Как сделать гпд для трансивера

Как сделать

Два ГПД для трансивера с ПЧ 5,5 МГц

ПЧ при конструировании трансиверов и приёмников с одной фиксированной ПЧ, были сделаны выводы о том, что ПЧ 5,5 МГц имеет некоторые преимущества по сравнению с другими. Если использовать удвоение частоты ГПД на самых высокочастотных радиолюбительских диапазонах, то спектр частот, перекрываемых ГПД, укладывается в более плотный «пакет», часть диапазонов «сдваивается» (имеет одни и те же частоты), что существенно упрощает процедуру термокомпенсации генератора, уменьшает число используемых деталей и подстроечных элементов. Кроме того, такой генератор обеспечивает более равномерную амплитуду выходного сигнала. Ну и, конечно, при такой ПЧ (5,5 МГц) трансивер имеет не так много поражённых точек. К тому же кварцевые резонаторы на «круглую» частоту 5,5 МГц для построения фильтра ПЧ не так дефицитны.

Рис. 1. Схема первого варианта ГПД

Частота задающего генератора, МГц

Частота на выходе ГПД, МГц

Частоту ГПД задаёт катушка индуктивности L1 и конденсаторы, которые подключены к нему постоянно и подключаются к нему на различных диапазонах с помощью переключателя SA1.1.

Сигнал генератора с катушки L1 поступает на затвор полевого транзистора VT2, при этом катушка одновременно выполняет функции повышающего трансформатора. Это обеспечивает согласование генератора с высоким сопротивлением каскада на транзисторе VT2. Это сопротивление мало шунтирует контур ГПД и несущественно уменьшает его добротность, что благоприятно сказывается на стабильности частоты.

Буферный каскад, собранный на транзисторе VT2, вырабатывает два практически одинаковых по амплитуде, но противофазных сигнала, необходимых для обеспечения работы последующего удвоителя частоты, собранного на двух идентичных усилительных каскадах на транзисторах VT3 и VT4. В зависимости от управляющих сигналов, эти два каскада могут работать как удвоитель частоты или же один из них может работать как линейный усилитель. Переключение режимов производится переключателем SA1.2. В режиме удвоения частоты оба каскада работают в классе С, поскольку на базы транзисторов VT3 и VT4 постоянное напряжение не поступает. В этом случае их выходные сигналы складываются на общей нагрузке. В режиме линейного усиления (классе А) на базу транзистора VT3 через R9 поступает открывающее напряжение, что и переводит в режим линейного усиления. При этом транзистор VT4 закрывается напряжением около +2 В, поступающим на его эмиттер через резистор R15.

В режиме линейного усиления нагрузкой является резистор R12, т. е. получается апериодический усилитель. Диоды VD2-VD4 служат для развязки цепей по постоянному току. В режиме удвоения частоты сигналы с коллекторов транзисторов VT3 и VT4 складываются, поэтому на нагрузке сигналы чётных гармоник складываются (их амплитуда увеличивается), а сигналы нечётных вычитаются (их амплитуда уменьшается). Кроме того, к нагрузке, взави-симости от диапазона, подключается один из LC-контуров L2C3, L3C4 или L4C5, что подавляет сигналы ненужных гармоник. На диапазоне 28 МГц перестройка в интервале 1,7 МГц осуществляется в одном положении переключателя SA1. При использовании верньера от радиоприёмника Р311 настройка осуществляется вполне комфортно. Оставшиеся свободными две группы контактов переключателя SA1 (применён переключатель на 11 положений и два направления) можно использовать для обзорного радиовещательного КВ-диапазона и Си-Би-диапазона (27 МГц). Можно их использовать и для подключения на диапазоне 28 МГц вместо контура C5L4 трёх контуров. В этом случае можно получить более равномерную амплитуду выходного сигнала на диапазоне 28 МГц за счёт настройки контуров на различные участки этого диапазона. Как это сделать, будет сказано далее.

