описание, характеристики, принцип работы, применение

Сверхрегенеративный приемник используется в течение многих десятков лет, особенно на УКВ и УВЧ, где он мог предложить простоту схемы и относительно высокий уровень производительности. Этот детектор был популярен в своей версии вакуумной трубки впервые дни приема ОВЧ в конце 1950-х — начале 60-х годов. После этого он применялся в простых схемах транзисторной версии. Такая конструкция была причиной шипящего звука, издаваемого радиостанциями CB 27 МГц. В наши дни суперрегенеративное радио уже не так популярно, хотя есть несколько приложений, по-прежнему интересных современникам.

История радио

Историю развития сверхрегенеративного приемника можно проследить от самых первых дней его изобретения. В 1901 году Реджинальд Фессенден в своем приемнике для выпрямляющего кристаллического детектора применил немодулированный синусоидальный радиосигнал на частоте, смещенной от несущего радиоволнового носителя и от антенны.

Позже, в годы Первой мировой войны, радиолюбители стали пользоваться преимуществами радиотехнологий, которые обеспечивали достаточное качество и чувствительность передачи. Инженер Люсьен Леви во Франции, Уолтер Шоттки в Германии и, наконец, человек, которому приписывается техника супергетеродина, Эдвин Армстронг, решили проблему избирательности и построили первое рабочее сверхрегенеративное радио.

Оно было изобретено в эпоху, когда радиотехника была очень простой, а сверхрегенеративному приемнику не хватало тех возможностей, которые сегодня считаться само собой разумеющимися. Супергетеродинный радиоприемник (супергетеродин) в полном наименовании — сверхзвуковой гетеродинный беспроводной приемник, стал важным шагом по пути вперед в развитии науки и техники, хотя изначально он не был широкого использования, потому что вмещал в себя много клапанов, труб и прочих громоздких деталей. И к тому же в то время радио было очень дорогим удовольствием.

Основы супер ресивера

Сверхрегенеративный приемник основан на простом регенеративном радио. Он использует вторую частоту колебаний в цикле регенерации, которая прерывает или гасит основные колебания частоты. Гашение колебаний обычно работает на частотах выше звукового диапазона, например, от 25 кГц до 100 кГц. При работе цепь имеет положительную обратную связь, поэтому даже небольшое количество шума приведет к колебанию системы.

Выход радиочастотного усилителя в приемнике имеет положительную обратную связь, т.е. часть выходного сигнала подается обратно на вход в фазе. Любой присутствующий сигнал будет неоднократно усиливаться, и это может привести к усилению уровня сигнала в тысячу раз и даже более. Несмотря на то что усиление фиксировано, можно достичь уровня, приближающегося к бесконечности, используя такие методы обратной связи, как схема с точкой колебания у сверхрегенеративного приемника на батарейных радиолампах.

Регенерация вводит отрицательное сопротивление в цепь, и это означает, что общее положительное сопротивление уменьшается. И, кроме того, с ростом усиления увеличивается избирательность схемы. Когда схема работает с обратной связью, так что генератор работает достаточно в области колебаний, возникает вторичное низкочастотное колебание. Оно разрушает частоту высокочастотного колебания.

Концепция была первоначально обнаружена Эдвином Армстронгом, который придумал термин «супервосстановление». И этот тип радио называется сверхрегенеративным приемником на лампах. Такая схема использовалась во всех формах радио от отечественных радиовещательных радиостанций до телевизоров, высокоточных тюнеров, профессиональных радиостанций связи, спутниковых базовых станций и многих других. Практически все широковещательные радиоприемники, а также телевизоры, коротковолновые приемники и коммерческие радиоприемники использовали в качестве основы для работы принцип супергетеродина.

Преимущества передатчика

Супергетеродинное радио имеет ряд преимуществ перед другими формами радио. В результате своих преимуществ сверхрегенеративный приемник на транзисторах остался одним из передовых методов, используемых в радиотехнологии. И несмотря на то что сегодня на передний план выходят другие методы, супрет-приемник по-прежнему очень широко используется с учетом функций, которые он может предложить:

1. Замыкание селективности. Одним из основных преимуществ приемника является близость к избирательности, которую он может предложить.
2. Используя фильтры с фиксированной частотой, он может обеспечить качественное отключение соседнего канала.
3. Возможность приема нескольких режимов.
4. Благодаря топологии эта технология приемника может включать в себя множество различных типов демодуляторов, которые легко подбираются с учетом требований.
5. Получают очень высокочастотные сигналы.

Тот факт, что сверхрегенеративный приемник на полевом транзисторе использует технологию смешивания, означает, что большая часть обработки приемника выполняется на более низких частотах, предоставляя себе возможность получения высокочастотных сигналов. Эти и многие другие преимущества означают, что приемник был востребован не только с началом радиофикации, но и останется таким же еще на многие годы.

Сверхрегенеративный приемник на полевом транзисторе

Давайте разберемся. Принцип работы сверхрегенеративного приемника заключается в следующем.

Сигнал, который поднимается антенной, проходит в приемник и поступает в микшер. Другой локально сгенерированный сигнал, часто называемый локальным генератором, подается в другой порт микшера и два сигнала смешиваются. В результате новый сигнал генерируется на суммарной и разностной частотах.

Выход передается в так называемую промежуточную частоту, где сигнал усиливается и фильтруется. Любой из преобразованных сигналов, которые попадают в полосу пропускания фильтра, может проходить через фильтр, и они также будут усиливаться ступенями усилителя. Сигналы, которые выходят за пределы полосы пропускания фильтра, будут отклонены.

Настройка приемника выполняется просто путем изменения частоты локального генератора. Это изменяет частоту входящего сигнала, сигналы преобразуются и могут проходить через фильтр.

Настройка сверхрегенеративного приемника

Хотя она и более сложная, чем у некоторых других видов радиоприемников, но обладает преимуществом с точки зрения производительности и избирательности. Таким образом, настройка способна удалять нежелательные сигналы более эффективно, чем другие настройки TRF (Tuned Radio Frequency) или радиостанции, которые использовались в первые дни радио.

Основная концепция и теория, лежащие в основе супергетеродинного радио, включают процесс смешивания. Это позволяет передавать сигналы с одной частоты на другую. Входную частоту часто называют ВЧ-входом, тогда как локально генерируемый сигнал генератора называется локальным генератором, а выходная частота называется промежуточной частотой, так как она находится между ВЧ и аудиочастотами.

Блок-схема базового сверхрегенеративного приемника на одном транзисторе такова. В смесителе мгновенная амплитуда двух входных сигналов (f1 и f2) умножается, что приводит к сигналам на выходе частот (f1 + f2) и (f1 — f2). Это позволяет передавать входящую частоту до фиксированной частоты, где ее можно эффективно фильтровать. Изменение частоты локального генератора позволяет настроить приемник на разные частоты. Сигналы на двух разных частотах могут поступать на промежуточные этапы.

Тюнинг RF удаляет один и принимает другой. Когда присутствуют сигналы, они могут вызывать нежелательные помехи, маскируя требуемые сигналы, если они появляются одновременно в промежуточной частотной секции. Часто в недорогих радиостанциях гармоники локального осциллятора могут отслеживать на разных частотах, что приводит к изменению гетеродинов при настройке приемника.

Общая блок-схема сверхрегенеративного приемника на одном транзисторе показывает основные блоки, которые могут использоваться в приемнике. В более сложных радиостанциях на базовую блок-диаграмму добавятся дополнительные для демодуляторов.

К тому же некоторые сверхгетеродинные радиостанции могут иметь два или более преобразования, чтобы обеспечить повышенную производительность, для улучшения функционирования элементов схемы, можно использовать два или даже три преобразования.

Где:

• тюнинг-колпачок — это переменная 15pF;
• индуктор «L» представляет собой не что иное, как 2-дюймовую металлическую проволоку No 20, изогнутую в форме «U».

FM-радиостанции (88-108 МГц) нуждаются в большей индуктивности, а нижняя половина полосы (приблизительно 109-130 МГц) потребует меньше, так как она выше FM-диапазона.

Автоматическое управление усилением 27МГц

Считается, что сверхрегенеративный приемник на 27 МГц вырос из потребности военного времени в очень простом одноразовом устройстве с высоким коэффициентом усиления положительной обратной связи. Решением этого было позволить колебаниям настроенной частоты альтернативно расти и подавляться под управлением второго (гасящего) генератора, работающего на более низкой радиочастоте. Положительная обратная связь вводилась переменным потенциометром, который использовался следующим образом.

Сигнал будет увеличиваться в объеме до тех пор, пока радиочастотный усилитель не начнет колебаться. Идея заключалась в том, чтобы отменить контроль, пока колебание не прекратится. Однако обычно существовал значительный гистерезис между положением и эффектом. Повышение производительности могло быть достигнуто только в том случае, если продвижение было остановлено незадолго до начала колебаний, что требовало навыков и терпения.

В этом устройстве настраиваемый усилитель начинает колебаться в течение полупериода формы сигнала осциллятора. Во время «включения» части цикла гашения, колебания настроенного усилителя растут экспоненциально от шумов схемы. Время достижения этих колебаний до полной амплитуды пропорционально значению Q настроенной схемы. Поэтому, в зависимости от частоты генератора гашения, колебания частоты сигнала могут доходить до полной амплитуды (логарифмический режим) или быть свернуты (линейный режим).

Для радиоуправления моделями использовались три основных типа сверхрегенеративного приемника на 27 МГц: приемник жесткого клапана, приемник мягкого клапана и приемник на основе транзисторов.

Типичная схема приемника жесткого клапана показана на рисунке.

Радиосхема для диапазона 25-150 МГц

В этой схеме сверхрегенеративный приемник на диапазоне 25 150 мгц аналогичен принципиальной схеме MFJ-8100.

Первая ступень основана на транзисторе FET, подключенном к общей конфигурации затвора. Стадия радиочастотного усилителя предотвращает радиочастотное излучение от антенны в обеих цепях. Суперрегенеративный детектор основан на транзисторе, подключенном к общей конфигурации затвора. С помощью триммера регулируется коэффициент усиления обратной связи до точки, где потенциометр обеспечивает плавное управление регенерацией.

