(Продолжение Начало в NN1-3/05)
Принципиальная
схема платы ШПУ приведена на рис.6.
Первый каскад ШПУ
собран на транзисторе Т1, типа КТ368А-9. Входной сигнал с платы ДПФ подается на
базу транзистора. Резистор R3 является
нагрузкой предыдущего каскада и уменьшает вероятность самовозбуждения
усилителя. Регулировать АЧХ каскада можно с помощью R9, С4 и R11, С5. Следует по возможности
обеспечить максимальный подъем на верхних частотах. Транзистор нагружен на
широкополосный трансформатор Тг1. Трансформатор мотается на кольце из феррита
К10x7x5 мм М400. Необходимо намотать 2x10 витков провода ПЭЛШО 0,2
мм. Ток покоя через каскад определяется резистором R6 и составляет около 50 мА. Далее, через разделительный конденсатор С6,
сигнал поступает на второй каскад ШПУ, выполненный на транзисторе Т2 КТ939А. Вместо этого транзистора можно применить КТ610.
АЧХ каскада определяется
элементами R18, СЮ, С12. Резистор R21 — антипаразитный. Ток покоя транзистора составляет
около 120 мА и выставляется резистором R16. На коллектор транзистора питающее напряжение подается постоянно прямо
с разъема питания. Сделано это по той причине, что наличие длинных проводов к
выключателю питания на передней панели трансивера приводит к просадке питающего
напряжения. Так же подключены и остальные транзисторы ШПУ. Когда трансивер выключен
выключателем, который расположен на его передней панели, ток по цепи +12 В
определяется только утечками конденсаторов, подключенных к этой цепи, и очень
мал Блок питания снабжен собственным выключателем. Транзистор Т2 нагружен на
широкополосный трансформатор Тг2. Сердечником
трансформатора является кольцо из феррита типоразмера К10x7x5 мм М400. Трансформатор мотается следующим образом. Вначале необходимо обмотать кольцо
фторопластовой лентой. Затем мотается вторичная обмотка, которая подключается
к базам транзисторов Т4, Т5. Необходимо намотать 4 витка с отводом от середины
проводом ПЭВ-2 0,3 мм. Затем мотается 8 витков первичной обмотки таким же
проводом.
Дроссель в коллекторной цепи транзистора должен быть рассчитан на ток
не менее 300 мА. С выхода трансформатора Тг2 сигнал поступает на третий каскад
ШПУ, выполненный по балансной схеме на транзисторах Т4, Т5, в качестве которых
применяются транзисторы КТ965А. Эти транзисторы специально предназначены для
линейного усиления сигнала в КВ-диапазоне. Верхняя граничная частота составляет
30 МГц КСВ, который выдерживает транзистор, составляет 20 в течение 1с. Этого
времени более чем достаточно для срабатывания системы автоматической регулировки
уровня (ALC) передатчика. Ток покоя транзисторов — около 400 мА, и определяется
цепочкой Р1, R25, R22, D2, D3. В некоторых случаях, возможно, потребуется только
один диод. Конструктивно диоды для контакта с радиатором уложены в прорезь на
плате и обмазаны теплопроводной пастой. Ток покоя выставляется подстроечным резистором
Р1.
Элементами R29, R30, С19
можно корректировать АЧХ каскада. Резисторы R23, R24 — антипаразитные. Каждый составлен из двух параллельно
соединенных резисторов сопротивлением 3 Ом в SMD-исполнении,
типоразмера 1206. Резисторы R29, R30 — типа МЛТ-0,5. Транзисторы Т4, Т5 нагружены на широкополосный трансформатор
ТгЗ. Трансформатор намотан на двух кольцах типа К10x7x5 мм М400, сложенных
вместе. В первую очередь наматывается вторичная обмотка, которая проводом МГТФ
подключается к базам транзисторов Т8, Т9. Необходимо намотать четыре витка с
отводом от середины. Затем проводом ПЭВ-2 0,47 мм мотается первичная обмотка,
которая содержит 8 витков с отводом от середины. Конденсатор С22 должен быть
танталовым. С обмотки связи трансформатора ТгЗ снимается сигнал на выходные
транзисторы ШПУ Т8, Т9, в качестве которых применяются транзисторы КТ966А. Эти
транзисторы аналогичны КТ965А, но имеют более высокую выходную мощность,
которая составляет около 50 Вт. Ток покоя транзисторов — около 500 мА, он
определяется узлом на транзисторе Т7. Диод D5 паяется к эмиттеру транзистора Т9 и прикладывается к его корпусу. Транзистор
Т7 через изолирующую прокладку прикручен к шасси трансивера (не к радиатору
ШПУ' Тпх EU1AV) и
проводами соединен с остальной схемой. Ток покоя каскада регулируется подстроечным
резистором РЗ.
