Экспериментальные микротрансиверы QRPp «Микро-80» и «Pixie-2»
Некоторое время назад на страницах форума делились впечатлениями о создании, настройке и работе телеграфнвх микротрансиверов «Микро-80» (80 м) и «Эльф-2» (80 м). Я решил собрать один экземпляр и разработать печатные платы для самостоятельного изготовления.
CW QRPp «Микро-80»
Рис. 1. Принципиальная схема QRP трансивера МИКРО-80.
Чувствительность приемника с наушниками низкого сопротивления 32 + 32Ω находится в пределах 100-120μV, отчетливо слышимый сигнал на нижнем пределе в о 7-8μV. При использовании высокоомных наушников сопротивлением > 1 кОм, как это было предложено автором, полагаю что чувствительность будет намного лучше.
Выходная мощность при питании 12В (на нагрузке 50 Ом, подключен через разделительный конденсатор (например. 10нФ) к коллектору) составляет около 0,5W.
Рис. 2. Печатная плата с расположением деталей для QRP трансивера МИКРО-80.
Рис. 3. Расположение деталей на печатной плате для QRP трансивера МИКРО-80.
Рис. 4. Макет прорезей на печатной плате для QRP трансивера МИКРО-80.
Катушка L1 намотана на ферритовом кольце типа T50-2, ее индуктивность — 6,9 мкГн и она содержит 38 витков с отводом от 12-го витка. Катушка может быть изготовлена и на основе других ферритовых колец.
Рис. 5. Катушка L1 на ферритовом кольце.
Несколько фотографий готового трансивера:
Рис. 6. Трансивер МИКРО-80 в сборе!
Рис. 7. Фото QRP трансивера МИКРО-80 в сборе!
Скачать печатные платы МИКРО-80 в формате SprintLayout: qrp-tranceiver-micro-80-layout.zip (200 Кб)
CW QRPp «Эльф-2» (Pixie-2)
Рис. 1. Принципиальная схема QRP трансивера Ельф-2 (Pixie-2).
Оригинальная схема приемника у меня работала не удовлетворительно. После добавления конденсатора 100nF на выходе кнаушникам у меня получилось убрать самовозбуждение у LM386. Также необходима хорошая фильтрация по питанию, желательно поставить электролитический конденсатор с высоким значением емкости, например 4700 мкФ.
LF напряжение (шум) в наушниках: 7mV (без подключения ко входу ВЧ генератора). Чувствительность приемника при соотношении сигнал/шум = 10 дБ и использовании генератораG4-102: 80μV.
С наушниками Philips слабый сигнал от генератора SHP-2000 разборчив ниже уровня шума 3,5μV (S ≈ 5), т.е. с подходящими чувствительными наушниками в этой простой схеме приемника слышимость будет удовлетворительной.
Теперь о передатчике. Выходная мощность (с транзисторами 2N2222A и 2N2219A): немного больше чем 0,5W при нагрузке 50 Ом. Через 30 секунд в режиме передачи, постоянно нажимая ключ, корпус транзистора 2N2219A начинает нагреваться и ему нужен небольшой радиатор.
Рис. 2.Печатная плата QRP трансивера Pixie-2, расположение компонентов.
Рис. 3. Печатная плата QRP трансивера Pixie-2, расположение дорожек.
Рис. 4. Печатная плата QRP трансивера Pixie-2, трафарет для печати.
Рис. 5. Фото собранной платы QRP трансивера Pixie-2, вид сверху.
Рис. 6. Фото собранной платы QRP трансивера Pixie-2, вид сбоку с подключенным кварцом.
Рис. 7. Фото собранной платы QRP трансивера Pixie-2.
До прошлой недели собирал еще одну конструкцию приемника с прямым преобразованием на 80 метров с хорошим низкочастотным усилением для воспроизведения через динамик. Для такой переделки можно использовать готовый приемник Pixie-2.
Рис. 8. Принципиальная схема QRP трансивера Pixie-2 с заменой кварцевого резонатора и громкоговорителем.
Кварцевый резонатор заменен параллельным контуром на 80 метровый диапазон. Индуктивность катушки L2 составляет примерно 14 мкГн. Она намотана на каркасе от катушки из другого приемника.
К моему удивлению, приемник «Pixie-2» работал очень хорошо, учитывая простоту схемы и выполнения.
Рис. 9. Фото собранной платы QRP трансивера Pixie-2 с громкоговорящим приемом.
Антенна: Inverted Vee (для 80 м и 20 м, поставляется с коаксиальным кабелем) поднята на высоту 12 метров над землей. На выход трансивера стоит динамик 8Ω, для записи подключал к линейному входу звуковой карты и без дополнительного усиления.
Отлично принимает коллег на 3,764 МГц хотя и с небольшыми помехами, вызванными уличным освещением. Утром в 7:00 — еще один эфир …
Скачать печатные платы Pixie-2 в формате SprintLayout: qrp-tranceiver-pixie-2-layout.zip (350КБ)
Внимание: Схемы без АРУ — так что если корреспондент не далеко то громкость может быть очень высокой, не одевайте наушники плотно — берегите свои уши!
