Блок питания трансивера

Принципиальная электрическая схема блока питания трансивера показана на рисунке №2. Он состоит из понижающего сетевого трансформатора Т1, выпрямительного моста на диодах VD49…VD52 и стабилизатора напряжения 12 вольт (DA2, VT25, VT26, VT27). В качестве регулирующего элемента стабилизатора используется транзистор VT27. Обычно такое включение транзистора применяют для получения минусового стабилизированного напряжения относительно корпуса. Однако в этой схеме получено плюсовое выходное напряжение, в результате чего коллектор силового регулирующего транзистора оказался на корпусе и, как следствие, отпала необходимость в применении отдельного (массивного!!!) радиатора охлаждения. Кроме того, на эмиттере VT27 присутствует отрицательное напряжение относительно корпуса, которое можно использовать для запирания и регулировки усилительных каскадов трансивера (особенно это касаемо транзисторов серии КП302). Опорное напряжение в стабилизаторе формируется цепочкой VD48, VT25 и подано оно на прямой вход операционного усилителя. С помощью резистора R119 можно регулировать в небольших пределах выходное стабилизированное напряжение от 11 до 13 вольт (по инвертирующему входу операционного усилителя). Светодиод VD53 служит для визуальной индикации включения блока питания. Данный стабилизатор обеспечивает напряжение на выходе +12 вольт с коэффициентом стабилизации 40000, при токе нагрузки 1 ампер. В качестве силового трансформатора использован унифицированный накальный трансформатор типа ТН17-127/220-50.  Этот трансформатор рассчитан на мощность 30 ватт. Он имеет три обмотки с выходным напряжением по 6,3 вольта, две из них рассчитаны на ток 2,3 ампера и одна на 0,92 ампера. В трансивере использованы две первые. После выпрямителя они дают напряжение около 18 вольт. Для этого выводы трансформатора 2 и 4 соединяют перемычкой. 220 вольт (сеть) подают на выводы 1 и 5. Выводы 11 и 12 также соединяют перемычкой. В результате на выводах 9 и 14 получают выходное переменное напряжение 13 вольт – его и подают на выпрямитель. При выходной мощности трансивера до 5 ватт можно использовать и все три обмотки трансформатора. Для этого перемычками соединяют выводы 8 и 9, а также 10 и 12, а выходное напряжение снимают с выводов7 и 13 (за счет того, что две выходные обмотки имеют пятивольтовые отводы, используются напряжения 5В+5В+6,3В=16,3В). В этом случае на выходе получается переменное напряжение 16,3 вольта, что после выпрямления дает постоянное напряжение 23 вольта. При питании микросхемы стабилизатора таким напряжением улучшается как коэффициент стабилизации, так и коэффициент подавления пульсаций – до 50000 (полнее используется ресурс, заложенный в микросхему).

Детали

В трансивере применены широко распространенные радиодетали. Использованы постоянные резисторы типа МЛТ-1, МЛТ-0,5, МЛТ-0,25, МЛТ-0,125, переменные СП3-4аМ, СП4-1. Конденсаторы КТ, КМ, КСО, КТ4-21(А), К50-33, К50-16, К50-6, К53-14. Конденсатор С64, С65 – дифференциальный типа «бабочка» (от радиостанций Р821, Р822 – изделие номер ЯД4.652.007). Его роторная пластина посажена на корпус через пружинящий латунный контакт, а статорные использованы в качестве двух секций.

