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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Supereterodina a doppio tubo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radiocomunicazioni civili Il tema dei retroricevitori, in particolare di quelli rigenerativi, è ampio e viene sviluppato in modo molto fruttuoso su molti siti Internet. Un tempo anche lei interessava moltissimo a me. Di conseguenza, è nata l'idea di realizzare un semplice rigeneratore a tubo singolo, che è stato successivamente, con poco sforzo, convertito in una supereterodina semplice ma multibanda. Come base è stato preso il progetto di un ricevitore rigenerativo a tubo singolo basato su un doppio triodo 6N9M (6N9S) [1], notevole per la sua semplicità ed eleganza [6], che, quando il progetto è stato ripetuto, è stato sostituito dal suo analogico moderno 2NXNUMXP. Durante il test del prototipo sono state apportate alcune migliorie: - L'OOS è stato introdotto nella seconda cascata (ULF) e incrementato nella prima (il rigeneratore stesso). Ciò è diventato possibile grazie all'utilizzo di una caratteristica specifica dei triodi: permeabilità relativamente elevata o, se lo si desidera, un'influenza significativa del carico anodico sul circuito griglia-catodo. I resistori anodici ad alta resistenza creano un feedback negativo “interno” sufficientemente grande, equivalente a introdurre una resistenza pari a Ra/c nel catodo, nel nostro caso è 47 kOhm/100=470 Ohm, che garantisce un'elevata stabilità della modalità selezionata ; - l'alta tensione è stata rimossa dalle cuffie (è in qualche modo inquietante rendersi conto che alla testa vengono forniti 200 V); - I condensatori di transizione e di blocco ora svolgono le funzioni di filtri a bassa frequenza single-link e filtri passa-alto, e le loro capacità sono selezionate per fornire una banda di frequenza di 300...3000 Hz del percorso a bassa frequenza. Di conseguenza, il ricevitore ha un'elevata stabilità (a 80 metri si può ascoltare una stazione a lungo senza alcuna regolazione!) e un'elevata sensibilità, buona ripetibilità (grazie all'OOS, i suoi parametri dipendono poco dalla diffusione delle caratteristiche della lampada ) e un controllo molto semplice. Sulla base di questo rigeneratore è stata costruita una supereterodina a quattro bande a due tubi. Le fotografie del suo design sono mostrate in Fig. 1 - fig. 3, e lo schema è in Fig. 4. Il ricevitore radio consente di ricevere segnali SSB e CW da stazioni radioamatoriali sulle bande 80, 40, 20 e 10 metri. La sensibilità del ricevitore durante la ricezione in modalità telegrafo (autodyne) e un rapporto segnale-rumore di 10 dB non è inferiore a 1 µV (a 10 metri), 0,7 µV (a 20 e 40 metri) e 3 µV (a 80 metri) .
Un attenuatore di ingresso a due stadi su un resistore variabile R1 garantisce il normale funzionamento del ricevitore con qualsiasi antenna, inclusa quella a grandezza naturale. Il filtro passa banda a doppio circuito in ingresso (PDF) - L2L4C2-C8C10-C19 è progettato utilizzando un design semplificato per fornire la massima sensibilità sulla portata di 10 metri. Sulla portata degli 80 metri, il PDF ha aumentato l'attenuazione, il che riduce anche una certa ridondanza nell'amplificazione su questa portata. Per la portata di 80 metri, si tratta di un ricevitore ad amplificazione diretta 1-V-1 con un rilevatore rigenerativo e un amplificatore a bassa frequenza su una lampada VL2 (il pentodo della lampada VL1.2 funziona come disaccoppiatore UHF) e su le restanti gamme - una supereterodina con IF variabile e un oscillatore locale con stabilizzazione della frequenza al quarzo. L'oscillatore locale è realizzato su un triodo a lampada VL1.1 e un risonatore al quarzo ZQ1 secondo un circuito capacitivo a tre punti (oscillatore Colpitts). Nelle bande dei 40 e dei 20 metri opera sull'armonica fondamentale del risonatore - 10,7 MHz, e nella portata dei 10 metri - sulla sua terza armonica (32,1 MHz), per cui su questa gamma il carico anodico è realizzato sotto forma di un circuito risonante L3C1, sintonizzato alla frequenza di 32,1 MHz. Sul pentodo della lampada VL1.2 è montato un mixer. La gamma di sintonizzazione del ricevitore rigenerativo, che svolge il ruolo del percorso