Собирая и налаживая микротрансиверы QRPP «Микро-80» и «Pixie-II» получил море позитива и наслаждения!
LZ2WSG, KN34PC ( 18 март 2012). www.kn34pc.com
Источники:
- CW QRPp «Микро-80» www.cqham.ru/micro80.htm
- CW QRPp «Эльф-2»: www.qsl.net/we6w/text/pixie.html, www.al7fs.us/AL7FS2.html
Перевод с болгарского: коллектив сайта RadioStorage.net.
QRPP Микротрансивер (20-80м, 500 мВт)
Этот микротрансивер с прямым преобразованием частоты предназначен для QRPP работы телеграфом на любительских диапазонах 20—80 метров. Выходная мощность трансивера— до 500 мВт.
Каскад на транзисторе VT1 — задающий генератор при передаче и гетеродин при приеме. Каскад на транзисторе VT2 — выходной каскад при передаче и смесительный детектор при приеме. При этом рабочая частота будет несколько выше частоты кварцевого резонатора из-за влияния конденсатора С1. Для надежного шунтит рования катушки L1 диод VD1 при передаче открывается напряжением, которое падает на резисторе R3 (подбирается экспериментально, может быть и исключен).
На микросхеме DA1 собран усилитель звуковой частоты. Высокочастотное напряжение с гетеродина подается на базу транзистора VT2. Когда ключ нажат, эмиттер этого транзистора соединен с общим проводом. В этом случае каскад на транзисторе VT2 представляет собой обычный усилитель, работающий в режиме класса С. Усиленный им сигнал через П-контур (L4C7C9) поступает на антенну. Конденсатор С8 образует с катушкой индуктивности L4 параллельный контур, настроенный на вторую гармонику.
Рабочая частота гетеродина стабилизирована кварцевым резонатором BQ1. Его частота основного резонанса должна соответствовать выходной частоте передатчика.
Использовать здесь рёзонаторы, работающие на гармониках, нельзя. Для диапазона 80 метров, в частности, подойдет недорогой резонатор на частоту 3,5685 МГц от цветных импортных телевизоров.
Гетеродин собран по схеме емкостной трехточки и имеет узел сдвига рабочей частоты при переходе с приема на передачу. Он необходим для обеспечения нормального слухового приема телеграфных сигналов корреспондента и должен быть около 800 Гц (точное значение некритично). Сдвиг рабочей частоты обеспечивается последовательным колебательным контуром C1L1, резонансная частота которого при среднем положении ротора подстроечного конденсатора С1 должка соответствовать частоте кварцевого резонатора BQ1.
Цепь сдвига частоты работает так. Когда ключ не нажат (режим приема, катод диода VD1 не соединен с общим проводом), рабочая частота гетеродина определяется как кварцевым резонатором, так и колебательным контуром L1C1. В зависимости от положения ротора подстроечного конденсатора она может быть выше или ниже частоты кварцевого резонатора. Когда ключ нажат (передача), катушка L1 будет зашунтирована диодом VD1. При .этом рабочая частота будет несколько выше частоты кварцевого резонатора из-за влияния конденсатора С1. Для надежного шунтирования катушки L1 диод VD1 открывается при передаче напряжением, которое падает на резисторе R3* (он подбирается экспериментально, но может быть и исключен).
Высокочастотное напряжение с гетеродина подается на базу транзистора VT2. Когда ключ нажат, эмиттер этого транзистора соединен с общим проводом. В этом случае каскад на транзисторе VT2 представляет собой обычный усилитель, работающий в режиме класса С. Усиленный им сигнал через П-контур (C7L4C9) поступает на антенну.
Конденсатор С8 образует с катушкой индуктивности L4 параллельный контур, настроенный на вторую гармонику рабочей частоты передатчика, и служит для уменьшения его побочных излучений. Поскольку выходная мощность передатчика не превышает 500 мВт, этот конденсатор можно исключить. Даже без него уровень побочных излучений передатчика будет меньше нормы.
Когда ключ не нажат, транзистор VT2 выполняет функции активного смесительного детектора. Сигнал с антенйы подается в цепь коллектора. Продетектированный сигнал звуковой частоты выделяется на цепочке R5C5 и поступает на усилитель звуковой частоты.
Для элементов, номиналы которых зависят от рабочей частоты, данные на схеме приведены для диапазона 80 метров. В диапазоне 40 метров конденсаторвг С7 и С9 должны иметь емкость 470 пФ, а в диапазоне 20 метров — 270 пФ. Индуктивность катушки L4 должна быть в этих случаях соответственно 1,1 и 0,6 мкГн.
Транзистор VT1 может быть любым высокочастотным малой мощности (КТ312, КТ315 и т. д.). Транзистор VT2 — КТ606 с любым буквенным индексом. Прямого аналога для микросхемы LM386 среди отечественных микросхем нет. Но здесь подойдет практически любой УЗЧ малой мощности на микросхеме, например, К174УН7 в стандартном включении или на операционном усилителе. Диоды VD1 и VD2 — любые высокочастотные кремниевые, например КД503 и им подобные. Подробнее этот трансивер описывается в [34].