Частотный диапазон этого приемника составляет от 100 МГц до 150 МГц. Его чувствительность составляет менее 1 мкВ. Катушки намотаны на съемную оправу диаметром 12 мм. Конечно, регенераторы и супер регенераторы не являются будущим радиолюбителей, но у них все еще есть место под солнцем.

Устройство передачи 315МГц

Тут представлен современный 315 RF супер восстановительный модуль передатчик + приемник.

Он обеспечивает очень экономичное беспроводное решение с максимальной скоростью передачи данных до 4 Кбит/с. И может использоваться, как пульт дистанционного управления, электрические двери, двери затвора, окна, разъем дистанционного управления, дистанционное управление светодиодом, стереосистемой пульта дистанционного управления и системами сигнализации.

Особенности:

• дальность передачи> 500 м;
• чувствительность -103 дБ, в открытых областях, поскольку он работает с методом амплитудной модуляции, чувствительность к шуму выше;
• рабочая частота: 315,92 МГц;
• рабочая температура: от -10 градусов до +70 градусов;
• мощность передачи: 25 мВт;
• размер приемника: 30 * 14 * 7 мм Размер передатчика: 19 * 19 мм.

Ламповый ISM 433 МГц

Сверхрегенеративный приемник на лампах потребляет менее 1 мВт и работает в бесконтактной 433 МГц промышленной, научной и медицинской сети. В своей простейшей форме суперрегенеративный приемник содержит радиочастотный генератор, который периодически включает и выключает «сигнал гашения» или низкочастотный сигнал. Когда сигнал гашения переключается на генератор, колебания начинают нарастать с экспоненциально растущей оболочкой. Применение внешнего сигнала на номинальной частоте генератора ускоряет рост огибающей этих колебаний. Таким образом, рабочий цикл амплитуды погашенного осциллятора изменяется пропорционально амплитуде приложенного радиосигнала.

В сверхрегенеративном детекторе приход сигнала начинает радиочастотные колебания раньше, чем при отсутствии сигнала. Суперрегенеративный детектор может принимать сигналы АМ и хорошо подходит для обнаружения сигналов данных OOK (on/off-keyed). Суперрегенеративный детектор представляет собой систему дискредитированных данных, т. е. каждый период отсчитывает и усиливает радиочастотный сигнал. Чтобы точно восстановить исходную модуляцию, генератор подавления должен работать на частоте, несколько превышающей самую высокую частоту в исходном модулирующем сигнале. Добавление детектора огибающей, за которым следует фильтр нижних частот, улучшает демодуляцию AM.

Сердце приемника содержит обычный LC-генератор, сконфигурированный Colpitts, работающий на частоте, определяемой серийным резонансом L1, L2, C1, C2 и С3. При выключении устройства ток смещения Q1 гасит генератор. Каскадный транзистор Q2 и Q3 образует усилитель антенны, который улучшает показатель шума приемника и обеспечивает некоторую радиочастотную развязку между генератором и антенной. Для экономии энергии усилитель работает только при росте колебаний.

Схема сверхрегенеративного УКВ

Приемник состоит из транзистора 2N2369, окруженного пятнадцатью компонентами, которые совместно являются высокочастотной частью. Эта сборка является сердцем приемника. Она обеспечивает как усиление HF, так и демодуляцию. Конфигурированная схема, установленная в коллекторе транзистора, позволяет выбирать частоту.

Реакционный набор использовался очень рано в короткой волне радиолокаторами трубки. Затем он был найден в знаменитых «трех транзисторах» в режиме разговора 60-х годов. Многие приемники с дистанционным управлением 433 МГц все еще используют его. Оба этапа на BC337 являются низкочастотными усилителями, последний из которых обеспечивает питание для наушников или небольшой громкоговоритель. Регулируемое сопротивление 22 кОм регулирует поляризацию транзистора 2N2369, чтобы получить наилучшую точку реакции, сочетающую чувствительность и низкое искажение, избегая при этом колебания, которое блокирует его работу.

Звуковая частота восстанавливается через резистор 4,7 кОм, затем проходит через фильтр нижних частот, что исключает высокочастотное переключение реакции. Первый транзистор BC337 обеспечивает предварительное усиление BF. Конденсатор 4,7 нФ, расположенный между его коллектором и его базой, действует, как фильтр нижних частот, исключая высокочастотный остаток и ограничивая максимумы. Сопротивление 10 кОм регулирует усиление последней ступени и, следовательно, громкость.

Сборка радио своими руками

Для сверхрегенеративного приемника 315 МГц своими руками все компоненты должны быть установлены на печатной плате и дорожки выполнены с помощью резака. Широкий план заземления незаменим для (электрической) устойчивости сборки. Чтобы облегчить копирование на меди, печатают фотографию схемы, помещают ее на пластину и, с указанием точки, отмечают концы дорожек на листе. После проверки изоляции дорожек на омметре проводка выполняется в соответствии с диаграммой.

Компоненты схемы легко приобрести в радиомагазинах или онлайн. Нужен динамик 50 или 100 Ом. Также можно использовать 8-омный громкоговоритель, помещая трансформатор с понижающим сопротивлением, установленный на большую часть старых транзисторных станций, или подключить 8-омный динамик, но уровень звука при этом будет ниже. Сборка должна оставаться компактной с хорошим планом заземления. Не следует забывать, что провода и соединения имеют эффект самодействия на высоких частотах. Катушка хорды имеет 5 оборотов провода 0,8 мм (проводка проводной телефонной связи). Соединение конденсатора производят последовательно с антенной на втором повороте сверху.

Антенна состоит из одного куска жесткой проволоки (1,5 мм2) длиной около двадцати сантиметров. Не нужно делать больше, «четверть волны» нарушит реакцию. Требуется разместить конденсатор 1 nF развязки. Дроссельная катушка (высокочастотная блокировка) имеет тип VK200. Если радиолюбитель не может найти ее, можете сделать три или четыре витка проволоки в небольшой ферритовой трубке. А конкретную схему сборки можно выбрать по своему вкусу и в соответствии с монтажной схемой.

Правильное включение схемы

Порядок установки сверхрегенеративных приемников УКВ:

1. Включить цепь. Ток питания составляет около тридцати миллиампер.
2. Повернуть правый регулируемый резистор (громкость) полностью против часовой стрелки.
3. Затем нужно услышать шум в наушниках или динамике. Если это не так, повернуть регулируемое сопротивление, пока не появится звучание.
4. Улучшить настройку на эмиссию среднего уровня, чтобы получить хорошую чувствительность с минимальным искажением.
5. Чтобы убрать высокие шумы, нужно уменьшить антенну.

Схема сверхрегенеративного приемника на 144 мГц.

Меры предосторожности: поскольку установка излучает помехи, не нужно использовать ее вблизи другого приемника.

Сверхрегенеративный приемник

При построении схем радиоприемников для диапазона СВ (27 МГц), выделенного для личной радиосвязи, наибольший интерес представляют схемные решения, позволяющие создать простые и относительно миниатюрные устройства. Этим критериям отвечают конструкции АМ – приемников, построенных на основе сверхрегенеративных схем. Сверхрегенеративный приемник отличается сравнительной простотой и относительно высокой чувствительностью. К недостаткам данных схем необходимо отнести низкую избирательность и повышенный уровень шумов при отсутствии полезного сигнала и при перестройке на частоты радиостанций.

Пример схемы сверхрегенеративного приемника амплитудной модуляцией на 27 МГц с каскадом УВЧ на одном транзисторе представлен на рисунке 1.

На транзиторе VT1 в схеме сверхрегенеративного приемника собран апериодический усилитель ВЧ, по схеме с общим эмиттером. Этот каскад увеличивает чувствительность приемника и уменьшает побочное излучение от каскада сверхрегенератора .

На транзиторе VT2 собран собственно сверхрегенератор, в коллекторную нагрузку которого включен колебательный контур L1 C6, настроенный на частоту приема. Фильтр в эмиттерной цепи С7 R8 C10 пропускает только никочастотную составляющую полезного сигнала. Далее сигнал НЧ подается на регулятор громкости R10, а с регулятора на усилитель низкой частоты на микросхеме К174УН4.

Детали

Транзисторы КТ368Б можно заменить на ГТ311, КТ316 и другие аналогичные.

Катушка L1 имеет 8 витков провода ПЭВ 0,5 на каркасе диаметром 7 мм с подстроечным ферритовым сердечником.

Дроссель Др1 типа Д 0,1 имеет 20 мкГн, можно также использовать дроссель, выполненный на резисторе 100 кОм и содержащий 200 витков провода ПЭВ 0,1.

Конденсаторы КЛС, КМ, КД, оксидные К53-14, К53-29 и др.

Резисторы МЛТ 0,125 или 0,25.

Настройка

Для достижения максимальной чувствительности сверхрегенеративного приемника подстроить резистор R6. Точная настройка на частоту принимаемого сигнала производится сердечником катушки L1. При отсутствии принимаемого сигнала, на УНЧ слышится шум, напоминающий шум примуса, а при появлении полезного сигнала на входе сверхрегенератора, шум исчезает, что говорит о его точной настройке на радиостанцию.

В схеме сверхрегенеративного приемника вместо каскада УНЧ на микросхеме К174УН4 можно применить УНЧ на другой элементной базе, в зависимости от конкретных поставленных задач.

По материалам книги:

Рудометов Е.А., Рудометов В.Е.

«Электронные устройства двойного применения».

М.:ООО Фирма «Издательство АСТ»;С-Петербург:

ООО Издательство Полигон», 2000. — 208 с., ил.

Ламповый сверхрегенеративный приёмник ЧМ (FM).

Рис.1.

 Я продлеваю ретро тематику и на очереди пополнение коллекции старинных сверхрегенераторов УКВ диапазона, самых первых довоенных приёмников, которые собирались радиолюбителями, начиная с конца 20-х годов прошлого века, для приёма в дальнейшем первой телевизионной радиостанции. Эта схема, опубликованная в 1932 году, уже не первая по счёту, но встречается довольно редко в самодельных ретро-конструкциях, что и побудило меня оживить её. Я всё сделал точно по описанию, изменив только конфигурацию резонансного контура, перестроил его на частоту 70 – 108 МГц и заменил радиолампы УБ107, УБ108 более доступной (6Н3П).

