Основная плата

Это последующие модификации основной платы ТRХ, описанной в журнале "КВ и УКВ" №10,11/97г. Пока на сайте расположены сканированные схемы невысокого качества, как только появятся электронные версии они будут заменены.

Основное отличие - это однополяроное питание. Размер платы выбран для размещения в отсеке ТRХ Урал 84М (220мм -140мм). Разводка элементов односторонняя, т.е. со стороны установки деталей нет дорожек, но вытравливаются вокруг выводов, не контактирующих с корпусом, площадки. По своим характеристикам трансивер с такой основной платой практически не уступает варианту из "КВ и УКВ" №10,11/97г. Единственное отличие - здесь не удается получить такой глубокой АРУ, как в предыдущем варианте. Усилитель высокой частоты остался без изменений (рис1). Схема заимствована из книжки Рэда - это каскад с отрицательной обратной связью Х-типа. Возможные значения параметров такого типа усилителей колеблются JPiз +21-46 DВм, КРj 7-12DВм, Кус 2-12 0В, Кш 2.2-4DВ. Один уз лучших транзисторов для такого усилителя КТ939А. В плату был заложен КТ606А как более дешёвый и распространённый. Опасения на счет того, что УВЧ ухудшит динамический диапазон приемника абсолютно напрасны. Практически во всех промышленных РПУ, например в том же Р399А, используются УВЧ, причем не отключаемые. Многие счастливые обладатели этой техники не могут нахвалиться на качество приема даже при постоянно подключенном УВЧ. В нашем случае имеем различные варианты включения как и в первом варианте платы. Чувствительность достаточно высока и без УВЧ, не хуже 0.3-0.4 мкВ. Поэтому на низкочастотных диапазонах как правило работаем с включенным аттенюатором, на 40м, 20м, 15м - без УВЧ и АТТ. И только лишь на самых тихих диапазонах при отсутствии качественных антенн в сельской местности потребуется включение УВЧ. Возможно, что в условиях большого города усилитель не придется включать из-за высокой зашумленности эфира. По крайней мере, максимально достижимую чувствительность в условиях города на суррогатные антенны реализовать не удается. Это показывает опыт эксплуатации трансиверов с таким типом построения. Поэтому выбор транзистора и его режим нужно устанавливать исходя из предполагаемых условий эксплуатации. Чем более напряженная эфирная обстановка - тем более "дубовый" транзистор можно применять. Были опробованы всевозможные типы, исполненные в корпусе как у КТ606. Здесь работает даже такой мощный транзистор как КТ921А. Если нужно получить "сверхчувствительный" приёмник - можно использовать КТ368, 399 и им подобные аналоги, соответственно изменив режим. Кстати, в первых типах магистральных приемников на транзисторах в УВЧ применяли довольно мощную радиолампу. Идея была такова - из-за отсутствия в то время качественных мощных высокочастотных транзисторов на лампе получался усилитель высокой частоты с более высокими параметрами. Практическое сравнение трансивера с приводимыми основными платами показывает их большие динамические характеристики чем, например у РПУ Р399А. Преимущество "на лице" при сравнении даже таким примитивным, но наглядным способом как переключение полноразмерного треугольника на 80м в качестве приёмной антенны в вечернее время при прослушивании диапазона 40м. Включение-выключение УВЧ, АТТ в трансивере вызывало лишь изменение громкости принимаемых станций. Приёмник без комбинационных дополнительных "вещалок" мог работать только при включении АТТ. Без аттенюатора весь любительский диапазон был забит различной "музыкой и голосами". Хотя RК6LВ в этом приёмнике вместо двух кварцевых фильтров полосой 45 кГц установил два восьмикристальных фильтра от старых "Катранов" полосой по 20 кГц. Но без изменения остальной схемотехники эта мера не дала сколько-нибудь заметных "поразительных" результатов. В УВЧ трансивера был использован КТ606А с небольшим коэффициентом усиления, который плавно снижался к 160м. На 40м усиления не более 8 DВ. Выбор частотно-зависимого Кус определяется цепочкой в эмиттере R20, С16, С помощью С16 можно подобрать требуемую амплитудно- частотную характеристику. R22, R20 определяют режим транзистора. Номинал R21 влияет на входное сопротивление каскада. Изменяя количество витков обмотки III в трансформаторе Т2 можно изменять величину отрицательной обратной связи, тем самым менять общую характеристику работы каскада. Трансформатор Т2 можно намотать на любом ферритовом кольце диаметром 7-10мм, проницаемость 400-2000. Намотку проводят одновременно тремя проводами. Хотя в книге Рэда дается рекомендация наматывать скрученными проводами, разницы в "скрутке или без скрутки" обнаружено не было. Отводы каждой обмотки производим, намотав требуемое количество витков. Ни в коем случае нельзя путать начало-конец обмоток, так как из-за этого нарушится весь режим работы каскада. Для включения УВЧ использованы герконовые реле как более износостойкие, завод-изготовитель гарантирует не менее 10.000.000 циклов переключения в малотоковых цепях. Немаловажный момент еще и в том, что на радиорынках легче найти РЭС 55 с 12У паспортом, чего нельзя сказать о более распространённых РЭС 49. В смесителе применена микросхема КР590КН8А. Это сборка из четырех полевых транзисторов с изолированным затвором. По входу каждого транзистора включен защитный стабилитрон. Полевики включены в пассивном режиме, как активное сопротивление. Подобные смесители описывались в справочнике Бунина и Яйленко, журнале Радио, книжках Полякова и т.д. За счёт того, что сопротивление открытого канала транзисторов этой сборки ниже чем у КП905,902,907 чувствительность с таким смесителем получается выше, чем с перечисленными транзисторами. Соответственно и динамический диапазон смесителя на КН8 выше при одинаковых уровнях гетеродинов в сравнении с аналогичными смесителями на КП905,907,902. Если ещё учесть что все четыре транзистора на одной подложке имеют одинаковые характеристики - то преимущество налицо. К сожалению справочные данные которые удалось добыть на эту микросхему очень скудны. Поэтому исследования проводились "методом научного тыка". Транзисторы надежно переключаются от сигнала гетеродина уровнем 5-6V (амплитудное значение). Верхнюю "планку динамики" за счёт увеличения уровня гетеродина не исследовали, так как задачи построения трансивера для очных соревнований не ставилось. При таком варианте включения микросхемы двухсигнальная избирательность составляет не хуже 92- 94DB. На DD1, VT1, VT2 собран формирователь двух противофазных сигналов гетеродина требуемого уровня. Это вариант под ковельские синтезаторы. DD1 делит частоту на 2 и обеспечивает на выходе два противофазных сигнала типа "меандр". Транзисторы VT1 и VT2 усиливают его до нужного уровня. Режим транзисторов и соответственно уровень выходных сигналов можно выставить при помощи R8. Если в качестве гетеродина будет использован обычный ГПД без деления частоты, вместо К500ТМ131 нужно установить любой логический элемент, лишь бы он обеспечивал два противофазных сигнала на выходе. Это могут быть микросхемы как 500 серии (ЛМ105,109) так и 531,1533 серий. В случае применения ТТЛ версий, так как на выходе этих микросхем более высокий уровень, чем на ЭСЛ, то и на КН8 будет обеспечен более высокий уровень гетеродина. Это может отразиться двояко на работе смесителя - увеличится динамический диапазон (поднимется "верхняя планка") и может возрасти шум, соответственно понизится чувствительность. Во втором случае увеличиваем номинал R10 и уменьшаем амплитуду гетеродина до требуемого уровня. Эта схема достаточно универсальна и позволяет использование при любых гетеродинах. Основное "правило" - обеспечить противофазные одинаковые уровни переключающие КН8. Если нет возможности подобрать пару VT1, VT2 тогда вместо R10 установить переменный резистор номиналом 68-120 Ом, средний движок на корпус. Этим резистором можно будет балансировать выходные уровни. Для VT1, VT2 требуются хорошего качества высокочастотные подобранные по характеристикам идентичные пары. Из маломощных здесь хорошо работают КТ368, 339, 399, 342, 316. Если будет поставлена задача изготовления варианта смесителя для очных соревнований, тогда вместо 500 серии устанавливаем ТТЛ микросхему для DD1 и VT1, VT2 используем КТ610 или 939. Размах уровня гетеродина можно довести до 12V и более. В одном из приёмных устройств, которые пришли на смену Р399А используется смеситель на КН8. Разработчики, которые занимались этим смесителем, заявляют более 140DB забития и более 110DB многосигнальной избирательности. Для того, чтобы к этой плате можно было "пристраивать" любые полосовые фильтры подобрано соотношение витков в Т1. С этими данными входное сопротивление колеблется в пределах 48-68 Ом в зависимости от рабочей частоты. Если нужно чтобы входное сопротивление было ближе к 75 Ом (65-80 Ом) обмотка I должна иметь 6 витков.