Литература: А.П. Семьян. 500 схем для радиолюбителей (Радиостанции и трансиверы) СПб.: Наука и Техника, 2006. — 272 с.: ил.
Советы и доработки для QRP трансивера Микро-80
Я до сих пор получаю много писем с вопросами относительно «Микро-80» и постараюсь здесь осветить некоторые из них. Впервые схема «Микро-80» была опубликована в журнале “SPRAT” G-QRP Клуба больше, чем 10 лет назад, (рис.1) и неоднократно перепечатывалась в различных радиолюбительских изданиях.
Это был прототип хорошо известных радионаборов микротрансиверов “PIXIE-2” и “Tiny Tornado”. «Основа» этого микротрансивера — ВЧ транзистор средней мощности Q2, используемый как PA при передаче или смесителя для режима приема.
Обычный xtal генератор на одном транзисторе и простой усилитель звуковой частоты по схеме составного транзистора — дали мне шанс изготовить самый маленький по размерам, но действительно работающий CW микротрансивер. Печатная плата имеет размеры 35×50 мм, и это был рекорд миниатюризации в течение нескольких лет.
Сравнив схему микротрансивера “PIXIE-2”, Вы увидите тот же самый “Микро-80”, но два транзистора в усилителе НЧ заменены интегральной микросхемой LM386, только и всего.
Рис. 1. Принципиальная схема микротрансивера МИКРО-80.
Прежде всего, надо заметить, что “Микро-80” разработан в основном для диапазона 80 м. Многие эксперименты показали, что наилучшие результаты получаются именно на 80 м. Хотя некоторые экземпляры трансивера могут работать достаточно неплохо на 40, 30 и 20 м диапазонах. Но выходная мощность и чувствительность в режиме приема в диапазоне 20 м слишком низки.
Мои испытания с вариантом на 20 м дали приблизительно 25 uV чувствительность и 70 — 80 mW выходной мощности. Те же самые испытания с вариантом на 80 м дают больше, чем 300 mW на выходе и лучше, чем 5 uV чувствительности приемника. Качество CW-сигнала оставалось хорошим для любого варианта.
Относительно выходного/входного фильтра. Мне часто задают вопросы относительно используемого обычного параллельного фильтра. Почему не фильтр нижних частот? В ответе на этот вопрос теория отсутствует, одна только практика. Я пробовал разные типы фильтров, но лучшие результаты мне дал обычный параллельный фильтр с отводом от части индуктивности.
При этом получалась самая высокая выходная мощность без ухудшения параметров при приеме. Пробуйте сами разные варианты фильтров, пожалуйста, и вы в этом убедитесь!
Много вопросов относительно возможности перестройки по частоте. Жаль, что самая простая схема генератора исключает возможность сохранения высокой стабильности при перестройке по частоте с помощью переменной индуктивности или емкости. Нестабильность частоты может быть столь значительной, что связь станет невозможной.
Во-вторых, вы будете иметь большой частотный «сдвиг» между RX и TX, я пробовал — приблизительно 20- 30 кГц! Хороший единственный способ – это использовать кварцевый генератор с “уводом” частоты с помощью переменного конденсатора или переменной индуктивности (рис.2).
Рис. 2. VXO с переменным L и C.
Впрочем, желающие могут поэкспериментировать с перестраиваемым генератором, подключенным через хорошую «развязку». Такой «развязкой» может быть истоковый повторитель на полевом транзисторе типа КП303 или КП302. Мои эксперименты с эмиттерным повторителем на транзисторе КТ315 положительных результатов не дали, и я отказался от дальнейших усложнений схемы, поскольку главной целью было создать простейший работающий микротрансивер.
Где-то на страницах SPRAT мне попадался материал, где описывался вариант «увода» частоты кварца вверх и вниз с помощью одновременно последовательно включенных катушки индуктивности и КПЕ. К сожалению, все мои старания с подбором необходимой для этого индуктивности ни к чему не привели.
Конденсатор последовательно с xtal может дать Вам частотный сдвиг приблизительно 2-3 кГц вверх от основной частоты кварца, а индуктивность — 1,5- 2 кГц вниз. Обычно, я использую переменный конденсатор от 5 до 50 pF и могу сдвигать 14060 кГц xtal к 14070 кГц без проблем. Между прочим, этот метод дает мне, возможность использовать 20 м версию “Микро-80” для приема станций PSK31 на 14070 кГц.
Вы можете пробовать это также, и я уверен, что вы будете иметь большое удовольствие!
Следующий вопрос касается источника питания. «Микро-80», подобно другим приемникам прямого преобразования, имеет высокое усиление по звуковым частотам. И в связи с этим — очень высокую чувствительность для малейшего фона переменного тока от источника промышленной частоты.
Я сомневаюсь, что Вы сможете формировать источник питания самого высокого качества с импульсами тока меньше чем 5 uV! С любым сетевым блоком питания вы будете слышать фон переменного тока частотой 50-100 Гц в ваших наушниках. По схеме видно, что телефоны соединяются с «плюсом» источника питания непосредственно.
