через контакты К3.1 напряжение питания подается на микрофонный усилитель (при этом снимается напряжение питания с УНЧ и УПТ S-метра). Сигнал с микрофонного усилителя на транзисторах VT7 и VT8 через релейные контакты К2.1 поступает на кольцевой смеситель на диодах VD5 — VD8, в режиме передачи играющий роль балансного модулятора. С выхода модулятора двухполосный сигнал с подавленной несущей (DSB) проходит через все три каскада УПЧ в «обратном» направлении (т.е. от балансного модулятора к смесителю на диодах VD1 — VD4), и в процессе прохождения сигнала кварцевыми фильтрами ZQ1 и ZQ2 выделяется требуемая боковая полоса, т.е. формируется SSB-сигнал. Дальнейший перенос однополосного сигнала ПЧ на рабочую частоту, находящуюся в одном из любительских KB диапазонов, происходит в кольцевом смесителе на диодах VD1 — VD4, после которого сигнал подается на диапазонные полосовые фильтры. В режимах приема и передачи используется один комплект 50-омных ДПФ.
5.JPG
6.JPG 

Подавление несущей в балансном модуляторе регулируется подстроечным резистором R20. Возможно (подчеркиваю — возможно!), для более глубокого подавления придется параллельно какому-нибудь из диодов модулятора подключить подстроечный конденсатор емкостью 4 — 25 пФ. Иногда такие 
конденсаторы на схемах изображают пунктиром. Но при хорошо подобранных диодах необходимости в конденсаторе нет, поэтому на схеме он не изображен. 

Несколько слов о самих реверсивных каскадах. Режимы транзисторов устанавливаются автоматически, и при исправных деталях каскады в настройке не нуждаются. При напряжении питания +6 В коэффициент усиления такого каскада составляет 17 — 18дБ, при +9В — +20 дБ, при 12 В — +23 — 24 дБ. При этом за счет глубоких обратных связей каскад работает очень устойчиво, а коэффициент усиления слабо зависит от типа применяемых транзисторов. Первые эксперименты проводились на парах транзисторов КТ315 и КТ361, но, руководствуясь желанием получить в режиме приема максимально достижимые шумовые характеристики тракта, я отдал предпочтение транзисторам КТ368. Транзисторы структуры р-п-р, работающие в режиме передачи, могут быть любыми из серий КТ363, КТ326, КТ3107. 

Как видно из схемы, все три каскада идентичны, за исключением каскада на VT5 и VT6, в котором отсутствует конденсатор в эмиттерной цепи транзистора VT5. Это сделано для снижения коэффициента усиления в режиме передачи, что позволяет избежать перегрузки последующих каскадов и смесителя. 

Транзистор КП501 в системе АРУ можно заменить импортным 2N7000. В качестве индикатора S-метра хорошо подходит измерительная головка от старого кассетного магнитофона. 

Диоды для смесителей желательно подобрать по прямому сопротивлению. Безусловно, наилучшие результаты получатся в том случае, если применить диоды, специально разработанные для смесителей и подобранные в «четверки» (например, КД922АГ). Однако если этих диодов нет, не надо отчаиваться — в схеме будут неплохо работать даже КД521. 

Широкополосные трансформаторы Т1, Т2 и Т8 намотаны на кольцах К7х4х2 проницаемостью 600 — 1000НН тремя слегка скрученными проводами (2-3 скрутки на сантиметр) ПЭВ диаметром 0,15 — 0,17 мм и имеют 15 —18 витков. Трансформатор балансного модулятора Т7 должен иметь достаточную индуктивность для сигналов звуковых частот, поэтому его нужно намотать на кольце К10x6x5 проницаемостью не ниже 1000HH такой же скруткой проводов (в один слой) до заполнения кольца. Особое внимание следует обратить на симметричность выполнения обмоток всех трансформаторов — от этого зависит качество балансировки смесителей. 

Трансформаторы ТЗ — Т6 намотаны на кольцах К7х4х2 проницаемостью 600 — 1000НН двойным скрученным (2-3 скрутки на сантиметр) проводом ПЭВ диаметром 0,15 — 0,17 мм и имеют 15 —18 витков, включенных согласно-последо-вательно (начало одной обмотки соединяется с концом другой, образуя средний вывод). 

Катушка L1, используемая для подстройки частоты ОГ, имеет 25 витков провода ПЭЛ-0,1, намотанного на каркасе 05 мм с подстроенным сердечником от СБ9 с резьбой МЗ, и помещена в экран. 