Схема второго варианта ГПД показана на рис. 2. Сам генератор выполнен по такой же схеме, как и предыдущий. Частоты, вырабатываемые им, приведены в таблице. Отличие состоит в использовании системы растяжки на диапазонах 10, 24, 28 МГц, а также разбивки последнего диапазона на три участка. Это позволило применить верньер с меньшим коэффициентом замедления. При этом с целью уменьшения числа комплектующих элементов для диапазона 28 МГц использован только один конденсатор С7, а ёмкость подключаемых конденсаторов на остальных диапазонах соответственно уменьшена. Растяжка на вышеуказанных диапазонах производится за счёт коммутации конденсаторов с помощью реле К1.

Рис. 2. Схема второго варианта ГПД

Сигнал генератора с катушки L1 через катушки связи L2, L3 в противофазе поступает на первые затворы полевых МОП-транзисторов VT2 и VT3. На этих транзисторах собран переключаемый усилитель-удвоитель частоты. В режиме усиления работает только транзистор VT2, при этом он переводится в линейный режим путём подачи напряжения на первый затвор через резистор R7, катушка L3 отключается, и первый затвор транзистора VT3 замыкается на общий провод, исключая его из работы. Резистор R12 обеспечивает стекание статических зарядов и тем самым предотвращает возможный выход транзистора из строя из-за пробоя, который может возникнуть в момент переходных процессов при переключении контактов реле К2.

Рис. 3. Схема замены контура L6C26

Чтобы увеличить выходное напряжение ГПД, можно применить резистор R21 большего сопротивления или резистор R15 меньшего сопротивления. При этом следует учесть, что максимальное постоянное напряжение на вторых затворах транзисторов VT2 и VT3 не должно превышать 5 В, поскольку при таком напряжении наблюдается максимум усиления у этих транзисторов.

Читайте также:  Как сделать тандем для рыбалки

Рис. 4. Переменный конденсатор

Рис. 5. Катушка на керамическом каркасе

Автор: Владимир Рубцов (UN7BV), г. Астана, Казахстан

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Источник

Стабильный ГПД

Стабильный ГПД в радиолюбительской связной аппаратуре используются различные схемы перестраиваемых генераторов. От их параметров во многом зависит качество работы этой аппаратуры. В связи с этим к перестраиваемым генераторам предъявляются высокие требования. Необходимо обеспечить:

– точность установки и стабильность генерируемой частоты, которые должны поддерживаться на протяжении длительного времени независимо от изменений питающего напряжения, температуры, влияния нагрузки и т.д.;

– малую чувствительность к различным механическим воздействиям (ударам, вибрациям);

– отсутствие микрофонного эффекта;

– минимально возможный уровень шума.

Причем, по мере совершенствования аппаратуры эти требования постоянно возрастают. Несмотря на разработку синтезаторов частоты, совершенствование их схемотехники и конструкций, многие радиолюбители в своих устройствах по-прежнему успешно используют обычные перестраиваемые генераторы, в том числе, и в качестве генераторов плавного диапазона (ГПД). Чаще всего в основе их электрической схемы лежат т.н. генераторы Хартли (индуктивная “трехточка”) или Колпитца (емкостная “трехточка”).

В 60-е годы XX века в зарубежной радиолюбительской литературе появился вариант перестраиваемого генератора, называемый схемой Вейкера (в русскоязычной транскрипции его иногда называют генератором Вакара), который нашим радиолюбителям известен меньше. По сообщениям авторов публикаций, такие генераторы при слабой связи активного элемента с контуром обеспечивают в широком диапазоне перестройки высокую стабильность частоты и амплитуды ВЧ колебаний. При прочной механической конструкции, качественных деталях, тщательной термокомпенсации, надежном экранировании и стабильном напряжении питания можно достичь стабильности частоты до 10-6.