Так что рекомендую использовать батарею от 9 до 12 вт емкостью 1A/час. Я имел хорошие результаты, используя NiMn аккумулятор от переносного кассового аппарата. Такой аккумулятор мог работать на протяжении дня без подзарядки.
Для работы в автономных условиях я также использовал солнечные батареи совместно с аккумулятором (рис.3).
Рис. 3. Схема питания от солнечной батареии и Ni-Mn аккумуляторов.
Многие радиолюбители используют компьютер совместно с трансивером. Вариант простого подключения «Микро-80» к компьютеру показан на рис. 4.
Рис. 4. Схема подключения микротрансивера МИКРО-80 к компьютеру.
УНЧ микротрансивера соединяется со звуковой платой компьютера через конденсатор. При этом вместо наушников подключается резистивный эквивалент нагрузки. Также любой COM-порт компьютера подключается через транзисторный ключ к гнезду “CWKey” микротрансивера.
Имеется много программного обеспечения для приема и передачи Кода Морзе.
Я лично нашел очень удобным для этой цели программное обеспечение CW-GET и CW-TYPE UA9OSV. Это свободно распространяемые программы и их можно найти на www.qrz.ru в файловом архиве. Кстати, для приема PSK31 на «Микро-80» в диапазоне 20 м (14070 кГц) я использовал программу DigiPan.
К сожалению, невозможно использовать «Микро-80» для режима передачи PSK31!
Попробуйте столь простой микротрансивер в работе на QRPp, и вы получите массу удовольствия, я уверен.
Надеюсь, встретить Вас на QRP частотах!
73! de RV3GM/QRP Oleg V. Borodin. CQ-QRP, №1.
— QRPP Микротрансивер «Pixie-M» —
Этот микротрансивер с прямым преобразованием частоты предназначен для QRPP работы телеграфом на любительских диапазонах 20—80 метров. Выходная мощность трансивера— до 500 мВт.
Каскад на транзисторе VT1 — задающий генератор при передаче и гетеродин при приеме. Каскад на транзисторе VT2 — выходной каскад при передаче и смесительный детектор при приеме. При этом рабочая частота будет несколько выше частоты кварцевого резонатора из-за влияния конденсатора С1. Для надежного шунтит рования катушки L1 диод VD1 при передаче открывается напряжением, которое падает на резисторе R3 (подбирается экспериментально, может быть и исключен).
На микросхеме DA1 собран усилитель звуковой частоты. Высокочастотное напряжение с гетеродина подается на базу транзистора VT2. Когда ключ нажат, эмиттер этого транзистора соединен с общим проводом. В этом случае каскад на транзисторе VT2 представляет собой обычный усилитель, работающий в режиме класса С. Усиленный им сигнал через П-контур (L4C7C9) поступает на антенну. Конденсатор С8 образует с катушкой индуктивности L4 параллельный контур, настроенный на вторую гармонику.
Рабочая частота гетеродина стабилизирована кварцевым резонатором BQ1. Его частота основного резонанса должна соответствовать выходной частоте передатчика.
Использовать здесь резонаторы, работающие на гармониках, нельзя. Для диапазона 80 метров, в частности, подойдет недорогой резонатор на частоту 3,5685 МГц от цветных импортных телевизоров.
Гетеродин собран по схеме емкостной трехточки и имеет узел сдвига рабочей частоты при переходе с приема на передачу. Он необходим для обеспечения нормального слухового приема телеграфных сигналов корреспондента и должен быть около 800 Гц (точное значение не критично). Сдвиг рабочей частоты обеспечивается последовательным колебательным контуром C1L1, резонансная частота которого при среднем положении ротора подстроечного конденсатора С1 должка соответствовать частоте кварцевого резонатора BQ1.
Цепь сдвига частоты работает так. Когда ключ не нажат (режим приема, катод диода VD1 не соединен с общим проводом), рабочая частота гетеродина определяется как кварцевым резонатором, так и колебательным контуром L1C1. В зависимости от положения ротора подстроечного конденсатора она может быть выше или ниже частоты кварцевого резонатора. Когда ключ нажат (передача), катушка L1 будет зашунтирована диодом VD1. При .этом рабочая частота будет несколько выше частоты кварцевого резонатора из-за влияния конденсатора С1. Для надежного шунтирования катушки L1 диод VD1 открывается при передаче напряжением, которое падает на резисторе R3* (он подбирается экспериментально, но может быть и исключен).
Высокочастотное напряжение с гетеродина подается на базу транзистора VT2. Когда ключ нажат, эмиттер этого транзистора соединен с общим проводом. В этом случае каскад на транзисторе VT2 представляет собой обычный усилитель, работающий в режиме класса С. Усиленный им сигнал через П-контур (C7L4C9) поступает на антенну.
Конденсатор С8 образует с катушкой индуктивности L4 параллельный контур, настроенный на вторую гармонику рабочей частоты передатчика, и служит для уменьшения его побочных излучений. Поскольку выходная мощность передатчика не превышает 500 мВт , этот конденсатор можно исключить . Даже без него уровень побочных излучений передатчика будет меньше нормы.
