Однодиапазонная передающая приставка «UN7BV-3,5-Tx»

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема передающей приставки "UN7BV-3,5-Tx"

Рис.2. Печатная плата передающей приставки

Однодиапазонная передающая приставка «UN7BV-3,5-Tx»

Однодиапазонная передающая приставка «UN7BV-3,5-Tx» предназначена для работы CW и SSB на диапазоне 3,5 МГц совместно с приёмником, опубликованным в журнале Радио за январь месяц 2006 года на страницах 70…71 - «Однодиапазонный КВ приёмник» (Радиоприёмник с УПЧ улучшенной симметрии). Печатная и монтажная платы этого приёмника приводятся в этой статье (рис.4 и рис.5). Внешний вид приёмника и приставки показаны на фотографиях. Данная приставка собрана на одной микросхеме (К174УР1) и пяти транзисторах. Её выходная мощность не менее 5 ватт. Приставка содержит относительно небольшое количество малодефицитных радиодеталей, несложная в настройке и смонтирована на печатной плате таких же размеров, как и вышеназванный приёмник.

Принципиальная электрическая схема приставки показана на рисунке №1. При работе в режиме SSB, сигнал звуковой частоты с микрофона ВМ1 через разделительный конденсатор C5 подаётся на вывод 7 микросхемы DA1. Данная микросхема выполняет функции микрофонного усилителя, балансного модулятора, усилителя DSB-сигнала и опорного кварцевого генератора. Балансируется смеситель подстройкой резистора R2, резистором R5 устанавливается уровень DSB-сигнала. При этом подавление несущей частоты достигает 50 дБ. В опорном генераторе используется кварц ZQ1 частотой 500 кГц. С вывода 8 микросхемы DSB-сигнал подаётся на входную обмотку электромеханического фильтра. Вместе с конденсатором С68 она составляет контур, настроенный на частоту 500 кГц. С11 совместно с выходной обмоткой ЭМФ являются аналогичным контуром. ЭМФ подавляет одну боковую полосу (нижнюю) DSB-сигнала и остатки несущей частоты. На выходе фильтра получается однополосный сигнал с верхней боковой полосой (SSB), который и подается на первый затвор полевого транзистора VT1. На второй затвор этого транзистора подаётся сигнал ГПД амплитудой до 1 вольта. На этом транзисторе, таким образом, реализован смеситель активного типа. Напряжением, подаваемым с движка переменного резистора R13 на второй затвор транзистора, производится регулировка усиления основного усилительного тракта приставки. Регулировка по усилению именно в этом каскаде ценна тем, что при уменьшении амплитуды сигнала в большей степени уменьшается уровень побочных продуктов преобразования (несколько мягче становится режим преобразования). В качестве нагрузки в стоковую цепь VT1 включен контур С15, L1. Совместно с контуром С19, L2, он составляет двухзвенный полосовой фильтр на частоты 3,5…3,8 МГц – продукт преобразования вышеназванного смесителя. Непосредственно к выходному контуру подключен затвор транзистора VT2, на котором реализован предварительный усилитель мощности. Со стока этого транзистора сигнал рабочей частоты диапазона 3,5 МГц поступает на оконечный усилитель мощности VT3, VT4, VT5. Этот усилитель охвачен отрицательной обратной связью через резистор R19, что обеспечивает его устойчивость к самовозбуждению при достаточно высоком усилении. С эмиттеров транзисторов VT4, VT5 усиленный сигнал через П-контур С24, L4, C25 и контакты реле К2.1 поступает в антенну (контакты всех реле и переключателей показаны в режиме приёма SSB-сигнала). Выходной П-контур решает две задачи – фильтрует сигнал от нежелательных побочных продуктов преобразования и согласовывает выходное сопротивление усилителя мощности с входным сопротивлением антенны (а если быть более точным – с сопротивлением коаксиального кабеля) и, что следует отметить особо, без использования трансформатора в выходных цепях усилителя.  Контакты реле К2.2 в режиме передачи блокируют вход приемника на корпус, на принципиальной схеме они показаны в режиме приёма, в этом случае вход приёмника подключен к антенне. Катушка L5 совместно с диодами VD3, VD4 (выпрямитель по схеме удвоения напряжения) представляет собой датчик выходной мощности. Сигнал с него подаётся на прибор S-метра приёмника и в режиме передачи отображает уровень выходного сигнала передатчика. В режиме приёма с микросхемы DA1 и транзисторов VT1, VT2 напряжение питания (+12BTx) снимается. Напряжение +12BTx формируется контактами переключателя SA3, вторыми контактами этого переключателя  коммутируется реле К2.

