УКВ-ИП-2А переделка на ФМ диапазон….
Попросили перетянуть советский блок УКВ-ИП-2А на ФМ диапазон….Выглядит он примерно так:
Потратив один выходной, я искал способ расширить перестройку этого блока на ВЕСЬ ФМ диапазон, не вытачивая более мощный латунный сердечник и не трогая контура. Отдам должное Советскому Ламповому Приборостроению , гетеродин сделан на совесть …. игрался как с режимом лампы смесителя-гетеродина , так и с номиналами схемы его обвеса……частота немного менялась то в верх то в низ, НО!!! диапазон перестройки оставался неприклонным 🙂
Мне в голову пришла идея сделать сердечки вариометра двойными , приклеив к штатному латунному сердечнику ферритовую гантельку дросселя из компьютерного БП. Не долго думая порылся в закромах Родины и нашел пару дросселей подходящего размера , выглядят они вот так:
Сняв с этого дросселя все лишнее и откусив лапки получаем желанную гантельку:
Выкручиваем сердечники из вариометра и приклеиваем с торца к ним гантельку , должно получиться что-то похожее:
Когда клей засохнет (я клеил супер клеем ) вкручиваем их на место , а пока сохнет клей , перейдем к «мат части» , т.е. к электрической и монтажным схемам этого укв блока.
А это монтажная схема:
Итак , приступим к издевательствам на платой (отдать должное, в ходе экпериментов ни одна дорожка не отлетела), и перепаиваиваем номиналы деталей , согласно этой набивке :
После того как заменены номиналы деталей и высохнет клей на сердечниках, собираем все это безобразие в кучу.
Ну а дальше предстоит процесс натройки блока, для этого подключают питание и сердечником гетеродина (в контуре где две катушки, на монтажной схеме он нижний) укладывают диапазон , у меня он получился с новыми сердечниками от 46 до 60 МГц, что в удвоении (смеситель смешивает 2ю гармонику гетеродина) перекрывает весь ФМ диапазон с запасом,а перемещая второй сердечник, добиваются наилучшего качества звучания.Хочу предупредить сразу, поскольку шлици сердечников заклеены гантельками, вращать сердечники придется пальчиками за резьбовой пластиковый хвостовик, а так как блок регулируют во включенном состоянии , есть возможнось получить удар током, будьде осторожы!!!
Возможно, кому то будет интересно или пригодиться в дальнейшем , я расскажу, как я расчитал эту схему :
Номиналы конденсаторов С1,С2,С3 я просто уменьшил в 3 раза, чтобы перенести полосу УВЧ в ФМ диапазон (про это есть статья в РЛ 2000г и её можно найти в интернете). Таким же Макаром я уменьшил номиналы конденсаторов С6 и С7….а вот с конденсатором С8 пришлось повозиться, поскольку эта цепь из 3х конденсаторов балансирует мост УВЧ-Смеситель .
Итак , приступим к расчетам : чтобы узнать пропорции плеч моста , я взял старые «родные» номиналы и вспомнил школьный курс физики про соединение последовательных конденсаторов : С1 * С2 \ С1 + С2 .
Нас интересует отношение С6 + С7 к С7 +С8 , итак считаем 56 * 22 \ 56 + 22 = 1232 \ 78 = 15,7
вторая диагональ 22 * 3,9 \ 22 + 3,9 = 85,8 \ 25,9 = 3,3
а соотношение плеч 15,7 \ 3,3 = 4,75
а поскольку делитель С6 + С7 мы уменьшили в 3 раза, придется пересчитать и его.
18 * 7,5 \ 18 + 7,5 = 135 \ 25,5 = 5,29
ну и зная соотношение плеч получаем 2ю диагональ моста :
5,29 * 4,75 = 25,12
а поскольку ближайший конденсатор 24 пики , я его и поставил.
Артем (UA3IRG)
Блок УКВ-ИП-2 , переделка на ФМ диапазон.
Цель эксперимента, попробовать перетянуть стандарный УКВ-ИП-2 на ФМ диапазон . В интернете есть несколько статей по переделке , но самой подробной и лучшей в этом вопросе (на мой взгляд) , является статья Е.Солодовникова .Ознакомиться со статьей можно по этому адресу:http://www.radiolamp.ru/shem1/pages/119/1.djvu . Однако, при данной переделке нет возможности перекрыть ФМ диапазон полностью, так как при «родных» цилиндрах в вариометре коэфициент перекрытия остается 10-12 МГц . Увеличить коэфициент перекрытия можно либо перемотав «родные» контура, либо увеличив размеры сердечников. Не мудурствуя лукаво, пошел к токарю и заказал новые «гаечки» . Отдал дядичке родной шток (щупа — резьбомера у меня нет) и чертеж наружных размеров сердечников . По моим соображениям они должны были быть вот такими: Как выяснилось чуть позже , внутренняя резьба должна быть М6 х 0,5.
В результате токарных работ получились вот такие цилиндрики (спасибо токарю).
При попытке снять старые гаечки произошло непоправимое…..
Сперва расстроился ….но подумав, придумал свою версию штока:
Конструкция получилось вот такой:
Правда из-за головки винтика пришлось немного рассверлить колпачек вариометра (посадочное место шарика).
А вот и готовый шток:
С новыми гаечками гетеродин перекрывал 10 МГц , что в удвоении (ИП-2 работает на второй гармонике гетеродина) удалось перекрыть весь ФМ диапазон. Все бы хорошо весело и здорово …НО!!! преобразование сигнала по прежнему происходит на 2й гармонике….а это резко снижает параметры блока. Чтобы «выдавить все соки» из этой конструкции , мною была предпринята попытка переделать ИП-2 в ИП. В результате поисков компромисов и облегчения настройки всей конструкции родилось вот такое схемное решение:
Поясню цветовую маркировку схемы:
Синим цветом обозначены штатные элементы и их новый номинал.
Красным цветом обозначены дополнительные элементы, которые устанавливают навесным монтажем.
Красные крестики , это проводники, которые надо разорвать (на самом деле надо перерезать всего одну дорожку от анода к контуру УВЧ) и сделать навесную «дорожку» кусочком монтажного провода. Крестик у входного контура, это перемычка на плате, которую надо удалить.
Немного поясню изменения в схеме: резистор во входном контуре стоит для снижения добротности контура и расширения полосы пропускания (изначально входной контур расчитан на полосу 8МГц).