АЧХ каскада определяется элементами R41, R44, С25, С29, СЗО, С36 С38 Резисторы R41, R44 —
типа МЛТ-1 (лучше МЛТ-2). Дроссель L5 намотан
(до заполнения) на ферритовом колечке М400 К10x7x5 мм проводом ПЭВ-2 1,5 мм. Нагрузка каскада — широкополосный трансформатор Тг4, типа "бинокль". Он состоит
из двух столбиков, каждый из которых составлен из 4-х колец типа К10x7x5 мм
М400. Первичная обмотка представляет собой медный экран ("чулок") от коаксиального
кабеля. Внутри него помещается вторичная обмотка, выполненная из провода МГТФ. Необходимо четыре или пять отрезков провода сложить вместе, концы спаять между
собой, и этим жгутом сделать 2-3 витка внутри "чулка". Количество витков
подбирается при настройке по максимуму выходной мощности при минимуме потребляемого
тока. Выводы выводятся на противоположную сторону.
Далее усиленный сигнал
проходит через измеритель коэффициента стоячей волны (КСВ). Трансформатор L9 выполнен "на кольце". Диод D6 детектирует "обратную" волну (цепь RW), а диод D7 —
"прямую" (цепь FW). Цепь FW в авторском варианте не используется,
но ее можно использовать для индикации выходной мощности трансивера. Напряжение
по цепи RW поступает на узел
ALC трансивера,
выполненный на транзисторе Т6.
Схема работает следующим образом. При хорошем КСВ
в антенне, напряжение в цепи RW практически равно нулю. Транзистор Т6 закрыт, и напряжение с движка
переменного резистора Р2, который выведен на переднюю панель трансивера и определяет
выходную мощность передатчика, по цепи Reg Power без ограничения
поступает на регулирующий транзистор Т6, расположенный на плате ДПФ. При увеличении КСВ в антенне, в цепи RW появляется постоянное
напряжение. Транзистор Т6 начинает открываться и подключает резистор R35 в цепь Reg Power, что приводит к снижению напряжения в этой цепи и,
соответственно, к уменьшению выходной мощности передатчика. Конденсатор С21
обеспечивает небольшую задержку закрытия транзистора Т6. Схема работает
достаточно эффективно, тем не менее, следует обратить внимание на
необходимость применения согласованных антенн. Работа на случайную антенну
чревата выходом транзисторов из строя . Причем, как правило, выходят из строя
первые каскады. Так, автору пришлось вынужденно работать в полевых условиях на
кусок провода длиной около 15 м в диапазоне 80 м. Результат — вышедший из строя
BF998 в первом каскаде ШПУ.
На
компараторе ОР1 выполнен узел включения вентилятора обдува радиатора ШПУ. Терморезистор VDR1 прикручен к радиатору ШПУ
вблизи выходных транзисторов Т8, Т9. Сопротивление резистора R1 равно сопротивлению терморезистора при комнатной
температуре. Резистором R4 подбирается температура,
при которой срабатывает вентилятор. Она выставляется на уровне +40 +50°С.
В качестве
вентилятора применяется вентилятор от системы охлаждения компьютерного процессора диаметром 5 см. Если
предполагается применение более мощного вентилятора, то необходимо заменить
транзистор ТЗ на более мощный. Один вывод вентилятора подключается к
коллектору ТЗ, а второй — на вывод +12 В. При таком включении при разогреве
радиатора ШПУ и выключении трансивера вентилятор продолжает работать и
охлаждать радиатор.
Принципиальная
схема платы второго гетеродина приведена на рис.7.
Второй и третий
гетеродины выполнены на отдельной плате. Также на ней находится телеграфный
гетеродин. Второй гетеродин формирует частоту 45500 кГц для нижней боковой
полосы и 46500 кГц —для верхней. Две частоты необходимы по той причине, что при
преобразовании вверх частота гетеродина всегда выше частоты сигнала. Поэтому
для приема верхней/нижней боковых полос необходимо, чтобы частота второго
гетеродина была либо выше, либо ниже частоты первой ПЧ. Как вариант, можно
сделать такое переключение в третьем гетеродине, т.е. 500/503 кГц, либо
использовать отдельные ЭМФ с верхней и нижней боковыми полосами пропускания.
Очевидно, что такой путь сложнее и не имеет никаких особых преимуществ. Третий
гетеродин формирует частоту 500 кГц для третьего смесителя и балансного модулятора.
Второй гетеродин представляет собой однопетлевой синтезатор с частотой
сравнения 500 кГц. Такое построение позволяет обойтись всего одним кварцевым
гетеродином для всего трансивера, и легко использовать другое значение первой
ПЧ, которая должна быть кратна 500 кГц (отдельный кварц применяется для формирования
телеграфного сигнала. Его частота — 1002 кГц).