Пассивный диплексер между Т1 и VT3 в этой плате не разводился. Достаточно качественное согласование достигается за счёт подбора режима VT3. Для любителей "вытягивания предельно возможных параметров" место на плате для установки двух катушек пассивного диплексера (РЛ №10,11/97г.) имеется. Обратимый каскад на VT3 должен иметь минимально возможный коэффициент шума, не ухудшать динамический диапазон смесителя и компенсировать затухание вносимое смесителем и ДПФами. Многочисленное применение этого каскада показало его эффективную работу и высокие характеристики. Наиболее распространённый и качественный для этого каскада транзистор типа КП903А. Можно применять КП307, 303, 302 с максимальным значением крутизны. Был опробован 2П601А, с этим транзистором получается больший коэффициент усиления каскада. Далее сигнал через трансформатор Т3 поступает на кварцевый фильтр. Плата разведена под лестничные фильтры самодельного изготовления из кварцев в корпусе Б1. Основной фильтр 6-ти кристальный, подчисточный 4-х кристальный с плавным сужением полосы прозрачности. Для согласования введён резистор R16, он требуется если будет использоваться кварцевый фильтр другого типа. При применении самодельного фильтра согласование производится ёмкостью, которая включена последовательно с крайним резонатором непосредственно в работающей плате. Вариант, когда вначале кварцевый фильтр настраивают на стенде, а затем пытаются под его характеристики подогнать соседние каскады, не совсем удобен. Основная задача каскада на VT3 - обеспечить максимально оптимальную нагрузку смесителю. Дальнейшая подгонка выходных параметров этого каскада под ZQ1, как правило, приводит к ненужному затуханию в этой цепи. Поэтому здесь исключён резистор, шунтирующий Т3 (РЛ10,11/97г.) и в правильно настроенном варианте отсутствует R16. Согласование обеспечивается крайними конденсаторами фильтра. С другой стороны ZQ1 нагружен на катушку связи Lсв. Здесь согласование можно осуществить как ёмкостями фильтра, так и количеством витков Lсв. Нужно стремиться к тому, чтобы минимально возможной неравномерности в полосе прозрачности фильтра добиться без включения R16, R23. Катушка L7 настраивается на частоту ПЧ при помощи С23. Каскад на VT5 работает только при передаче. Плавная регулировка выходной мощности осуществляется изменением потенциала от 0 до 10V по второму затвору. Для надёжного запирания каскада во время приёма со стороны истока обеспечивается "подпор" положительным напряжением 3,3V. Можно использовать любые двухзатворные полевики. Усилитель промежуточной частоты двухкаскадный на VT6, VT7 с регулировкой по вторым затворам. В настоящее время на радиорынках можно найти различные транзисторы для этих каскадов. Это и импортные BF980,640 3SK74, 313 и отечественные КП327, 357. В среднем, усиление на каскад получается в пределах 20-25 DB в зависимости от типа применяемых транзисторов. Катушки L8, L10 настраиваются на частоту ПЧ конденсаторами С33, С39. Согласование с подчисточным кварцевым фильтром ZQ2 посредством витков катушки связи Lсв и ёмкостями самого фильтра. Фильтр нагружен на резонансный контур С47, L12. Резистор R48 служит для дополнительной согласовки. В качестве сердечника использовалось ферритовое колечко диаметром 7мм, проницаемостью 20-30ВЧ. С катушки Lсв. два противофазных сигнала подаются на балансный детектор DA1. Цепь ZQ2 - балансный детектор можно было выполнить и другими способами, но из-за того, что решающего значения в характеристиках приемника этот узел не имеет, всё было сделано из "подручных материалов". В TRX RA3AO практически аналогично (только в "другую сторону") выполнена стыковка смесителя приёмника с блоком ФОС. Для L12 можно использовать обычный каркас с подстроечным сердечником, а Lсв. Намотать сверху в середине L12.