В выходном контуре УВЧ закорочен отвод анода лампы, для уменьшения индуктивности контура (с отводом не удавалось поднять частоту гетеродина выше 105МГц). Ну и собственно перерезанная дорожка анода….в штатном исполнении контур оставался «безучастным» по постоянному току. Также изменился режим работы лампы : Номинал катодного резистора УВЧ был увеличен , благодаря этому удалось повысить коэфициент усиления. Сеточный резистор смесителя так же был увеличен , для увеличения амплитуды сигнала гетеродина.
После замены номиналов и добавления новых деталей должно получиться что-то подобное:
После поломки штока латунные гайки нагло болтались на новом штоке, пришлось заказать новые , внешние размеры как на чертеже , только с внутренним диаметром 5,5 мм.
Итак, приступаем к настройке:
Подсоединяем блок к УПЧ, накрываем кожухом (если кто-то будет использовать цифровую шкалу , её можно подсоединить в точку соединения катушки связи и сеточного резистора смесителя , через конденсатор 2 — 5 пФ).
Включаем и «прогреваем» блок.
Устанавливаем гаечки примерно по середине своих посадочных мест.
Настраиваем выходной контур ПЧ (на мой плате он белого цвета), до появления характерного шипения в динамиках. Если шипение слишком сильное , значит блок начал возбуждаться, это устраняется путем перемещения одного из сердечников в сторону, до пропадания этого возбужления. Если возбуждение не удается устранить сердечниками, можно перерезать сеточные дорожки обоих триодов и припаять в разрыв по «антивозбудному» резистору номиналом 50-70 ом.
Далее настраиваемся на любую мощную радиостанцию (крутим ручку настройки), пусть прием будет даже на уровне шумов. После этого, перемещаем по штоку сердечник УВЧ (который дальше от ручки настройки) по максимальной громкости сигнала. Теперь настраиваем ведущий контур ПЧ блока (на моей плате он зеленого цвета) по максимальному качеству сигнала.
Ну а теперь пора произвести окончательную настройку блока, пытаемся уложить диапазон перестройки :
Если есть частотомер или цифровая шкала, то выкручиваем вариометр до упора и сердечником гетеродина устанавливаем нижнюю частоту диапазона гетеродина.
Если нет частотомера , то выкручиваем вариометр до упора и перемещаем сердечник гетеродина ( который ближе к ручке настройки) , в направлении ручки вариометра , таким образом , чтобы настроиться на радиостанцию, минимальную по частоте , которая вещает в вашем регионе. После приема , придется повторить подстройку первого сердечника и ведущего контура ПЧ по максимальному качеству приема. Верхний край перестройки залезет в диапазон автоматически, с небольшим запасом. При данной набивке и с новыми латунными гаечками диапазон перестройки составил около 25МГц,что вполне достачно.
Хотя блок ОЧЕНЬ скромный по параметрам, но при довольно точной регулировке позволяет принимать станции в довольно неплохом качестве.
Блок УКВ-ИП-2А — Радиолюбительские статьи — Другие статьи — Каталог статей
Так называется блок УКВ, который использовался в радиолах I класса: «Ригонда», «Ригонда-стерео», «ВЭФ-радио», «ВЭФ-рапсодия», «Урал-1», «Урал-2», «Урал-5», «Иоланта» (рис.1).Блок УКВ-ИП-2А по электрической схеме очень незначительно отличается от блока УКВ-ИП-2. Он состоит из усилителя принимаемой частоты, построенного на левом триоде лампы 6Н3П, и гетеродинного преобразователя частоты — на правом триоде.
Усилитель ВЧ собран по схеме с общей промежуточной точкой в емкостной ветви сеточного контура. Этот контур имеет фиксированную настройку на среднюю частоту диапазона. Полоса пропускания контура выбрана такой, что она перекрывает весь диапазон принимаемых частот. Связь с антенной — индуктивная. Катушки L1 и L2 выполнены печатным способом. Входная цепь блока УКВ-ИП-2А расчитана на подключение симметричного вибратора с волновым сопротивлением 300 Ом. Для нейтрализации проходной ёмкости УВЧ служит мостовая схема, образованная конденсаторами С2,С3,С5 и ёмкостью Са.с.
Гетеродинный преобразователь частоты выполнен по двойной балансно-мостовой схеме. Один мост служит для уменьшения просачивания паразитного напряжения на вход блока УКВ. Плечи этого моста образованы конденсаторами С6-С8 и входной ёмкостью гетеродинного преобразователя частоты Сс.к.
При этом катушка анодного контура усилителя ВЧ L3 и катушка связи гетеродина L4 оказываются включенными в противоположные диагонали моста. Когда мост сбалансирован, связь между контурами УВЧ и гетеродина отсутствует.
Другой мост служит для увеличения усиления по промежуточной частоте за счёт создания перекомпенсации проходной ёмкости гетеродинного преобразователя. Плечи моста образованы суммарными емкостями (С11+С12) и (С6+С7+С8), ёмкостью С13 и проходной ёмкостью триода преобразователя Са.с. Степень перекомпенсации зависит от величины ёмкости конденсатора С13.
В анодную цепь лампы преобразователя включен фильтр промежуточной частоты, настроенный на частоту 6,5 мГц.
Для уменьшения паразитного излучения гетеродина на частотах, попадающих в диапазон частот 3 телевизионного канала, преобразование частоты производится по второй гармонике гетеродина 71,8 — 80 мГц, в то время как контур гетеродина L5C9C10 настраивается на частоты первой гармоники 35,9 — 40 мГц.