В авторском варианте это монолитный кварцевый генератор на 16
МГц, находящийся в модуле синтезатора. Сигнал с него поступает на делитель
частоты на 16, выполненный на микросхеме IC1, в качестве которой применяется 74АС161. С вывода 11 микросхемы
сигнал с частотой 1 МГц поступает на делитель на 2, выполненный на
триггере IC4, в качестве которого
применяется микросхема 74АС74. С выхода (вывод 5) IC4 сигнал с частотой 500 кГц, пройдя через простейший ФНЧ на элементах L1, СЗ с частотой среза 500 кГц, по коаксиальному кабелю
поступает на основную плату трансивера. Также с вывода 5 микросхемы IC4 сигнал поступает на частотно-фазовый детектор
(ЧФД), выполненный на элементах IC5, IC6, Т4, Т5. Образцовый сигнал с частотой 500 кГц поступает на один из
входов ЧФД (вывод 3 IC5). На второй вход (вывод 11 IC5) подается частота с делителя с переменным
коэффициентом деления (ДПКД). ДПКД выполнен на микросхемах IC2, IC3, в качестве которых применяются
74АС193. Коэффициент пересчета определяется состоянием входов D1...D4 (выводы 1, 9, 10, 15). Коэффициент
деления рассчитывается таким образом, чтобы на выходе (вывод 6 IC3) получалась частота 500 кГц. При первой ПЧ в 46 МГц
имеем: для USB — 46500/500 = 93,
для LSB — 45500/500 = 91.
Изменение коэффициента деления осуществляется в первом счетчике (IC2) при помощи транзистора Т6
В режиме USB в цепь U/L с синтезатора
подается логический "О" При этом на выводе 10 IC2 присутствует 0 В, а на выводе 1 — +5 В. При LSB в цепи U/L присутствует
логическая "1" (около +5 В), на выводе 10 — -5 В, на выводе 1 — 0 В
На выходе ЧФД (верхний по схеме вывод С22) формируется управляющее напряжение,
которое через ФНЧ, выполненный на элементах R19, R20, С18, подается на варикап генератора, управляемого
напряжением (ГУН) и подстраиваемого таким образом, чтобы на выводе 11 IC5 всегда было 500 кГц ГУН выполнен по схеме 'емкостной
трехтонки" на транзисторе Т1 типа КТ368А-9 Для улучшения качества
формируемого сигнала ГУН питается от отдельного стабилизатора +9 В, выполненного
на микросхеме VR2 типа 78L09. Катушка
L2 в коллекторной цепи, а
также конденсаторы С4, С5, С7 и варикап CD1 определяют частоту настройки генератора. На варикап также подается с
микрофонного усилителя через цепь R4, R5, С6 модулирующий НЧ-сигнал для работы на передачу в режиме FM.
С коллектора Т1 сигнал с
частотой 45500кГц или 46500 кГц поступает на два буферных каскада, выполненных
по одинаковой схеме на транзисторах Т2, ТЗ. В стоковую цепь Т2 включен
широкополосный трансформатор Тг1, сигнал с которого снимается на вторые
смесители, расположенные на основной плате. При помощи R6 можно регулировать амплитуду сигнала для вторых
смесителей. Сигнал с транзистора ТЗ подается на ДПКД. Конденсатор С16
подбирается по надежной работе делителя. Телеграфный гетеродин выполнен на микросхеме
IC7, в качестве которой применяется
КМОП-микросхема CD4011 (561ЛА7). Частота
определяется кварцем Сг1 и составляет 1002 кГц.С вывода 10 микросхемы сигнал
подается на делитель на 2, выполненный на триггере IC8 (CD4013/561ТМ2). По выводу 4 этой микросхемы
осуществляется манипуляция. Узел формирования формы телеграфного сигнала
выполнен на микросхеме IC9 и транзисторе Т7.
Элементы R30, С27, С28 определяют трапециевидную форму телеграфного сигнала. Транзистор Т8 включает телеграфный гетеродин в режиме FM, обеспечивая таким образом несущую С вывода 1 триггера сигнал с
частотой 501 кГц через эмиттерный повторитель на Т9 поступает по коаксиальному
кабелю в основной тракт
Принципиальная
схема узла коммутации приведена на рис.8
Схема вырабатывает
необходимые управляющие напряжения — +9 В для приемных узлов и +9 В для цепей
передатчика, а также формирует напряжение +9 В для включения балансного
модулятора в режиме передачи SSB и напряжения для цепей CW и FM. В качестве реле Rel1 применяется малогабаритное реле РЭС-60 с обмоткой
на 12 В.
Конструктивно
трансивер выполнен на шести печатных платах (без синтезатора)
Один из возможных
вариантов расположения плат в трансивере приведен на рис.9.
$IMAGE5$
(Продолжение
следует)