 Катушки L1, L2, L8, L9 намотаны на цилиндрических каркасах диаметром 8 мм. Намотка выполнена посеребряным медным проводом, толщиной 0,41 мм. Длина намотки 5 мм. Количество витков – по 4 каждая. Отвод у L1, L8, L9 от второго витка, считая снизу по схеме. Эти катушки заключены в алюминиевые каркасы и имеют ферритовые подстроечные сердечники. Катушки L3, L4, L5, L6 намотаны на трехсекционных пластмассовых унифицированных каркасах от карманных радиоприемников с ферритовыми подстроечниками. L3, L5 содержат по 16 витков провода ПЭВ-0,31 с отводами от середины, а L4, L6 по 8 витков того же провода. Намотка выполнена методом внавал, L4 поверх L3, а L6 поверх L5. L7 – дроссель. Он выполнен на резисторе МЛТ-0,5, номиналом 1 Мом, проводом ПЭЛШО-0,16, 200 витков, намотка «Универсаль» (можно внавал – некритично). L10 – дроссель, намотан на резисторе МЛТ-0,25 1 МОм, проводом ПЭЛ-016, 100 витков внавал. Катушка ГПД L11 намотана на керамическом каркасе диаметром 16 мм, посеребряным проводом 0,59 мм в диаметре, количество витков – 10, длина намотки – 15 мм. Катушки L12, L13 намотаны на пластмассовых каркасах от транзисторных радиоприемников, диаметром 5 мм. L12 содержит 20 витков провода ПЭЛ-0,16, L13 – 25 витков того же провода. Намотка – виток к витку. L12 имеет латунный подстроечник, а L13 – ферритовый. L14, L15 – дроссели ДПМ-1,2 30 мкГн и ДМ-3 10 мкГн +/-5%, соответственно. Катушка L16 намотана посеребряным медным проводом диаметром 1,5 мм на оправке (после намотки оправка удаляется) диаметром 22 мм, длина намотки 20 мм. Она содержит 5 витков с отводами от 3-го и 4-го, считая снизу по схеме. L17 – дроссель. Он намотан на отрезке от ферритовой средневолновой антенны. Длина сердечника 25 мм, диаметр 8 мм, намотано 26 витков (виток к витку) провода ПЭЛ-0,69, длина намотки 18 мм. Катушка L18 – два витка кроссировочного провода (жесткого, в полихлорвиниловой изоляции) вокруг антенного вывода (второй конец обмотки свободен). Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце К7х4х2 50ВЧ, проводом ПЭЛШО-0,21. Обе обмотки имеют по 10 витков и намотаны двумя, скрученными между собой с шагом 3 мм, проводами (бифилярно, но в принципе, к симметричности намотки обмоток этого трансформатора можно особых требований не предъявлять).

Кварцы на частоту 15 МГц использованы из наборов, выпускавшихся для трансивера UW3DI («Кварц-4»). Все реле на питающее напряжение 12 вольт - РЭС-10 паспорт РС4.524.303, РЭС-15 паспорт РС4.591.002, РЭС-22 паспорт РФ4.500.129 (замена РФ4.500.233), РЭС-49 паспорт РС4.569.421-02(08). Транзисторы КП302 заменимы на КП307, КП350 на КП306, КТ342 на КТ306, КТ316, МП25Б на МП26Б (можно и на КТ503), КТ920 на КТ922, КТ326 на любые высокочастотные аналогичной структуры с минимально возможными проходными емкостями, светодиоды также вполне заменимы на другие многочисленные типы. В кольцевых балансных смесителях диоды КД503 заменимы на КД514 с лучшим результатом, остальные диоды коммутации (КД503) заменимы на любые кремниевые диоды с аналогичными параметрами и подходящие по размерам. В балансном модуляторе диоды VD7…VD10 желательно подобрать по идентичным параметрам. Варикапы КВ102Г заменимы на варикапы из той же серии, но с  другими буквами (примечание: но в этом случае все четыре должны быть с одной буквой!). Диоды Д18, Д2Е заменимы на Д9. Микросхема К174УН14 заменима на импортный аналог TDA-2003. Микросхемы серии К561 заменимы на аналогичные К176  серии, но при этом их питание необходимо понизить до 9 вольт. В качестве измерительной головки применен микроамперметр с током полного отклонения стрелки 100 мкА (М476/3 – от магнитофона «Романтик-3»). Использованы переключатели типов МТ1, МТ3. Динамическая головка ВА1 типа 0,5ГДШ-2 с сопротивлением катушки 8 Ом.