Контур гетеродина и сопряженный с ним анодный контур УВЧ перестраиваются в диапазоне принимаемых частот с помощью блока катушек переменной индуктивности. Расположение элементов схемы и механизма настройки на печатной плате показано на рис.2.
| БЛОК УКВ ИП-2 НА ДИАПАЗОН 100-108 МГц Ламповый блок УКВ ИП-2 использовался во многих радиовещательных приемниках и ламповых и лампово-полупроводниковых телевизорах (тракт звука). Это обусловлено одной и той же промежуточной частотой 6,5 МГц в обоих блоках, что позволяет их унифицировать. Большой парк старой техники вызывает желание радиолюбителей как-то использовать старое «железо» в своих разработках. Например, в статье [1] описана схема УКВ-приемника на основе этого блока. Однако прием осуществляется только в диапазоне УКВ-1 (65,8…74 МГц). Для диапазона 100…108 МГц стандартных отечественных блоков УКВ нет. образователь частоты и УПЧ. Несмотря на внешнюю простоту схем, явления, происходящие в них, весьма сложны, и без детального анализа трудно получить тот уровень параметров, который эти схемы могут обеспечить. В журнале “Радио” схема этого блока неоднократно публиковалась в составе радиовещательных приемников в модернизированном [2, 3] и в первоначальном [4] вариантах. Наиболее подробно принципы действия УКВ-блоков на лампах описаны в [5]. Схемы модификаций блока УКВ ИП-2 и схема блока УКВ ИП-6,5 приведены в [6], там же имеется более или менее сносное описание принципов их действия, однако недостаточно точное и подробное. В настоящее время указанные источники труднодоступны для радиолюбителей, а принципы действия рассматриваемых блоков уже давно забыты. В связи с этим автор полагает, что необходимо привести хотя бы краткое описание их работы. Преобразователь частоты блока УКВ должен иметь высокий коэффициент передачи, большое входное сопротивление, малое излучение напряжения гетеродина, минимальное значение коэффициента шума. В преобразователе частоты на триоде (в отсутствие специальных мер) возникает отрицательная обратная связь через проходную емкость лампы, уменьшающая коэффициент передачи преобразователя. Кроме того, подключение трех контуров (сигнального, гетеродинного и промежуточной частоты) всего лишь к трем электродам лампы преобразователя, при одновременном сохранении независимости настройки и малом паразитном излучении гетеродина, оказывается возможным благодаря применению схем сбалансированных ВЧ-мостов. Гетеродин при этом собирается по схеме с индуктивной связью и с включением контура в анодную цепь, с развязкой по постоянному току при помощи конденсатора. Второй балансный мост служит для компенсации снижения усиления по ПЧ из-за действия отрицательной обратной связи, возникающей за счет проходной емкости лампы Сак. Схемы этих мостов показаны на рис.4в и рис.4г. Поскольку в одном каскаде имеются две балансные схемы, он стал называться двойным балансным каскадом с совмещенным гетеродином-смесителем. В балансных мостах УВЧ и гетеродина обоих исполнений есть особенности. Так, в первом случае (рис. 2) имеется подстроечный конденсатор С8, при помощи которого осуществляется балансировка моста. Во втором случае (рис. 1) этот конденсатор исключен, и в этом плече моста оказывается включенной емкость монтажа (См). Кстати, на печатной плате она весьма стабильна по величине от экземпляра к экземпляру. Кроме того, в блоке УКВ ИП-2 применено преобразование на второй гармонике гетеродина. И в связи с этим необходимость в наличии балансного моста отпала. Катушка L5 через параллельно включенные конденсаторы С6, С7 заземлена. Хотя мост, по сути дела, остался, но он уже не балансный, и существенной роли в блоке УКВ ИП-2 не играет. Что же произойдет при такой перестройке в описанных узлах блока? Волновое сопротивление возрастет, и, в связи с этим, возрастет входное сопротивление блока. Балансировка моста УВЧ при этом не нарушится, поскольку емкости конденсаторов С2, СЗ изменяются одинаковым образом, и находятся они в смежных плечах моста. Однако с ростом частоты входное сопротивление лампы падает, а волновое сопротивление входных контуров увеличивается. Это означает изменение согласования по шумам в сторону от оптимального. Кроме того, нет возможности довести связь между входными контурами до оптимальной. Однако добротности контуров все равно малы, и полоса пропускания оказывается достаточной. Приступая к переделке блока УКВ, нужно, прежде всего, попытаться установить схему блока, поскольку, как уже отмечалось, существует много его модификаций. Возможно, придется нарисовать схему по готовому блоку. И при этом нужно обязательно записать емкости конденсаторов, которые будут заменяться, и их местоположение. Прежде всего, следует «оживить» блок (до переделки). Автору как-то встретилась достаточно обычная в старой аппаратуре неисправность, когда блок УКВ был полностью цел, но не работал. А заработал он после того как были пропаяны заново все пайки с нижней стороны печатной платы. Подстроечный конденсатор для контура гетеродина нужно взять типа КТ4-21, или же подобный ему по конструкции и размерам, тогда он может быть легко установлен на свободном месте между панелькой лампы и вариометром. На стороне проводников как раз есть свободное место, и близко расположены нужные цепи. При переделке сложнее всего очистить от фиксирующей краски цилиндры вариометра. Это нужно сделать очень аккуратно, чтобы не повредить как саму ось из полистирола, так и нанесенную на нее резьбу, по которой перемещаются настроечные цилиндры. Каждый вариометр состоит из двух отдельных цилиндров разного размера, находящихся на оси с резьбой, по которой их можно передвигать и тем самым регулировать пределы перестройки. Сдвигая и раздвигая их, в дальнейшем производят укладку диапазонов и сопряжение настроек контуров. Частоту гетеродина лучше всего, конечно, установить по частотомеру, а если его нет, это можно сделать по принимаемым в данной местности радиостанциям. Настройку и сопряжение контуров очень удобно выполнять при помощи измерителя АЧХ или самодельного ГКЧ с осциллографом. Можно, конечно, и при помощи какого-нибудь генератора сигналов. Однако если приборов нет, то вполне прилично можно настроить контура блока и по уровням принимаемых сигналов. Переделанный автором таким способом блок УКВ ИП-2 работает вполне удовлетворительно без дополнительных балансировок мостов. Хорошо заметно только возрастание входного сопротивления блока. Это позволяет хорошо принимать в Краснодаре 