Занимаясь конструированием передающих устройств, пришлось испытать в работе немало различных формирователей однополосного сигнала. Часть из них работала хорошо, некоторые очень хорошо, но, как правило, те, что лучше работали, были более сложными и включали в себя гораздо больше элементов, а, потому, не всегда удовлетворяли. Приходилось «прикладывать» к ним руки. Критериями служили: максимально возможное качество сигнала на выходе, при минимально возможной элементной базе, простота схемного решения и легкость настройки, доступная элементная база, высокая повторяемость, а, по возможности, и оригинальность схемного решения. Четыре, на мой взгляд, наиболее удачных схемных решения формирователей SSB-сигнала представлены для внимания читателей в этой статье.

     В основу всех четырех схем положен принцип формирования однополосного сигнала фильтровым способом. Подавление несущей на выходе не менее 40 дБ, амплитуда SSB-сигнала не менее 0,5 В. Использовались динамические микрофоны типов МД-44, МД-47, МД-52А-II, МД-64М, МД-66А-III-Б, МД-80А, угольный микрофонный капсюль (МК-16-Н-II, сопротивлением около 1 кОм) от телефона и ларингофоны.

Рис.1. Формирователь SSB-сигнала, 1 вариант. Рис.2. Подключение угольного микрофона.

     Схема первого варианта формирователя показана на рис.1. Он выполнен на германиевых транзисторах. Сигнал звуковой частоты с микрофона ВМ1 поступает на усилитель низкой частоты, выполненный на транзисторах VT1, VT2. Этот усилитель обладает большим коэффициентом усиления (1000…3000) и высокой устойчивостью. С выхода МУ сигнал ЗЧ подается на кольцевой диодный балансный модулятор VD1…VD4. Амплитуда ЗЧ сигнала 0,5…1 вольт. На него же подается и сигнал с опорного кварцевого гетеродина VT5, через эмиттерный повторитель VT4 частотой 500 кГц амплитудой 1,5 вольта. Подавление несущей частоты осуществляется путем балансировки диодного кольцевого смесителя подстройкой резистора R7. При тщательной балансировке модулятора (для этого может понадобиться подключить к одному из верхних выводов резисторов R6 или R8 подстроечного конденсатора емкостью 5…25 пФ и подстроить его по минимуму несущей) можно добиться подавления несущей 60 дБ. Снимается DSB сигнал (двухполосный) при помощи катушки L1. Контур L2, C8, включенный в базовую цепь усилителя DSB-сигнала (VT3) настроен на частоту 500 кГц. Катушка L2 намотана проводом ПЭЛ-0,16 внавал на каркасе от контура ПЧ радиоприемника «Селга» и содержит 70 витков. Катушка L1 намотана поверх L2 таким же проводом и содержит 35 витков. Далее одна боковая полоса и остатки несущей отфильтровываются электромеханическим фильтром. Конденсаторы С12 и С13 с входной и выходной обмотками фильтра образуют контуры на частоту 500 кГц. На ЭМФ не следует подавать сигнал амплитудой более одного вольта. В данной схеме можно использовать фильтры ФЭМ-035-500В-3,1, или ФЭМ2-0,18-500-3В-1, или ЭМФ-9Д-500-3В (с верхней боковой полосой и шириной полосы пропускания 3,1…3,5 кГц). Опорный сигнал частотой 500 кГц можно снимать с кварцевого генератора как с базы транзистора VT5, так и с коллектора (на схеме показано – с базы). Подстройкой резистора R15 регулируют уровень опорного сигнала (это можно сделать и подборкой резистора R19), подаваемого на балансный модулятор. Частота гетеродина 500 кГц должна находиться на 300 Гц ниже уровня -6 дБ на частотной характеристике ЭМФ. Обычно кварц, взятый из набора, выпускавшегося для трансивера UW3DI («Кварц-7»), включенный в генераторе по предлагаемой схеме, вполне удовлетворяет данному условию. Микрофонный усилитель настраивают подборкой резистора R4, добиваясь половинного напряжения питания на коллекторе VT2. Качество его работы можно прослушать наушниками, включив их между коллектором VT2 и корпусом через конденсатор емкостью 5 мкФ.