Реле К1 — КЗ желательно применить малогабаритные (например, РЭС49 или РЭК23). 

О кварцевых фильтрах: в авторском варианте 1-й ФОС — восьми-кристальный, 2-й («подчисточный») — четырехкристальный. Но это не требование, а скорее, пожелание. В принципе, в схеме можно применять любые фильтры и на любую частоту, доступные радиолюбителю. Это еще одно достоинство примененных реверсивных каскадов, в которых отсутствуют резонансные цепи, требующие настройки. Однако следует иметь в виду, что поскольку в УПЧ используется не самая оптимальная, но зато очень простая и доступная начинающему радиолюбителю простейшая автотрансформаторная схема согласования между усилителями и кварцевыми фильтрами, то единственное требование к кварцевым фильтрам заключается в величине их входного и выходного сопротивлений, которая должна быть в пределах 220 — 330 Ом. Как правило, кварцевые фильтры, изготовленные на распространенных ПАЛовских кварцевых резонаторах на частоту 8,867 МГц, удовлетворяют этому требованию. 

С основной платой можно использовать любой ГПД или синтезатор частоты, работающий на соответствующих частотах и формирующий требуемое напряжение выходного сигнала. Не следует подавать на смеситель напряжение более 1,2 — 1,5 В, т.к. это приведет к росту собственных шумов тракта. Тем не менее, если используемый ГПД имеет достаточную мощность, то в первом смесителе можно установить по два последовательно включенных диода в плече. В этом случае можно ожидать некоторого увеличения динамического диапазона (на несколько децибел) в режиме приема, а также можно увеличить уровень выходного сигнала в режиме передачи — до 200 — 250 мВ вместо 100 — 150 мВ со смесителем, в котором установлено по одному диоду в каждом плече. 

7.JPGДиапазонные полосовые фильтры с входным и выходным сопротивлением 50 Ом можно применять любые — как самодельные, так и промышленные. В авторском варианте используются самодельные ДПФ от трансивера RA3AO. 

Особо хочу отметить, что в режиме приема следует подобрать оптимальный уровень сигнала с ОГ, ориентируясь на наилучшее соотношение сигнал/шум на выходе тракта. Уровень выходного сигнала ОГ во многом определяется добротностью кварцевого резонатора ZQ3. Оптимальный уровень можно установить подбором емкости конденсатора С20 в пределах 47 — 100 пФ и/или сопротивления резистора R23 (330 — 750 Ом). 

Микрофонный усилитель на транзисторах VT7 и VT8 требуется только при использовании динамического микрофона. Если трансивер будет работать с электретным микрофоном, имеющим ЭДС 100 мВ и более, то достаточно установить только эмиттерный повторитель, изготовив его по любой из известных схем. 

Реальную чувствительность тракта подсчитать несложно: потери в ДПФ составляют -6 дБ, потери в смесителе --6 дБ, коэффициент усиления 1-го УПЧ — +20 дБ, потери в 1-м кварцевом фильтре — -6 дБ, коэффициент усиления 2-го УПЧ — +20 дБ, потери во 2-м кварцевом фильтре — -4 дБ, коэффициент усиления 3-го УПЧ — +20 дБ. Итого, до входа детектора (перед конденсатором С11) коэффициент усиления приемного тракта составляет +38 дБ или 80 раз по напряжению. Со входа детектора реальная измеренная чувствительность (при соотношении сигнал/шум 10 дБ) составляет 10 мкВ. Таким образом, предельно достижимая чувствительность с антенного входа может достигать 0,125 мкВ. Это теоретически, а реально — не хуже 0,35 мкВ. И все это благодаря малошумящему УПЧ с его относительно небольшим усилением. 

На низких (читай — звуковых) частотах гораздо легче получить большой коэффициент усиления (как, например, в приемниках прямого преобразования). Коэффициент усиления УНЧ на микросхеме LM368 может достигать свыше 70 дБ! Для того чтобы убрать излишек усиления («белый шум»), установлен подстроенный резистор R29. 

Если на базе этого тракта предполагается изготовить трансивер на НЧ диапазоны, то напряжение питания реверсивных каскадов желательно уменьшить до +6 В, заменив интегральный стабилизатор 78L09 на 78L06. 

Регулировку усиления по ВЧ лучше всего выполнить на основе плавного аттенюатора (рис.2), который устанавливается перед ДПФ. 