Конструкция

Трансивер выполнен в корпусе размером 223х195х101 мм. В качестве шасси использована дюралюминиевая пластина толщиной 5 мм. Можно использовать и пластину меньшей толщины, но при этом придется усилить её края дюралюминиевыми уголками. В пластине пропилены фигурные отверстия под печатные платы (смотри рисунки №3, 4 и фотографии), просверлены отверстия для прохождения соединительных проводников и нарезки резьбы под болты (М3) крепления печатных плат. ГПД, предоконечный и оконечный каскады усилителя мощности заключены в коробчатые алюминиевые экраны (толщина стенок 1,5 мм). Глубина подвала шасси («КРОСС-подвала» или «Жгут-подвала») 27 мм (снизу). Печатная плата микрофонного усилителя установлена внутри подвала на четырех пластмассовых стойках высотой 5 мм. Основная масса радиодеталей установлена на 6 печатных платах, выполненных путем травления в хлорном железе фольгированного стеклотекстолита (толщина 1,5 мм). Конденсатор С14 на печатной плате не установлен – он подпаивается со стороны печатных проводников к одному из плеч балансного модулятора (плечо определяется экспериментально в зависимости от наилучшего подавления несущей). В печатной плате блока питания просверлены 4 круглые отверстия под силовые диоды, с целью обеспечения их теплового контакта с шасси (их корпуса вставлены в отверстия). ГПД, предварительный и оконечный УМ выполнены навесным монтажом на монтажных стойках и корпусных лепестках. Перед установкой радиодеталей на платы, следует каждую из них проверить на исправность и на соответствие надписей, сделанных на их корпусах, измеренным параметрам. Транзисторы VT13, VT14 имеют тепловой контакт с шасси через отрезки папиросной бумаги (приклеены). Под силовые диоды блока питания подложены пластины из слюды (по одной на два соседних диода). Диоды прижаты к корпусу через эти пластины специальными пружинящими пластинками для обеспечения их теплового контакта с шасси (диоды сначала прижимаются к шасси фиксаторными пластинами, а уже после этого их выводы припаиваются к контактным стойкам и лепесткам). Теплоотвод микросхемы DA1 соединен с шасси непосредственно. Передняя и задняя панели корпуса выполнены из дюралюминия толщиной 1,5 мм. Передняя панель спереди прикрыта пластиковой фальшпанелью (рисунок под ясень – толщина 1,5 мм). На неё наклеены бумажки с надписями обозначений органов управления, сделанными на компьютере, которые защищены пластинками из оргстекла толщиной 2 мм. Шкала также прикрыта пластиной из оргстекла. Динамик прикрыт декоративной пластмассовой решеткой (в передних панелях под решеткой просверлены отверстия для прохождения звука). Верхняя и боковые крышки корпуса трансивера выполнены из текстолита толщиной 2 мм, облагороженного под орех, нижняя – из гетинакса белого цвета. Пластмассовый корпус ничем не хуже выполненного из дюралюминиевых пластин, так как в трансивере наиболее уязвимые с точки зрения экранирования узлы помещены в алюминиевые экраны, а рисунок поверхности декоративного пластика придает внешнему виду трансивера даже некоторый шарм. Внешний вид трансивера показан на фотографиях. На задней панели трансивера установлены разъемы для наушников, управления усилителем мощности, тангенты, микрофона, манипулятора электронного ключа, гнездо сетевого предохранителя и выход сетевого шнура. Углы корпуса трансивера скреплены при помощи железных уголков, выполненных из металла толщиной 2 мм, в которых сделаны по 3 резьбовых отверстия М3  (в каждой стороне по одному). Крышки корпуса крепятся болтиками М3 с головками под потай (головки болтов, выходящих на переднюю панель хромированы). Межплатные соединения выполнены проводом МГТФ-0,35 (силовые цепи блока питания и усилителя мощности выполнены в три раза более толстым проводом). Выходы электронного коммутатора со смесителями соединены отрезками коаксиального кабеля толщиной 3 мм и длиной по 140 мм (одинаковая длина коаксиальных проводников продиктована наличием их равных проходных емкостей, с целью уменьшения их влияния на генераторы и смесители при переводе трансивера из режима приема в режим передачи). Входные цепи УНЧ до управляющего усилением резистора, а также до резистора регулировки самопрослушкой, выполнены низкочастотным экранированным проводом. Выводы и соединения проводов сетевого напряжения защищены (в целях безопасности) полихлорвиниловыми кембриками. Соединительные межплатные проводники прожгутованы и прижаты к шасси медными, припаянными к платам, скобами. По краям плат как снизу, так и сверху, оставлена невытравленная медная фольга (покрыта канифольным лаком), играющая роль корпусного проводника. Каждая плата соединена с соседними несколькими (с разных сторон) короткими корпусными перемычками. Часть этих проводников ещё и играет роль фиксаторов жгутов к шасси. Верньер конденсатора ГПД представляет собой фрикционную пару, состоящую из колеса диаметром 74 мм и валика (диаметр 6мм). Терец колеса обрезинен (колесо взято от механизма старого магнитофона), а на валик плотно надет тонкостенный резиновый кембрик. К колесу приклеен круг, вырезанный из бумаги «Ватман», на котором нарисована шкала настройки. На валик насажена ручка управления (взята от лампового радиоприемника) диаметром 46 мм. Замедление фрикционной пары равно 12,3, а учитывая ещё и большой диаметр ручки управления (дополнительное замедление равно 8) – вполне достаточно для комфортной настройки на сигналы радиолюбительских станций.