В телеграфный режим приставка переводится выключателем SA2. При этом срабатывает реле К1 и своими контактами К1.1 замыкает микрофон BM на корпус, делая передачу в режиме SSB невозможной. Одновременно вторые контакты реле К1.2 разблокируют конденсатор С9 – в результате кварц ZQ1 начинает генерировать на более высокой частоте. Таким образом, генерируемую кварцем частоту можно поднять на 300 Гц. В результате она попадает в полосу пропускания электромеханического фильтра и беспрепятственно попадает в усилительный тракт передатчика. Телеграфная манипуляция производится путём замыкания ключа SA1. При этом происходит разбалансировка балансного смесителя микросхемы DA1. Манипуляция телеграфных посылок происходит мягко и без щелчков (за счет наличия С5 и С4).

В передающей приставке применены широко распространённые радиодетали: резисторы МЛТ-0,125, МЛТ-0,25, СП3-4аМ, СП4-1; конденсаторы КТ, КМ, К-50-6, КСО; транзисторы КП350Б заменимы на КП306; КП302 на КП307, диоды КД503 на КД522. Реле К1 – РЭС60 паспорт РС4.569.435-02 или РЭС4.569.435-07. Реле К2 – иностранного производства RELE ON 599 25 13,5V; 0,067A. Его можно заменить отечественным типа РЭС48А, паспорт РС4.590.202 или РС4.590.214. Электромеханический фильтр ФЭМ-035-500В-3,1 (на частоту 500 кГц и полосу пропускания 3,1 кГц). Катушки L1, L2 намотаны на каркасах от средневолновых транзиторных приёмников (трёхсекционные – диаметр 4 мм, имеют подстроечный ферритовый сердечник) – заключены в алюминиевые экраны. Они намотаны проводом ПЭЛ-0,16 и содержат по 40 витков провода (отвод у L1 от десятого витка, считая снизу по схеме). Намотка – внавал, равномерно распределена по секциям. Дроссель L3 намотан жестким медным кроссировочным проводом (20 витков) диаметром жилы 0,69мм (в полихлорвиниловой изоляции). Намотка – виток к витку на кольце К10х6х5 проницаемостью 600НН. Катушка L4 намотана посеребренным медным проводом диаметром 0,8 мм на оправке (оправка после намотки удалена) диаметром 20 мм, длина намотки 24 мм и содержит 11 витков провода. Катушка L5 – 6 витков кроссировочного провода (диаметр 0,47 мм) вокруг выводного провода катушки L4. Второй конец L5 оставлен свободным.

Детали приставки смонтированы на печатной плате размером 154х45 мм (имеет такие же размеры, как и плата приёмника), выполненной из фольгированного двухстороннего стеклотекстолита, путём травления в растворе хлорного железа. Перед травлением большая часть фольги сверху платы удалена с помощью скальпеля и пинцета, а по краям платы (по её периметру) оставлен широкий корпусной проводник – 3мм. Этот проводник перед травлением закрашивается краской, чтобы его не съел раствор хлорного железа – после травления краска удаляется. По углам платы верхний и нижний экранные проводники соединены между собой медными штифтами (4 штуки – пропаяны). Места под экранными перегородками и под радиаторами охлаждения так же оставлены невытравленными. Экраны (28х21 мм и 20х21 мм) выполнены из бронзы толщиной 0,5 мм и припаяны к медной фольге платы. Они разделяют каскады, выполненные на микросхеме (смотри рис.2) DA1, транзисторе VT1 и транзисторе VT2. Радиаторы охлаждения транзисторов VT3 (27х36 мм) и VT4, VT5 (46х36 мм) выполнены из дюралюминиевых пластин толщиной 5мм. В них сделаны резьбовые отверстия (М3) для крепления к плате (по два штуки в каждом радиаторе – с торца) и крепления к ним транзисторов (одно в первом радиаторе и два во втором – на широкой стороне пластин). Между транзисторами VT3, VT4 и радиатором установлены слюдяные прокладки, а коллектор VT5 посажен на радиатор непосредственно.