10 вещательных программ на несимметричный вибратор в виде куска монтажного провода длиной 1 м. Причем входы оказались неравноценны. Больший уровень сигнала имеет место при подключении такой антенны к выводу 2 блока. Аналогичным образом может быть переделан и блок УКВ-ИП-6,5, впрочем, как и другие ламповые и транзисторные блоки УКВ. При этом нужно только внимательно разобраться в схеме блока, а также в его конструкции. Все другие ламповые блоки УКВ (за исключением УКВ ИП-2А) имеют промежуточную частоту 8,4 МГц. А из двух таких блоков и тракта звука может быть собран двухдиапазонный приемник. Необходимо только решить проблему переключения антенны и выхода ПЧ. Накал переключать не стоит, а анодное напряжение можно коммутировать тумблером. Антенну можно переставлять вручную, а вот переключение ПЧ, по мнению автора, лучше производить с помощью дополнительного суммирующего каскада УПЧ. Для такого приемника может быть взят и полностью ламповый тракт звука. Нужно только иметь в виду, что с ним чувствительность приемника будет меньше. Поэтому следует увеличить усиление по ПЧ с помощью дополнительных каскадов усиления. При соединении тракта звука и блока УКВ нужно обязательно подстроить контуры ПЧ в блоке УКВ и на входе тракта звука. Поскольку эти блоки не предназначены для совместной работы, при их соединении контура всегда оказываются расстроенными. В заключение автор просит всех, воспользовавшихся рекомендациями и сведениями, приведенными в данной статье, прислать ему свои отзывы. Очень интересно узнать, понадобились ли подробные сведения об устройстве и работе столь старой техники, и возникла ли необходимость полной оптимизации настройки блока с целью получения максимально возможных параметров блока УКВ. Литература 1. Радио, 1999, N2, С.20. 2. Радио, 1971, N7, С.31. 3. Радио, 1972, N11, С.38. 4. Радио, 1966, N2, С.40 5. Айнбиндер И.М. Вопросы теории и расчета УКВ-каскадов радиовещательного приемника. — М.: Госэнергоиздат, 1958. 6. Алексеев Ю.П. Блоки УКВ на лампах и транзисторах. — М.: Энергия, 1972. 7. Токаревский Ю. Упрощенный перерасчет колебательного контура. — Радио, 1971, N8, С.54-55. Е. СОЛОДОВНИКОВ, «РАДИОЛЮЮБИТЕЛЬ» 1/2000
|
УКВ-блоки ламповых радиол | RadioNic.ru
30 января, 2013 — 13:04
#2Блок УКВ радиолы “Эстония-006-стерео”
Блок УКВ радиолы “Эстония-006-стерео” выполнен на двух лампах. На первой лампе построен каскодный УВЧ, на второй — гетеродинный преобразователь частоты.
Входная цепь представляет собой систему двух связанных контуров L1C1 и L2 С2СЗ, настроенную на среднюю частоту 70 МГц диапазона УКВ. Полоса пропускания входной цепи (около 10 МГц) перекрывает весь диапазон принимаемых частот и обеспечивает (без перестройки) равномерное прохождение всех частот принимаемого диапазона частот УКВ.
Каскодный УВЧ выполнен по схеме с общей промежуточной точкой в емкостной ветви’сеточного контура. Делитель С2, С3 и конденсатор С4, нейтрализующий проходную емкость Са с первого триода лампы Л1, образуют мостовую схему. Этим исключается взаимное влияние сеточного и анодного контуров первого каскада УВЧ, включенных в диагонали уравновешенного моста С2, СЗ, С4. Дроссель Др1 заземляет сеточный контур по постоянному току.
Первый триод каскодного УВЧ Выполнен по схеме с общим катодом, второй — с общей сеткой. Каскодная схема позволяет получить большое усиление при малых собственных шумах. По постоянному току триоды лампы включены последовательно и питаются от общего анодного источника. Анодное напряжение первого триода равно катодному напряжению второго в выбирается таким, чтобы оно не превышало допустимого напряжения между катодом и нитью накала.
Для создания нужного отрицательного смещения на сетке второго триода используется делитель R2, R3, Нагрузкой триода, включенного по схеме с общим катодом, является малое входное сопротивление второго триода. Связь между каскадами осуществляется через П-образный контур L3C5C6. Этот контур сильно зашунтирован, и поэтому первый каскад имеет широкую полосу пропускания. Коэффициент усиления по напряжению первого каскада близок к единице. Малый коэффициент усиления первого каскада компенсируется большим коэффициентом передачи входной цепи (за счет высокого входного сопротивления первого триода, включенного по схеме с общим катодом), а также большим коэффициентом усилением второго каскада УВЧ, собранного по схеме с общей сеткой, нагрузкой которого является контур L4C9C10 с большим резонансным сопротивлением и изменяющейся индуктивностью.
Гетеродинный преобразователь частоты собран на высокочастотном пентоде Л2 в триодном включении. Для уменьшения излучения на частотах, попадающих в спектр телевизионных каналов, гетеродинный преобразователь собран по мостовой схеме, в которой катушка анодного контура усилителя высокой частоты L4 и катушка связи гетеродина L5 включены в разные диагонали сбалансированного моста. Плечи моста образованы конденсаторами С9, С10, С11 и входной емкостью лампы Сс.к. В блоке УКВ используется преобразование частоты на второй гармонике гетеродина, контур L6C12C13Cвар настраивается на частоты 37, 75-40 МГц.
Если соблюдены условия баланса моста С9С11- С10Сс.к, то на анодном контуре L4C9C10 отсутствует напряжение гетеродина, а на катушке связи гетеродина отсутствует напряжение сигнала принимаемой частоты. Для увеличения усиления по ПЧ (увеличения внутреннего сопротивления лампы гетеродинного преобразователя) применена мостовая схема перекомпенсации проходной емкости Са.с лампы 6Ж5П. В этом случае мост, образованный емкостями C11, C18, C17 и Сс.к, не должен быть уравновешен. Степень разбаланса моста, а следовательно, и степень перекомпенсации зависят в основном от емкости конденсатора С17. С увеличением емкости уменьшаются степень перекомпенсации и усиление преобразователя по ПЧ.
Гетеродин собран по схеме автогенератора с контуром L6C12C13Csav и анодной цепи лампы преобразователя с индуктивностью связи L5 в цепи сети. Конденсатор С14 обеспечивает необходимую степень связи контура с анодом лампы 6Ж5П. Для автоматической подстройки частоты гетеродина в его контур включен стабилитрон Д813, используемый в качестве варикапа. Управляющий сигнал на варикап поступает с дробного детектора.
В анодную цепь гетеродинного преобразователя включен полосовой фильтр L7C18, L8C19. Контуры имеют индуктивную связь между собой и настроены на частоту fпч = 6,5 МГц. Сигнал ПЧ с фильтра ПЧ через переходный конденсатор С30 подается на контакт 4 блока УКВ.