Когда ключ не нажат, транзистор VT2 выполняет функции активного смесительного детектора. Сигнал с антенны подается в цепь коллектора. Продетектированный сигнал звуковой частоты выделяется на цепочке R5C5 и поступает на усилитель звуковой частоты.
Для элементов, номиналы которых зависят от рабочей частоты, данные на схеме приведены для диапазона 80 метров. В диапазоне 40 метров конденсаторов С7 и С9 должны иметь емкость 470 пФ, а в диапазоне 20 метров — 270 пФ. Индуктивность катушки L4 должна быть в этих случаях соответственно 1,1 и 0,6 мкГн.
Транзистор VT1 может быть любым высокочастотным малой мощности , например , КТ312, КТ315 и т. д. . Транзистор VT2 — КТ606 с любым буквенным индексом. Прямого аналога для микросхемы LM386 среди отечественных микросхем нет. Но здесь подойдет практически любой УЗЧ малой мощности на микросхеме, например, К174УН7 в стандартном включении или на операционном усилителе. Диоды VD1 и VD2 — любые высокочастотные кремниевые, например КД503 , КД521 , КД522 (1N4148 — импортный аналог) и им подобные .
QRPP Микротрансивер (20 — 80м ) — Радиостанции, трансиверы
Этот микротрансивер с прямым преобразованием частоты предназначен для QRPP работы телеграфом на любительских диапазонах 20—80 метров. Выходная мощность трансивера— до 500 мВт.Каскад на транзисторе VT1 — задающий генератор при передаче и гетеродин при приеме. Каскад на транзисторе VT2 — выходной каскад при передаче и смесительный детектор при приеме. При этом рабочая частота будет несколько выше частоты кварцевого резонатора из-за влияния конденсатора С1. Для надежного шунтит рования катушки L1 диод VD1 при передаче открывается напряжением, которое падает на резисторе R3 (подбирается экспериментально, может быть и исключен).
На микросхеме DA1 собран усилитель звуковой частоты. Высокочастотное напряжение с гетеродина подается на базу транзистора VT2. Когда ключ нажат, эмиттер этого транзистора соединен с общим проводом. В этом случае каскад на транзисторе VT2 представляет собой обычный усилитель, работающий в режиме класса С. Усиленный им сигнал через П-контур (L4C7C9) поступает на антенну. Конденсатор С8 образует с катушкой индуктивности L4 параллельный контур, настроенный на вторую гармонику.
Рабочая частота гетеродина стабилизирована кварцевым резонатором BQ1. Его частота основного резонанса должна соответствовать выходной частоте передатчика.
Использовать здесь рёзонаторы, работающие на гармониках, нельзя. Для диапазона 80 метров, в частности, подойдет недорогой резонатор на частоту 3,5685 МГц от цветных импортных телевизоров.
Гетеродин собран по схеме емкостной трехточки и имеет узел сдвига рабочей частоты при переходе с приема на передачу. Он необходим для обеспечения нормального слухового приема телеграфных сигналов корреспондента и должен быть около 800 Гц (точное значение некритично). Сдвиг рабочей частоты обеспечивается последовательным колебательным контуром C1L1, резонансная частота которого при среднем положении ротора подстроечного конденсатора С1 должка соответствовать частоте кварцевого резонатора BQ1.
Цепь сдвига частоты работает так. Когда ключ не нажат (режим приема, катод диода VD1 не соединен с общим проводом), рабочая частота гетеродина определяется как кварцевым резонатором, так и колебательным контуром L1C1. В зависимости от положения ротора подстроечного конденсатора она может быть выше или ниже частоты кварцевого резонатора. Когда ключ нажат (передача), катушка L1 будет зашунтирована диодом VD1. При .этом рабочая частота будет несколько выше частоты кварцевого резонатора из-за влияния конденсатора С1. Для надежного шунтирования катушки L1 диод VD1 открывается при передаче напряжением, которое падает на резисторе R3* (он подбирается экспериментально, но может быть и исключен).
Высокочастотное напряжение с гетеродина подается на базу транзистора VT2. Когда ключ нажат, эмиттер этого транзистора соединен с общим проводом. В этом случае каскад на транзисторе VT2 представляет собой обычный усилитель, работающий в режиме класса С. Усиленный им сигнал через П-контур (C7L4C9) поступает на антенну.
Конденсатор С8 образует с катушкой индуктивности L4 параллельный контур, настроенный на вторую гармонику рабочей частоты передатчика, и служит для уменьшения его побочных излучений. Поскольку выходная мощность передатчика не превышает 500 мВт, этот конденсатор можно исключить. Даже без него уровень побочных излучений передатчика будет меньше нормы.
Когда ключ не нажат, транзистор VT2 выполняет функции активного смесительного детектора. Сигнал с антенйы подается в цепь коллектора. Продетектированный сигнал звуковой частоты выделяется на цепочке R5C5 и поступает на усилитель звуковой частоты.
Для элементов, номиналы которых зависят от рабочей частоты, данные на схеме приведены для диапазона 80 метров. В диапазоне 40 метров конденсаторвг С7 и С9 должны иметь емкость 470 пФ, а в диапазоне 20 метров — 270 пФ. Индуктивность катушки L4 должна быть в этих случаях соответственно 1,1 и 0,6 мкГн.
