(окончание)

При подаче +12 В через токоограничительный резистор и диплексор, на AF-порте смесителя происходит резкое увеличение напряжения, т.к. подачей постоянного напряжения мы очень сильно разбалансировали смеситель, получив CW-манипуляцию. Затем, при наличии отрегулированного блока 5, можно оценить, как смеситель работа­ет на передачу.

Отметим, что блоки 1, 2, 3 и 4 обра­зуют приемник с фиксированной на­стройкой. Такой приемник должен от­четливо принимать сигнал с уровнем 0,5 мкВ на частоте, находящейся выше/ниже на 1 кГц от частоты, "вы­даваемой" блоком 1. При желании получить амплитудную модуляцию, в SSB-трансивере соединяют блоки 1, 2, 3 и 5, включенные согласно прин­ципиальной схеме, и подают +12 В че­рез токоограничительный резистор сопротивлением около 1 кОм или не­сколько более (подбирается опытным путем) на незаземленный вывод С20.

При этом используется 6-килогерцовый КФ, соответственно, рассчитанный на AM.

Телефонный УНЧ (блок 4)

Особенности схемотехники и на­стройки данного УНЧ приведены в [6]. В данной схеме выбраны R22=2 кОм и R23=18 кОм, что позволяет получить несколько больший коэффициент уси­ления (по сравнению с [6])

Однако суммарное сопротивление этих резисторов по-прежнему равно 20 кОм, что не изменяет режим работы транзисторов по постоянному току и, соответственно, метод настройки оста­ется прежним (сопротивление резисто­ра R24 также равно 100 кОм).

Спич-процессор (блок 5)

Для спич-процессора (микрофонно­го усилителя-ограничителя) использо­валась та же идея, что и для аналогич­ного блока QRP-трансивера автора [7] — применение в качестве "ограничи­теля" сигналов логарифмирующего усилителя, содержащего в цепи ООС два встречно-параллельно включенных диода.

Собственно, слово "ограничитель" поставлено в кавычки, поскольку для логарифмирующего усилителя харак­терно не ограничение уровня выходно­го сигнала, а именно плавное (лога­рифмическое) уменьшение прироста выходного сигнала по мере равномер­ного прироста входного сигнала.

Поэтому на самом деле правильней будет говорить о достаточно "мягкой" компрессии в таком логарифмирующем усилителе, сопровождающейся не та­кой сильной трансформацией спект­ров, как в аналогичных по назначению устройствах, но построенных на осно­ве схем с фиксацией уровня. По этой причине не следует думать, что блок 5 (и аналогичные ему по принципу дей­ствия устройства) может полностью устранить перегрузку трансивера в ре­жиме передачи.

Подобные устройства лишь снижают вероятность перегрузки (отношение времени, когда TRX работает с пере­грузкой, к общему времени работы его на передачу), но не устраняют ее пол­ностью.

В этой связи трансивер должен быть настроен "с запасом" по уровню моду­лирующего звукового напряжения, по­даваемого на СМ.

Для повышения устойчивости рабо­ты микросхемы DA1 применены антипаразитные резисторы R29 и R32. Ис­пользование в блоке микросхемы про­диктовало схемное решение буферно­го каскада, выполненого из двух эмиттерных повторителей, включенных пос­ледовательно.

Для регулировки уровня модулирую­щего напряжения, подаваемого на сме­ситель (естественно, уже после того как это напряжение было компрессирова­но), служит резистор R38. Поскольку все блоки трансивера имеют фиксиро­ванное значение коэффициентов пере­дачи по сигналу в режиме передачи (ТХ), то R38 как раз и осуществляет роль общего регулятора усиления все­го трансивера в целом в этом режиме.

И хотя такое построение трансивера имеет, возможно, некоторые недостат­ки, тем не менее, оно позволяет значи­тельно упростить схему TRX и процесс настройки его в режиме ТХ, поскольку для основной регулировки служит толь­ко резистор R38.