Перестройка блока УКВ по диапазону осуществляется с помощью подстраиваемых катушек индуктивности анодного контура УВЧ L4 и гетеродинного контура L6. Форма сердечников катушек подобрана так, чтобы обеспечивались линейная частотная шкала радиолы и сопряжение настроек контуров УВЧ и гетеродина. Система перемещения сердечников позволяет производить независимую подгонку каждого сердечника при настройке блока УКВ.
Ослабление паразитных связей и излучения напряжения высокой частоты по цепям питания осуществляется в анодных цепях фильтром R5C16, а в цепях накала ламп — двухзвенным фильтром С8Др2С15.
В блоке УКВ используются конденсаторы только типа КТ или КД (за исключением конденсатора СП типа КСО) с классом точности — +-5% и определенным ТКЕ. Применение конденсаторов с допустимым отклонением емкости более чем +-5% или другой группой по ТКЕ может привести к значительному ухудшению параметров блока.
Все элементы блока УКВ смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Катушки входного контура L1 и L2 выполнены непосредственно на плате блока печатными проводниками.
Лампы Л1 и Л2 установлены в ламповые панели типов ПЛ9-3П и ПЛ7-3П соответственно.
Механизм перестройки контуров УВЧ и гетеродина в диапазоне принимаемых частот состоит из пластмассового основания, установленного на плате блока с каркасами катушек L4 и L6; пластмассовых зубчатых реек с латунными сердечниками; металлического вала с зубчатыми насадками, находящимися в зацепления с рейками, и двух металлических зубчатых колес большого диаметра, которые находятся в зацеплении с одной из шестерен верньерного устройства радиолы. Колеса сопрягаются между собой с помощью пружин в тем самым устраняют люфт в механизме настроит при вращении ручки настройки. Плата с элементами схемы и механизмом настройки закреплена на литом основании и закрыта алюминиевым экраном, что обеспечивает необходимую экранировку блока УКВ.
Электрические параметры блока
- Диапазон принимаемых частот — не уже 65,3-73,5 МГц.
- Частота настройки фильтра промежуточной частоты — 6,5+-0,1 МГц
- Коэффициент усиления по напряжению — 100 раз.
- Ширина полосы пропускания фильтра промежуточной частоты при ослаблении 6 дБ — 220-350 кГц.
- Селективность по зеркальному каналу — не менее 32 дБ.
- Напряжение излучения с частотой гетеродина на входе блока (не более) на частотах: 72,3-79,5 МГц — не нормируется, 72,5-79,5 МГц — 2,0 мВ, 77,25 МГЦ — 1,5 мВ.
- Номинальное анодное напряжение — 150 В.
- Анодный ток — не более 10 мА.
Принципиальная схема УКВ-блока “Эстония-006-стерео”
Блок УКВ ИП-2 на диапазон 100…108 мГц — Сборник статей — Каталог статей
Ламповый блок УКВ ИП-2 использовался во многих радиовещательных приемниках и ламповых и лампово-полупроводниковых телевизорах (тракт звука). Это обусловлено одной и той же промежуточной частотой 6.5 мГц в обоих блоках, что позволяет их унифицировать. Большой парк старой техники вызывает желание радиолюбителей как-то использовать старое «железо» в своих разработках. Например, в статье [1] описана схема УКВ приемника на основе этого блока. Однако прием осуществляется только в диапазоне УКВ-1 (65.8…74 мГц). Для диапазона 100…108 мГц стандартных отечественных блоков УКВ нет (имеется ввиду — ламповых).
Предлагаю переделку серийного блока УКВ ИП-2 с диапазона частот 65.8…74 мГц на диапазон частот 100…108 мГц.
Принципы построения УКВ блоков на лампе 6Н3П относятся к уровню техники середины 50-х годов. При создании этих блоков решались задачи снижения стоимости и получения высоких эксплуатационных показателей (разумеется по меркам того времени), а также пригодности их для массового тиражирования.
Блок УКВ строился на двойном триоде с емкостной или индуктивной настройкой. На первом триоде выполнялся УВЧ по схеме с заземленной промежуточной точкой, а на втором — совмещенный гетеродин-преобразователь частоты и УПЧ. Несмотря на внешнюю простоту схем, явления, происходящие в них, весьма сложны, и без детального анализа трудно получить тот уровень параметров, который эти схемы способны обеспечить. В журнале «Радио» схема этого блока неоднократно публиковалась в составе радиовещательных радиоприемников в модернизированном [2,3] и в первоначальном [4] вариантах. Наиболее подробно принципы действия УКВ-блоков на лампах описаны в [5]. Схемы модификаций блока УКВ ИП-2 и схема блока УКВ ИП-6.5 приведены в [6], Там же имеется более или менее сносное описание принципов их действия, однако недостаточно точное и подробное. В настоящее время указанные источники труднодоступны для радиолюбителей, а принципы действия рассматриваемых блоков уже давно забыты. В связи с этим автор полагает, что необходимо привести хотя бы краткое описание их работы.
На Рис.1 приведена полная схема наиболее распространенного модифицированного блока УКВ ИП-2. Буквы «ИП» означают, что он с индуктивной настройкой, выполненный на печатной плате. Цифра «2» свидетельствует, что преобразование частоты производится на второй гармонике частоты гетеродина в диапазоне 71.8…80 мГц. Гетеродин же работает в диапазоне 35.9…40 мГц. На Рис.2 приведена часть схемы блоков УКВ ИП-2 и УКВ ИП-6.5 в первоначальном исполнении. Схема первого каскада (УВЧ) совпадает с приведенной на Рис.1. Это так называемая схема с заземленной промежуточной точкой в индуктивной или, в данном случае, в емкостной ветви колебательного контура. При этом гармоники гетеродина, проникающие на вход, подавляются лучше, чем в схеме с заземлённой точкой в индуктивной ветви. Эта схема представляет собой комбинацию схем включения активного элемента (вакуумного триода) с общей сеткой (ОС) и общим катодом (ОК), поскольку одна часть сигнала относительно заземленной точки подается на сетку, а другая — в противофазе — на катод. Выбор положения заземленной точки позволяет увеличить входное сопротивление каскада в сравнении с каскадом УВЧ по схеме с ОС, а также получить большую устойчивость, чем в усилителе по схеме ОК. Кроме того, с целью нейтрализации обратной связи через проходные емкости триода и уменьшения просачивания сигнала гетеродина на вход блока УКВ, используется мостовая схема в состоянии баланса. Обратные связи через междуэлектродные емкости анод-сетка и анод-катод компенсируются с помощью нейтрализующей емкости С4, включенной в плечо моста Рис.3 параллельно емкости анод-катод. Остальные плечи моста образованы конденсаторами С2, С3 (Рис.1), в последовательном включении образующими емкость контура. Когда мост сбалансирован, т.е. правильно выбрана емкость нейтрализации С4, взаимная связь между входным и анодным контурами будет устранена.