Настройка

Перед настройкой трансивера (до первого его включения в сеть!) нужно проверить каждый питающий провод (каждой платы, включая и сам стабилизатор) на отсутствие короткого замыкания. При отсутствии «КЗ», а при его наличии – после устранения, выход стабилизатора отключают от нагрузки, производят подключение блока питания к сети и проверяют его выходное напряжение на выходе (на холостом ходу). На аноде конденсатора С110 должно присутствовать напряжение около +12 вольт относительно корпуса. Подстройкой резистора R119 его точно устанавливают на отметку +12 вольт. Светодиод VD53 должен засветиться зеленым немигающим светом. Далее (при выключенной сети!) к выходу стабилизатора подключают все платы (нагрузку) и более точно подстраивают резистором R119 выходное напряжение (+12В).

Затем приступают к настройке блока гетеродинов и электронного коммутатора. Проверяют наличие напряжения +12В в режиме приема на резисторе R79. На резисторе R80 в этом режиме должен быть ноль. Проверяют также и наличие питающего напряжения +12В на резисторах R73, R74, R85. Переводят трансивер в режим передачи, предварительно перед этим подключив к антенному выходу эквивалент (безындукционный резистор сопротивлением 50, либо 75 Ом, в зависимости от сопротивления применяемых вами коаксиальных кабелей), мощностью не менее 10 ватт. В качестве эквивалента можно использовать и лампочку накаливания, рассчитанную на напряжение 28 вольт и мощность 5-10 ватт (в нагретом состоянии сопротивление её нити около 75 Ом). Напряжения на резисторах R79 и R80 должны поменяться местами. Встав поочередно осциллографом, а затем частотомером, на выхода электронного коммутатора (С72 и С74), проверяют наличие, амплитуду и форму вырабатываемых гетеродинами сигналов. В режиме приема на С72 должен присутствовать сигнал ГПД правильной синусоидальной формы, амплитудой 1,2 вольта и частотой 13…14,7МГц (при перестройке С65) на диапазоне 28 МГц (в соответствующем положении переключателя SA8). Запас по перекрытию на концах частотных участков диапазона должен быть равен 300 килогерцам (расстройку, при этом, следует выключить – SA4). Укладку частот ГПД в этом диапазоне ведут подбором величины емкости конденсатора С61. Термокомпенсацию на этом диапазоне ведут подбором этого же конденсатора, при этом заменяют его конденсаторами с другим температурным коэффициентом емкости (ТКЕ), но такой же величины по самой емкости. В диапазоне 21МГц на С72 должен присутствовать сигнал частотами 6…6,45МГц. Запас по перекрытию должен быть равен 30 кГц с обоих концов частного участка. Укладку и термокомпенсацию на этом диапазоне ведут подбором конденсатора С63 аналогично описанному выше. Градуируют шкалу на обоих диапазонах используя калибратор, либо другой отлаженный трансивер, либо ГСС.  