Основной тракт можно дополнить телеграфным генератором (рис.3). Его схема практически не отличается от схемы ОГ (за исключением элемента подстройки частоты -— вместо индуктивности используется конденсатор, позволяющий «утянуть» частоту генератора «вверх»). 

(Окончание следует) 

  • 0
  • 0
  • мне нравится
    не нравится
    0
  • 19216

Устройство для продления срока службы кинескопов телевизоров

ref  в блоге  Телевидение

Несмотря на распространение «плазменных» и ЖК-телевизоров, кинескопные аппараты не сдают свои позиции. Огромное количество выпущенных телевизоров с кинескопами продолжает эксплуатироваться. Следовательно, вопрос продления срока службы кинескопов не становится менее актуальным, чем это было раньше. 

В данной статье рассматривается одно из устройств, предназначенных для увеличения срока службы кинескопа телевизора. 

Подобные устройства можно применять также для продления срока службы других электровакуумных приборов (ЭВП), например, в аудиоуси-лителях. 

Потеря эмиссионной способности кинескопов и других ЭВП происходит либо резко и быстро, либо медленно и постепенно. В первом случае мы имеем дело с явным браком ЭВП. Второй вариант — типовой, обычный случай. И для него ситуация изменяется кардинально в случае использования системы «плавного накала», не самой простой конструктивно, но наиболее эффективной. 

Для продления срока службы ЭВП в литературе предлагается ряд схем. Для простоты назовем такие устройства системами «плавных накалов» (ПН). К сожалению, почти у каждой конструкции ПН присутствуют те или иные недостатки. Обычно конструкции предельно упрощены, из-за этого зачастую не реализуются потенциальные возможности ПН и уменьшается эффект от их применения. Чтобы реализовать максимально возможный ресурс работы кинескопа, повышение накального напряжения нужно производить только постепенно. 

Величины пусковых токов нитей накала ЭВП и кинескопов весьма велики — броски токов через нити накала превышают в три раза и более номинальный ток нити накала! Естественно, заводы-производители телевизоров не заинтересованы в усложнении своих конструкций для продления срока службы кинескопов или ЭВП. 

В рассматриваемой системе ПН (рис. 1) функции ПН и стабилизатора напряжения (СН) накала кинескопа разделены. Схема ПН выполнена на транзисторах VT1-VT3, а схема СН — на операционном усилителе (ОУ) DA1 и транзисторах VT4-VT7. Такой подход исключает влияние схемы ПН на стабильность накального напряжения (выходного напряжения СН). 

Работа схемы 

1.JPGАлгоритм работы всей системы следующий. Постоянное напряжение с мостового выпрямителя поступает на схему ПН. После включения в сеть на ее выходе (коллектор VT3) напряжение почти равно нулю, так как напряжение на конденсаторе С2тоже равно нулю. По мере роста напряжения на этом конденсаторе, увеличивается и напряжение на выходе схемы ПН. Постепенно увеличивается входное (на коллекторе VT6) и выходное (на эмиттере VT6) напряжение СН. Время нарастания на-кального напряжения определяется емкостью конденсатора С2 и суммарным сопротивлением резисторов R1 и R2. Для максимального использования возможностей схемы, это время выбирают 30...45 с. 

Когда напряжение СН достигнет значения 5,7 В, то включится реле К1. Своими контактами (на схеме не показаны) оно подключает телевизор к сети 220 В / 50 Гц. В итоге, пока напряжение накала кинескопа телевизора не достигнет 5,7 В, телевизор к электросети не может быть подключен. 

Таким образом, пока кинескоп хорошо не прогреется, питающие напряжения на него не поступят. • 

Значение 5,7 В выбрано исходя из ТУ на кинескопы и ЭВП. Эта величина является минимально допустимым рабочим напряжением для кинескопов и многих других ЭВП. 

Данную конфигурацию схемы использовали по ряду причин. 

Во-первых, интегральные СН (серии 78хх и др.) имеют ограниченный выходной ток, как правило, не более 1,5 А. Важно, что ИМС СН не обладают высокой надежностью при работе с током более 0,6...1 А. Это связано с ограниченной небольшой максимально допустимой мощностью рассеяния ИМС СН. Более мощные ИМС чрезмерно дороги. 

В схеме рис.1 легко обеспечивается и повышенная надежность, и нужный диапазон регулировки напряжения накала ЭВП. 