Желая проверить работу такого генератора в интервале частот 5,5 — 6 МГц, автор собрал схему, приведенную на рис.1, использовав в качестве основного активного элемента VT1 отечественный МДП-транзистор КП305.

Чтобы получить оптимальную связь транзистора с контуром, в нем используется емкостной делитель, в который входят два подстроечных конденсатора, — С17 и С18. В процессе настройки, изменяя емкость конденсатора С18, добиваются устойчивой генерации, стараясь, чтобы емкость была минимальной. Изменения частоты генерации при этом компенсируют, подстраивая емкость конденсатора С17.

Для получения высокой стабильности частоты и сохранения настройки оба конденсатора должны быть с воздушным диэлектриком, иметь прочную конструкцию и небольшие габариты. В качестве R8 используется резистор с минимально возможной собственной индуктивностью (эта рекомендация приведена в первоисточниках). В авторском варианте стабильный ГПД используется резистор мощностью 2 Вт. Резистор R9 был установлен в процессе настройки автором описываемого стабильный ГПД. Благодаря этому резистору улучшается форма колебаний и снижается вероятность возникновения паразитной генерации.

Особо следует сказать о выборе транзисторов для каскада буферного усилителя (VT2) и эмиттерных повторителей (VT3 и VT4). Транзисторы, применяемые для повторителей, должны иметь некоторый запас по мощности, особенно, если к выходу повторителя будет подключаться низкоомная нагрузка. Помимо обеспечения необходимой амплитуды и мощности ВЧ колебаний, основной буферный усилитель должен иметь низкий уровень шума. К дополнительному повторителю на транзисторе VT4 эта рекомендация не относится. Если цифровая шкала (ЦШ) имеет высокоомный вход, то можно использовать даже транзисторы серии КТ315.

Также можно использовать транзисторы КТ645 и КТ646 с различными буквенными индексами. При соответствующем подборе режимов транзисторов по постоянному току все варианты работали нормально. С целью обеспечения температурной стабилизации частоты в экспериментальной конструкции автор использовал готовую катушку L1 индуктивностью 4,62 мкГн, выполненную заводским способом на круглом керамическом каркасе проводом ПЭВ-0,5, обработанную клеем БФ и прошедшую термосушку. С той же целью автор поместил катушку в запаиваемый металлический корпус-экран от катушки.

При изготовлении стабильный ГПД были испытаны сочетания: VT2 — КТ368А(Б), VT3 — КТ603Б; VT2 — КТ316Б, VT3 — КТ608Б, а также близкие к ним по параметрам импортные транзисторы (например, 2N3866 в качестве VT3). ГПД, применяемый в радиостанциях Р-105, Р-108. На его керамических изоляторах-выводах был установлен керамический конденсатор с отрицательным ТКЕ, подключенный параллельно С16.1 и входящий в колебательный контур генератора. Таким образом, общая емкость конденсатора С16 составлена из нескольких конденсаторов с нулевым (МПО) и отрицательным ТКЕ (М47). Окончательно их соотношение подбиралось при настройке, во время которой элементы стабильный ГПД подвергались нагреву потоком горячего воздуха, а частота стабильный ГПД контролировалась частотомером.

Катушку L2 лучше выполнить без сердечника, намотав проводом ПЭЛШО-0,1 секциями на прочном каркасе из изоляционного материала с хорошими диэлектрическими свойствами (керамика, фторопласт, стеклотекстолит). В этом случае ее дестабилизирующее влияние будет минимальным. Индуктивность L2 для частот 5,5 — 6 МГц — от 1,5 до 2,2 мкГн. Остальные катушки — с сердечниками. Индуктивность L3 — 50 — 100 мкГн, а катушки L4 и L5 вместе с конденсаторами С20 и С21 образуют фильтр нижних частот, который снижает уровень гармоник на выходе ГПД. В авторском варианте использовался промышленный фильтр с частотой среза около 7,5 МГц, помещенный в металлический экран. Устанавливать подобный ФНЧ, вообще говоря, не обязательно. Был испытан вариант, в котором вместо катушек L4 и L5 использовались проводники с надетыми на них ферритовыми бусинками, а емкости конденсаторов С20 и С21 были выбраны около 300 пФ.