На втором выходе электронного коммутатора (С74) в режиме приема должен присутствовать сигнал кварцевого опорного гетеродина частотой 15 МГц, амплитудой 1,2 вольта и правильной синусоидальной формы. Подстройкой сердечника катушки L13 частоту генератора устанавливают за нижним скатом АЧХ кварцевого фильтра (после окончательной настройки кварцевого фильтра, частоту КГ уточняют по наиболее комфортному прослушиванию принимаемых из эфира радиостанций). Переведя трансивер в телеграфный режим, проверяют работу КГ при его манипуляции электронным телеграфным ключом. Не смотря на кажущуюся сложность схемы, «страшный» в этом отношении электронный телеграфный ключ, как правило, начинает работать сразу – при условии исправных деталей и отсутствия ошибок в монтаже. При работе ключа в такт с посылками будет светиться зеленым цветом светодиод VD45. Скорость передаваемых посылок изменяют резистором R100. Она также зависит и от номиналов R99, C83. Подбирая последние, её устанавливают в пределах 30…300 знаков в минуту. Тональность (частоту) звукового генератора ключа подбирают, подстраивая резистор R105 (около одного килогерца). Частота этого генератора зависит, также, и от величин R106, C88 (при настройке – может пригодиться!). Далее, переведя, манипулятор SA5 в левое по схеме положение и контролируя осциллографом на С72 (режим передачи CW включен!), проверяют наличие телеграфных посылок (точек). Переведя, манипулятор в правое по схеме положение, аналогично наблюдают наличие тире. Подбирая величину емкости (в больших пределах!) конденсатора С79 можно регулировать крутизну скатов посылок, контроль ведут по отсутствию «жесткости» в телеграфных посылках в эфире.

Настраивая систему расстройки и совпадения частот ГПД следует включить тумблером SA4 расстройку, движок резистора R93 установить в среднее положение и подбирая величину сопротивления R98 добиться совпадения выходных частот ГПД в режимах приема и передачи (в этом случае, при переводе трансивера из режима приема в режим передачи, будет наблюдаться совпадение частот именно при среднем положении движка резистора R93, а не на его краях). Затем, выключают режим расстройки (SA4), и, подстраивая движок резистора R94, добиваются совпадения частот в режимах передачи и приема. Теперь совпадение частот будет происходить как при выключенной расстройке, так и при включенной (если при этом движок R93 находится в центре). Настройку этой системы лучше производить на диапазоне 28 МГц (из-за более высокой частоты – точность установки повышается), хотя, в принципе, допустимо и на диапазоне 21 МГц. Если наблюдается некоторая неустойчивость в работе этой системы, то следует уменьшить сопротивление резистора R96, с целью получения более полного открытия диодов VD31, VD36.

Настройку трансивера в режиме приема начинают с усилителя низкой частоты. Подав на вход 1 DA1 сигнал звуковой частоты синусоидальной формы с генератора НЧ, прослушивают его в динамике. Подстраивая резистор R60 (перед подачей питающего напряжения на УНЧ движок этого резистора следует вывести в крайнее левое по схеме положение, а при настройке не следует надолго заводить его в крайнее правое положение), добиваются максимального усиления, при отсутствии заметных на глаз искажений (регулировка величины отрицательной обратной связи). Затем выводят движок резистора R54 на максимум усиления (вверх по схеме), подают сигнал ЗЧ на эмиттер VT8 и подбирая резистор R46, добиваются максимума сигнала правильной синусоидальной формы на выходе УНЧ.

Продолжение следует!