Однако если составить R38 из двух резисторов — одного подстроечного и одного переменного, возможно осуще­ствить следующее. Подстроенный ре­зистор регулировать только один раз, чтобы не возникала перегрузка в режи­ме передачи при любых громких звуках, поступающих на микрофон, а также при любом положении движка переменно­го резистора. В этом случае перемен­ный резистор может быть выведен на переднюю панель трансивера и слу­жить в качестве плавного регулятора выходной мощности SSB-сигнала в режиме передачи (от нуля и до макси­мума, т.е. до того предела, который еще не приводит к ощутимым искажениям в режиме передачи).

В схеме трансивера предусмотрена регулировка уровня сигнала, модулиру­ющего смеситель как после каскада усиления-ограничения на DA1 (R38), так и до него (R27). Резистор R27 регу­лирует усиление по микрофонному вхо­ду, устраняя эффект "гулкости" звука. Однако в ряде случаев резистор R27 может и отсутствовать в схеме (необ­ходимость его установки определяется опытным путем).

Для этого надо прослушать сигнал блока 5, присоединив ко входу микрофон (автор использовал МД-201), а к выходу — телефонный капсюль с сопротивле­нием постоянному току 50...60 Ом.

Далее устанавливают движок R38 в крайнее верхнее по схеме положение, как и движок R27, и перемещают дви­жок R31, который регулирует коэффи­циент усиления DA1. Если удается най­ти такое положение движка R31, что сигнал на выходе блока 5 будет прослу­шиваться весьма громко только при расстоянии до микрофона 5...10 см (при средней громкости произноше­ния), и практически вообще не прослу­шиваться при расстоянии до микрофо­на 30...50 см, R27 можно и не устанав­ливать (если оператор использует все время один и тот же микрофон).

Однако даже если усиление DA1 мало, и сигнал на выходе блока 5 не очень громкий, но микрофоном улавли­ваются звуки, произнесенные с рассто­яния от 30 см до нескольких метров, не­обходимость в установке R27 несом­ненна. В случае наличия R27 с помо­щью R31 устанавливается достаточно большая громкость (но без заметных искажений) при разговоре в микрофон с расстояния 5...10 см, а затем относят микрофон на расстояние 20...50 см и подстройкой положения движка R27 добиваются того, чтобы с этого рассто­яния практически ничего не было слышно (при этом движок R38 должен находиться в крайнем верхнем по схе­ме положении). Настроенный таким образом блок 5 можно устанавливать в схему модема. Все дальнейшие ре­гулировки осуществляются уже исклю­чительно с помощью R38.

Заметим, что при крайнем верхнем по схеме положении движка R38 и край­нем левом положении движка R31 (уси­ление DA1 максимально, ООС отсут­ствует) возможно самовозбуждение DA1 (часто только при неподключенном к ХЗ микрофоне). Устранить этот нега­тивный эффект возможно установкой резистора (его сопротивление подби­рается опытным путем), включенного последовательно с R31, чтобы ООС не устранялась при любом положении движка R31.

При указанных на принципиальной схеме номиналах деталей блок 5 дол­жен начать работать сразу.

При возникновении каких-либо со­мнений в исправности DA1 необходи­мо только проконтролировать напряже­ния на выводах этого ОУ — напряже­ния должны быть такими, как это дик­туется логикой работы неинвертирующей схемы на ОУ (включенном в режи­ме однополярного питания).

Реверсивный усилитель (блок 6)

Данный реверсивный усилитель де­тально рассмотрен в [1]. Как показала длительная эксплуатация такого усили­теля, необходимости в установке филь­трующих низкоомных резисторов по це­пям питания у него нет (и без них уси­литель работает устойчиво).

Отсутствие фильтрующих низкоом­ных резисторов также значительно об­легчает расчет сопротивлений R44 и R50, с помощью которых соответствен­но устанавливается токопотребление усилителя в режиме ТХ (R44) и RX (R50). В нашем случае токопотребление усилителя выбрано в пределах 40 мА, что позволяет получить достаточно хо­рошие динамические свойства этого реверсивного усилителя (учитывая тот факт, что усилитель установлен после кварцевого узкополосного фильтра на 3 кГц).

Окончательная настройка модема

После настройки всех блоков в от­дельности собираем вместе блоки 1,2, 3, 4 и 6.