     В качестве микрофона можно использовать и угольный микрофон (телефонный капсюль), схема подключения которого показана на рис.2. С целью упрощения определения полярности подключения С1 (рис.2) его плюсовой вывод следует подключить к плюсовому выводу С2 (рис.1). Некоторые радиолюбители ухмыльнутся, услышав об угольном микрофоне. Это те, у которых, как они думают, от большого ума, а на самом деле от наличия больших денег, жизненным кредо стало выражение – «Зачем изобретать велосипед, если его можно купить». Да ну их так и эдак! Со временем все равно это не пройдет – я имею в виду направление их мыслей, а не их деньги. Хотя, как знать?! Это я уже об их деньгах! Так вот эти некоторые злорадно ухмыльнутся, услышав о «угольном дедушке микрофона» - и напрасно это сделают! А на самом деле этот микрофон обладает интересными свойствами и занимает нишу где-то между динамическим микрофоном и ларингофонами. Наверное, многие слышали в эфире замечания о прослушивании работы вентиляторов, установленных в усилителях мощности для их охлаждения. А вот ларингофоны мало реагируют на посторонние шумы. Они даже прекрасно выручают при наличии очень сильного шума, например, в кабине самолета Ан-2, где в полутора метров от пилота расположен грохочущий тысячесильный двигатель АШ-62ИР. И качество передачи при этом довольно высокое. Так вот, а угольный микрофон, являясь собратом ларингофона, как раз и обладает качеством мало реагировать на посторонние шумы, при этом является естественным фильтром звуковых частот, развивает большую полезную мощность, при отличном качестве сигнала.

Рис.3. Формирователь SSB-сигнала, вариант 2.      Рис.4. Подключение угольного микрофона.

     Принципиальная электрическая схема второго варианта формирователя SSB-сигнала показана на рис.3. Он выполнен на полевых транзисторах КП302Б, за исключением опорного кварцевого генератора VT1. Он выполнен на биполярном транзисторе типа КТ342А. Сигнал с кварцевого гетеродина частотой 500 кГц подается на парафазный каскад VT2, На выходах которого присутствуют противофазные сигналы. К выходам этого каскада подключен модулятор DSB-сигнала, выполненный на варикапах VD1, VD2, (кроме указанных на схеме варикапов можно использовать и другие типы, например – КВ127Г) а так же резистор балансировки R6. Амплитуда сигнала опорного гетеродина для такого модулятора должна составлять 1,5 вольта, а звуковой частоты 2…3 вольта. На его выходе при этом будет присутствовать DSB-сигнал амплитудой до одного вольта при подавлении несущей не менее 40 дБ. Звуковой сигнал на модулятор подается с микрофонного усилителя, выполненного на одиночном транзисторе VT4. Не стоит удивляться, откуда берется амплитуда звуковой частоты 2…3 вольта. Ибо, во первых, транзистор VT4, включенный по схеме с общим затвором обладает большим выходным сопротивлением (мегомы), во вторых, варикапы представляют из себя тоже весьма высокоомную нагрузку и, в третьих, данный модулятор требует для нормальной работы очень маленькую мощность звуковой частоты, но относительно высокого напряжения (кстати, в качестве SSB-детектора его использовать не стоит, ибо в этом случае, наоборот, будет низкий коэффициент преобразования). Балансировочный резистор R6 подключен к истоку и стоку VT2. Такое включение приводит к тому, что при разогреве деталей схемы после включения питания не будет происходить разбалансировки модулятора ибо, напряжение на варикапах будет поддерживаться за счет поддержания параметров каскада на транзисторе VT2 (который, как известно, можно установить в режим нулевого температурного дрейфа). С выхода модулятора DSB-сигнал усиливается каскадом на VT3, выполненном по схеме с общим затвором и далее ЭМФ (применен такой же, как и в предыдущей схеме) отфильтровывается одна боковая полоса (нижняя) и остатки несущей частоты. На выходе ЭМФ присутствует SSB сигнал верхней боковой полосы амплитудой 0,3…0,5 вольта и более, в зависимости от потерь на электромеханическом фильтре. В качестве L1 (отсекает ВЧ наводки собственного передатчика) применен дроссель ДМ-0,2 140 мкГн ±5% (некритичен). Его можно изготовить и самостоятельно, намотав на резисторе МЛТ-0,5 1мОм 100 витков провода ПЭЛ-0,16. Схема подключения угольного микрофона показана на рис.4. Настраивают модулятор путем подбора номиналов резисторов R14 (МУ) и R11 (УС DSB) до получения максимума сигнала на выходе и балансировкой R6, до получения минимума несущей на стоке VT3.