IF, del rilevatore rigenerativo e dell'ULF nella struttura supereterodina, è stata scelta tra 3,3...3,8 MHz (portata 80 metri), il che garantisce una sufficiente sovrapposizione nelle gamme HF . Di conseguenza, sulla portata dei 40 metri la sovrapposizione sarà 6,9...7,4 MHz, sui 20 metri - 14...14,5 MHz, sui 10 metri - 28,3...28,8 MHz. Le tensioni di alimentazione del circuito anodico e delle lampade a incandescenza del ricevitore devono essere stabilizzate. La domanda - se sia necessario stabilizzare la tensione di alimentazione (filamento e anodo) di un rigeneratore di lampade spesso sorge su diversi thread di forum sulla rete e le risposte sono spesso date le più contraddittorie - dal nulla non è necessario stabilizzarsi e rettificato (e tutto funziona bene) all'uso obbligatorio di una batteria completamente autonoma. E per quanto sorprendente possa essere, le affermazioni di entrambi sono vere (!), è importante solo ricordare i criteri principali (o, se si preferisce, i requisiti) che entrambi gli autori presentano al rigeneratore. Se la cosa principale è la semplicità del design, perché la stabilizzazione della potenza? I rigeneratori degli anni 20-50 (e si tratta di centinaia di modelli diversi), realizzati secondo questo principio, funzionavano perfettamente e fornivano una ricezione abbastanza decente, soprattutto sulle bande di trasmissione. Ma non appena mettiamo in primo piano la sensibilità, che, come è noto, raggiunge il massimo alla soglia di generazione - un punto estremamente instabile, che è influenzato da numerosi cambiamenti esterni nei parametri, e le fluttuazioni nella tensione di alimentazione sono tra i più significativo, allora la risposta diventa ovvia. Se si vogliono ottenere buoni risultati la tensione di alimentazione deve essere stabilizzata. Il ricevitore è montato nell'alloggiamento di un vecchio alimentatore per computer. Il montaggio è incernierato, realizzato su un telaio in lamina di fibra di vetro su entrambi i lati. La lamina di un lato viene tagliata in rettangoli che fungono da contatti, la lamina del lato opposto viene utilizzata come filo comune. I requisiti di installazione sono standard: massima rigidità di montaggio e lunghezza minima dei conduttori RF. Il ricevitore è assemblato da parti non scarse. Tutti i condensatori di blocco e trasferimento devono essere dimensionati per una tensione minima di 250 V. Le bobine L2 e L4 sono avvolte con filo PEV-2 da 0,17 giri per accendere telai con un diametro di 8,5 mm con trimmer (dai circuiti IF dei televisori a colori). Il numero di spire è 13. La bobina di comunicazione L1 contiene 3 spire di un filo simile ed è avvolta sopra la bobina L2 sul lato dell'uscita collegata al filo comune. Induttanze L3, L5 - importate di piccole dimensioni. La bobina L6 è avvolta con filo PEV-2 1 su un telaio in ceramica a coste con un diametro di 35 mm. Il numero di giri è 11, il passo di avvolgimento è di 2 mm, la presa è dal 2° giro, contando dal terminale collegato al filo comune. Nonostante il fatto che, in linea di principio, il rigeneratore sarà in grado di funzionare (cioè rigenerare completamente il circuito) con quasi tutte le bobine, è auspicabile che abbia il più alto fattore di qualità di progettazione possibile. Ciò consentirà, con gli stessi risultati, di utilizzare meno inclusione della lampada nel circuito e, di conseguenza, di ridurre la sua influenza destabilizzante (sia se stessa che l'intero ricevitore e alimentatori). Pertanto, la bobina L6 è avvolta su un telaio di diametro sufficientemente grande. L'opzione migliore sarebbe avvolgere la bobina del rigeneratore su un nucleo magnetico ad anello di marca Amidon (ad esempio T50-6, T50-2, T68-6, T68-2). Il numero di giri della bobina per ottenere l'induttanza specificata può essere calcolato utilizzando qualsiasi programma. Ad esempio, il programma COIL 32 [2] è conveniente per i telai ordinari e il mini calcolatore Ring Core [3] è conveniente per gli anelli Amidon. Per cominciare, la posizione di commutazione può essere presa da 1/5...1/8 (per telai convenzionali) a 1/10...1/20 (per Amidon) il numero di giri della bobina di contorno. Il condensatore di sintonizzazione C23 è un KPE a due sezioni di piccole