Читайте также:  Как сделать корпус для ванной

Следует учитывать, что в некоторых случаях, когда нагрузка имеет значительную емкостную составляющую (например, к выходу повторителей подключены отрезки коаксиального кабеля), может возникать самовозбуждение. Для его устранения в разрыв базовых цепей транзисторов VT3 и VT4 необходимо включить резисторы сопротивлением до нескольких десятков ом.

Применение проходных конденсаторов С1 и С8, установленных в перегородках корпуса экрана, способствует лучшей развязке блока стабильный ГПД и устранению наводок. Если ГПД используется в приемнике или QRP трансивере, их применение не обязательно. Чтобы получить чистый спектр сигнала, питание ГПД необходимо осуществлять от стабилизированного источника напряжением 9,5 — 10,5 В, имеющего низкий уровень пульсаций, причем к стабильности и качеству напряжения, используемого для управления RIT, предъявляются наиболее высокие требования.

Был испытан вариант ГПД без интегрального стабилизатора DA1, вместо которого использовался параметрический стабилизатор (стабилитрон КС168А и балластный резистор 270 Ом). При этом существенных изменений параметров стабильный ГПД не отмечено, хотя субъективно отмечалось незначительное увеличение уровня шума.

Описанный стабильный ГПД обладает хорошей нагрузочной способностью и может работать как на высокоомную, так и на низкоомную нагрузку. На активном сопротивлении 300 Ом величина ВЧ напряжения на выходе 1 составляет около 1В Эфф.

Монтаж большинства основных элементов стабильный ГПД выполнен на односторонней печатной плате (рис.)

из высококачественного импортного стеклотекстолита толщиной 2 мм, установленной в отдельный прочный металлический корпус-экран, на котором укреплена катушка L1 в экране. В ГПД применялись конденсаторы КМ, КТ и КСО группы Г.

Автор использовал данный стабильный ГПД в транзисторном варианте трансивера, собранного по структурной схеме трансивера UW3DI. Для перестройки частоты стабильный ГПД и ФСС применялся 3-секционный КПЕ с воздушным диэлектриком емкостью 4,5 — 45 пФ. При этом с указанными элементами запас по перекрытию диапазона составил не менее 5 кГц.

Источник

Стабильный генератор плавного диапазона

Стабильный генератор плавного диапазона можно использовать в трансиверах, структурная схема которых аналогична трансиверам конструкции UW3DI.

Параметры ГПД

Диапазон, кГц 5485…6015
Уход частоты (на средней частоте диапазона), кГц, не более: за первые 15 мин самопрогрева 1
за последующие 15 мин ….0.05*
за последующий час прогрева 0,02*
Коэффициент гармоник, %, не более 5
Расстройка (при изменении управляющего напряжения от —12 до —24 В), кГц ±3
Выходное высокочастотное напряжение. В 0,5
Сопротивление нагрузки, кОм, не менее 5
Принципиальная схема ГПД приведена на рис.

Собственно генератор выполнен на полевом транзисторе 1V2. Нагружен на низкое входное сопротивление буферного каскада на транзисторе 1V3, включенном по схеме с общим эмиттером. Все детали генератора, за исключением переменного и подстроечного конденсаторов 1СЗ и 1С4 и резистора 1R6, смонтированы в латунном экране диаметром 45 и высотой 60 мм.

Толщина стенок экрана — 4 мм. Конденсаторы 1С1, 1С10, 1С12, 1C13 — КЛС, 1С2, 1С5—1С9, 1С11 — КТК-1. Цвет окраски корпусов 1С2, 1C5, 1C6, 1С9 — серый, 1С7, 1С11 — голубой, 1С8 — красный. Конденсатор 1СЗ — гетеродинная секция счетверенного блока от радиостанции Р-108. Там же установлен подстроечный конденсатор 1С4.

