ТРАНЗИСТОРНЫЙ СУПЕРГЕТЕРОДИН

Принципиальная схема радиочастотной части и детектора такого супергетеродина с совмещенным гетеродином «показана на рис. 235. Усилитель ЗЧ (на схеме не показан) ничем не отличается от усилителя ЗЧ приемника прямого усиления. Им может быть любой из тех усилителей, которые ты уже конструировал. Но в принципе усилитель ЗЧ необязателен - нагрузкой детектора могут быть головные телефоны, включенные в его цепь вместо резистора .

Входная цепь супергетеродина, состоящая из контура магнитной антенны и катушки связи , ничем не отличается от входной цепи радиочастотного каскада приемника прямого усиления. Катушка , включенная в коллекторную цепь транзистора, и контур , соединенный через конденсатор с эмиттером транзистора , образуют гетеродинную часть преобразователя. Благодаря индуктивной связи между катушками в контуре возбуждаются электрические колебания, частота которых определяется данными контура и регулируется конденсатором переменной емкости .

Часть энергии колебаний радиочастоты, возникающих в гетеродинном контуре, через конденсатор подается в цепь эмиттера транзистора V1, усиливается им и через катушку обратной связи вновь попадает в гетеродинный контур, поддерживая в нем колебания той частоты, на которую он настроен.

Рис. 235. Принципиальная схема радиочастотной части и детектора транзисторного супергетеродина

Таким образом, на ток транзистора воздействуют одновременно колебания сигнала принимаемой радиостанции и гетеродинного контура. Смешиваясь, они образуют колебания промежуточной частоты, которые выделяются коллекторной нагрузкой транзистора - контуром , настроенным на промежуточную частоту. Через катушку связи они подаются к усилителю ПЧ.

Резистор в этом однотранзисторном преобразователе можно рассматривать как нагрузку контура гетеродина, на котором выделяется переменное напряжение радиочастоты, вводимое в эмиттерную цепь транзистора. Конденсатор является переходным элементом, связывающим контур гетеродина с транзистором.

Обеспечение сравнительно постоянной разности между частотами настройки гетеродинного и входного контуров, равной , носит название сопряжения контуров. Сопряжение достигается соответствующим выбором индуктивности катушек для каждого диапазона и одновременным изменением емкости конденсаторов настройки этих контуров. А поскольку емкости конденсаторов настройки одинаковы, индуктивность гетеродинной катушки должна быть несколько меньше индуктивности катушки входного контура.

Обращаю твое внимание на конденсатор Сб. Его называют сопрягающим. Будучи включенным последовательно с конденсатором настройки, он уменьшает общую емкость контура и тем самым сужает диапазон частот гетеродина. Благодаря сопрягающему конденсатору частота колебаний гетеродина по всему диапазону превышает частоту колебаний принимаемого сигнала на промежуточную частоту . Сопряжение настроек контуров достигается: на высокочастотном участке диапазона - подстроечными конденсаторами , подключенными параллельно конденсаторам настройки , а на низкочастотном - соответствующей подгонкой индуктивностей входной и гетеродинной катушек.

Запомни: сопряжение входного и гетеродинного контуров в соответствии с промежуточной частотой - непременное условие для работы супергетеродина. Если сопряжение сделано недостаточно тщательно, приемник будет работать плохо.

Чтобы стабилизировать работу преобразовательного транзистора, смещение на его базу подается с делителя напряжения . Наивыгоднейший режим работы транзистора устанавливают подбором резистора . Резистор и конденсатор С10 образуют развязывающий фильтр.

Для повышения дальности действия приемника предусмотрена возможность подключения к нему комнатной антенны, штыря или отрезка проволоки длиной около . В этом случае связь внешней антенны, подключаемой к гнезду X1, с входным контуром преобразователя индуктивная, через катушку .

Однокаскадный усилитель ПЧ образуют транзистор , контур и резистор , через который на базу транзистора подается начальное напряжение смещения. Работает он так же, как усилитель РЧ приемника прямого усиления, с той лишь разницей, что нагрузкой транзистора этого каскада служит резонансный контур , настроенный, как и контур , на промежуточную частоту. Входная цепь этого каскада посредством катушки связана индуктивно с нагрузкой преобразователя, а выходная - с детектором.