  Авторы (Коротковолновый отдел ЦРЛ ОДР СССР) статьи «Приёмник на УКВ», журнала «РАДИОфронт» при проведении опытов со сверхрегенератором сделали вывод об устойчивой работе приёмника, его большей громкости по сравнению с одноламповым вариантом, а также простоте изготовления. «Общепринятая схема «Гартлей пушпул» в условиях работы на УКВ показала прекрасные результаты». Конструкция и принцип работы приёмника описаны в журнале «РАДИОфронт» 1932 г. 09.

Рис. 3

Рис. 2 .

 От себя добавлю, что сборка сверхрегенератора на УКВ диапазон требует более высокой квалификации в радиолюбительской практике. Взглянув на конструкцию 30-х годов, мы увидим, насколько плотен монтаж, симметричен и аккуратен, что является очень важным условием для устройств, работающих на более высоких участках диапазона. Мне, конечно, было обидно, что сверхрегенератор на пентоде, выполненный по схеме 50-х годов не у всех получился. Этот факт заставил меня вернуться на несколько десятков лет назад и собрать именно эту схему приёмника, как более доступную, учитывая, что радиолампы в то время были несовершенны, имели маленькую крутизну характеристики 1,35 мА/В и коэффициент усиления всего к = 11. Особенность такой схемы состоит в её универсальности, так высокая стабильность параметров, возможно, позволит использовать другие типы ламп, создавая оригинальные конструкции. Так у лампы 6Н3П, которую я применил, больше в 3 раза крутизна характеристики и 3,4 раза больше усиление.

Рис. 4.

 Тех, кто не собирал сверхрегенераторов FM диапазона, хочу предупредить, что получить идеальный приёмник такого типа не удастся, так как, несмотря на массу достоинств, он в то же время не лишён недостатков, что, вероятнее всего, будет сказываться на настроении, которое будет меняться от торжественного до грустного. Так, например, приёмник, имея высокую чувствительность и избирательность, отлично принимает отдалённые станции, но полностью затыкается (блокируется) в их непосредственной близости или приём идёт с нелинейными искажениями, а приемлемый динамический диапазон можно получить только за счёт сужения частотной характеристики по звуку, что больше подходит для устройства связи. Не хочу никого разочаровывать, но «прекрасные результаты» действительно были прекрасными на уровне 30-х годов, но всё познаётся в сравнении и отрицательный результат — то же результат, так как позволяет сделать важный вывод и в то же время набраться необходимого опыта для построения в дальнейшем идеальной конструкции приёмника.  Так собирать или не собирать ретро-приёмник? Я собрал и не жалею об этом, так как соединил воедино почти столетие, наполнив себя энергетикой прошедшей эпохи.   А что касается сверхрегенераторов, то они до сегодняшнего дня применяются в радиоуправляемых моделях. А что касается радиоламп, то первый советский спутник Земли был оснащён передатчиком на радиолампах. Вакуумным конструкциям в отличие от полупроводниковых не страшна радиация и электромагнитные импульсы, что до сих пор позволяет использовать их в космонавтике и в военной технике, а также в робототехнике для  утилизации ядерных отходов. Совершенная лампа это много плёночная микросхема, включающая в себя более 1000 ламп.

Рис. 5.

Контурная катушка L 1 — 5 витков, провод D 1 мм, внешний диаметр оправки 11мм. Дроссели Д 1, Д2 — 15 мкГн. L 2 — катушка связи с контуром,1 виток, намотан поверх контурной катушки L 1.  Дроссели L 3, L 4 — По 30 витков проводом ПЭЛ 0,25 на оправке 5,4 мм.  Св, Ск — подстроечные конденсаторы 5 -30 пФ.  Тр.1 — трансформатор согласующий ТОТ18. Фильтр — фильтр электромагнитных помех.

  Схема на лампе 6Н3П несколько будет отличаться от оригинала. По крайней мере, именно в таком исполнении обнаружились признаки работоспособности. Так как я заранее знал, что  высококачественного приёма мне не добиться, то остановился только на макете. Но, даже выполняя макет данного приёмника, я старался приблизиться к 30-х годам прошлого века, строго соблюдая симметрию монтажа и аккуратность в сборке. Не совсем уверен, насколько чётко у меня получился макет, но схема заявила о себе жизнеспособностью, порадовав меня приёмом радиовещательных станций УКВ (66 -74  МГц) и FM (87.5 – 108 МГЦ) диапазонов, принимая в промежутке между ними звуковое сопровождение телевизионной программы метрового диапазона волн.

                                                           Конструкция макета

Фото 1.

Фото 2.

                    

Фото 3.

Фото 4.

Фото 5.

                     О необходимости использования усилителя высокой частоты.

 Его основное назначение – уменьшить влияние антенны, что существенно влияет на стабильность настройки и препятствует излучению в эфир, которое создаёт помехи другим приёмникам и телевизорам.

                                                                 Регулировка.

 Скажу по секрету, что это будет самый длительный процесс во всём проекте, так как чем проще конструкция, тем большего внимания она требует к себе. Это уже второй по счёту макет, который заработал сразу или почти сразу.  Схема потребляет ничтожно мало, ток по анодной цепи около 1 мА. Проверял работоспособность сверхрегенератора в интервале напряжений от 100 до 300 вольт. Динамический диапазон лучше при пониженном напряжении, но в этом случае на 70 МГц генератор срывается. Учитывая маленький ток потребления удобно применить резистивный делитель напряжения (переменный резистор с номиналом 51 кОм) и с его помощью подобрать режим.   Очень неудобная настройка на радиостанции, так как в FM диапазоне они идут с интервалом 350 – 400 кГц и очень трудно настроиться, используя подстроечный конденсатор. В дальнейшем можно применить схему на варикапах.  Придётся повозиться, чтобы избавится от фона 50 Гц. Бесполезно будет уменьшать фон фильтрами по питанию, а вот дроссели электромагнитных помех существенно помогают. Сверхрегенератор – это, прежде всего генератор, в котором каждый провод, идущий от него, является антенной, а поэтому конструкция нуждается в экранировке.

                Эпоха приёмников УКВ диапазона, выполненных по схеме                                                        сверхрегенеративного детектора.

Фото из журнала «РАДИОфронт». Самодельные УКВ приёмники.

 Я охватил период с 1930 до 1941 годов. Возможно, история будет пополняться другими схемами.

                                                                    «Ультракороткие»

 Так называется заголовок в журнале «Радиолюбитель» за 1930 г. В статье  рассматривается пример приёмника, выполненного по двухтактной схеме с суперрегенерацией.  Я понял, что так сначала называли сверхрегенеративные детекторные каскады.

Рис. 6.

Фото приёмника.

                                                  

Это такая же схема приёмника, но напечатана в журнале «Радиолюбитель в 1930 г. 07-08. С этой схемы начинается этот пост. Отличие приёмника только в конструкции.

                                                             Приёмник и передатчик на УКВ.

Рис. 7.

 Статья была написана в 1930  году в журнале «РАДИОфронт», 1930 г. 22  спустя полтора года после проведения опытов по радиосвязи между передатчиком и приёмником. В журнале подробно описана конструкция и приёмника и передатчика.

                         У-К-волновой приёмник для приёма ст. «Попова».

Рис. 8.

 Журнал «РАДИОфронт» 1930 г.  23 24. «Как известно, станция им. Попова производит передачи ультракороткими волнами (на волне 684 см). Для приёма её передач нами сконструирован специальный приёмник, который и предлагается вниманию радиолюбителей-коротковолновиков. Первая лампа сверхрегенеративный детектор. Вторая – генерирует вспомогательную частоту. Третья лампа – усилитель низкой частоты». (634 см соответствует 43,9 МГц).
В то же время аналогичная схема приёмника с усилителем низкой частоты и без него приводилась в журнале «Радиолюбитель» 1930 г. Статья называется «Как принять передачи ультракоротковолновой радиостанции имени А. С. Попова».

Рис. 9.  Приёмник без УНЧ.

                                                                 Приёмник для УКВ.

Рис. 10.

  Журнал «РАДИОфронт». 1930 г. 28 29. В статье описан приёмник для частоты около 60 МГц.

                                                                         Работа на 4 м в городе.

Рис. 11.

 Журнал «РАДИОфронт» 1935 г. 13. Приводятся схема передатчика и сверхрегенеративного приёмника (0 — V — 1) на частоту 75 МГц. Описаны опыты проведения радиосвязи с разными антеннами  в черте города.

                                                         Карманная УКВ рация.

Рис. 12.

 Конструкция миниатюрной радиостанции на 56 МГЦ американского радиолюбителя W3CS. Приёмник практически не отличается от передатчика. Если внести необходимую коммутацию, превращая усилитель для головных телефонов в усилитель для микрофона, то получится радиостанция Уоки-Токи. Журнал «РАДИОфронт» 1937 г. 13. Стр. 25.

                                                                   УКВ установка.

Рис. 13.

 Журнал «РАДИОфронт»  1940 г. 03 04 стр. 27. Приёмник сверхрегенеративного типа по схеме 0 — V -2 (первая лампа сверхрегенератор, усилитель звуковой частоты на двух лампах). Диапазон 43 — 67 МГц.

                                                    Сверхрегенератор на КВ и УКВ.

 Журнал «РАДИОфронт» 1941 г. 09. Приёмник выполнен по схеме 1- V – 2. В качестве детектора используется сверхрегенератор. Диапазон 30 – 60 МГц.

                                                                  УКВ — адаптер.

Журнал «РАДИОфронт» 1940 г. 05 06. «Конструкция адаптера чрезвычайно проста.» Используется лампа 6Ж7.

Дед клуб: Суперсверхрегенеративный приёмник УКВ.

                                                                                   К истокам радиоприёма на УКВ.

Фото 1.

 В 40-х годах прошлого столетия от массового выпуска таких радиоприёмников на диапазон УКВ отказались, и только радиолюбителям осталась интересна такая конструкция. Вполне удобный  приёмник, так как принимает радиостанции как с АМ (амплитудной модуляцией), так и с ЧМ (частотной модуляцией), а поэтому может работать в радиолюбительских диапазонах КВ и УКВ.  Довольно лёгкий вариант исполнения приёмника того времени с двумя комбинированными лампами. Это полноценный супергетеродин, где роль  усилителя промежуточной частоты и детектора выполняет сверхрегенератор, обеспечивающий высокую чувствительность и селективность, что уменьшает количество каскадов и упрощает схему.

