АМ/SSB приемник 4Z5KY

Приемник предназначен для повторения опытными любителями радиоприема и позволяет принимать сигналы радиовещательных, любительских и служебных радиостанций в диапазонах длинных, средних и коротких волн.

  Идея собрать подобный приемник вынашивалась давно, но поиски схемы или описания готовой конструкции в интернете и различных журналах ни к чему не привели. По тем или иным причинам предлагаемые конструкции меня не устраивали и было решено разработать собственную конструкцию. При разработке ставились следующие задачи:


простота

доступность компонентов

дешевизна

как можно лучшие параметры


Было отработано много всевозможных вариантов и в итоге моих изысканий я остановился на предлагаемой схеме, по моему мнению - достаточно удачной и отвечающей выше приведенным требованиям. Приемник прост и не содержит каких –либо нестандартных фильтров и кварцев на “ экзотические “ частоты.


Технические характеристики приемника:


диапазон рабочих частот 0.1 - 30 MHz

чувствительность SSB < 0.5 mkV

чувствительность AM < 2 mkV

частоты ПЧ:

1 - 61.925 MHz

2 - 10.7 MHz

3 - 455 kHz

избирательность по соседнему каналу - определяется примененным фильтром на 455 kHz – и здесь выбор очень большой.

избирательность по зеркальным каналам:

1-ой ПЧ > 80dB

2-ой ПЧ > 70dB

3-ей ПЧ > 70dB * 

* сильно зависит от качества фильтра на 10.7 MHz

шаг перестройки синтезатора: - 100 Hz – 1 kHz – 10 kHz - 100 kHz

2 переключаемых VFO

10 ячеек энергонезависимой памяти

индикация режимов работы и частоты с точностью до 1 kHz *

* частота индикации точна для режима АМ ,а в SSB зависит от частоты опорного генератора 455 kHz и не учитывается в программе.

напряжение питания +12 V

габариты 150 x 150 x 50 mm


Функциональная схема.


Принципиальная схема приемника

УВЕЛИЧИТЬ

Принимаемый сигнал через внешний отключаемый аттенюатор поступает на неперестраиваемый входной фильтр,представляющий собой ФВЧ 2-го порядка C3L2 ослабляющий сигналы мощных станций СВ и ДВ диапазонов ,что благоприятно сказывается на реальной избирательности, и ФНЧ 7-го порядка с частотой среза 30 MHz для осуществления избирательности по зеркальному каналу 1-ой ПЧ. Далее принимаемый сигнал поступает смеситель DA1 типа ADE – 1E – SMD-аналог популярного на “западе“ – SBL -1. Это обычный ( правда очень качественно выполненный ) диодный смеситель, который можно сделать самостоятельно на 4-х диодах и 2-х трансформаторах на ферритовых кольцах по типовой схеме. На второй вход смесителя поступает сигнал гетеродина уровнем +7 dBm от синтезатора.В результате преобразования частоты на выходе смесителя образуется сигнал 1-ой ПЧ 61.925 MHz,который поступает на согласующе-усилительный каскад на полевом транзисторе Q1 включенным по схеме с ОЗ и далее на полосовой фильтр 1-ой ПЧ предназначенный , в основном, для подавления зеркального канала 2-й ПЧ 10.7 MHz (40.525 MHz).

