РЕВЕРСИВНЫЕ
УЗЛЫ В КВ ТРАНСИВЕРЕ
В KB трансиверах для уменьшения общего числа элементов можно использовать
реверсивные каскады. Их особенностью является то, что направление прохождения
сигнала различное для режимов приема и передачи. Ниже приводятся описания трех
блоков, работающих на этом принципе: детектора-модулятора. усилителей ПЧ/DSB и низкой частоты.
ДЕТЕКТОР-МОДУЛЯТОР
В трансиверах
нередко применяют диодные балансные модуляторы-детекторы. Однако они имеют
относительно небольшой коэффициент передачи, что особенно ощутимо в приемном
тракте, при обработке сигналов с малым уровнем. Для передающего же тракта это
не так существенно, поскольку уровни сигналов при этом намного превышают шумовые.
На рис.1 приведена
схема реверсивного балансного детектора-модулятора, выполненного на двух
полевых транзисторах. Устройство является системой «активно-пассивного» типа,
так как при детектировании имеет коэффициент передачи больше единицы, а при
модуляции — меньше единицы. Оно содержит два транзистора V7 и V2, управляющие переходы которых принудительно смещены
в обратном направлении. Для получения максимального коэффициента передачи и
минимального значения коэффициента шума при детектировании угол отсечки тока
стока выбран в пределах 90... 110°, т. е. амплитуда гетеродинного напряжения
не превышает по абсолютному значению напряжения затвор-исток транзисторов.
Обмотка связи
трансформатора Т1 подключена к ВЧ фильтру (контур усилителя ГТЧ либо ЭМФ), а
обмотка связи Т2 — либо к входу усилителя НЧ, либо к выходу микрофонного
усилителя, в зависимости от режима работы — детектирования или модуляции.
Работа устройства
при детектировании хорошо известна. На вход трансформатора Т1 поступает
сигнал ПЧ, а на затворы транзисторов подают напряжения с опорного гетеродина.
На нагрузке — обмотка 1 трансформатора Т2, конденсаторы С4. С5 и трансформированное входное сопротивление усилителя
НЧ — выделяется НЧ сигнал. На стоки транзисторов подано напряжение,
превышающее напряжение насыщения транзисторов.
Входное сопротивление
каскада в этом режиме со стороны сигнала ПЧ составляет 50...100 Ом, в выходное —
2...10 кОм
Для перевода
устройства в режим модуляции на среднюю точку первичной обмотки трансформатора Т2 напряжение не
подается, а она гальванически соединяется с истоками транзисюров
коммутатором «прием-передача» трансивера. На обмотку II трансформатора Т2
подается модулирующее напряжение с выхода микрофонного усилителя. Таким
образом, устройство превращается в преобразователь, работа которого основана
на использовании начального участка выходных вольт- амперных характеристик
полевого транзистора с управляющим переходом при нулевом постоянном напряжении
между стоком и истоком. При этом происходит эффективное перемножение напряжения
опорного гетеродина и модулирующего НЧ сигнала.
Выходное
сопротивление каскада в этом случае составляет 50... 150 Ом и согласование с
фильтром практически сохранено. Входное же сопротивление каскада (со стороны
трансформатора Т2) несколько понижается и составляет около 1 кОм, что следует
учитывать при разработке микрофонного усилителя и выборе трансформатора Т2.
НЧ напряжение на
стоках транзисторов (относительно истоков) для получения минимальных
нелинейных искажений не должно превышать 0,3...0,5 В. т е. должна
использоваться область выходных характеристик, где зависимость тока стока от
напряжения на нем имеет линейный характер.
При тщательно
подобранной паре транзисторов устройство можно балансировать в любом из
режимов работы каскада. Но практически удобнее эту операцию производить в
режиме модуляции по общепринятой методике.
В качестве
транзисторов могут быть использованы любые полевые транзисторы. Желательно
выбирать «пару» с максимальной крутизной характеристики при токе стока 3...10
мА и нулевом напряжении на затворе. Напряжение отсечки но абсолютному значению
должно быть не менее 2.5 ..3 В.
Трансформатор Т1 изготовлен на кольцевом сердечнике из феррита М600НН (типоразмер К7Х4Х2) и
содержит 3X30 витков провода ПЭВ-2 0,18. Если входное сопротивление усилителя
НЧ около 10...50 кОм, то в качестве трансформатора Т2 можно использовать согласующий (переходной)
трансформатор от радиоприемника «Нейва». В конечном счете выбор коэффициента
трансформации Т2 зависит от параметров низкочастотного и микрофонного
усилителей и осуществляется по общепринятым правилам.