 В этом приёмнике, благодаря применению преобразователя частоты, устранены недостатки сверхрегенеративного детектора, основным из которых было излучение высокочастотных колебаний в антенну, что создавало помехи другим радиоприёмникам.  Как бы выглядел  суперсвехрегенеративный приёмник сегодня? Какие подводные камни таит в себе эта историческая модель? Чтобы ответить на поставленные вопросы мне пришлось сделать такую конструкцию на радиовещательный диапазон FM (87,5 – 108 МГц). В этом диапазоне сейчас работают более 40 радиостанций. Сможет ли данный приёмник переварить их?   Для сборки такого радиоприёмника достаточно объединить информацию, содержащуюся в двух статьях. Взять из предыдущего поста самодельный сверхрегенеративный приёмник на диапазон 28 МГц и подключить его через смеситель к самодельному высокочастотному генератору УКВ диапазона или к уже готовому ГСС (высокочастотному  генератору стандартных сигналов).

Рис. 1. Структурная схема суперсверхрегенеративного приёмника.

Получился готовый радиоприёмник, который перекрывает все диапазоны, которые имеет ГСС, но с разницей в 28 МГц! Так как селективная система отсутствует на входе, то при изменении настройки генератора двигаться по частоте будут одновременно два канала приёма:      
                            F генератора + 28 МГц и F генератора – 28 МГц. Такой приёмник я бы ещё назвал аварийным, так как он перекрывает широкий диапазон волн, а детектор демодулирует как частотно-модулированные, так и амплитудно-модулированные сигналы. Собрать его можно за считанные минуты.  Зато теперь-то я знаю, как он работает и почему в 40-х годах прошлого столетия от выпуска таких приёмников отказались.             Поэтому я пропущу все положительные эмоции, которые испытал, настраиваясь на станции в диапазонах FM и не только, а чтобы не тратить время начну с отрицательных моментов, а их более чем достаточно. Чтобы сократить повествование я дал послушать этот приёмник в диапазоне FM (87,5 – 108 МГц) двум независимым экспертам. Их вердикт был примерно одинаковый и звучал так: — А, что, в АМ (подразумевается на средних или длинных волнах) стало так много радиостанций?  После таких слов мне нечего добавить. Слушатели оказались правы, как бы невзначай перепутав диапазон волн.  Динамический диапазон был зажат, музыка звучала неестественно, что несвойственно для частотно-модулированного сигнала. Несмотря на то, что частотная характеристика по звуку была должным образом скорректирована, то есть преобладали как низкие частоты, так и высокие, нельзя было не заметить дополнительного шума, как если бы включили режим стерео, но без разделения каналов. Зажат был и динамический диапазон по входу. Близко расположенная вещательная радиостанция перегружала детектор, и он выдавал нелинейные искажения на пиках уровней звукового сигнала, а отдалённая радиостанция принималась с шумами. Прибавить к этому надо ещё неудобную настройку на станции (это относится только в случае приёма ЧМ сигнала), когда вращая верньер, радиопередача сначала формировалась на одном склоне контура детектора, доходя до искажений в его верхней части, а затем, освобождаясь от них, появлялась в чистом виде на другом его склоне. Два склона контура обычно отличаются крутизной ската и на крутом скате уровень громкости больше, но при этом больше нелинейных искажений. Приёмник нуждался в доработке, схема всё разрасталась и разрасталась.    Нельзя сказать, что я потерял  драгоценное время, с головой окунувшись в прошлое. Мною был опробован в этой схеме высоко линейный смеситель и высоко линейный с малым уровнем собственных шумов селективный усилитель высокой частоты на полевом транзисторе. Правда, работая в линейных режимах, используемые микросхемы и транзисторы много потребляют энергии, а поэтому сам приёмник уже больше походил на стационарную конструкцию.  Приведу последний вариант суперсверхрегенеративного приёмника FM (ЧМ) диапазона (87,5 – 108 МГц), который состоит из двух частей. Готовая часть – это сверхрегенеративный приёмник на частоту 28 МГц.

Рис. 2. Конвертер диапазона 87,5 — 108 МГц в диапазон 28 МГц. Вариант 1. T1ATF54143, его аналог SAV-541+.

Рис. 3.   Конвертер диапазона 87,5 — 108 МГц в диапазон 28 МГц. Вариант 2. Выход этого конвертера или конвертера на рис.2 подключается к антенному входу сверхрегенеративного приёмника, что на рис.4. T1 ATF54143, его аналог SAV541+/ Рис. 4. Сверхрегенеративный приёмник на 28 МГц. Антенный вход этого приёмника подключается к выходу конвертера, что на рис.2 или на рис.3.

К этой части я добавляю конвертер, состоящий из селективного усилителя высокой частоты, смесителя и перестраиваемого гетеродина 115,5 – 136 МГц.

                          Селективный усилитель высокой частоты.

Фото 2. Амплитудно-частотная характеристика преселектора.

 Применение селективного усилителя высокой частоты устраняет излучение гетеродина в антенну, подавляет зеркальный и побочные каналы приёма, улучшает соотношение сигнал шум, что способствует повышению чувствительности. Негативным фактором является прирост дополнительного усиления в радио тракт, что перегружает детектор при больших уровнях входного сигнала и приводит к необходимости применения ручного или автоматического аттенюатора. 

Фото 3. УВЧ.

Фото  4. УВЧ.

Я использовал уже готовую схему селективного усилителя высокой частоты из поста «Самодельные УКВ диапазонные антенные усилители». В отличие от предыдущих схем, в целях получения большей линейности усилителя применил полевой транзистор ATF54143 с соответствующим для его режима работы обвесом деталей. Конструкция катушек индуктивности осталась без изменений. Катушки L1, L3, L4, L5 содержат 13 витков, а L2, L6 – 2 витка. Намотка бескаркасная, виток к витку.  Диаметр оправки (каркаса) – 5 мм, диаметр провода – 1 мм. Повторно собрав такую конструкцию усилителя и подключив её к измерителю частотных характеристик, пришёл к выводу, что подстраивать нет никакого смысла, неравномерность в 2 дБ в диапазоне частот вполне устраивает и можно обойтись без прибора. На фото 2 — амплитудно-частотная характеристика селективного усилителя. Высокая метка – 100 МГц, все метки следуют через 10 МГц. Таким образом, преселектор имеет усиление не менее 18 дБ в полосе от 80 до 112 МГц, имеет неравномерность в этой полосе не менее 2 дБ, обеспечивает одинаковую чувствительность на краях диапазона 87,5 – 108 МГц.

Рис. 5. Эскиз селективного усилителя высокой частоты (УВЧ конвертера) на полевом транзисторе ATF54143, его аналог SAV-541+.

Рис. 6. Эскиз активной части селективного усилителя высокой частоты (УВЧ конвертера). AT54143 — следует читать ATF54143, его аналог SAV-541+.

                                                            Гетеродин.

 Схема гетеродина на рис. 2 и 3 отличается только катушкой L8. Для повышения стабильности гетеродина катушка L8 имеет 13 витков, диаметр провода 0,5 мм и намотана на керамическом каркасе диаметром 4 мм. В качестве каркаса использован сгоревший плавкий керамический предохранитель соответствующего диаметра. Остальные катушки L9, L10, L11 (рис. 2 и 3) —  без изменения, они бескаркасные, содержат 10 витков провода диаметром 0,2 мм, намотанного на оправке (каркасе) – 1,5 мм. При желании фильтр L9 – L11, подавляющий высшие гармоники гетеродина на 40 дБ, можно сделать с использованием                              ЧИП-индуктивностей.

Рис. 7. Эскиз монтажной платы гетеродина.

                                                         Смеситель.  В применяемой микросхеме смесителя ADL5350 используется схема на диодах, обеспечивающая малый уровень собственных шумов и высокую линейность, что понижает интермодуляционные искажения.  Микросхема смесителя включает в себя усилитель сигнала  гетеродина.  Я вовремя остановился, пытаясь усовершенствовать конструкцию, и еле выбрался из 40-х годов прошлого века в сегодняшний день, вернувшись к супергетеродину.
На фото 1 — радиоприёмник «Байкал», разработанный на Ленинградском заводе имени Козицкого в 1954 году. Это шестиламповый супергетеродин с диапазоном УКВ.  Схема настолько претерпела изменений, что ничего не оставалось, как сделать супергетеродин с двойным преобразованием частоты. Но теперь это уже был не радиоприёмник — это была песня!

Фото 5. Супергетеродин с двойным преобразованием частоты. 87,5- 108 / 28 МГц / 10,7 МГц.

мир электроники — Сверхрегенератор

категория

Электронные устройства

материалы в категории

В. ПОЛЯКОВ, г. Москва
Радио, 2001 №11; 2002 №3

Что такое сверхрегенератор, как он работает, каковы его достоинства и недостатки, в каких радиолюбительских конструкциях его можно использовать? Этим вопросам и посвящена предлагаемая вниманию читателей статья.