Катушка L1 выполнена на керамическом гладком каркасе диаметром 18 мм (использован каркас гетеродинной секции приемника Р-253) проводом ПЭВ-2 0,51 и содержит 25 витков, намотанных виток к витку. Провод на каркасе закрепляют клеем БФ-2. Отвод делают от 7,5 витков в виде скрученной и пропаянной перед намоткой петли провода. После намотки катушку просушивают в течение двух часов при температуре 120° С с последующей сушкой в течение суток при комнатной температуре.

Налаживание ГПД

начинают с проверки постоянного и ВЧ напряжении на коллекторе транзистора 1V3. В цепь питания варикапа подают стабилизированное напряжение —18 В±0,1%. При измерении постоянного напряжения резистор 1R6 шунтируют конденсатором емкостью не менее 0,01 мкФ. Подбором конденсатора 1С6 и подстройкой 1С4 устанавливают диапазон генератора (при закрытой крышке экрана).

Контролируя температуру экрана термометром, измеряют стабильность частоты при постоянной температуре цифровым частотомером (или, в крайнем случае, приемником с высокой стабильностью частоты, например, Р250-М2, прогретым в течение часа). Эту операцию необходимо выполнять не ранее чем через четверть часа после пайки в ГПД. Уход частоты за 15 мин не должен превышать 100 Гц. В противном случае необходимо проверить качество использованных деталей, а может быть, и заново подобрать режим работы транзистора 1V2.

Нагревая экран генератора паяльником до температуры 40…50° С и охлаждая его естественным путем (без вентилятора!), проверяют цикличность изменения частоты. Если установившееся значение частоты после цикла «нагрев — охлаждение» отличается от исходного более чем на 200…300 Гц, необходимо отыскать и заменить деталь с не цикличным температурным коэффициентом. Подбором термокомпенсирующих конденсаторов IC7 и IC8 добиваются ухода частоты генератора от прогрева не более чем на 50…70 Гц/°С. Затем проверяют термостабильность генератора в крайних положениях переменного конденсатора.

Читайте также:  Как сделать длиннозерный рис липким

Термокомпенсацию можно считать законченной,

если при перестройке генератора с одного конца диапазона в другой уход частоты от прогрева меняет знак (например, при минимальной частоте генератора она от нагрева снижается, а при максимальной — повышается). Несмотря на трудоемкость описанной методики и ее кажущуюся сложность, налаживание ГПД желательно производить в строгом соответствии с изложенными требованиями. Только в этом случае гарантирована длительная и надежная работа устройства.

Для повышения термостабильности генератора применено термостатирование ГПД. Принципиальная схема термостата показана на рис.

расположение его деталей, установленных на экране, —- на рис. 3. В качестве термодатчика использованы германиевые транзисторы 2V1, 2V2, установленные в месте крепления катушки L1 к экрану.

Регулирующий транзистор 2V9 установлен на верхней стенке экрана, а нагреватель Rн изготовлен из нихромовой проволоки от нагревательного элемента паяльника мощностью 40 Вт на напряжение 220 В в виде обмотки экрана, предварительно оклеенного слюдой. Остальные детали термостата смонтированы на печатной плате размерами 100 X 40 мм.

Экран ГПД теплоизолируется от шасси конструкции с помощью текстолитовых втулок и шайб, а его заземление выполняется отрезком провода диаметром 1…2, длиной 25…30 мм, выведенного от общей точки заземления деталей генератора через отверстие в экране. Налаживание термостата сводится к установке рабочей температуры подбором резистора 2R2. Рекомендуемая температура — 40° С. Время прогрева термостата — менее 5 мин, точность поддержания температуры в месте установки термодатчика — не хуже ±0,1°С, что при налаживании ГГ1Д по ранее описанной методике соответствует уходу частоты от нагрева не более чем на ±5…7 Гц.