На микросхеме DA1 К174ПС1 выполнен балансный детектор и опорный генератор. Схема включения типовая. Цепочки L14, С56 и L15, С57 служат для обеспечения режимов USB/LSB. Истоковый повторитель на VT8 обеспечивает развязку и связь с платой формирователя DSB. Ёмкостью С55 можно подобрать "синусоидальность" кварцевого генератора. Преимущества такого типа детектора" - требуется очень маленький уровень "опорника" (не более 200mV), его "балансность" и соответственно отсутствие сигнала гетеродина на выходе, помимо детектирования, дополнительное усиление сигнала. Недостаток - по техническим условиям для К174ПС1 входные сигналы не должны превышать 200mV, поэтому приходится производить преобразование малых уровней, а это опасно ухудшением отношения сигнал/шум. С выхода детектора сигнал фильтруется цепью С61, R50, С62 и подается на первый каскад усиления низкой частоты, который выполнен на малошумящем транзисторе КТ3102. По цепи эмиттера VT9 происходит коммутация этого каскада в режиме ТХ - RX. Для того чтобы обеспечить самопрослушивание в режиме CW необходимо этот каскад немного приоткрывать, в цепь диода VD4 подавать не полное напряжение +12V ТХ, а через переключатель SSB/CW пониженное, подобрав на слух требуемую громкость самопрослушивания. Конденсаторы С66, С64 служат для устранения щелчков при манипуляции ТХ - RX. Коэффициент усиления этого каскада регулируют при помощи R55. Конденсатор С65 обрезает высокочастотные шумы. С выхода первого каскада УНЧ сигнал поступает в цепь АРУ через цепочку R68, С78 и на регулятор громкости через С67, В качестве оконечного УНЧ использована микросхема К174УН14. Схема включения типовая. Полоса пропускания сверху ограничена цепочкой R64, С72. Коэффициент усиления регулируется резистором R66.