По сути, получился приемник прямо­го преобразования с каскадом усиле­ния по радиочастоте (блок 6). В режи­ме приема такая система из указанных блоков должна хорошо принимать сиг­нал с уровнем 50 нВ/50 Ом (0,05 мкВ/ 50 Ом). При подобных измерениях пользуются 50-омным промышленным ГСС с дополнительным (выносным) ат­тенюатором на -20 дБ. Корпус аттеню­атора по самому кратчайшему пути со­единяют с экраном блока 6 (во избежа­ние наводок). Уровень выходного сиг­нала ГСС устанавливают 0,5 мкВ, что и дает при применении аттенюатора -20 дБ уровень 0,05 мкВ /50 Ом.

Режим работы ГСС при этом — "не- модулированная несущая". Частота ГСС устанавливается на 1 кГц выше (ниже) частоты, генерируемой кварцем в блоке 1. Если отчетливо слышен сиг­нал 0,05 мкВ/50 Ом, то настройка мо­дема для режима RX закончена. От­ключаем измерительные приборы от указанной системы блоков и присоеди­няем к системе еще и блок 5.

Переводим модем в режим переда­чи (ТХ).

Далее устанавливаем необходимый уровень модулирующего низкочастот­ного напряжения на AF-порте СМ. С одной стороны, это напряжение долж­но быть достаточным для получения необходимой выходной мощности трансивера в режиме ТХ, а с другой сто­роны, такое напряжение должно быть не слишком велико, чтобы не вызывать перегрузок СМ и блока 6 (хотя неболь­шая перегрузка этих блоков в режиме ТХ практически не приводит к сниже­нию разбираемости передаваемого сигнала). При этом выходное напряже­ние в этом режиме на разъеме Х4 мо­жет достигать нескольких вольт на на­грузке 50 Ом. Однако не следует забы­вать, что к разъему Х4 подключают кварцевый фильтр (КФ), и избыток мощ­ности на входе КФ может привести к выходу его из строя.

По этой и другим причинам, указан­ным ранее, будем модулировать СМ низкочастотным напряжением, не пре­восходящим по уровню 1/10 гетеродин­ного напряжения. Т.е. при 1,5 В гетеро­динного напряжения необходимо ис­пользовать модулирующее напряжение не более 150 мВ. Уровень модулирую­щего напряжения измеряется на незаземленном по схеме выводе С20 с по­мощью обычного тестера (режим изме­рений — "переменное напряжение"). Желательно при этом, чтобы тестер имел как можно большее входное со­противление. Поскольку спич-процес­сор не ограничивает максимальный уровень сигнала на своем выходе, ус­тановку выходного напряжения блока 5 производят, как можно сильнее дуя в микрофон. При этом устанавливают вы­ходное (максимальное) напряжение блока 5 исключительно с помощью ре­зистора R38 — на незаземленном вы­воде С20 должно быть не более 150 милливольт напряжения НЧ.

Затем к разъему Х4 присоединяем 50-омный ВЧ-вольтметр-приставку, и далее к нему — вольтметр постоянно­го напряжения с большим входным со­противлением.

Следует сразу обратить внимание на то, какое напряжение развивается на 50-омной нагрузке, если сильно подуть в микрофон (т.е. при 150 мВ модулиру­ющего напряжения НЧ на СМ). Это на­пряжение может быть около 1 В или не­сколько более.

Однако наша цель — так отрегули­ровать IF/AF-модем, чтобы при любых сильных звуках, поступающих в микро­фон, мы бы имели примерно 0,5 В (или даже несколько менее) на 50-омной на­грузке, подключенной к разъему Х4 (с целью не допустить перегрузок при ра­боте КФ 50 0м/50 Ом, который в схеме трансивера как раз и подключается к этому разъему).

Установку максимума 0,5 В/50 Ом ВЧ на Х4 можно выполнить несколькими способами Например, с помощью пе­ремещения движка R38 вниз (по схе­ме), или уменьшая усиление блока 6 в режиме передачи (для этого увеличи­вают номинал R47 до 47...51 Ом). В ряде случаев можно воспользовать­ся этими двумя способами одновре­менно. Однако заметим, что по мере увеличения сопротивления R47 пада­ет и напряжение U_3K транзистора VT9, так что увеличивать сопротивление R47 более указанного выше не реко­мендуется.