     В этом модуляторе следует обратить внимание на отсутствие необходимости применения самодельных моточных элементов и малое количество примененных радиодеталей.

Рис.5. Формирователь SSB-сигнала, 3 вариант.

     Принципиальная электрическая схема третьего варианта формирователя однополосного сигнала показана на рис.5. Особенностью этого формирователя является применение всего двух микросхем (в том числе и цифровой) и одного транзистора. Опорный кварцевый генератор 500 кГц выполнен на элементе DD.1.1. С его выхода 3 сигнал в фазе через элементы DD.1.2, DD1.3 и в противофазе через DD1.4 поступает на контур L1, C3, C5, C7, C9. Подключение по одному из входов каждого элемента к корпусу, а так же соединение других входов с выходами логических элементов резисторами номиналом 10 мОм переводит их в работу в аналоговом режиме. Меандр, вырабатываемый генератором при этом «смягчается», его прямоугольные углы округляются, а на контуре он уже превращается в синусоидальный сигнал. К обоим концам катушки L1 подключен балансный модулятор SSB-сигнала, выполненный на варикапах. Варикапы довольно высокоомные приборы, поэтому они мало шунтируют контур. Резистор R6 служит для его балансировки. В точку соединения варикапов подается сигнал с микрофонного усилителя, выполненного на операционном усилителе DA1. С выхода модулятора DSB-сигнал амплитудой 1 вольт подается на ЭМФ (тип такой же, как и в предыдущих схемах), который отфильтровывает одну боковую полосу и остатки несущей. Конденсаторы С11 и С12 с обмотками ЭМФ образуют контуры, настроенные на частоту 500 кГц. С выхода ЭМФ сигнал SSB усиливается усилителем на транзисторе VT1 до амплитуды 1,5…3 вольта. Микрофонный усилитель настраивается путем подбора сопротивления резистора R13, до получения на выводе 5 DA1 половинного напряжения питания. Подбором резисторов R15 и R8 можно изменить уровень ЗЧ сигнала подаваемый на модулятор. Подбор величины С19 влияет на АЧХ МУ. Балансируют модулятор резистором R6 по минимуму несущей на входной обмотке ЭМФ. Подбором сопротивления R10 добиваются максимума сигнала на выходе формирователя. Подавление несущей достигает более 40 дБ.

Рис.6. Формирователь SSB-сигнала, вариант 4.