Схема выполнена с большим запасом по току, что заметно и по количеству транзисторов. Изначально схема предназначалась для питания группы ЭВП аудиоусилителя. При этом возможность установки накального напряжения должна быть не уже, чем в пределах 5,7...6,9 В, что согласуется с ТУ для большинства ЭВП и кинескопов. 

За подключение телевизора к электросети (или подачи анодного напряжения на ЭВП аудиоусилителя) отвечает пороговый элемент на транзисторах VT8-VT10. 

На элементах VT8 и VT9 собран регулируемый аналог стабилитрона. Регулировка осуществляется резистором R15. Его можно заменить ИМС-стабилитроном типа TL431. Стабилитрон VD9 и тиристор VS1 служат для защиты ЭВП от аварийного превышения накального напряжения. 

Защита по току 

Для большей надежности конструкции в схемах ПН и СН имеются защиты по току. В каждой из них имеется индивидуальная защита с ограничением тока в нагрузке. В схеме ПН защита реализована на VD5 и R4, в схеме СН — на R7, R8 и VT7. В последнем случае порог срабатывания защиты очень четкий, так как определяется сопротивлением резистора R8 на уровне 3 А. А в схеме ПН ток ограничения определяется не только сопротивлением резистора R4. Ток защиты ПН зависит также и от h21aтранзисторов VT1-VT3. Чем больше h21a использованных транзисторов и чем меньше сопротивление резистора R4, тем больше величина тока ограничения защиты. Если нет желания использовать защиту в схеме ПН, то элементы VD5 и R4 можно удалить. При этом необходимо эмиттер VT2 подсоединить к коллектору VT3. 

О замене деталей 

В позициях VT1, VT4, VT7 и VT8 использовались как КТ315Г или КТ315Б, так и КТ3102 или ВС547, ВС549 с любым буквенным индексом. Подходят и другие маломощные п-р-п кремниевые транзисторы с U „ >25 В и h„, >100. В позициях VT2, VT5 

КЭМЭКС 1 э 

и VT10 применялись КТ801, КТ807, КТ815, КТ817 (с любым буквенным индексом). Тут применимы практически любые НЧ транзисторы средней мощности. Вместо КТ818 использовались также КТ835, КТ837, КТ8102 и BD912. А вместо КТ819 можно использовать любые мощные НЧ транзисторы наток коллектора не менее 5 А и мощность от 30 Вт и больше. В частности, хорошо подходят транзисторы КТ803, КТ805, КТ808, КТ8101 или BD911. В отношении КТ8101 и КТ8102 можно сказать, что использовались экземпляры, которые были непригодны для мощных аудиоусилителей из-за дефекта по U KЭMaкc и/или h123. 

В схеме хорошо работают ОУ типов К140УД6 («металл»), КР140УД608 (пластмассовый корпус), К140УД7, КР140УД708. С этими ОУ элементы R5 и VD6 не нужны. 

Тиристор КУ202 может быть с любым буквенным индексом. Вместо него применим также и симистор КУ208А. Стабилитрон VD8 заменим любым другим мощным стабилитроном на напряжение стабилизации не менее 7 В. У Д815Б напряжение стабилизации может быть ниже подходящего сюда значения, и нужный экземпляр выбирают из числа имеющихся. Можно использовать два последовательно соединенных Д815А. 

О реле К1 

В разных конструкциях могли применяться разные типы реле. В частности, применялись реле РЭС22 и РЭС32. РЭС22 — паспорт РФ4.523.023-01 или РФ4.523.023-11, сопротивление обмотки 175 Ом, ток срабатывания 36 мА и напряжение 12 В. РЭС32 — паспорт РФ4.500.335-01. Остальные его характеристики, как и у РЭС22. Все четыре группы контактов реле в обязательном порядке соединяли параллельно. Сейчас на наших рынках имеется много разных типов зарубежных реле. Из них также можно выбрать подходящее реле. 

Об используемых конденсаторах 

Конденсатор С1 на напряжение 25 В. Конденсатор С2 должен быть с минимальным током утечки, иначе на участке К-Э транзистора VT3 возникает повышенное падение напряжения, что приводит к перегреву транзистора VT3. Конденсаторы должны быть с рабочим напряжением не менее 50 В. 

Конденсатор С4 типа К10-17 или К73-17. Остальные конденсаторы могут быть на напряжение 16 В. 