Транзистор VT1 может быть любым высокочастотным малой мощности (КТ312, КТ315 и т. д.). Транзистор VT2 — КТ606 с любым буквенным индексом. Прямого аналога для микросхемы LM386 среди отечественных микросхем нет. Но здесь подойдет практически любой УЗЧ малой мощности на микросхеме, например, К174УН7 в стандартном включении или на операционном усилителе. Диоды VD1 и VD2 — любые высокочастотные кремниевые, например КД503 и им подобные. Подробнее этот трансивер описывается в [34].
Литература:
А.П. Семьян
500 схем для радиолюбителей (Радиостанции и трансиверы)
СПб.: Наука и Техника, 2006. — 272 с.: ил.
Поделитесь записью в своих социальных сетях!
При копировании материала обратная ссылка на наш сайт обязательна!
Микротрансивер «Микро-80»: старое и новое
john 16 января, 2013 — 14:40
Я до сих пор получаю много писем с вопросами относительно «Микро-80» и постараюсь здесь осветить некоторые из них. Впервые схема «Микро-80» была опубликована в журнале “SPRAT” G-QRP Клуба больше, чем 10 лет назад, (рис.1) и неоднократно перепечатывалась в различных радиолюбительских изданиях. Это был прототип хорошо известных радионаборов микротрансиверов “PIXIE-2” и “Tiny Tornado”. «Основа» этого микротрансивера — ВЧ транзистор средней мощности Q2, используемый как PA при передаче или смесителя для режима приема. Обычный xtal генератор на одном транзисторе и простой усилитель звуковой частоты по схеме составного транзистора — дали мне шанс изготовить самый маленький по размерам, но действительно работающий CW микротрансивер. Печатная плата имеет размеры 35×50 мм, и это был рекорд миниатюризации в течение нескольких лет. Сравнив схему микротрансивера “PIXIE-2”, Вы увидите тот же самый “Микро-80”, но два транзистора в усилителе НЧ заменены интегральной микросхемой LM386, только и всего.
Прежде всего, надо заметить, что “Микро-80” разработан в основном для диапазона 80 м. Многие эксперименты показали, что наилучшие результаты получаются именно на 80 м. Хотя некоторые экземпляры трансивера могут работать достаточно неплохо на 40, 30 и 20 м диапазонах. Но выходная мощность и чувствительность в режиме приема в диапазоне 20 м слишком низки. Мои испытания с вариантом на 20 м дали приблизительно 25 uV чувствительность и 70 — 80 mW выходной мощности. Те же самые испытания с вариантом на 80 м дают больше, чем 300 mW на выходе и лучше, чем 5 uV чувствительности приемника. Качество CW-сигнала оставалось хорошим для любого варианта.
Относительно выходного/входного фильтра. Мне часто задают вопросы относительно используемого обычного параллельного фильтра. Почему не фильтр нижних частот? В ответе на этот вопрос теория отсутствует, одна только практика. Я пробовал разные типы фильтров, но лучшие результаты мне дал обычный параллельный фильтр с отводом от части индуктивности. При этом получалась самая высокая выходная мощность без ухудшения параметров при приеме. Пробуйте сами разные варианты фильтров, пожалуйста, и вы в этом убедитесь!
Много вопросов относительно возможности перестройки по частоте. Жаль, что самая простая схема генератора исключает возможность сохранения высокой стабильности при перестройке по частоте с помощью переменной индуктивности или емкости. Нестабильность частоты может быть столь значительной, что связь станет невозможной. Во-вторых, вы будете иметь большой частотный «сдвиг» между RX и TX, я пробовал — приблизительно 20- 30 кГц! Хороший единственный способ – это использовать кварцевый генератор с “уводом” частоты с помощью переменного конденсатора или переменной индуктивности (рис.2).
Впрочем, желающие могут поэкспериментировать с перестраиваемым генератором, подключенным через хорошую «развязку». Такой «развязкой» может быть истоковый повторитель на полевом транзисторе типа КП303 или КП302. Мои эксперименты с эмиттерным повторителем на транзисторе КТ315 положительных результатов не дали, и я отказался от дальнейших усложнений схемы, поскольку главной целью было создать простейший работающий микротрансивер.
Где-то на страницах SPRAT мне попадался материал, где описывался вариант «увода» частоты кварца вверх и вниз с помощью одновременно последовательно включенных катушки индуктивности и КПЕ. К сожалению, все мои старания с подбором необходимой для этого индуктивности ни к чему не привели. Конденсатор последовательно с xtal может дать Вам частотный сдвиг приблизительно 2-3 кГц вверх от основной частоты кварца, а индуктивность — 1,5- 2 кГц вниз. Обычно, я использую переменный конденсатор от 5 до 50 pF и могу сдвигать 14060 кГц xtal к 14070 кГц без проблем. Между прочим, этот метод дает мне, возможность использовать 20 м версию “Микро-80” для приема станций PSK31 на 14070 кГц. Вы можете пробовать это также, и я уверен, что вы будете иметь большое удовольствие!