Для достижения максимальной чувствительности нужно получить наибольший возможный коэффициент передачи входной цепи, что обеспечивается при выполнении условий оптимальной связи, когда затухания, вносимые в контур антенной и лампой, одинаковы. Однако для получения высокой реальной чувствительности необходимо также выполнить условие согласования по шумам, выражающееся в том, чтобы сопротивление антенны, приведенное к участку сетка-катод, имело определенную величину. Как правило, эти условия не совпадают, и поэтому выбирают компромиссное решение. Схема с промежуточной заземленной точкой в то время наиболее полно удовлетворяла всему комплексу требований к УКВ-блоку простой и компактной конструкции на одной лампе. И достигалось это соответствующим выбором величины связи с антенной и соединением точки сеточного контура с общим проводом.
Индуктивности L1 и L2 входных широкополосных контуров выполнены как элементы печатной платы, что и обеспечивает необходимую для получения широкой полосы пропускания (8 мГц) низкую добротность контуров. Эти контура настроены на середину диапазона УКВ-1 (70 мГц).
Преобразователь частоты блока УКВ должен иметь высокий коэффициент передачи, большое входное сопротивление, малое излучение напряжения гетеродина, минимальное значение коэффициента шума. В преобразователе частоты на триоде (в отсутствие специальных мер) возникает отрицательная обратная связь через проходную емкость лампы, уменьшающая коэффициент передачи преобразователя, Кроме того, подключение трех контуров (сигнального, гетеродинного и промежуточной частоты) всего лишь к трем электродам лампы преобразователя, при одновременном сохранении независимости настройки и малом паразитном излучении гетеродина, оказывается возможным благодаря применению схем сбалансированных ВЧ мостов. Гетеродин при этом собирается по схеме с индуктивной связью и с включением контура в анодную цепь, с развязкой по постоянному току при помощи конденсатора.
Индуктивность контура ПЧ L7 (Рис.1) служит одновременно дросселем в схеме параллельного питания гетеродина. Автоматическое смещение обеспечивается RC-цепью в сеточной цепи.
Схема второго каскада блока содержит два балансных моста. Первый мост служит для развязок контуров гетеродина и анодного контура частоты сигнала. Схемы этих мостов, в зависимости от модификации блока и условия баланса, приведены на Рис.4а — для блоков УКВ ИП, УКВ ИП-6.5, УКВ ИП-2 в первоначальном исполнении, и на Рис.4б — для модернизированного блока УКВ ИП-2.
Второй балансный мост служит для компенсации снижения усиления по ПЧ из-за действия отрицательной обратной связи, возникающей за счет проходной емкости лампы анод-катод. Схемы этих мостов показаны на Рис.4в и Рис.4г. Поскольку в одном каскаде имеются две балансные схемы, он стал называться двойным балансным каскадом с совмещенным гетеродином-смесителем.
Мост ПЧ практически всегда немного разбалансируют изменением емкости конденсатора С10 (Рис.1) или С12 (Рис.2), так чтобы вводимая положительная обратная связь оказалась бы несколько больше отрицательной обратной связи по промежуточной частоте. При этом коэффициент усиления преобразователя возрастает. Сигнал ПЧ выделяется контуром ПЧ. Связь между контурами ПЧ — индуктивная, и выбирается меньше критической.
В балансных мостах УВЧ и гетеродина обоих исполнений есть особенности. Так, в первом случае (Рис.2) имеется подстроечный конденсатор С8, при помощи которого осуществляется балансировка моста. Во-втором случае (Рис.1) этот конденсатор исключен, и в этом плече моста оказывается включенной емкость монтажа. Кстати, на печатной плате она весьма стабильна по величине от экземпляра к экземпляру. Кроме того, в блоке УКВ ИП-2 применено преобразование на второй гармонике гетеродина. И в связи с этим необходимость в наличии балансного моста отпала. Катушка L5 через параллельно включенные конденсаторы С6 и С7 заземлена. Хотя мост, по сути дела, остался, но он уже не балансный, и существенной роли в блоке УКВ ИП-2 не играет.
Для того чтобы перестроить УКВ блок в новый диапазон частот, необходимо изменить настройки двух контуров во входной цепи. Это L1,C1 и С2,С3,L2 (Рис.1). Необходимо также изменить настройку анодного (перестраиваемого) контура С6,С7,L4 и настройку контура гетеродина С9,L6. Причем перестраивать контура прийдется только за счет изменения емкости этих контуров, поскольку индуктивности L1,L2 выполнены печатным способом, а индуктивности L4 и L6 — это сдвоенный вариометр, которым осуществляется настройка в пределах принимаемого диапазона сигналов. Для перерасчета значений емкостей контуров используем методику, изложенную в [7]. Поскольку частота настройки входных контуров изменяется приблизительно в 1.7 раза (с 70 до 104 мГц), изменение емкости контура будет пропорционально квадрату изменения частоты, и это приблизительно в 3 раза. Частота настройки гетеродина изменится с 38 мГц до 55 мГц (приблизительно в 1.5 раза). Емкость изменяется при этом приблизительно в 2 раза.
Значения емкостей конденсаторов приведены в таблице. Для гетеродина желательно взять меньшую емкость, например 39 пФ, и параллельно ей подсоединить подстроечный конденсатор емкостью 4…15 пФ. Так намного удобнее выставлять среднюю частоту в диапазоне перестройки гетеродина. Если на первом телевизионном канале есть вещание, следует частоту гетеродина взять ниже частоты сигнала.
Что же произойдет при такой перестройке в описанных узлах блока? Волновое сопротивление возрастет, и, в связи с этим, возрастет входное сопротивление блока. Балансировка моста УВЧ при этом не нарушится, поскольку емкости конденсаторов С2, С3 изменяются одинаковым образом, и находятся они в смежных плечах моста. Однако с ростом частоты входное сопротивление лампы падает, а волновое сопротивление входных контуров увеличивается. Это означает изменение согласования по шумам в сторону от оптимального. Кроме того, нет возможности довести связь между входными контурами до оптимальной. Однако добротности контуров все равно малы, и полоса пропускания оказывается достаточной.