     Принципиальная электрическая схема четвертого варианта формирователя однополосного сигнала показана на рис.6. Она специально разработана для трансивера РВП-2004 (аналог РВП-94). Большая часть радиодеталей этой схемы работает как на передачу, так и на прием. В режиме приема сигнал первой ПЧ 5,5 МГц поступает на контур L3, C27 и с него на первый затвор полевого транзистора VT3, на котором собран усилитель первой промежуточной частоты (его нагрузка – контур L4, C31). На второй затвор этого транзистора подано управляющее напряжение с системы АРУ (0…+5 вольт). Резистором R13 осуществляется регулировка усиления этого каскада вручную в режиме приема. С выхода этого каскада сигнал ПЧ через эмиттерный повторитель VT4 поступает на кольцевой балансный смеситель, выполненный на диодах VD1…VD4. Сюда же подается и напряжение опорного гетеродина частотой 5 МГц (через электронный коммутатор частот 5МГц/500кГц). С выхода диодного балансного смесителя сигнал ПЧ поступает на контур второй ПЧ 500 кГц L5, C38, C39, который отсеивает удаленные от частоты ПЧ продукты преобразования, а ЭМФ, являясь основным элементом селекции трансивера, делает это в ближней зоне.

     При переводе трансивера в режим передачи на схему микрофонного усилителя VT1, VT2 (выполнен по каскодной схеме) подается питающее напряжение +12В TX. Сигнал звуковой частоты усиленный им поступает на второй затвор VT3. Сюда же подается и напряжение регулировки усиления с R11. Следует помнить, что при подаче сигнала на второй затвор VT3 характеристика регулировки имеет нелинейный характер (имеется горб с последующим снижением, при подаче же рабочего сигнала на 1 затвор регулировка усиления при тех же значениях напряжения близка к линейной). Нагрузкой VT3 в этом режиме является резистор R9. Дроссели L1, L2 препятствуют просачиванию ВЧ сигнала в цепи микрофонного усилителя своего же передатчика. Далее ЗЧ сигнал через эмиттерный повторитель VT4 поступает на кольцевой диодный модулятор VD1…VD4. Сюда же поступает и сигнал опорного гетеродина (через электронный коммутатор частот) частотой 500 кГц. Контур L5, C38, C39 отфильтровывает удаленные продукты преобразования сигнала, а ЭМФ (тип фильтра такой же, как и в предыдущих схемах) выделяет верхнюю боковую полосу и подавляет остатки несущей. Катушки L1, L2 – дроссели ДМ-0,2 140 мкГн ±5% (некритично). Катушки L3, L4 намотаны на унифицированных трехсекционных каркасах от бытовых радиоприемников (диаметр каркаса в месте намотки 4 мм) внавал проводом ПЭЛ-0,31 по 31 витку каждая, отвод у L4 от 10 витка считая снизу по схеме. Катушка L5 намотана на каркасе от контура ПЧ радиоприемника «Селга» проводом ПЭЛ-0,16 внавал, количество витков 70. Катушка L6 намотана поверх L5 таким же проводом и имеет 35 витков.

     В режиме приема перед настройкой движок R13 устанавливают в положение максимального усиления (влево по схеме). При этом на резистор R21 должен быть подан сигнал частотой 5 МГц. Катушки L3, L4, L5 настраивают по максимуму сигнала на выходе (L3, L4 – на частоту 5,5 МГц, а L5 – 500 кГц). В режиме передачи (на R1 и R12 подано напряжение +12 вольт, с R13 напряжение должно быть снято, а на R21 подан сигнал частотой 500 кГц) движок резистора R11 ставят в положение максимального усиления - контроль осциллографом на эмиттере VT4 по максимуму сигнала ЗЧ (внимание: движок R11, при этом может находиться не в крайнем положении!). Балансируют модулятор, подстраивая резистор R21 по минимуму несущей на выходе. Подстраивая конденсатор С41 добиваются максимума SSB-сигнала на выходе ЭМФ (оптимальная согласовка фильтра). Эмиттерный повторитель VT4 настраивают путем подборки сопротивления резистора R17 по максимуму сигнала на выходе правильной синусоидальной формы. Прослушать ЗЧ сигнал можно на эмиттере VT4, встав наушниками между ним и корпусом через конденсатор емкостью 5 мкФ.