Следующий вопрос касается источника питания. «Микро-80», подобно другим приемникам прямого преобразования, имеет высокое усиление по звуковым частотам. И в связи с этим — очень высокую чувствительность для малейшего фона переменного тока от источника промышленной частоты. Я сомневаюсь, что Вы сможете формировать источник питания самого высокого качества с импульсами тока меньше чем 5 uV! С любым сетевым блоком питания вы будете слышать фон переменного тока частотой 50-100 Гц в ваших наушниках. По схеме видно, что телефоны соединяются с «плюсом» источника питания непосредственно. Так что рекомендую использовать батарею от 9 до 12 вт емкостью 1 A/час. Я имел хорошие результаты, используя NiMn аккумулятор от переносного кассового аппарата. Такой аккумулятор мог работать на протяжении дня без подзарядки. Для работы в автономных условиях я также использовал солнечные батареи совместно с аккумулятором (рис.3).
Многие радиолюбители используют компьютер совместно с трансивером. Вариант простого подключения «Микро-80» к компьютеру показан на рис. 4.
УНЧ микротрансивера соединяется со звуковой платой компьютера через конденсатор. При этом вместо наушников подключается резистивный эквивалент нагрузки. Также любой COM-порт компьютера подключается через транзисторный ключ к гнезду “CWKey” микротрансивера. Имеется много программного обеспечения для приема и передачи Кода Морзе. Я лично нашел очень удобным для этой цели программное обеспечение CW-GET и CW-TYPE UA9OSV. Это свободно распространяемые программы и их можно найти на www.qrz.ru в файловом архиве. Кстати, для приема PSK31 на «Микро-80» в диапазоне 20 м (14070 кГц) я использовал программу DigiPan. К сожалению, невозможно использовать «Микро-80» для режима передачи PSK31!
Попробуйте столь простой микротрансивер в работе на QRPp, и вы получите массу удовольствия, я уверен.
Надеюсь, встретить Вас на QRP частотах!
73! de RV3GM/QRP Oleg V. Borodin
«CQ-QRP», №1
CW Micro Transceiver. Телеграфный микротрансивер. Продолжение. / Блог им. Markony / Мтааламу
Телеграфный микротрансивер.Наступающему «Дню Победы» и прошедшему «Дню Радио» посвящается.
Начало смотри:
www.mtaalamu.ru/blog/869.html
www.mtaalamu.ru/blog/871.html
www.mtaalamu.ru/blog/877.html
Интересно сравнить как ушел прогресс элементной базы на примере моей штуковины и той техники, которая применялась в войну.
Вот например у нас были радиостанции РБМ-1 ( см. ниже )
На штырь — между ними не более 7 км. телефон и 10 км. Телеграф (на штырь 1,8 метра). На диполь пол-волны удавались связи (при прохождении) до 750 км.
Выходная мощность примерно 1,5 Вт. Вес вместе с батареями ( 2 ящика по 20 кг каждый )= 40 кг.(примерно). На картинке нет такого же по габаритам ящика питания.
Вот американская рация.
Вот английская шпионская станция ( без источника питания ).
Вот и моя цацка примерно как РБМ-1 по характеристикам.
Общий вид комплекта CW Micro Transceiver показан ниже.
Вес моего комплекта целиком определяется весом аккумулятора
(от 0,5 до 1,5 Кг.)
CW Micro Transceiver выполнен в виде утолщенного телеграфного ключа.
Габариты радиостанции стали такие маленькие за счет того, что оба высокочастотных транзистора используются как при приеме, так и при передаче (трансиверная схема).
Принципиальная электрическая схема приемника основана на прямом преобразовании сигналов смесителем ключевого типа, собранном на мощном транзисторе КТ 603 ( или КТ 608 ). Сигнал из антенны поступает через конденсатор 6800 пикофарад на единственный колебательный контур с отводами через 4 и 5 витков для согласования с входным/выходным сопротивлением приемника/передатчика.
При приеме выходной транзистор представляет из себя ключевой смеситель, нагрузкой которого являются конденсатор, резистор и дроссель 100 мкгн включенные на входе усилителя низкой частоты. Усилитель низкой частоты, собранный на транзисторах КТ3102 и КТ 315 имеет усиление от 5000 до 10000 по напряжению и усиливает низкочастотные биения между входной частотой принятого сигнала и напряжением управления, поступающем на базу мощного транзистора КТ 603 с задающего генератора. Задающий генератор собран по схеме «емкостная трехточка» на транзисторе КТ 315. Схема генератора изменяет свою мощность при переходе с приема на передачу. При приеме — последовательно с сопротивлением 240 ом ( в эмиттере КТ 315 ) включен резистор 6,8 ком, который необходимо подобрать по максимальной чувствительности приемника.
Необходимо оптимальное соотношение между управляющим сигналом на базе мощного транзистора КТ 603 (или КТ 608 ) и шумами приемника при приеме самых слабых сигналов. Поскольку при такой простой схеме задающего генератора невозможно обеспечить хорошую стабильность частоты, задающий генератор стабилизирован кварцем.