Мост УВЧ и гетеродина при согласованном изменении емкостей конденсаторов С6, С7 также не будет разбалансирован. А вот мост ПЧ будет разбалансирован относительно прежнего состояния за счет изменения суммарной емкости конденсаторов С6, С7. При необходимости его можно будет заново сбалансировать для получения большего усиления за счет изменения емкости конденсатора С10 (С12).
Приступая к переделке блока УКВ, нужно прежде всего попытаться установить схему блока, поскольку, как уже отмечалось, существует много его модификаций. Возможно, придется нарисовать схему по готовому блоку. И при этом нужно обязательно записать емкости конденсаторов, которые будут заменяться, и их местоположение. Прежде всего следует «оживить» блок (до переделки). Автору как-то встретилась достаточно обычная в старой аппаратуре неисправность, когда блок УКВ был полностью цел, но не работал. А заработал он после того как были пропаяны заново все пайки с нижней стороны печатной платы.
Подстроечный конденсатор для контура гетеродина нужно взять типа КТ4-21, или же подобный ему по конструкции и размерам, тогда он может быть легко установлен на свободном месте между панелькой лампы и вариометром. На стороне проводников как раз есть свободное место, и близко расположены нужные цепи.
При переделке сложнее всего очистить от фиксирующей краски цилиндры вариометра. Это нужно сделать очень аккуратно, чтобы не повредить как саму ось из полистирола, так и нанесенную на нее резьбу, по которой перемещаются настроечные цилиндры. Каждый вариометр состоит из двух отдельных цилиндров разного размера, находящихся на оси с резьбой, по которой их можно передвигать и тем самым регулировать пределы перестройки. Сдвигая и раздвигая их, в дальнейшем производят укладку диапазонов и сопряжение контуров.
Частоту гетеродина лучше всего, конечно, установить по частотомеру, а если его нет, это можно сделать по принимаемым в данной местности радиостанциям.
Настройку и сопряжение контуров очень удобно выполнять при помощи измерителя АЧХ или самодельного ГКЧ с осциллографом. Можно, конечно, и при помощи какого-нибудь генератора сигналов. Однако если приборов нет, то вполне прилично можно настроить контура блока и по уровням принимаемых сигналов.
Переделанный автором таким способом блок УКВ ИП-2 работает вполне удовлетворительно без дополнительных балансировок мостов. Хорошо заметно только возрастание входного сопротивления блока. Это позволяет хорошо принимать в Краснодаре 10 вещательных программ на несимметричный вибратор в виде куска монтажного провода длинной 1 м. Причем входы оказались неравноценны. Больший уровень сигнала имеет место при подключении такой антенны к выводу 2 блока.
Аналогичным образом может быть переделан и блок УКВ ИП-6.5, впрочем, как и другие ламповые и транзисторные блоки УКВ. При этом нужно только внимательно разобраться в схеме блока, а также в его конструкции. Все другие ламповые блоки УКВ (за исключением УКВ ИП-2А) имеют промежуточную частоту 8.4 мГц. А из двух таких блоков и тракта звука может быть собран двухдиапазонный приемник. Необходимо только решить проблему переключения антенны и выхода ПЧ. Накал переключать не стоит, а анодное напряжение можно коммутировать тумблером. Антенну можно переставлять вручную, а вот переключение ПЧ, по мнению автора, лучше производить с помощью дополнительного суммирующего каскада УПЧ.
Для такого приемника может быть взят и полностью ламповый тракт звука. Нужно только иметь ввиду, что с ним чувствительность приемника будет меньше. Поэтому следует увеличить усиление по ПЧ с помощью дополнительных каскадов усиления.
При соединении тракта звука и блока УКВ нужно обязательно подстроить контуры ПЧ в блоке УКВ и на входе тракта звука. Поскольку эти блоки не предназначены для совместной работы, при их соединении контура всегда оказываются расстроенными.
В заключение автор просит всех, воспользовавшихся рекомендациями и сведениями, приведенными в этой статье, прислать ему свои отзывы. Очень интересно узнать, понадобились ли подробные сведения об устройстве и работе столь старой техники, и возникла ли необходимость полной оптимизации настройки блока с целью получения максимально возможных параметров блока УКВ.
Литература
1. Радио, 1999, №2, с. 20 УКВ приемник из готовых блоков
2. Радио, 1971, №7, с. 31
3. Радио, 1972, №11, с. 38
4. Радио, 1966, №2, с.40
5. Айбиндер И.М. Вопросы теории и расчета УКВ-каскадов радиовещательного приемника.- М.: Госэнергоиздат, 1958.
6. Алексеев Ю.П. Блоки УКВ на лампах и транзисторах.-М.: Энергия, 1972.
7. Токаревский Ю. Упрощенный перерасчет колебательного контура.- Радио, 1971, №8, с. 54-55.
Автор: Е. Солодовников
Источник публикации: ж. Радиолюбитель, 2000, №1, с. 11-13.
Примечания:
1. Журнальный вариант статьи можно скачать по адресу: http://cner.ucoz.net/load/blok_ukv_ip_2_na_diapazon_100_108_mgc/1-1-0-4# ;
2. Обзор источников информации по теме: УКВ блоки на лампе 6Н3П и их использование.3. Многим владельцам ламповых радиоприемников, при нынешнем положении с радиовещанием, чувствительность этих радиоприемников в FM-диапазоне, с переделанным блоком УКВ, оказывается недостаточной. Увеличить чувствительность можно введением каскада усиления по промежуточной частоте таким образом как это делалось в ламповых телевизорах. Описание этого способа приведено в статье: «Дополнительный УПЧИ с АРУ».
4. После переделки по этой статье у многих плывет частота настройки и через 5-10 минут приходится подстраивать. Чтобы этого не было, в контур гетеродина нужно устанавливать новый конденсатор С9 с минимальным температурным коэффициентом ёмкости, а не какой попало. Элементарно Ватсон!