Далее отфильтрованный сигнал поступает на 2-ой смеситель на 2-х затворном транзисторе Q6 , на 2-ой затвор которого поступает опорный сигнал частотой 51.225 MHz с умножителя на 5 ,собранного на транзисторе Q4. На контуре L9C28 выделяется сигнал 2-й ПЧ 10.7 MHz , который поступает на фильтр 2-ой ПЧ ,предназначенный для подавления зеркального канала 3-й ПЧ 455 kHz ( 10.245 – 0.455 = 9.79 MHz ) .После фильтрации, сигнал 2-ой ПЧ поступает на истоковый повторитель Q8 и далее на вход микросхемы DA2 TDA1083 ( полный аналог К174ХА10), где усиливается и поступает на внутренний смеситель микросхемы, куда (выв.5) также приходит сигнал опорного генератора 10.245 MHz ( Q2 ). С 4-го вывода микросхемы сигнал 3-ей ПЧ 455 kHz поступает через пьезокерамический фильтр в тракт ПЧ TDA1083, где усиливается и детектируется. Кроме того, сигнал с выхода УПЧ ( выв.15) поступает также на смесительный детектор , реализованный на 2-х затворном транзисторе Q13 , на 2-ой затвор которого (в режиме SSB) поступает опорный сигнал 455 kHz (Q11 ).Сигнал звуковой частоты со стока транзистора поступает на электронный коммутатор режимов АМ / SSB (VD1VD2) и на регулятор громкости,с которого сигнал ЗЧ подается на встроенный УЗЧ TDA1083 ,усиливается и подается через С42 на встроенный громкоговоритель или головные телефоны.

На транзисторах Q3 ,Q5, Q7 - электронный коммутатор. Сигнал включения режима SSB поступает с платы управления на коннектор “SSB” приемника. Для переключения (в случае необходимости ) боковых полос приема предусмотрен эл. ключ на Q9, подключающий конденсатор С55 на корпус и сдвигающий частоту опорного генератора 455 kHz на нижний склон АЧХ фильтра ПЧ при подаче лог.1 на коннектор “USB /LSB”. На транзисторах Q10 ,Q12 собран усилитель S-метра.

Принципиальная схема синтезатора

УВЕЛИЧИТЬ

Синтезатор собран по схеме однопетлевого PLL синтезатора с минимальным шагом перестройки 100 Гц и где в качестве опорного генератора используется DDS синтезатор AD9835 ( один из самых дешевых) .ГУН собран на транзисторе Q1 и перестраивается с помощью варикапов в диапазоне 62.025 – 91.925 MHz. На Q3 собран буферный усилитель с выхода которого сигнал ГУНа поступает на эммитерные повторители Q4 и Q5. Сигнал с выхода Q4 подается на смеситель приемника , а с Q5 на делитель частоты на 100 ( который может быть реализован на любых имеющихся в наличии цифровых микросхемах – только есть 2 условия: 1 – частота счета >100 MHz, 2-общий коэффициент деления равен 100) DD1, DD2 ,DD3. Далее сигнал частотой 620250 – 919250 Гц поступает на один из входов частотно – фазового детектора DD4 ,DA3, с выхода которого сигнал рассогласования подается на варикапы ГУНа, замыкая петлю ФАПЧ.На второй вход частотно – фазового детектора , через ФНЧ L3L4C11C14C19 и усилитель на Q2, поступает опорный сигнал частотой 620250 – 919250 Гц от DDS синтезатора.Изменение частоты DDS на 1 Гц приводит к перестройке ГУНа на 100 Гц.

Для работы DDS необходим интегральный кварцевый генератор на частоту 50 MHz Y1. Сигналы управления DDS поступают по трем проводам с платы управления

Принципиальная схема блока управления

УВЕЛИЧИТЬ

В блоке управления применены самые популярные PIC16F84A и 2 – х строчный LCD HD44780. Схема очень проста и практически не требует пояснений.

Валкодер применен механический ( от неисправного монитора ) с “ трещеткой “ – фиксатором и встроенной кнопкой, что очень удобно при пользовании приемником – нажатием на валкодер переключаются 2 VFO - A / B, а в режиме работы с памятью записывается текущая частота и вид работы AM или SSB в выбранную ячейку памяти, и кроме того экономится место на передней панели на одну кнопку.

Остальные кнопки обычные и функционируют согласно названию на принципиальной схеме : кнопка MODE / M > VFO переключает режим работы приемника AM или SSB, а в режиме работы с памятью устанавливает частоту и вид работы AM или SSB из выбранной ячейки памяти в текущий VFO.

Кнопка MEM включает режим работы с памятью. Кнопка STEP / < MEM> переключает шаг перестройки частоты по кольцу: 100 Hz – 1kHz – 10kHz – 100 kHz , а в режиме работы с памятью выбирает ячейку памяти: M_0 - M_9 также по кольцу.