Сверхрегенератор (его ещё называют суперрегенератор) — это совершенно особый вид усилительного, или усилительно-детекторного устройства, обладающий при исключительной простоте уникальными свойствами, в частности, коэффициентом усиления по напряжению до 10⁵…10⁶, т.е. достигающим миллиона! Это означает, что входные сигналы с уровнем в доли микровольта могут быть усилены до долей вольта. Разумеется, обычным способом такое усиление в одном каскаде получить невозможно, но в сверхрегенераторе используется совершенно другой способ усиления. Если автору будет позволено немного пофилософствовать, то можно не совсем строго сказать, что сверхрегенеративное усиление происходит в иных физических координатах. Обычное усиление осуществляется непрерывно во времени, а вход и выход усилителя (четырёхполюсника), как правило, разнесены в пространстве. Это не относится к усилителям-двухполюсникам, например, регенератору. Регенеративное усиление происходит в том же колебательном контуре, к которому подводится входной сигнал, но опять-таки непрерывно во времени. Сверхрегенератор работает с выборками входного сигнала, взятыми в определённые моменты времени. Затем происходит усиление выборки во времени, и через какой-то промежуток снимается выходной усиленный сигнал, часто даже с тех же зажимов или гнёзд, к которым подведён и входной. Пока совершается процесс усиления, сверхрегенератор не реагирует на входные сигналы, а следующая выборка делается только тогда, когда все процессы усиления завершены. Именно такой принцип усиления и позволяет получать огромные коэффициенты, вход и выход не надо развязывать или экранировать — ведь входные и выходные сигналы разнесены во времени, поэтому не могут взаимодействовать. В сверхрегенеративном способе усиления заложен и принципиальный недостаток. В соответствии с теоремой Котельникова-Найквиста, для неискажённой передачи огибающей сигнала (модулирующих частот) частота выборок должна быть не менее удвоенной наивысшей частоты модуляции. В случае радиовещательного АМ сигнала наивысшая модулирующая частота составляет 10 кГц, ЧМ сигнала — 15 кГц и частота выборок должна быть не менее 20…30 кГц (о стерео речь не идёт). Полоса пропускания сверхрегенератора получается при этом почти на порядок больше, т. е. 200…300 кГц. Этот недостаток неустраним при приёме АМ сигналов и послужил одной из главных причин вытеснения сверхрегенераторов более совершенными, хотя и более сложными супергетеродинными приёмниками, в которых полоса пропускания равна удвоенной наивысшей модулирующей частоте. Как ни странно, при ЧМ описанный недостаток проявляется в значительно меньшей мере. Демодуляция ЧМ происходит на скате резонансной кривой сверхрегенератора — ЧМ превращается в АМ и затем детектируется. При этом ширина резонансной кривой должна быть не меньше удвоенной девиации частоты (100…150 кГц) и получается гораздо лучшее согласование полосы пропускания с шириной спектра сигнала. Ранее сверхрегенераторы выполнялись на электронных лампах и получили значительное распространение в середине прошлого века. Тогда на диапазоне УКВ радиостанций было мало, и широкая полоса пропускания не считалась особым недостатком, в ряде случаев даже облегчая настройку и поиск редких станций. Затем появились сверхрегенераторы на транзисторах. Сейчас они используются в системах радиоуправления моделями, охранной сигнализации и лишь изредка в радиоприёмниках. Схемы сверхрегенераторов мало отличаются от схем регенераторов: если у последнего периодически увеличивать обратную связь до порога генерации, а затем уменьшать её до срыва колебаний, то и получается сверхрегенератор. Вспомогательные гасящие колебания с частотой 20…50 кГц, периодически изменяющие обратную связь, получаются либо от отдельного генератора, либо возникают в самом высокочастотном устройстве (сверхрегенератор с самогашением).

Базовая схема регенератора-сверхрегенератора

Для лучшего уяснения процессов, происходящих в сверхрегенераторе, обратимся к устройству, изображённому на рис. 1, которое, в зависимости от постоянной времени цепочки R1C2, может быть и регенератором, и сверхрегенератором.

Эта схема была разработана в результате многочисленных экспериментов и, как представляется автору, оптимальна по простоте, лёгкости налаживания и получаемым результатам. Транзистор VT1 включён по схеме автогенератора — индуктивной трёхточки. Контур генератора образован катушкой L1 и конденсатором С1, отвод катушки сделан ближе к выводу базы. Таким образом осуществляется согласование высокого выходного сопротивления транзистора (цепи коллектора) с меньшим входным сопротивлением (цепи базы). Схема питания транзистора несколько необычна — постоянное напряжение на его базе равно напряжению коллектора. Транзистор, особенно кремниевый, вполне может работать в таком режиме, ведь открывается он при напряжении на базе (относительно эмиттера) около 0,5 В, а напряжение насыщения коллектор-эмиттер составляет, в зависимости от типа транзистора, 0,2…0,4 В. В данной схеме и коллектор, и база по постоянному току соединены с общим проводом, а питание поступает по цепи эмиттера через резистор R1. При этом напряжение на эмиттере автоматически стабилизируется на уровне 0,5 В — транзистор работает подобно стабилитрону с указанным напряжением стабилизации. Действительно, если напряжение на эмиттере упадет, транзистор закроется, эмиттерный ток уменьшится, а вслед за этим уменьшится и падение напряжения на резисторе, что приведёт к возрастанию эмиттерного напряжения. Если же оно возрастет, транзистор откроется сильнее и увеличившееся падение напряжения на резисторе скомпенсирует это возрастание. Единственное условие правильной работы устройства — напряжение питания должно быть заметно больше — от 1,2 В и выше. Тогда ток транзистора удастся установить подбором резистора R1. Рассмотрим работу устройства на высокой частоте. Напряжение с нижней (по схеме) части витков катушки L1 приложено к переходу база-эмиттер транзистора VT1 и усиливается им. Конденсатор С2 — блокировочный, для токов высокой частоты он представляет малое сопротивление. Нагрузкой в коллекторной цепи служит резонансное сопротивление контура, несколько уменьшенное из-за трансформации верхней частью обмотки катушки. При усилении транзистор инвертирует фазу сигнала, затем её инвертирует трансформатор, образованный частями катушки L1 — выполняется баланс фаз.

А баланс амплитуд, необходимый для самовозбуждения, получается при достаточном усилении транзистора. Последнее зависит от тока эмиттера, а его очень легко регулировать, изменяя сопротивление резистора R1, включив, например, вместо него последовательно два резистора, постоянный и переменный. Устройство обладает рядом достоинств, к которым относятся простота конструкции, лёгкость налаживания и высокая экономичность: транзистор потребляет ровно столько тока, сколько необходимо для достаточного усиления сигнала. Подход к порогу генерации получается весьма плавным, к тому же регулировка происходит в низкочастотной цепи, и регулятор можно отнести от контура в удобное место. Регулировка слабо влияет на частоту настройки контура, поскольку напряжение питания транзистора остается постоянным (0,5 В), а следовательно, почти не изменяются и междуэлектродные ёмкости. Описанный регенератор способен повышать добротность контуров в любом диапазоне волн, от ДВ до УКВ, причём катушка L1 не обязательно должна быть контурной — допустимо использовать катушку связи с другим контуром (конденсатор С1 в этом случае не нужен). Можно намотать такую катушку на стержень магнитной антенны ДВ-СВ приёмника, причём число витков её должно составить всего 10-20 % от числа витков контурной катушки, Q-умножитель на биполярном транзисторе получается дешевле и проще, чем на полевом. Регенератор подойдет и для KB диапазона, если связать антенну с контуром L1C1 либо катушкой связи, либо конденсатором малой ёмкости (вплоть до долей пикофарады). Низкочастотный сигнал снимают с эмиттера транзистора VT1 и подают через разделительный конденсатор ёмкостью 0,1…0,5 мкф на усилитель ЗЧ. При приёме AM станций подобный приёмник обеспечивал чувствительность 10…30 мкВ (обратная связь ниже порога генерации), а при приёме телеграфных станций на биениях (обратная связь выше порога) — единицы микровольт.

Процессы нарастания и спада колебаний.

Но вернемся к сверхрегенератору. Пусть напряжение питания на описанное устройство подается в виде импульса в момент времени t₀, как показано на рис. 2 сверху. Даже, если усиление транзистора и обратная связь достаточны для генерации, колебания в контуре возникнут не сразу, а будут нарастать по экспоненциальному закону некоторое время τ_н. По такому же закону происходит и спад колебаний после выключения питания, время спада обозначено как τ_с.

В общем виде закон нарастания и спада колебаний выражается формулой U_конт = U₀exp(-rt/2L), где U₀ — напряжение в контуре, с которого начался процесс; r — эквивалентное сопротивление потерь в контуре; L — его индуктивность; t — текущее время. Всё просто в случае спада колебаний, когда r = r_п (сопротивление потерь самого контура, рис. 3). Иначе обстоит дело при нарастании колебаний: транзистор вносит в контур отрицательное сопротивление — r_ос (обратная связь компенсирует потери), и общее эквивалентное сопротивление становится отрицательным. Знак минус в показателе экспоненты исчезает, и закон нарастания запишется:

_конт = U_сexp(rt/2L), где r = r_ос — r_п

Из приведённой формулы можно найти и время нарастания колебаний, учитывая, что рост начинается с амплитуды сигнала в контуре U_c и продолжается только до амплитуды U₀, далее транзистор входит в режим ограничения, его усиление уменьшается и амплитуда колебаний стабилизируется: τ_н = (2L/r)ln(U₀/U_c). Как видим, время нарастания пропорционально логарифму величины, обратной уровню принимаемого сигнала в контуре. Чем больше сигнал, тем меньше время нарастания. Если импульсы питания подавать на сверхрегенератор периодически, с частотой суперизации (гашения) 20…50 кГц, то в контуре будут происходить вспышки колебаний(рис. 4), длительность которых зависит от амплитуды сигнала — чем меньше время нарастания, тем больше длительность вспышки. Если вспышки продетектировать, на выходе получится демодулированный сигнал, пропорциональный среднему значению огибающей вспышек.

Усиление самого транзистора может быть небольшим (единицы, десятки), достаточным лишь для самовозбуждения колебаний, в то время как усиление всего сверхрегенератора, равное отношению амплитуды демодулированного выходного сигнала к амплитуде входного, весьма велико. Описанный режим работы сверхрегенератора называют нелинейным, или логарифмическим, поскольку выходной сигнал пропорционален логарифму входного. Это вносит некоторые нелинейные искажения, но играет и полезную роль — чувствительность сверхрегенератора к слабым сигналам больше, а к сильным меньше — здесь действует как бы естественная АРУ. Для полноты описания надо сказать, что возможен и линейный режим работы сверхрегенератора, если длительность импульса питания (см. рис. 2) будет меньше времени нарастания колебаний. Последние не успеют нарасти до максимальной амплитуды, а транзистор — не будет входить в режим ограничения. Тогда амплитуда вспышки станет прямо пропорциональна амплитуде сигнала. Такой режим, однако, нестабилен — малейшее изменение усиления транзистора или эквивалентного сопротивления контура r приведёт к тому, что либо резко упадет амплитуда вспышек, а следовательно, и усиление сверхрегенератора, либо устройство выйдет на нелинейный режим. По этой причине линейный режим сверхрегенератора используется редко. Надо также заметить, что совершенно необязательно коммутировать напряжение питания, чтобы получить вспышки колебаний. С равным успехом можно подавать вспомогательное напряжение суперизации на сетку лампы, базу или затвор транзистора, модулируя их усиление, а значит, и обратную связь. Прямоугольная форма гасящих колебаний также неоптимальна, предпочтительнее синусоидальная, а ещё лучше пилообразная с пологим нарастанием и резким спадом. В последнем варианте сверхрегенератор плавно подходит к точке возникновения колебаний, полоса пропускания несколько сужается и появляется усиление за счёт регенерации. Возникшие колебания растут сначала медленно, затем все быстрее. Спад же колебаний получается максимально быстрым. Наибольшее распространение получили сверхрегенераторы с автосуперизацией, или с самогашением, не имеющие отдельного генератора вспомогательных колебаний. Они работают только в нелинейном режиме. Самогашение, иначе говоря, прерывистую генерацию, легко получить в устройстве, выполненном по схеме рис. 1, надо лишь, чтобы постоянная времени цепочки R1C2 была больше времени нарастания колебаний. Тогда произойдет следующее: возникшие колебания вызовут увеличение тока через транзистор, но колебания будут некоторое время поддерживаться зарядом конденсатора С2. Когда он израсходуется, напряжение на эмиттере упадет, транзистор закроется и колебания прекратятся. Конденсатор С2 начнёт относительно медленно заряжаться от источника питания через резистор R1 до тех пор, пока не откроется транзистор и возникнет новая вспышка.