Переделка блока УКВ-ИП на FM-диапазон
Вопрос о «перетягивании» ламповых блоков УКВ с индуктивной настройкой, которые применялись в массовых радиоприёмниках производства 60-70-х годов (типа УКВ-И, УКВ-ИП, УКВ-ИП2 и т.д.), на «верхний» УКВ диапазон (87,5 … 108 МГц) с периодическим постоянством поднимается на различных радиолюбительских форумах. Много подобных писем получаю и я. Сразу хочу сказать, что перестройкой «штатных» блоков УКВ я не занимался. На то есть ряд причин, но главной я бы назвал сложность такой операции. Эти блоки создавались по «остаточному» принципу и, по большому счету, в те времена ставились в приёмники больше «для галочки». Соответственно, при их разработке экономили на всём. При, казалось бы, простой схемотехнике, они очень и очень сложные и капризные в настройке. Я не располагаю ни достаточным опытом, ни необходимой измерительной аппартурой для такой работы.
На фото: отечественные ламповые блоки УКВ с индуктивной настройкой.
Но попробовать реализовать подобный блок на основе деталей и узлов от «штатного» блока УКВ всё же хотелось. Самая ценная деталь в этом блоке — это вариометр. Да и корпус весьма неплох, и контуры ПЧ можно использовать.
Поэтому, наконец-то, решился на постройку такого устройства. Условия были следующими: использовать перечисленные выше детали от «штатного» блока, диапазон частот — 87,5 … 108 МГц, частота ПЧ — 6,5 МГц, анодное напряжение + 150 В.
За основу взял уже проверенную схему на 2-х пентодах 6Ж1П :
http://www.jogis-roehrenbude.de/UKW-Projekt/Mischteil/Mischteil.htm
Где-то неделя ушла на разработку печатной платы. Были довольно жёсткие ограничения на размещение некоторых деталей, а именно: вариометра, одной из ламп, контуров ПЧ, крепёжных отверстий платы и экрана. Поэтому плотность монтажа получилась не очень равномерной и это же накладывает некоторые ограничения на типы используемых деталей. Проработал несколько вариантов, в результате получилось вот что:
На фото: печатная плата устройства. Для сравнения на втором снимке — «родная» плата УКВ-ИП без дорожек.
«Донором» послужил блок УКВ-ИП, у которого печатные дорожки держались «на честном слове» и отваливались от малейшего прикосновения. В результате, я вообще удалил с платы все дорожки и использовал её в качестве шаблона для подгонки положения крепёжных отверстий.
На изготовление печатной платы сборку ушло ещё несколько вечеров.
На фото: плата в процессе сборки и конструкция антенной катушки.
Панельки ПЛК-7Э, типа «ласточкин хвост», фланец для экрана удалён. Один из контуров ПЧ от времени растрескался, пришлось надеть на него термоусадку и аккуратно осадить её. «Родные» контактные лепестки устанавливать не стал, а просто немного увеличил вынос части платы из-под экрана. Катушку антенного контура намотал посеребренным проводом диаметром 0,84 мм — центральная жила кабеля РК-50-хх ? (точно тип не знаю). Мотал на хвостовике сверла диаметром 7,8 мм, на нём же и «собирал» катушку. Потом вставил обрезок каркаса ПЧ от лампового ТВ, сердечник СЦР-1.
Следующая «эпопея» — переделка катушки вариометра. Задумка была такая: попробовать для начала использовать «родные» катушки, а в случае неудачи удалить их и установить свои. Для этого на плате предусмотрены соответствующие отверстия. Кроме того, у нас используется емкостная связь между контурами, для чего нужно иметь доступ к виткам катушки, что бы подпаять к ним конденсатор. Поэтому с помощью паяльника, пинцета и кусачек был аккуратно удалён слой полистирола над верхней частью катушек. Получилось вот что:
На фото: переделанные катушки вариометра.
Выводы для катушки связи укоротил сверху и оставил их в качестве дополнительного крепления каркаса вариометра. Механизм перебрал, очистил от грязи и старой смазки и смазал густой графитовой смазкой. Сердечники очистил от краски, которая фиксировала их положение на полистироловом штоке. Окончательно собранная и закреплённая на поддоне корпуса плата выглядит так:
На фото: полностью собранный блок УКВ.
В качестве УПЧ на 6,5 МГц использовал собранное пару лет назад устройство. Предварительно проверил его работоспособность со «штатным» блоком УКВ-ИП2, а так же внёс незначительные изменения в схему. После чего заново его отстроил, используя генератор на 6,5 МГц, встроенный в прибор «Ласпи — ТТ03».
Ещё раз проверил мотаж блока УКВ, отмыл плату спиртом от остатков канифоли, подсоединил к блоку УПЧ и произвёл первое включение. Проверил сразу же режимы по постоянному току — всё в норме. Подстроил немного контуры ПЧ и услышал шипение прёмника. После некоторого «кручения» триммеров, поймал «Эхо Москвы» и начал укладку диапазона. Провозился довольно долго, определил, что на что влияет «и куда чего крутить» 🙂
На фото: приёмник в работе и вид на блок УКВ с доработанным экраном.
В результате этого, мне удалось добиться перекрытия примерно 16 МГц по диапазону : от «Эхо Москвы» (91,5 МГц) до «Русское радио» (107,8 МГц) при крайних положениях агрегата настройки. Приём устойчивый, усиление примерно одинаковое («внизу», как обычно, немного меньше, чем после 100 МГц). Попытался опустить начало диапазона ниже. До 88,0 МГц получается нормально, а ещё чуть ниже — резко падает усиление. При этом верхняя граница, естественно, то же «опускается» . Вот где-то на этом интересном моменте пришлось прервать свои эксперименты. В принципе, уже получилось неплохо: удалось добиться перекрытия в 2 раза больше, чем в «штатном» блоке УКВ. Но, думаю, самое интересное ещё впереди 🙂
Качество звука пока неважное. Причина, я думаю, в ПЧ. Во-первых, я, скорее всего, где-то ошибся с расчетом конденсаторов для выходных контуров ПЧ (в оригинале блочок был на 8,4 МГц). И есть подозрение, что возбуждается первый каскад УПЧ.
Да, на фото можно увидеть блочок с уже доработанной крышкой корпуса. С этим будет ещё отдельная эпопея, поскольку алюминевая крышка уменьшит индуктивность всех катушек и диапазон «уползёт» вверх. Пока что все настройки я производил без этой крышки.
