Селективний передпідсилювач KB діапазону
Борис СТЕПАНОВ (RU3AX), м.Москва
Одним з недоліків прийомних трактів сучасних трансиверів є те, що їх вхідні кола мають відносно велику смугу пропускання. Це дозволяє істотно спростити конструкцію багато-діапазонного апарату, підвищити його експлуатаційні характеристики. Однак зростаюча з кожним днем насиченість ефіру в ряді ситуацій змушує нас згадати, що сигнали заважають радіостанцій, які працюють поза смуги пропускання приймального тракту (але досить близько до неї), найкраще придушувати на вході приймача, відразу після антени. Іншими словами, згадати про вузькосмугових вхідних ланцюгах.
Оскільки вони мають смугу пропускання менше смуг, які відведені для аматорського радіозв'язку, виникає необхідність підлаштовувати їх при зміні робочої частоти. Це, безумовно, певну незручність, але виграш від поліпшення реальної вибірковості приймального тракту нерідко компенсує втрати в оперативності. У всякому разі, при повсякденній роботі в ефірі.
Так, якщо на діапазоні 40 метрів на вході трансивера встановити коливальний контур з добротністю 200, смуга пропускання буде 35 кГц - трохи менше телеграфного ділянки цього діапазону. Такий контур буде вже досить ефективно гасити, наприклад, сигнали сусідніх аматорських SSB-радіостанцій і, звичайно, не так уже й далеко віддалених від аматорського діапазону потужних мовних радіостанцій. Подібну селективну систему можна зробити відключається і працювати без неї з більшою оперативністю, якщо це дозволяє помехового обстановка (на даному діапазоні в даний час).
На KB діапазонах виготовити котушку з добротністю 200 в аматорських умовах не просто, але реально. Більш серйозною виявляється проблема узгодження вхідного контуру з антеною і входом трансивера. Ці ланцюги в більшості випадків мають низьке
опір (зазвичай 50 Ом), і схемні рішення не повинні сильно знижувати добротність котушки.
Для вибору оптимальної зв'язку в такій широкій смузі частот конденсатор зв'язку С1 також змінний. Такий спосіб зв'язку низкоомного джерела сигналу з коливальним контуром відомий і суть його проста. Джерело сигналу з вихідним опором R і конденсатор зв'язку З включені послідовно. Нескладно визначити, які параметри матиме еквівалентна їм паралельна RC-ланцюг, підключена до контуру. Якщо твір (2nfRC) 2 багато менше одиниці, до контуру будуть підключені конденсатор з ємністю, дуже близькою до ємності конденсатора зв'язку С, і резистор з опором R / (2пfRC) 2.
Наприклад, для вхідного ланцюга на рис. 1 на частоті 6 МГц і ємності конденсатора С1 20 пФ цей твір буде приблизно 0,0014, а шунтуючі контур опір втрат, що вноситься антеною, - близько 35 кОм. Еквівалентний опір ненагру-женного вхідного контуру на цій частоті мень-
ше - приблизно 17 кОм. Іншими словами, шунтування контуру, природно, є, і навантажена його добротність зменшується приблизно на третину. Однак, якщо ми зменшимо ємність конденсатора зв'язку в два рази (до 10 пФ), при тих же умовах зниження добротності контуру через підключення низ-коомной антени буде всього близько 10%.
Однак повернемося до рис. 1. Для зменшення впливу наступних ланцюгів на селективні властивості вхідного контуру сигнал з нього надходить на широкосмуговий підсилювальний каскад. Він виконаний на польовому транзисторі з ізольованим затвором VT1, причому його вплив на вхідний контур умень-
Шено тим, що затвор транзистора підключений лише до частини витків котушки L1. Вихідний опір селективного підсилювача - 50 Ом.
Природно, що найвідповідальніший вузол пристрою - його вхідний контур. Котушка індуктивності при зазначених на схемі межах зміни ємності конденсатора С2 і обраному перекритті по частоті повинна мати індуктивність 2,4 мкГн.
Слід мати на увазі, що екран зменшує індуктивність котушки, причому тим більше, чим він ближче до неї. Зазвичай його діаметр вибирають не менше двох діаметрів котушки, при цьому зниження індуктивності буде не більше 20%. У описуваної конструкції в якості екрану була використана алюмінієва банка з-під пива (або іншого напою) обсягом 0,33 л. Її діаметр - 66 мм, довжина - 115 мм.
Котушка вхідного контуру не повинна мати будь-яких магнитопроводов - нелінійні процеси в ній при великих сигналах можуть звести гідності такого преселектора нанівець.
Для котушки треба використовувати провід порівняно великого діаметра - 1. 2 мм, бажано посріблений.
Індуктивність котушки розраховують за стандартною формулою для одношарових котушок з рядовий намоткой
Тут L - індуктивність котушки, мкГн; D - діаметр котушки, см; £ - довжина намотування, см; п - число витків.
При інших параметрах конденсатора С2 і необхідної смуги перебудови її індуктивність буде відрізнятися від наведеного вище значення.
Відведення для підключення затвора транзистора VT1 зроблений від середини котушки L1.
Транзистор 2SK241GR - це універсальний польовий транзистор, який використовується в УКХ ЧМ приймачах і високочастотних підсилювачах.
Широкосмуговий трансформатор Т1 намотаний на муздрамтеатрі з зовнішнім діаметром 10 мм і внутрішнім 4 мм з матеріалу 4С6 виробництва фірми PHILIPS. Цей матеріал (як і дуже близький до нього матеріал 4С65) має початкову магнітну проникність
125. Кожна обмотка має по 8 витків дроту діаметром 0,2 мм (намотування "в три дроти").
В цілому передпідсилювач має коефіцієнт передачі по напрузі близько 15 дБ. Причому коефіцієнт посилення транзистора VT1 - всього близько 2 (навантаження в ланцюзі стоку - 200 Ом, крутизна транзістора- 10 мА / В). Практично всі "посилення" забезпечується трансформацією сигналу на вхідному контурі.
На рис. 2 приведена АЧХ преселек-тора на найнижчій його робочої частоті - 6 МГц.
Видно, що смуга пропускання по рівню -3 дБ у нього близько 40 кГц і, отже, навантажена добротність вхідного контуру - приблизно 150. Ця крива отримана для щодо сильного зв'язку з антеною (ємність конденсатора С1 - 20 пф), що добре узгоджується з розрахунком , наведеним на початку статті.
На рис. 3 для чотирьох частот наведені АЧХ преселектора при його перебудові в робочій смузі частот.
На кожній з цих частот оптимальна зв'язок вхідного контуру з антеною підбиралася регулюванням конденсатора С1.
Монтаж підсилювача - навісний, на пластині, яка кріпиться збоку до екрану котушки індуктивності вхідного контуру (рис. 4).