Эпюры напряжений в сверхрегенераторе.

Осциллограммы напряжений на эмиттере транзистора и в контуре показаны на рис. 4 так, как они обычно видны на экране широкополосного осциллографа. Уровни напряжений 0,5 и 0,4 В показаны совершенно условно — они зависят от типа применённого транзистора и его режима. Что же произойдет при поступлении в контур внешнего сигнала, ведь длительность вспышки теперь определяется зарядом конденсатора С2 и, следовательно, постоянна? С ростом сигнала, как и прежде, уменьшается время нарастания колебаний, вспышки следуют чаще. Если их продетектировать отдельным детектором, то средний уровень сигнала будет возрастать пропорционально логарифму входного сигнала. Но роль детектора с успехом выполняет и сам транзистор VT1 (см. рис. 1) -средний уровень напряжения на эмиттере падает с ростом сигнала. Наконец, что же произойдет в отсутствие сигнала? Все то же самое, только рост амплитуды колебаний каждой вспышки будет начинаться от случайного напряжения шумов в контуре сверхрегенератора. Частота вспышек при этом минимальна, но нестабильна — период повторения меняется хаотическим образом. Усиление сверхрегенератора при этом максимально, а в телефонах или громкоговорителе слышен сильный шум. Он резко снижается при настройке на частоту сигнала. Таким образом, чувствительность сверхрегенератора по самому принципу его работы очень высока — она определяется уровнем внутренних шумов. Дополнительные сведения по теории сверхрегенеративного приёма даны в [1,2].

УКВ ЧМ приёмник с низковольтным питанием

А теперь рассмотрим практические схемы сверхрегенераторов. Их в литературе, особенно давних лет, можно найти довольно много. Любопытный пример: описание сверхрегенератора, выполненного всего на одном транзисторе, было опубликовано в журнале «Popular Electronics» № 3 за 1968 г., его краткий перевод дан в [3]. Сравнительно высокое напряжение питания (9 В) обеспечивает большую амплитуду вспышек колебаний в контуре сверхрегенератора, а следовательно, и большое усиление. Такое решение имеет и существенный недостаток: сверхрегенератор сильно излучает, поскольку антенна связана непосредственно с контуром катушкой связи. Подобный приёмник рекомендуется включать лишь где-нибудь на природе, вдали от населённых мест. Схема простого УКВ ЧМ приёмника с низковольтным питанием, разработанного автором на основе базовой схемы (см. рис. 1), приведена на рис. 5. Антенной в приёмнике служит сама контурная катушка L1, выполненная в виде одновитковой рамки из толстого медного провода (ПЭЛ 1,5 и выше). Диаметр рамки 90 мм. На частоту сигнала контур настраивают конденсатором переменной ёмкости (КПЕ) С1. Ввиду того, что от рамки сложно сделать отвод, транзистор VT1 включён по схеме ёмкостной трёхточки — напряжение ОС на эмиттер подается с ёмкостного делителя С2С3. Частота суперизации определяется суммарным сопротивлением резисторов R1-R3 и ёмкостью конденсатора С4. Если её уменьшить до нескольких сотен пикофарад, прерывистая генерация прекращается и устройство становится регенеративным приёмником. При желании можно установить переключатель, а конденсатор С4 составить из двух, например, ёмкостью 470 пф с подключаемым параллельно 0,047 мкф. Тогда приёмник, в зависимости от условий приёма, можно будет использовать в обоих режимах. Регенеративный режим обеспечивает более чистый и качественный приём, с меньшим уровнем шума, но требует значительно большей напряжённости поля. Обратную связь регулируют переменным резистором R2, ручку которого (так же, как и ручку настройки) рекомендуется вывести на переднюю панель корпуса приёмника. Излучение этого приёмника в сверхрегенеративном режиме ослаблено по следующим причинам: амплитуда вспышек колебаний в контуре невелика, порядка десятой доли вольта, к тому же маленькая рамочная антенна излучает крайне неэффективно, имея низкий КПД в режиме передачи. Усилитель ЗЧ приёмника двухкаскадный, собран по схеме с непосредственной связью на транзисторах VT2 и VT3 разной структуры. В коллекторную цепь выходного транзистора включёны низкоомные головные телефоны (или один телефон) типов ТМ-2, ТМ-4, ТМ-6 или ТК-67-НТ сопротивлением 50-200 Ом. Подойдут телефоны от плейера.

Необходимое смещение на базу первого транзистора УЗЧ подается не от источника питания, а через резистор R4 из эмиттерной цепи транзистора VT1, где, как упоминалось, имеется стабильное напряжение около 0,5 В. Конденсатор С5 пропускает к базе транзистора VT2 колебания ЗЧ. Пульсации гасящей частоты 30…60 кГц на входе УЗЧ не фильтруются, поэтому усилитель работает как бы в импульсном режиме — выходной транзистор закрывается полностью и открывается до насыщения. Ультразвуковая частота вспышек телефонами не воспроизводится, но импульсная последовательность содержит составляющую со звуковыми частотами, которые и слышны. Диод VD1 служит для замыкания экстратока телефонов в момент окончания импульса и закрывания транзистора VT3, он срезает выбросы напряжения, улучшая качество и несколько повышая громкость воспроизведения звука. Питается приёмник от гальванического элемента напряжением 1,5 В или дискового аккумулятора напряжением 1,2 В. Потребляемый ток не превышает 3 мА, при необходимости его можно установить подбором резистора R4. Налаживание приёмника начинается с проверки наличия генерации, вращая ручку переменного резистора R2. Она обнаруживается по появлению довольно сильного шума в телефонах, или при наблюдении на экране осциллографа «пилы» в форме напряжения на конденсаторе С4. Частота суперизации подбирается изменением его ёмкости, она зависит и от положения движка переменного резистора R2. Следует избегать близости частоты суперизации к частоте стереоподнесущей 31,25 кГц или к её второй гармонике 62,5 кГц, иначе могут прослушиваться биения, мешающие приёму. Далее нужно установить диапазон перестройки приёмника, изменяя размеры рамочной антенны — увеличение диаметра понижает частоту настройки. Повысить частоту можно не только уменьшением диаметра самой рамки, но и увеличением диаметра провода, из которого она выполнена. Неплохое решение — использовать оплетку отрезка коаксиального кабеля, свёрнутого в кольцо. Индуктивность понижается и при изготовлении рамки из медной ленты или из двух-трёх параллельных проводов диаметром 1,5-2 мм. Диапазон перестройки достаточно широк, и операцию его установки нетрудно выполнить без приборов, ориентируясь на прослушиваемые станции. В диапазоне УКВ-2 (верхнем) транзистор КТ361 иногда работает неустойчиво — тогда его заменяют на более высокочастотный, например, КТ363. Недостатком приёмника является заметное влияние рук, подносимых к антенне, на частоту настройки. Впрочем, он характерен и для других приёмников, в которых антенна связана непосредственно с колебательным контуром. Этот недостаток устраняется при использовании усилителя РЧ, как бы «изолирующего» контур сверхрегенератора от антенны. Другое полезное назначение такого усилителя — устранить излучение вспышек колебаний антенной, что практически полностью избавляет от помех соседним приёмникам. Усиление УРЧ должно быть очень небольшим, ведь и усиление, и чувствительность сверхрегенератора достаточно высоки. Этим требованиям в наибольшей степени отвечает транзисторный УРЧ по схеме с общей базой или с общим затвором. Снова обращаясь к иностранным разработкам, упомянем схему сверхрегенератора с УРЧ на полевых транзисторах [4].

Экономичный сверхрегенеративный приёмник

В целях достижения предельной экономичности автором был разработан сверхрегенеративный радиоприёмник (рис. 6), потребляющий ток менее 0,5 мА от батареи напряжением 3 В, причём, если отказаться от УРЧ, ток снижается до 0,16 мА. В то же время чувствительность — около 1 мкВ. Сигнал от антенны подается на эмиттер транзистора УРЧ VT1, включённого по схеме с общей базой. Поскольку его входное сопротивление невелико, и учитывая сопротивление резистора R1, получаем входное сопротивление приёмника около 75 Ом, что позволяет использовать наружные антенны со снижением из коаксиального кабеля или ленточного УКВ кабеля с ферритовым трансформатором 300/75 Ом. Такая необходимость может возникнуть при удалении от радиостанций более 100 км. Конденсатор С1 небольшой ёмкости служит элементарным ФВЧ, ослабляя KB помехи. В лучших условиях приёма годится любая суррогатная проволочная антенна. Транзистор УРЧ работает при коллекторном напряжении, равном базовому, — около 0,5 В. Это стабилизирует режим и исключает необходимость налаживания. В коллекторную цепь включёна катушка связи L1, намотанная на одном каркасе с контурной катушкой L2. Катушки содержат 3 витка провода ПЭЛШО 0,25 и 5,75 витка ПЭЛ 0,6 соответственно. Диаметр каркаса — 5,5 мм, расстояние между катушками — 2 мм. Отвод к общему проводу сделан от 2-го витка катушки L2, считая от вывода, соединённого с базой транзистора VT2. Для облегчения настройки каркас полезно оснастить подстроечником с резьбой М4 из магнитодиэлектрика или латуни. Другой вариант, облегчающий настройку, — заменить конденсатор С3 подстроечным, с изменением ёмкости от 6 до 25 или от 8 до 30 пф. Конденсатор настройки С4 типа КПВ, он содержит одну роторную и две статорные пластины. Сверхрегенеративный каскад собран по уже описанной схеме (см. рис. 1) на транзисторе VT2. Режим работы подбирают подстроечным резистором R4,частота вспышек (суперизации) зависит от ёмкости конденсатора С5. На выходе каскада включён двухзвенный ФНЧ R6C6R7C7, ослабляющий колебания с частотой суперизации на входе УЗЧ, чтобы последний не перегружался ими.