Настраивать приставку начинают с проверки отсутствия короткого замыкания по цепям питания. При отсутствии такового, а при наличии – после его устранения, подают питание на транзисторы VT1…VT5 (один конец резистора R4 при этом отпаять, сигнал ГПД на С16 не подавать!). Ну и, конечно же, не забыть перед настройкой приставки подсоединить к её антенному выходу эквивалент нагрузки – безындукционный резистор сопротивлением 75 Ом (или 50 Ом, в зависимости от сопротивления применяемых кабелей) и мощностью не менее пяти ватт, либо лампочку накаливания – 28 вольт 5 ватт (в нагретом состоянии сопротивление её нити накаливания близко к 75 Омам). Не подавая никаких сигналов на приставку, установить ток покоя выходных транзисторов равным 9 мА, путем подбора сопротивления резистора R17. Путём подбора сопротивления резистора R19 установить на эмиттерах VT4, VT5 половинное напряжение питания (+6 вольт). Движок резистора R11 установить в положение максимального усиления (вверх по схеме). Отсоединить верхний конец (согласно схемы) конденсатора С18 и подать на него сигнал с ГСС частотой 3,65 МГц и амплитудой 1 вольт. Настроить вращением сердечника катушки L2 контур (L2, C19) в резонанс. По мере настройки следует уменьшать уровень сигнала, подаваемого с ГСС. Контроль можно вести осциллографом, установленным параллельно эквиваленту, высокочастотным вольтметром или просто … по отклонению стрелки S-метра приёмника (при увеличении выходной мощности по мере настройки, контроль можно вести и по свечению лампочки). Путём подбора сопротивления резистора R15 добиться на эквиваленте нагрузки максимума сигнала правильной синусоидальной формы. Сдвигая или раздвигая витки катушки L4 добиться максимума сигнала на частоте 3,65 МГц (может потребоваться подборка емкостей конденсаторов С24 и С25).  Восстановить соединение конденсатора С18. Подать сигнал с ГСС (F-3,65 МГц) на конденсатор С16 (ГПД при этом от него – отключить!). Настроить в резонанс контур L1, C15 путем вращения сердечника катушки L1. Следует учесть, что при подаче пилотного сигнала на второй затвор VT1 через конденсатор С16 максимум усиления не будет соответствовать верхнему положению движка резистора (R11 – следует скорректировать его положение). Отсоединить ГСС от С16 и подать на него сигнал с ГПД приёмника. Подать сигнал с ГСС частотой 500 кГц на вход ЭМФ через конденсатор ёмкостью 20…30 пФ (амплитудой, не более 1 вольт) и подбором конденсаторов С10, С11 добиться максимума сигнала на эквиваленте нагрузки. Подсоединить на место резистор R4 и подать, таким образом, через него питание на микросхему DA1. В режиме SSB (SA2 выключен) встав осциллографом на вывод 8 микросхемы DA1 через конденсатор ёмкостью 15…20 пФ, сбалансировать балансный смеситель подстройкой резистора R2 (по минимуму сигнала). Микрофон ВМ1 при этом желательно отключить (шумы, поступающие на микросхему с микрофона, «размывают» минимум, ухудшая точность настройки). После этого подключить микрофон и произнося перед ним длинное «а…а…а», убедиться в наличии SSB сигнала на выходе приставки по свечению лампочки и отклонению стрелки прибора РА1 приёмника (либо по наличию сигнала на экране осциллографа). Подстраивая движок резистора R5 установить на входе ЭМФ сигнал на уровне не более 1 вольта. Перевести приставку в телеграфный режим (SA2 – замкнут). Замыкая SA1 (манипулятор ключа), убедиться в наличии телеграфных посылок на выходе приставки. Подбирая ёмкость конденсатора C9 максимально возможно (при наличии устойчивой генерации) сдвинуть частоту, генерируемую кварцевым генератором в полосу пропускания ЭМФ (повысить). Подбором этого конденсатора удаётся сдвинуть частоту до 300 Гц. Если сдвиг частоты недостаточен, то следует использовать дополнительное реле, которое своими контактами будет подключать между входом и выходом ЭМФ блокирующий конденсатор ёмкостью 3…10 пФ (обмотку этого реле следует включить параллельно обмотке реле К1). В результате телеграфный сигнал беспрепятственно пройдёт на основной усилитель мощности. Лучшие результаты получаются, если этот дополнительный конденсатор подключать через двойную группу контактов (конденсатор располагать между группами контактов) дополнительного реле – в этом случае при отключенном конденсаторе ёмкость между входной и выходной обмотками ЭМФ будет минимальной, меньше ухудшая характеристики ЭМФ при отключенном дополнительном конденсаторе.

Подбирают сопротивление резистора R12, так, чтобы в верхнем положении движка резистора R13, усиление приставки было максимальным (контроль – на эквиваленте нагрузки вышеописанными методами).

Сопротивление резистора R20 подбирают так, чтобы стрелка прибора РА1 (S-метр приёмника) не зашкаливала при максимальной выходной мощности. Далее к антенному выходу подключают реальную антенну и проверяют работу приставки непосредственно в эфире.

В режиме передачи питание с приёмника (кроме ГПД!) снималось контактами (левыми по схеме) переключателя SA3 (коммутация напряжений +12BTx/+12BRx).

Данную передающую приставку можно использовать и на другие низкочастотные диапазоны (1,9 МГц; 7,0 МГц), однако, следует отметить, что выше частоты 7 МГц её применять не стоит, так как выше этой частоты сильно падает усиление сигнала. Так, на частотах диапазона 1,9 МГц, приставка обеспечивала выходную мощность – 8 ватт, на частоте 3,5 МГц – 6 ватт (максимум, с завалами до 5 ватт на краях этого радиолюбительского диапазона), на частоте 7,0 МГц - 4 ватта, на частоте 14 МГц – 2 ватта, а на более высоких частотах наблюдался резкий завал.

Рубцов В.П. UN7BV. Казахстан, Астана.