Плотность шкалы настройки ГПД симметрична относительно средней частоты (шкала растянута в участках 5,5…5,6 МГц и 5.9…6 МГц). При использовании для шкалы диска диаметром 150 мм точность градуировки шкалы может достигать 1 кГц. Для использования описанного ГПД в трансивере UW3D1 (Ю. Кудрявцев. Лампово-полупроводниковый трансивер. — «Радио», 1974, № 4, с. 22) конденсатор 5С23 исключают, правый (по схеме) вывод 5С24 соединяют с выходом ГПД, а цепи расстройки — с выводом — 12…24 В ГПД.

Питают термостат от обмоток III и IV силового трансформатора Тр1. Поскольку в режиме стабилизации потребляемая термостатом мощность не превышает 1..2 Вт, перегрузки трансформатора не происходит.

Источник

Тема: ГПД КВ-трансивера

Опции темы
Поиск по теме

Мне лень рыться в поисках готовых схемных решений. Должно быть нечто вроде показанного на схеме. Коммутация генераторов должна быть по цепи +12 вольт.
Интересно почему не файл не открывается. Может потому, что у меня лицензионный SPlan6? 🙂 А вьюером не пробовали?

Прошу прощения, но что-то не открылось. Я применяю SPlan-6.0.

Если есть возможность, дайте тоже самое в другом формате.

Кто-то даже уже в космос успел слетать!
А мне тоже очень хочется.

Мы все здесь для того, чтобы подсказывать друг другу, а не хвастаться друг перед другом былыми успехами.

Уважаемый misha_globus!
В своих статьях UT2FW многократно писал (подсказывал другим имея незаурядный личный опыт) что наилучшей схемой будет та которую сможете наладить.
Еще более высокие параметры ГПД это схемы с коаксиальными резонаторами и многократным делением. Например как у Дроздова.
Сергей sgk.

Я очень признателен Вам за Ваши исследования.
Но хотелось бы что-нибудь попроще, на элементарной материальной базе. И, самое главное, абсолютно не хочется иметь дело с цифровыми микросхемами. Ну, как ни бейся головой о стенку, они у меня вообще не работают. А если и работают, то выдают такую несусветную галиматью, что аж тошно становится.

Уважаемый misha_globus!
Возьмите (скачайте) из библиотеки радиолюбителя на этом сервере одну из книг Полякова, Бунина и Яйленко выберите одну из схем ГПД и делайте на здоровье тщательно соблюдая ВСЕ рекомендации авторов, если у Вас цель сделать ГПД. Сказать новое слово в схемотехнике ГПД Вам (как впрочем и всем любителям) будет очень и очень непросто
Удачи. Сергей sgk.

Уважаемый UT2FW!
Спасибо за интересную ссылку. Посмотрел статьи по тематике ГПД.
Интересно чем вызвано предпочтение в выборе схем ГПД у разных Авторов.
У Вас емкостная или индуктивная трехточка, у Брагина схема Колпица, у Дроздова ГПД с коаксиальным резонатором и многократным делением.
Вы тоже в одной из своих статей писали что «кристально» чистое звучание получалось при использовании гетеродина с делением. Сейчас экспериментирую с многократным делением. Очевидно каждому необходимо набить должное количество шишек самостоятельно. Самый последний спектр выложил в ветке форума «СУПЕР +ТПП + СИНТЕЗ»
Сергей sgk.

Re: ГПД КВ-трансивера

Здравствуйте, уважаемые радиолюбители!

Хочу представить на рассмотрение общественности плод моего труда (пока только теоретический).
Может кто-нибудь скажет свое положителное или отрицательное отношение к этой схеме, а может кому-нибудь эта схема пригодится для его собственных творений.
Одновременно с этим, не хочу приписывать себе какие-то новшества в схемотехнике.

Буду рад любым отзывам.

Источник

Adblock
detector