Резисторы 

R4- ОМЛТ-1, R8 — СП5-16МВ 2. Подстроечные резисторы могут быть любого типа. Остальные резисторы ОМЛТ-0,25. Для исключения выхода из строя тиристора, в схему можно ввести мощный проволочный резистор 0,5...1,5 Ом. Он включался в разрыв провода, соединяющего мостовой выпрямитель с транзисторами ПН. Второй вариант его включения (чтобы не терять в плане КПД) — непосредственно в разрыв провода анода тиристора. Ведь в случае форс-мажорных обстоятельств экстратоки сначала приводят к дефекту PN-nepe-ходов, т.е. пока сгорит предохранитель, успеет выйти из строя полупроводниковый элемент. Защитный резистор это исключает. 

Диоды мостового выпрямителя 

VD1-VD4 типа КД202 или Д242 (с любым буквенным индексом) или другие выпрямительные на ток не менее 5 А и напряжение 50 В, или мосты RS601, KBU6A (на ток 6 А), или RS801, KBU8A (на ток 8 А). 

Для больших удобств в эксплуатации конструкция снабжена стрелочным вольтметром. Для него применяются приборы со шкалой кратной 10 (на 100 мкА, 1 мА, 10 мА и т.п.). Стрелочный прибор градуируют так, чтобы конечная его отметка шкалы соответствовала 10 В напряжения. 

Сетевой трансформатор 

Первый вариант — тороидальный трансформатор намотан на сердечнике с внешним диаметром 92 мм, внутренним — 60 мм и высотой 30 мм. Площадь сечения его магнитопровода составляет 4,8 см2. Первичная обмотка — 1300 витков ПЭЛШО-0,41. Вторичная — 80 витков ПЭВ-2 или ПЭЛ-2 диаметром 1 мм. Ток «холостого хода» не должен превышать 15 мА при напряжении 220 В. 

Второй вариант — магнитопровод с внешним диаметром 92 мм, внутренним — 55 мм и высотой 32 мм. Площадь сечения магнитопровода -6,4 см2. Первичная обмотка — 1000 витков провода ПЭЛШО-0,41. Вторичная — 62 витка диаметром 1 мм. Ток «холостого хода» — 6 мА при 220 В. 

Конструкция 

Первый вариант — конструкция ПН установлена внутри корпуса телевизора. 

Второй вариант — конструкция установлена в отдельном корпусе. В телевизорах с размером (диагональю) кинескопа 51...63 см установить конструкцию рис.1 внутри телевизора не составляет особого труда. Поскольку сетевой трансформатор Т1 расположен в непосредственной близости от кинескопа, то в этом случае использовался тороидальный вариант его исполнения. При изготовлении устройства в отдельном корпусе тип трансформатора уже не критичен. 

Собранное устройство показано на фото в начале статьи, фото печатной платы — на рис.2. Со снятой верхней крышкой устройство показано на фото рис.3 и рис.4. Монтаж устройства может быть произвольным. Оба мощных транзистора размещены на одном общем теплоотводе (площадью около 300 см2). 

Настройка 

Налаживают устройство в следующей последовательности. Между коллекторами транзисторов VT3 и VT6 и общим проводом включают переменный проволочный резистор ППБ-50Ена 10Ом. Подбором сопротивления резистора R4 добиваются ограничения тока в пределах 2,5...3 А. На это время конденсатор С2 должен быть отключен. После этого удостоверяются, как рассматривалось выше, что использованный экземпляр С2 подходит по току утечки. Затем мощный переменный резистор ПЭВ-10 (10 Ом) включают параллельно выходу СН. Удостоверяются, что резистором R11 обеспечивается регулировка напряжения СН в пределах не уже, чем от 5,7 и до 6,9 В. При необходимости, что зависит от разброса напряжения стабилизации стабилитрона VD7, подбирают резистор R9 или R12. Резистором R15 устанавливают напряжение срабатывания реле К1 при напряжении СН 5,7 В.

  • 0
  • 0
  • мне нравится
    не нравится
    0
  • 5152

Вопросы модернизации электродинамических головок

ref  в блоге  Аудио

В статье описаны конструктивные особенности промышленных электродинамических головок, причины, вызывающие нелинейные, интермодуляционные, фазовые и частотные искажения, приведены предложения по модернизации основных элементов и узлов головок на рассмотрение и обсуждение специалистами и радиолюбителями, занимающимися конструированием акустических систем. В статье также дано описание основных физических процессов, происходящих в головках при воспроизведении звуковых сигналов, для привлечения к этому вопросу начинающих радиолюбителей. 
Читать дальше
  • 0
  • 0
  • мне нравится
    не нравится
    0
  • 7185