Выполнены два варианта платы: с АРУ (рис2), сигнал для которой берётся с первого каскада УНЧ и с АРУ (рис3), сигнал для которой снимается с последнего каскада УПЧ. Второй вариант стал возможен в связи с тем, что уровень опорника очень мал, размеры платы достаточно большие, поэтому сигнал опорного генератора практически не попадает в линейку УПЧ. Рассмотрим первый вариант схемы построения АРУ. Так как сигнал с первого каскада УНЧ мал для непосредственного выпрямления и подачи на УПТ, пришлось ввести дополнительный усилитель на операционном усилителе DA3, в качестве которого можно использовать любой "операционник" с внутренними цепями коррекции для уменьшения навесных деталей. Коэффициент усиления, соответственно и глубину регулировки АРУ можно изменять при помощи R71. Усиленный сигнал попадает в три цепочки формирования сигнала АРУ. Аналогичная схема построения использована в трансивере "Атлас" и одноплатном тракте Н. Мясникова. Первая ступень R75, С82, VD6, VD9, С85 реагирует на короткие сигналы (быстрый заряд), вторая R76, С83, VD7, VD10, С86 на сигналы большой длительности (медленный заряд). Через третью ступень происходит разряд С86 при отсутствии входного сигнала. Сформированный сигнал АРУ поступает через согласующий каскад VT12 на усилитель постоянного тока VT13, а с него на вторые затворы транзисторов линейки УПЧ. При максимальном коэффициенте усиления каскадов VT6, VT7 возникает паразитная связь через вторые затворы и цепи усиления сигнала АРУ. Это выражается в том, что максимально громкие сигналы системы АРУ обрабатывает с некоторым искажением. Для большей развязки между VT6 и VT7 по цепи регулировки усиления введены R89, L17, R35, R42, R90. Через цепочку R87, VD15, подается напряжение регулировки "усиление ПЧ", через VD17 напряжение с детектора выходной мощности передатчика. В цепь SM включается измерительная головка чувствительностью до 1mA. Градуировка шкалы S-метра происходит при помощи R88, после окончательной настройки трансивера.

Второй вариант системы АРУ заимствован у фирмы YAESU из трансивера FT-77. Сигнал снимается с последнего каскада УПЧ и через согласующий каскад VT10 подаётся в цепи формирования напряжения АРУ. Выпрямленное транзистором VT11 напряжение подается на Унт VT12. Далее всё аналогично первому варианту схемы АРУ. Градуировка S-метра производится R77. Цепочка L17, R79, R35, R42 для развязки VT6, VT7. Такая схема построения АРУ более быстродействующая, чем первая, поэтому нет надобности "строить огород" с тремя ступенями формирования управляющего напряжения. Здесь механизм "заряд-разряд" в основном определяется ёмкостями С82, С30, С38. Настройка обеих вариантов платы типовая. Не следует добиваться максимально возможного Кус от каскадов VT6, VT7, т.к. чувствительность в основном зависит от коэффициента шума VT3 и качества согласования первого кварцевого фильтра. Глубину регулировки АРУ следует выставить на таком уровне, чтобы при максимально громких сигналах высокочастотное напряжение на входах DA1 не превышало 200mV. Понизить это напряжение можно уменьшением количества витков Lсв катушки L12. Коэффициент усиления первого каскада УНЧ (VT9) следует выставить, предварительно отключив вход ZQ2 от линейки УПЧ (вывод 3), до того момента, когда уже начинают прослушиваться внутренние шумы DA1 (К174ПС1).

Обе платы выполнены заводским способом с металлизацией отверстий. Со стороны установки деталей оставлено максимальное количество фольги, используемой как "земляная шина". При самостоятельном изготовлении платы со стороны установки деталей следует оставить всю фольгу, а под выводы не контактирующие с корпусом раззенковать отверстия. Транзисторы VT6, VT7 припаиваются снизу платы, VT4 и VT3 впаиваются сверху, "вниз рогами". Разводка выводов катушек L7, L8, L10, L12 выполнена под каркасы от современных телевизоров диаметром 6мм. Переменные резисторы открытого типа, горизонтальные.

Основная плата (схемы и монтажки)

Основная плата входная часть

схема

---

 

---

Основная плата АРУ по НЧ

схема

монтажка

Основная плата АРУ по ПЧ

схема

монтажка

фото верх, фото низ