При приеме переключается мощность задающего генератора и происходит небольшой сдвиг по частоте ( даже кварца ) примерно на 400 — 900 Герц.
Именно эта частота тона и будет слышна в наушниках при применении одинаковых кварцев в паре таких радиостанций.
Резисторы могут быть любого типа, рассчитанные на рассеиваемую мощность не менее 0,25 Вт. Подстроечный сердечник катушки индуктивности виден на фото.
На катушку индуктивности следует обратить особое внимание, так как от ее качества зависит очень многое — чувствительность приемника, мощность на выходе передатчика. Лучше использовать каркас от катушек такой же как на фото.
Провод ПЭЛ ( или ПЭВ ) 0,35… 0,5 мм. Дроссели мотают проводом любой марки ( 50… 100 витков ) на сердечниках 600 НН, от контуров промежуточной частоты стоявших в приемниках средневолнового диапазона. Лучше их намотать проводом ПЭЛШО диаметром 0,3…0,4 мм. Еще лучше на ферритовых колечках 600 НН.
Корпус рации изготовлен из корпуса бумажного конденсатора 4 Мкф на 600 вольт. Конденсатор надрезается со стороны выводов, сливается трансформаторное масло и вынимается бумажный бутерброд. Промываем внутри спиртом или ацетоном. Сверлим крепежные отверстия для ключа и отверстия для выводов Антенна, Питание ( плюс 12 в), Заземление (минус 12 в). Корпус готов.
Кварцы нашел миниатюрные, поэтому поставил переключатель каналов.
Напоминаю, что согласно принципам прямого преобразования на приеме ( на 2-ух кварцах ) мы имеем 4-е канала приема: 1=F1+500 Гц. 2=F1-500 Гц. 3=F2+500 Гц. 4=F2-500 Гц. Возможна перестройка частоты в небольших пределах (ок. 3 кГц), для этого последовательно с кварцевым резонатором ( снизу по схеме ) надо подключить КПЕ 5-50 пф.
CW-Полудуплекс: при нажатии на тел.ключ — передача, при отпускании — прием. Hежелательны длительные нажатия на ключ (>10сек), перегрев транзистора Т2, лучше использовать радиатор, хотя бы небольшой на шляпку Т2.
Представте — принцип, позволивший так уменьшить габариты радиостанции, был заложен в 1913 г. ( Мейснер и Роунд — первые«синхродины» для телеграфных сигналов на ламповом триоде).
Режимы работы транзисторов уточняют подбором резисторов. Напряжение на коллекторе транзистора УНЧ должно составлять не менее половины напряжения питания 5…6 В. Частоту гетеродина проверяют с помощью гетеродинного волномера или приемника на таком же принципе. Затем необходимо подобрать оптимальную мощность генератора на КТ 315. Для этого на приемник принимают генератор на ту-же частоту или какую-либо станцию ( если повезет ) и подбирают резистор 6,8 ком ( см. выше ) по качеству приема. При подборе легко заметить, что уровень сигнала принимаемой станции увеличивается, поскольку увеличивается напряжение, поступающее от гетеродина. Одновременно возрастают и шумы на выходе приемника, создаваемые смесителем. Вначале этот шум растет медленнее, чем сигнал радиостанции, и отношение сигнал/шум увеличивается. Затем возрастание уровня полезного сигнала прекращается, дальнейшее увеличение мощности приводит лишь к ухудшению отношения сигнал/шум. Настройку контура L1C1 в резонанс с частотой принимаемого сигнала и уточнение мест отводов в катушке L1 производят по максимуму выходного напряжения при передаче сигнала. К сожалению при применении случайных антенн и при плохой экранировке может прослушиваться фон переменного тока. Наиболее часто он вызывается наводками напряжения гетеродина на провода антенны и питания. Для борьбы с фоном снижение антенны следует выполнять коаксиальным кабелем. При монтаже надо обращать внимание на качество экранировки, а сам трансивер размещать в металлическом корпусе.
Я разместил плату на дюралевом шасси и прикрепил к шасси лицевую панель (смотри вверху), которая соединяется с корпусом гибкой пружиной, обеспечивая надежный контакт с корпусом. Получился хороший экран. Однако без правильного заземления (или противовеса антенны) фон все-таки будет.
Если трансивер питается от сети переменного тока через выпрямитель, напряжение на выходе последнего должно иметь малый коэффициент пульсаций. Налаживание трансивера рекомендуется производить при его питании от аккумулятора или батареи напряжением 9,5 — 12,5 В.
Хорошо налаженный трансивер имеет чувствительность и избирательность, сравнимые с аналогичными параметрами связных супергетеродинных приемников.
При испытании данного трансивера на приеме на наружную антенну 2,5 метра и хорошее заземление — были приняты сигналы многих любительских станций 40 М. диапазона.
Напоминаю — этот трансивер не годится для приема широковещательных радиостанций.
Чувствительность трансивера не менее 5 мкв.
Мощность в антенне не менее 0,25 Вт ( подводимая не менее менее 1 Ватта).
Энергоемкость батарей желательно иметь не менее 1 Ач.
Всех с праздниками !