При использовании
указанных элементов коэффициент передачи детектора по напряжению составляет 15...20 дБ. а
модулятора (по отношению к напряжению на стоке) — около 0,3. Несущая частота
при модуляции подавляется не менее чем на 26 дБ.
УСИЛИТЕЛИ
ПЧ/DSB
На рис. 2 приведена
схема реверсивного усилителя, имеющего низкие входное и выходное сопротивления. Его удобно использовать в тракте усиления сигналов ПЧ и DSB в трансивере с кварцевым
или электромеханическим фильтром основной селекции и диодным детектором-модулятором.
Переключение направления передачи сигнала осуществляется при помощи реле К1, цепь питания которого коммутируется переключателем «прием-передача" трансивера. Коэффициент усиления по напряжению на частоте 5 МГц составляет 25...30 дБ. на
частоте 500 кГц — более 40 дБ. регулировка усиления автором не применялась,
хотя принципиально ее можно ввести в каскад, включенный по схеме с обшей базой
(цепи АРУ, или ALC). Для увеличения усиления
можно включить последовательно два идентичных каскада. Однако такой усилитель
будет склонен к самовозбуждению и требует тщательного монтажа.
На рис. 3 приведена
схема другого усилителя. Он имеет высокие входное и выходное сопротивления. Такой усилитель целесообразно использовать в трансивере, содержащем ЭМФ и высокоомный смесительный детектор на транзисторе и отдельный балансный модулятор. Направление передачи сигнала переключается реле К1 и К2. На частоте 500 кГц усилитель имеет коэффициент
усиления по напряжению более 40 дБ. Регулируют усиление в каскаде на транзисторе
VI. Максимальный уровень входного сигнала (ПЧ или DSB) — 30...50 мВ.
В обоих усилителях
использовались транзисторы с коэффициентом передачи по току более 200. В них
можно применить и полевые транзисторы или их комбинацию с биполярными.
Реле К1, K2—PЭС-10 или
РЭС-15. Налаживают усилители по обшепри пятой методике.
НЧ
БЛОК
На рис. 4 приведена
принципиальная схема реверсивного НЧ блока трансивера, который используется
как для усиления продетектированного сигнала в приемном тракте, так и для
усиления сигнала с микрофона в передающем тракте.
При работе на прием
сигнал с выхода балансного диодиого детектора через фильтр нижних частот L1.C1 поступает в эмиттерную цепь транзистора VI, включенное по схеме с общей базой. Его нагрузкой служат резистор R2 и
входное сопротивление эмиттерного повторителя на транзисторе V2. Дополнительное усиление осуществляет каскад на
транзисторе V3. Необходимая частотная
характеристика блока в этом режиме формируется конденсаторами С1—СЗ, С9. Для устранения возможных помех от микрофона в режиме «Прием» микрофонная цепь может быть разомкнута
коммутирующими элементами, не показанными на рисунке (контакты реле VOX и т.п.).
В верхнем по схеме
положении перек лючателя SI (при передаче)
транзистор VI оказывается включенным по схеме с общим коллектором, а транзистор
V2 — по схеме с общей базой.
Транзистор V3 в тракте передачи не
используется.
НЧ сигнал с
микрофона поступает в эмиттерную цепь транзистора V2 выделяется на нагрузке (резистор R2) и через эмиттерный повторитель на транзисторе VI подается на балансный
диодный детектор-модулятор, такой, как, например, в трансивере «Радио-76».
Частотная
характеристика блока при передаче определяется конденсаторами С1, С2, С4,
выбранными (для фильтрового метода формирования однополосного сигнала) так,
чтобы получить спад характеристики в области нижних частот речевого спектра. Усиление блока при работе «слева направо» (прием) составляет не менее 60 дБ по
напряжению, а при работе «справа-налево» (передача) — не менее 35 дБ.
Резисторы R1 и R3 выбирают
из условия, что при работе транзистора по схеме с общей базой его коллекторный
ток должен составлять 0.2..0.5 мА, а при работе по схеме с общим коллектором—
увеличиваться до 0,5... 1,5 мА. Переключающий элемент S1 (контакты реле VOX, переключателя рода работ н т. п.) следует
располагать в непосредственной близости с элементами R2, VI, V2 или же соединять его с
ними экранированными проводниками.
При достаточном усилении по ПЧ транзистор, V3 может быть вообще исключен, а к эмиттеру транзистора
V2 через конденсатор можно
подключить низкоомный телефон, используя его одновременно в качестве микрофона. В устройстве могут быть применены любые транзисторы с коэффициентом передачи по
току не менее 60...80. Конденсаторы С4, С5 — неполярные. Описанный НЧ блок может
быть использован и в различных переговорных устройствах.
г Куйбышев