На LCD отображается частота, шаг, режим работы, текущий VFO, а в режиме работы с памятью – номер ячейки памяти. При включении приемника устанавливается частота приема 14200 kHz ,режим работы SSB и текущиий VFO_ A.

Также следует добавить ,что при первом включении (после програмирования PIC16F84A) EEPROM PICa содержит одни “1” и в режиме работы с памятью, для корректной работы памяти приемника, следует записать любые выбранные вами частоты способом описанным выше.

Конструкция

Приемник собран на 3-х платах :

  • собственно приемника
  • синтезатора
  • управления

Синтезатор и плата управления сделаны на макетных платах ,т.к. в процессе разработки неоднократно изменянась схема и программа.

Приемник собран на односторонней печатной плате (специально для применения неоднократно описанной технологии переноса рисунка отпечатанного на лазерном принтере на фольгированный стеклотекстолит с помощью утюга.) и разведенной под применение SMD компонентов. Практически все применяемые резисторы и конденсаторы имеют размер 0603. Плата имеет размеры 100 x 50 мм.

Колебательные контура ПЧ на 10.7 MHz и 455 kHz взяты готовыми от промышленных приемников и по этой причине намоточные данные не приводятся. (Они имеются в Datasheet на TDA1083)

Колебательные контура 1-ой ПЧ 61.925 MHz и контур L7C27 умножителя частоты на 5 намотаны на каркасах диаметром 5 мм с подстроечными сердечниками от старых радиостанций фирмы “ MOTOROLA” . Фильтры ПЧ FL1 , FL2 и кварц на 10.245 MHz взяты оттуда же.

Катушки L5 ,L6 имеют по 8 витков провода диаметром 0.5 мм. Отвод у L5 от середины. Катушка L7 имеет 12 витков - отвод от середины. Остальные катушки готовые - SMD , указанной на схеме индуктивности.

Хотелось бы отметить ,что применение SMD компонентов хоть и желательно, но не обязательно – приемник можно собрать и на обычных деталях ,изменив при этом печатную плату. Катушка ГУНа синтезатора безкаркасная , внутренним диаметром 6 мм и содержит 10 витков провода диаметром 0.5 мм. Отвод от 3 – го витка.Эти данные ориентировочные и зависят от типа примененных варикапов и их колличества – все это придется подбирать при настройке ГУНа ,чтобы обеспечить перекрытие всего диапазона работы ГУН (62.025 – 91.925 MHz) при изменении напряжения на варикапах (С5) от 1 до 7 вольт.

Конструкция приемника видна из фотографии.

К сожалению из-за недостатка места на передней панели пришлось отказаться от S – метра ( проверенного и прекрасно работающего ).

Следует также отметить, что приемник имеет стандартное входное сопротивление 50 Ом и расчитан на работу с наружной антенной. При использовании комнатной или телескопической антенны для улучшения чувствительности желательно применить на входе приемника каскад на истоковом повторителе для согласования антенны с низкоомным входом приемника.

Подробно описывать настройку приемника нет особого смысла ,т.к. приемник предназначен для повторения достаточно подготовленными радиолюбителями имеющими опыт , необходимые приборы и навыки настройки подобных устройств, и думается для них достаточно приведенной информации.

В заключение, хотелось бы добавить, что приемник сравнивался по качеству приема с хоть и устаревшим но достаточно хорошим трансивером TS-830S и антенну GP 20м диапазона и уступал только в избирательности по соседнему каналу ,т.к в приемнике применен “широкий” фильтр ПЧ 455 kHz (полоса пропускания около 5 kHz).В остальном , субъективно конечно, ничем не хуже – ни по “динамике” ,ни по чувствительности ,ни по качеству звука.

Печатная плата приемника (100х50 мм)

Печатная плата синтезатора (65х70 мм)


Сергей , Хайфа (4Z5KY) 4z5ky@mail.ru

Если Вам понравилась страница - поделитесь с друзьями:

Комментарии: 0