Использованный сверхрегенеративный каскад отдает небольшое продетектированное напряжение и, как показала практика, требует двух каскадов усиления напряжения 34. В этом же приёмнике транзисторы УЗЧ работают в режиме микротоков (обратите внимание на большие сопротивления нагрузочных резисторов), усиление их меньше, поэтому использовано три каскада усиления напряжения (транзисторы VT3-VT5) с непосредственной связью между ними. Каскады охвачены ООС через резисторы R12, R13, стабилизирующей их режим. По переменному току ООС ослаблена конденсатором С9. Резистор R14 позволяет регулировать в некоторых пределах усиление каскадов. Выходной каскад собран по схеме двухтактного эмиттерного повторителя на комплементарных германиевых транзисторах VT6, VT7. Они работают без смещения, но искажения типа «ступенька» отсутствуют, во-первых, из-за низкого порогового напряжения германиевых полупроводниковых приборов (0,15 В вместо 0,5 В у кремниевых), а во-вторых, из-за того, что колебания с частотой суперизации все-таки немного проникают через ФНЧ в УЗЧ и как бы «размывают» ступеньку, действуя подобно ВЧ подмагничиванию в магнитофонах. Достижение высокой экономичности приёмника требует использования высокоомных головных телефонов сопротивлением не менее 1 кОм. Если же задачу получения предельной экономичности не ставить, целесообразно использовать более мощный оконечный УЗЧ. Налаживание приёмника начинают с УЗЧ. Подбором резистора R13 устанавливают напряжение на базах транзисторов VT6, VT7 равным половине напряжения питания (1,5 В). Убеждаются в отсутствии самовозбуждения при любом положении движка резистора R14 (желательно, с помощью осциллографа). Полезно подать на вход УЗЧ какой либо звуковой сигнал амплитудой не более нескольких милливольт и убедиться в отсутствии искажений и симметричности ограничения при перегрузке. Подключив сверхрегенеративный каскад, регулировкой резистора R4 добиваются появления шума в телефонах (амплитуда шумового напряжения на выходе — около 0,3 В). Полезно сказать, что, кроме указанных на схеме, в УРЧ и сверхрегенеративном каскаде хорошо работают любые другие кремниевые высокочастотные транзисторы структуры р-n-р. Теперь можно уже попытаться принять радиостанции, связав антенну с контуром через конденсатор связи ёмкостью не более 1 пф или с помощью катушки связи. Далее подсоединяют УРЧ и подгоняют диапазон принимаемых частот, изменяя индуктивность катушки L2 и ёмкость конденсатора С3. В заключение надо заметить, что подобный приёмник, ввиду его высокой экономичности и чувствительности, может найти применение и в переговорных системах, и в устройствах охранной сигнализации. К сожалению, приём ЧМ на сверхрегенератор получается не самым оптимальным образом: работа на скате резонансной кривой уже гарантирует ухудшение отношения сигнал/шум на 6 дБ. Нелинейный режим сверхрегенератора тоже не слишком способствует высококачественному приёму, тем не менее качество звука получилось неплохим.

ЛИТЕРАТУРА

1. Белкин М. К. Сверхрегенеративный радиоприём. — Киев: Техника, 1968.
2. Хевролин В. Сверхрегенеративный приём.- Радио,1953, № 8,с.37.
3. УКВ ЧМ приёмник на одном транзисторе. — Радио,1970,№ 6,с.59.
4. «Последний из могикан…». — Радио, 1997, № 4,0.20,21

Сверхрегенератор с рамочной антенной — Рождённый с паяльником — LiveJournal

Честно скажу, не интересовался я раньше сверхрегенераторами настолько, чтобы их делать. Но тут меня попросили помочь — проверить схему и сказать, нет ли в ней ошибок. Так как у меня не было опыта в сборке сверхрегенераторов, то, посмотрев на схему, я не нашёл в ней ничего подозрительного. Думал, что товарищ просто ошибся в монтаже. Но поскольку говорили мы только по телефону, а схема была простая (В.Поляков. Сверхрегенератор. Радио, 2002, №3, стр. 50), решил сам её собрать и проверить. Оказалось, что и в самом деле в схеме была ошибка.

Вот схема из журнала.

Вначале подстроил режим усилителя, т.к. с приведёнными номиналами резисторов все транзисторы были заперты. Но сколько я ни пытался крутить подстроечный резистор, ничего, кроме слабых шорохов, я не слышал. Никакого обещанного сильного шума не было. Заменил от безысходности транзистор — не помогло. Заменил резистор многооборотным, и однажды при его вращении услышал очень далёкий шум. Остановился, стал вращать КПЕ и… Настроился на станцию. Но слышно было тихо. Я думал, что победил, приёмник работал, нужно было только объяснить товарищу, как сложно его настроить. Но перед тем, как продемонстрировать настроенный приёмник, решил проверить пилообразные импульсы питания генератора. Подключил осциллограф, проглядел все глаза — ничего нет на экране. Звук в наушнике есть, а на экране пусто. Ухо оказалось гораздо чувствительнее осциллографа.
А дело вот в чём. То, что у меня получилось — регенератор, а не сверхрегенератор. Автор, скорей всего, рисовал схему для журнала по памяти и просто забыл одну деталь. Привожу здесь доработанную схему.

Стоило добавить дроссель, как всё сразу встало на свои места. Никакой подстройки резистора не потребовалось (да и от его положения теперь почти ничего не зависит), приёмник «зашумел» сразу, настройка на станции облегчилась. Одно смущает: не могу сказать, что возросла чувствительность, да и качество так себе. При настройке шум суперизации полностью не пропадает, появляется свист, приём идёт с большими искажениями. Второй приёмник тоже удалось довести до похожего состояния, только он почему-то почти ничего не ловит, только шипит. Возможно, во всём виноват монтаж.

КВ-УКВ радиоприемники на одном транзисторе (регенераторы, супергетеродин)

Каких только радиоприемников не существует на свете: прямого усиления, супергетеродинные, регенеративные, сверхрегенеративные и другие. Но как познакомиться в кружке с работой каждого из них за короткую смену в пионерском лагере? В этом вам поможет своеобразный радиоконструктор, позволяющий монтировать несложные легкоразборные самоделки.

Все радиоприемники предельно упрощены — содержат лишь по одному транзистору. Они обеспечивают прием радиовещательных станций на головные телефоны. Монтажные схемы всех устройств совпадают с принципиальными, что способствует наглядности и существенно облегчает сборку начинающим радиолюбителям.

Однотранзисторный радиоприемник прямого усиления 0-V-0

Радиоприемник прямого усиления 0-V-0 (рис. 1) работает в КВ диапазоне 25…50 м. Напряжение радиочастоты (РЧ) с антенны WA1 поступает через конденсатор С1 на колебательный контур L1L2C2.

Выделенный им сигнал через конденсатор С3 подается на базу транзистора VT1, усиливается и детектируется в цепи коллектора. РЧ составляющая коллекторного тока фильтруется цепью L3C4, а составляющая звуковой частоты (ЗЧ) протекает через головные телефоны BF1 и воспроизводится ими. Источник питания — батарея GB1 на 4,5 В.

Катушки L1 и L2, содержащие по 13 витков провода ПЭЛ-1 0,7, намотаны в одном направлении на расстоянии 5 мм друг от друга на каркасе 0 15 мм. Конденсатор настройки С2 типа КПЕ-3 или КПЕ-5 (от радиоприемников «Алмаз», «Сокол»).

Высокочастотный дроссель L3 намотан в один слой проводом ПЭЛ-1 0,18 на корпусе постоянного резистора ВС-0,5 сопротивлением не менее 100 кОм. Телефоны BF1 — низкоомные, марки ТА-56М или ТА-4. Можно использовать и высокоомные «наушники» ТОН-2, ТОН-2А, соединив оба излучателя параллельно, с соблюдением их полярности.

Транзистор КТ315Б допустимо заменить на КТ315Г или КТ315Е. Выключатель — ТВ2-1 или ТП1-2, МТ-1. Питание — батарея типа 3336Л («Планета») или три последовательно соединенных элемента 343, 373.

К радиоприемнику (особенно в здании из железобетона) необходимо присоединить наружную антенну длиной в несколько метров и при возможности его заземлить. Приняв передачу какой-либо радиостанции, подбирают сопротивление резистора R1 по максимальной громкости звука.

Радиоприемник прямого усиления 0-V-0

Радиоприемник прямого усиления 0-V-0 (рис. 2) отличается от предыдущего тем, что детектирование РЧ сигнала происходит на эмиттерном переходе транзистора VT1. Полученная ЗЧ составляющая усиливается и выделяется в цепи коллектора на телефонах BF1.

При отключении питания переключатель SA1 соединяет базу с эмиттером, и детектирование происходит на коллекторном переходе, то есть приемник превращается в детекторный и может принимать только мощные сигналы, например, от близко расположенного передатчика.. Данные элементов приведены выше.

Регенеративный радиоприемник 0-V-0

Регенеративный радиоприемник 0-V-0 (рис. 3) работает в КВ-диапа-зоне 41 м. Напряжение РЧ с антенны WA1 через конденсатор С1 поступает в колебательный контур L1 L2L3C2C3C4.

Подстроенный конденсатор С2 предназначен для установки средней частоты поддиапазона, постоянный С4 — для ограничения его перекрытия, КПЕ С3 — для плавной настройки в пределах поддиапазона.

Контур соединен с транзистором VT1 по трехточечной схеме с автотрансформаторной связью. Режим регенеративного детектирования устанавливают с помощью переменного резистора R2. Телефоны BF1 включены в цепь коллектора через ВЧ дроссели L4 и L5, уменьшающие собственное излучение регенератора.