Начиная с катушки связи , связывающей каскад усиления промежуточной частоты с детекторным каскадом, все идет, как в приемнике прямого усиления: выдоенные диодом V3 колебания звуковой частоты с его нагрузочного резистора , блокированного конденсатором , через электрический конденсатор С3 подаются на вход двух-трехкаскадного усилителя ЗЧ.

Данные большинства деталей радиочастотной части супергетеродина указаны на принципиальной схеме. Не указаны лишь емкости конденсаторов и настройки контуров и сопрягающего конденсатора Сб. Объясняется это тем, что неизвестно, каким блоком конденсаторов переменной емкости ты располагаешь, на какой диапазон волн намерен рассчитывать приемник и какой сердечник будешь использовать для гетеродинной катушки , Эти данные взаимосвязаны и определяют емкость сопрягающего конденсатора Сб.

В приемнике можно использовать любой блок конденсаторов, в том числе типовой для ламповых приемников, с наибольшей емкостью . Желательно, однако, чтобы он был малогабаритным, таким, как в промышленных транзисторных супергетеродинах.

Но и в промышленных приемниках стоят разные по конструкции и емкости блоки конденсаторов. приемниках «Спутник» и «Сюрприз», например, блоки конденсаторов с наибольшей емкостью . Высокочастотные сердечники, которые можно использовать для гетеродинной катушки , тоже могут быть разными. Можно, например, использовать броневой (горшкообразный) карбонильный сердечник марки , в который помещается катушка (рис. 236, б), или ферритовый стержень, находящийся внутри самодельного каркаса катушки (рис. 236, в). Различные сердечники - разные числа витков катушек.

Ориентировочные данные катушек с учетом использования в приемнике разных блоков конденсаторов переменной емкости и сердечников для гетеродинной катушки приведены в таблице на стр. 241. В ней указана и емкость сопрягающего конденсатора , соответствующая этим данным.

Если приемник рассчитывать на средневолновый диапазон, катушку следует наматывать в один слой, виток к витку. Если же на длинноволновый, эту катушку нужно наматывать секциями внавал. Катушка связи должна иметь 8-12 витков. Окончательное число витков этой катушки будешь подбирать опытным путем при налаживании приемника. Число витков катушки должно быть примерно в 2-3 раза больше числа витков катушки (намотка внавал).

Для гетеродинных катушек желательно использовать броневой карбонильный сердечник (рис. 236, б). На секционированный полистироловый каркас, предназначенный для этого сердечника, сначала намотай проводом контурную катушку , распределив витки в ее секциях поровну.

Рис. 236. Катушки транзисторного супергетеродина

Отвод, идущий к эмиттеру транзистора, сделай от витка (для средних волн) или от витка (для длинных волн), считая от заземленного конца. Затем поверх витков средней секции намотай таким же проводом катушку обратной связи . Она должна содержать 20 витков. Каркас с катушками помести внутрь сердечника, предварительно надев на их выводы короткие отрезки изоляционной трубки, чтобы не испортить изоляцию провода. Горшкообразные половинки сердечника склей лаком или клеем .

Если не будет карбонильного сердечника, можно использовать для гетеродинной катушки самодельный секционированный каркас и отрезок ферритового стержня (рис. 236, в). Высота гильзы каркаса 13—15 мм, длина сердечника 18-20 мм. Каркас склей из плотной бумаги с таким расчетом, чтобы сердечник с трением входил внутрь гильзы и удерживался в ней. Сначала на каркас намотай внавал гетеродинную катушку , затем катушку обратной связи . Отвод в гетеродинной катушке сделай от витка, считая от заземленного конца. Число витков катушки обратной связи-15; провод .

Устройство катушек фильтров ПЧ и катушек связи аналогично устройству гетеродинных катушек. Для них, как и для гетеродинных катушек, можно использовать карбонильные броневые сердечники или отрезки ферритового стержня. В первом случае катушки должны содержать по 75-80 витков, во втором - по 45-50 витков провода Катушки связи наматывай поверх катушек фильтров таким же проводом, но диаметром мм. В первом случае катушка должна содержать 15 витков, витков, а во втором случае - соответственно 10 и 20 витков.

Для преобразовательного каскада используй транзистор с коэффициентом а для каскада усиления промежуточной частоты - с Подстроечные конденсаторы могут быть любыми.

Полагаю, что преобразователь частоты усилитель ПЧ и детектор, а также один - два каскада - усиления колебаний звуковой частоты (или включенные в цепь детектора головные телефоны), ты сначала соберешь и наладишь на макетной панели.