Автором получены следующие пара­метры в режиме передачи:

-до 100.. 200 мВ/50 Ом при обычной громкости звука;

-26 мВ/50 Ом на Х4 при отключенном (от ХЗ) микрофоне.

Но поскольку блок 6 в режиме ТХ об­ладает усилением 14 дБ, реально на L6 смесителя напряжение несущей было в 5 раз меньше, т.е. около 5 мВ/50 Ом. Таким образом, смеситель подавлял несущую по напряжению примерно на величину 20lg(1500/5)=49,5 дБ - 50 дБ. Однако поскольку частота кварца в блоке 1 устанавливается так, что квар­цевый фильтр подавляет несущую еще минимум на 20 дБ, следует ожидать по­давления несущей в трансивере при­мерно на 70 дБ.

В режиме приема токопотребление модема составило около 105 мА, в ре­жиме передачи — 120 мА.

Блоки 1, 2 и 6, а также часть блока 5 работают как в режиме RX, так и в ре­жиме ТХ, потребляя вместе 65 мА (дан­ные приведены для напряжения пита­ния +12 В).

Конструкция рассматриваемого мо­дема выполнена на шести отдельных печатных платах, которые помещены в экраны из луженой жести (жесть облужена с двух сторон) При этом каждая плата (блок) экранировалась со всех сторон, кроме ее верха и низа.

После настройки каждой платы ее жестяной экран соединяли с экранами других настроенных ранее плат, спаи­вая экраны вместе.

Для удобства настройки и проведе­ния дальнейших модернизаций, коак­сиальные кабели и шины питания (уп­равления) находятся сверху плат, те со стороны деталей.

В результате полученную компактную "сотовую" конструкцию, после провер­ки ее общей работоспособности и окон­чательной настройки помещают в кор­пус трансивера, выполненного (у авто­ра) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. При изготовлении такого корпуса фольгу следует полно­стью облудить (фольга должна быть внутри корпуса).

Далее припаиваем к корпусу транси­вера "сотовую" конструкцию, оставляя ее верх открытым с целью обеспече­ния возможности окончательной на­стройки трансивера (например, уста­новки уровня модулирующего НЧ-сигнала на выходе спич-процессора и др.)

Отметим, что за счет взаимной экра­нировки отдельных блоков и очень хо­рошей "земли" получаем весьма ста­бильную работу трансивера, чего нельзя сказать об одноплатных конст­рукциях

Автор при конструировании не реко­мендует использовать одноплатные конструкции, т.к. они не позволяют до­стигать наиболее тщательной регули­ровки и настройки, без которых невоз­можно подойти к высоким параметрам аппарата в целом. К тому же, одноплат­ная конструкция не позволяет устра­нить паразитные связи между блоками в должной степени.

Моточные данные катушек и транс­форматоров модема приведены в табл.2.

Литература

1    Артеменко В Универсальные ре­версивные усилители — Радиомир. KB и УКВ, 2001, N7, С.31-33

2    Артеменко В Простой SSB ВЧ-мо- дем KB трансивера. — Радиохобби, 1999, N3, С.20-23.

3. Артеменко В. Некоторые вопросы инверсии боковой полосы. — Радиолю­битель. KB и УКВ, 2001, N6, С.7-9.

4    Артеменко В. Кварцевый обертон- ный бесконтурный генератор — Радио- мир KB и УКВ, 2002, N1, С.27-29

5    Ред Э. Справочное пособие по вы­сокочастотной схемотехнике М ■ Мир, 1990

6. Артеменко В. SSB-трансивер "ART- ALPHA" — Радиолюбитель. KB и УКВ, 1998, N11, С.20-24; N12, С 20-22.

7 Артеменко В QRP трансивер на 40-метровый диапазон. — Радиолюби­тель KB и УКВ, 2001, N1. 3.

                                                                                                                                                                                                                                     B.APTEMEHKO, UT5UD, Украина, 01021, гКиев-21, а/я 16