Катушки приемника намотаны в одном направлении проводом ПЭЛ-1 0,7 на картонном каркасе 0 35, длиной 50 мм на расстоянии 5 мм друг от друга и содержат: L1 —

25 витков, L2 — 5,5, L3 — 0,5 витка. Конденсатор настройки С3 типа КВП с наращенной осью имеет три неподвижные и четыре подвижные пластины.

Вместо него можно использовать конденсатор марки КПК-Т. Подстроечный конденсатор С2 КПК-1 или КПК-М, постоянные конденсаторы С1, С4, С5, С6 — керамические, С7 — оксидный К50-12 или К50-6. Переменный резистор R2—СПЗ-28А или СПО-0,4. Данные остальных элементов указаны выше.

Для налаживания приемника к нему присоединяют телефоны, антенну и заземление. Включают питание и, изменяя сопротивление переменного резистора R2, устанавливают режим, близкий к порогу генерации, при котором в телефонах прослушивается заметный шум (но не свист).

Установив КПЕ С3 в среднее положение, изменяют емкость конденсатора С2 до приема какой-либо станции в средней части 41-метрового поддиапазона. В дальнейшем настройку на станции осуществляют с помощью КПЕ С3, одновременно выбирая оптимальный режим регулировкой переменного резистора R2.

Радиоприемник прямого усиления 0-V-1

Радиоприемник прямого усиления 0-V-1 (рис. 4) работает в КВ диапазоне 25—50 м. Сигнал, поступающий от антенны WA1 через конденсатор С1, выделяется контуром L1L2C3.

Для повышения чувствительности диодного детектора на диод VD1 подается небольшое положительное смещение через резистор R1. Напряжение 34 усиливается транзистором VT1 и воспроизводится телефонами BF1, заблокированными конденсатором С4.

Радиоприемник прямого усиления 1-V-0

Радиоприемник прямого усиления 1-V-0 (рис. 5) также работает в КВ диапазоне 25 — 50 м. Он содержит колебательный контур L1 L2 C2, усилитель РЧ на транзисторе VT1, детектор на диоде VD1 и телефоны BF1.

Рефлексный радиоприемник прямого усиления 1-V-1

Рефлексный радиоприемник прямого усиления 1-V-1 (рис. 6) работает в 49-метровом КВ поддиапазоне. Сигнал, поступающий с антенны WA1 через конденсатор С2 на контур L1C1C3, с помощью катушки связи L2 подается на базу транзистора VT1. В цепь базы включен переменный резистор R2, с помощью которого устанавливают оптимальный электрический режим транзистора.

Усиленный им сигнал РЧ выделяется в цени коллектора двухконтурным полосовым фильтром C8C9L3L5C10C11. Потери в нем частично компенсируются положительной обратной связью, подаваемой из цепи эмиттера через катушку L4.

Детектор с удвоением напряжения на диодах VD1, VD2 нагружен резистором R1. Напряжение ЗЧ через конденсаторы С4, С5 и катушку L2 приложено к базе транзистора и усиливается им.

Звук воспроизводится телефонами BF1, включенными в цепь коллектора через катушку L3 и ВЧ дроссели L6 и L7. Таким образом, транзистор используется дважды: в качестве усилителя РЧ, а затем — ЗЧ.

Катушки намотаны на картонных каркасах 0 22 мм и содержат: L1 — 20 витков провода ПЭЛ-1 0,51, L2 — 5 витков ПЭЛ-1 0,14, намотанного рядом с L1; L3 и L5 — по 20 витков ПЭЛ-1 0,51 на расстоянии 5 мм друг от друга, между ними помещается L4 — четыре витка ПЭЛ-1 0,14. Данные остальных деталей приведены выше.

Установив движок переменного резистора R2 в среднее положение, настраивают приемник на одну из станций КВ поддиапазона 49 м и подбирают емкость подстроечных конденсаторов С8 и СП по максимальной громкости. Если приемник будет самовозбуждаться (свист в телефонах), следует отмотать 1—2 витка от катушки L4.

Супергетеродинный радиоприемник

Супергетеродинный радиоприемник (рис. 7) работает в КВ диапазоне 25—50 м. Этот приемник — также рефлексный, поскольку его транзистор используется в смесителе, гетеродине и усилителе ЗЧ.

Напряжение РЧ с антенны WA1 через конденсатор С1 поступает на отвод катушки L1 входного контура L1C3.1C5. Выделенный им сигнал трансформируется в катушке связи L2 и через конденсатор С2 подается на базу транзистора VT1.

Катушка L2 соединена последовательно с катушками L5 и L6, индуктивно связанными с катушкой L7 гетеродинного контура L7C6C7C3.2. Катушки L5 и L6 через конденсатор С9 подключены к эмиттеру транзистора, а его коллектор через контур промежуточной частоты (ПЧ) L3C10 и блокировочный конденсатор СП соединен с другим выводом катушки L6, что обеспечивает возбуждение колебаний гетеродина.

Сопряжение его частоты с частотой сигнала достигается с помощью конденсаторов: подстроечных С5, С6 и последовательно включенного С7.

Напряжение ПЧ выделяется в цепи коллектора контуром L3C10. Потери в нем частично компенсируются введением положительной обратной связи (ПОС) через катушку L4.

Модулированное напряжение ПЧ детектируется диодом VD1, и ЗЧ составляющая через конденсатор С4 и резистор R1 подается на базу транзистора. Усиленные им колебания ЗЧ воспроизводятся телефонами BF1, включенными в цепь коллектора через катушку L3 и В4 дроссели L8 и L9.

Оптимальный электрический режим транзистора создается с помощью резисторов: R2 в цепи базы и R3 в цепи эмиттера. Для обеспечения устойчивой работы приемника при частичном разряде батареи GB1 ее блокируют конденсатором С12 большой емкости.

Катушка L1 содержит 15+15 витков провода ПЭЛ-1 0,51, намотанного с шагом 1 мм на каркасе 0 16 мм. Катушка L2 — 5 витков ПЭЛШО 0,18 намотана между витками L1. Катушки L3 — 75 витков ПЭВ-1 5X0,06 и L4 — 4 витка ПЭЛШО 0,1 заключены в броневой чашечный сердечник типа ОБ-1 из феррита марки 600НН с подстроеч-

ным сердечником из того же материала. Можно использовать контуры П4 с соответствующими конденсаторами от транзисторных радиоприемников. Катушки L5 и L6 — по 5 витков ПЭЛШО 0,18 размещены между витками катушки L7, состоящей из 28 витков ПЭЛ-1 0,51, намотанного с шагом 1 мм на каркасе 0 16 мм. КПЕ С3 вместе с подстроечными конденсаторами С5, С6 — от радиоприемников «Алмаз», «Сокол» и др. Конденсаторы постоянной емкости С7 и С10 — с пленочным или слюдяным диэлектриком.

Для налаживания приемника под-строечные конденсаторы С5 и С6 устанавливают в среднее положение, сердечник катушек L3, L4 полностью вводят.

Присоединив к гнездам антенну, телефоны и заземление, включают питание. Настраивают приемник на какую-либо станцию 25-метрового участка КВ диапазона (при выведенном роторе КПЕ С3) и регулируют подстроечный конденсатор участка диапазона 49 м (при введенном роторе КПЕ) и добиваются наибольшей громкости, сдвигая или раздвигая витки катушки L1. Эти операции нужно повторить несколько раз.

Возможно, для наилучшего сопряжения потребуется подобрать емкость конденсатора С7. В заключение проверьте, не улучшится ли прием, если поменять местами выводы катушки L4.

Сверхрегенеративный УКВ радиоприемник

Сверхрегенеративный радиоприемник (рис. 8) принимает передачи УКВ ЧМ вещательных радиостанций в диапазоне 66—73 МГц.

Напряжение с антенны WA1 через конденсатор С3 поступает на контур L1L2L3C1C2. Он соединен с транзистором VT1 по трехточечной схеме: с эмиттером непосредственно, с базой и коллектором — через конденсаторы С4 и С5 соответственно.

Режим сверхрегенерации устанавливают переменным резистором R2. ВЧ дроссели L4 и L5 предотвращают попадание токов РЧ в цепь телефонов BFI, что уменьшает собственное излучение сверхрегенератора и возможность создания помех другим приемникам.

Катушки намотаны на каркасе 0 10 мм проводом ПЭЛ-1 0,7 с шагом 1,5 мм и содержат: L1—2, L2 — 4, L3 — 4 витка. Выводы катушек длиной по 40 мм зачищены, скручены вдвое и пропаяны. Данные остальных деталей указаны выше.

Для налаживания подсоединяют к гнездам антенну и телефоны, устанавливают КПЕ и переменный резистор R2 в среднее положение и включают питание.

Изменяя емкость подстроечного конденсатора С5, добиваются появления в телефонах шума сверхрегенерации («шипения»). Подстроечным конденсатором С1 настраиваются на УКВ ЧМ вещательную станцию. В дальнейшем настройку осуществляют КПЕ С2, одновременно подбирая наилучший режим переменным резистором R2.

Для сборки радиоприемников служит монтажная плата (рис. 9), изготовленная из любого листового изоляционного материала толщиной 2—3 мм. К выводам радиоэлементов предварительно припаивают удлинительные проводники и монтаж производят на плате уже без пайки: винтами с гайками и шайбами, обеспечивающими надежный контакт.

Последовательность сборки радиоустройств иллюстрирует рисунок 10, на котором в качестве примера изображены фрагменты монтажа регенеративного радиоприемника 0-V-0.

На лицевой стороне платы цветным (но не графитовым) карандашом чертят принципиальную схему, совмещая точки электрических соединений с соответствующими отверстиями (рис. 10 а).

В них вставляют винты и навинчивают гайки, одновременно устанавливают гнезда (рис. 10 б). Согласно схеме разводят монтажные проводники и затягивают гайки (рис. 10 в). Затем закрепляют гайками элементы — катушки и дроссели в последнюю очередь (рис. 10 г).

Рис. 11. Внешний вид и цоколевка транзистора КТ315.

КТ315 — это кремниевый транзистор N-P-N структуры в маленьком корпусе, его граничная рабочая частота составляет 250МГц. Такие транзисторы можно очень часто найти как в продаже, так и в старой отечественной технике. Они отлично подходят для самодельных радиоприемников, которые приведены выше.

В. Ринский, г. Ивано-Франковск.