Таблица Б

Включив питание, измерь коллекторные токи транзисторов V1, V2 и, если они значительно отличаются от указанных на схеме, подгони их подбором резисторов . Эта предварительная, грубая проверка даст возможность судить только о том, нет ли ошибок, плохих контактов или неисправных деталей в цепях приемника. Затем подключи к приемнику внешнюю антенну и попытайся настроить его на какую-либо радиостанцию. При этом подстроечные конденсаторы входного и гетеродинного контуров установи в положение средней емкости. Если попытка не удастся, значит, гетеродин не генерирует или нет сопряжения контуров преобразователя.

Прежде всего проверь, работает ли гетеродин. Подключи параллельно резистору вольтметр постоянного тока и замкни накоротко катушку . При исправной работе гетеродина после закорачивания катушки напряжение на эмиттере должно немного уменьшиться. Если напряжение не изменится, значит, гетеродин не генерирует. В этом случае надо поменять местами включение выводов катушки обратной связи или, уменьшив сопротивление резистора , немного увеличить напряжение на базе транзистора V1.

При исправной работе гетеродина тебе удастся настроиться на какую-либо радиостанцию. Если радиоприем будет сопровождаться свистом, искажающим передачу, отодвинь антенную катушку и катушку связи от контурной катушки . Теперь, изменяя индуктивность катушек фильтров промежуточной частоты (подстроечными сердечниками или перемещая катушки по ферритовым - сначала катушки , а затем катушки , добейся наибольшей громкости приема сигналов этой станции.

Теперь переходи к самому кропотливому делу - сопряжению настроек входного и гетеродинного контуров. Блок конденсаторов установи в положение максимальной емкости и только подстроечным сердечником гетеродинной катушки настрой приемник на какую-либо радиостанцию наиболее низкочастотного участка диапазона. Далее изменением индуктивности катушки входного контура путем перемещения ее по ферритовому стержню магнитной антенны добейся наибольшей громкости приема сигналов этой радиостанции. Затем настрой приемник на радиостанцию высокочастотного участка диапазона (емкость конденсаторов блока КПЕ наименьшая). Теперь, не трогая катушек, сопрягай контуры только подстроечными конденсаторами . При этом ты можешь увеличивать емкость первого конденсатора и уменьшать емкость второго или, наоборот, уменьшать емкость первого и увеличивать емкость второго. Задача одна - добиться наибольшей громкости приема этой станции.

На этом налаживание супергетеродина еще не заканчивается.

Надо еще раз подстроить гетеродинный и входной контуры в конце и начале диапазона, затем еще раз подстроить контуры фильтра промежуточной частоты и снова вернуться к контурам преобразователя приемника. И может быть даже не один, а два-три раза, пока никакие подстроечные элементы уже не будут улучшать работу приемника.

Не исключено, что приемник станет самовозбуждаться. Причиной самовозбуждения может быть неудачное размещение контура гетеродина и контуров промежуточной частоты относительно магнитной антенны и по отношению друг к другу. Ищи лучшее размещение этих элементов приемника. Если не поможет, то попробуй менять местами выводы катушек связи , укорачивать или разносить проводники цепей баз и коллекторов транзисторов. А если возникает генерация из-за связи каскадов через цепи питания, включи в цепь коллектора транзистора V2 усилителя ПЧ точно такой же развязывающий фильтр, как в цепи транзистора преобразователя частоты.

Когда устранишь все неполадки и наладишь приемник, начнется завершающий этап - сборка деталей на монтажной плате и монтажу приемника в футляр. Здесь все зависит от твоей смекалки, инициативы и твоих возможностей. Можно, например, походный приемник прямого усиления (по схеме на рис. 204) преобразовать в супергетеродин. При этом тебе придется только перемонтировать радиочастотную часть, превратив ее в каскад усиления промежуточной частоты и преобразователь частоты. Место на монтажной плате для новых деталей там есть. А детекторный каскад и усилитель ЗЧ приемника останутся без изменений.

Если решишь делать новый приемник, то, учитывая габариты и особенности имеющихся деталей, продумай хорошенько его монтажную схему, конструкцию футляра и только тогда принимайся за дело. Опыт у тебя есть, так что решай самостоятельно все эти практические вопросы.

Впрочем, супергетеродин может быть и на электронных лампах.