dimensioni con un dielettrico ad aria. Le sue sezioni sono collegate in serie per eliminare fruscii e crepitii, e il rotore e l'alloggiamento sono isolati dal telaio (una sorta di condensatore differenziale). A seconda dei limiti di variazione della sua capacità e dell'induttanza della bobina L6, potrebbe essere necessario ricalcolare la capacità dei condensatori di allungamento per ottenere l'intervallo di sintonia richiesto. Questo può essere fatto utilizzando un semplice programma KONTUR3C_ver. da US5MSQ [4]. Le cuffie per un ricevitore radio devono essere elettromagnetiche e ad alta resistenza (con bobine elettromagnetiche con un'induttanza di circa 0,5 H e una resistenza alla corrente continua di 1500...2200 Ohm), ad esempio TON-1, TON-2, TON-2m, TA-4, TA-56m. Se lo si desidera, il ricevitore può essere dotato di un amplificatore di potenza assemblandolo secondo lo schema standard utilizzando lampade 6P14P, 6F3P o 6F5P. In questo ricevitore a tubo piccolo, il guadagno (μ) della lampada rigeneratrice è di grande importanza, e anche il basso consumo di corrente del 6N2P è piacevole: puoi installare un efficace filtro RC lungo il circuito di alimentazione dell'anodo senza ingombranti induttanze o dispositivi elettronici filtri/stabilizzatori. Questo è esattamente il modo in cui l'ho fatto e senza informazioni sui telefoni. Tuttavia, è possibile utilizzare qualsiasi doppio triodo (6N1P, 6N3P, ecc.) Senza modificare il circuito e quasi senza danni (il guadagno a bassa frequenza sarà inferiore a due volte). D'altra parte, con una corrente anodica e una pendenza delle lampade più elevate, è possibile collegare un trasformatore di uscita invece di cuffie ad alta impedenza e utilizzare cuffie moderne a bassa impedenza più economiche con alta sensibilità. La configurazione del ricevitore è abbastanza semplice e standard. Dopo aver verificato la corretta installazione, collegare l'alimentazione al ricevitore e misurare le modalità della lampada utilizzando corrente continua. Attiviamo la portata degli 80 metri e predisponiamo il rigeneratore. La sua configurazione consiste principalmente nell'impostare la gamma di sintonia da 3300 a 3800 kHz con un piccolo margine (circa 20...30 kHz) ai bordi, selezionando le capacità dei condensatori di allungamento C26, C27 e assicurando un approccio graduale al punto di rigenerazione. Per impostare l'intervallo, forniamo un segnale dal GSS attraverso un condensatore di isolamento alla griglia della lampada VL1.2 (pin 2). Potrebbe essere necessario selezionare con maggiore precisione la presa della bobina L6, ottenendo l'aspetto della generazione alla frequenza di sintonizzazione inferiore di 3300 kHz (capacità KPI massima) nella posizione del cursore del resistore variabile R12 (regolazione della rigenerazione) più vicino al terminale inferiore nel circuito. Quando si sintonizza la frequenza, le condizioni di generazione miglioreranno e sarà necessaria un'azione di deviazione maggiore del resistore, ovvero la posizione operativa del motore si sposterà più vicino al centro in direzione del circuito di uscita superiore. Controlliamo la fluidità dell'approccio al punto di rigenerazione, ad es. quando si sposta il cursore del resistore variabile R12 sul terminale inferiore del circuito, il rumore e il fruscio dovrebbero aumentare gradualmente fino al massimo, quindi un leggero clic (o solo una forte diminuzione evidente di rumore) e la loro successiva diminuzione (insieme alla sensibilità) all'aumentare del livello di generazione. Quando si sposta indietro il motore, la generazione dovrebbe scomparire nella stessa posizione in cui è apparsa. Se la fluidità non è sufficiente è possibile ridurre la corrente anodica della lampada (aumentando la resistenza della resistenza anodica R13) e riselezionare il punto di collegamento della presa, e così via fino ad ottenere il risultato desiderato. Quindi impostiamo il PDF della portata di 80 metri, per il quale colleghiamo il GSS all'ingresso dell'antenna del ricevitore e impostiamo la frequenza media della portata sul generatore - 3,65 MHz. Passiamo il rigeneratore alla modalità di generazione (modalità autodyne) e utilizziamo il condensatore C23 per "trovare" il segnale GSS. Utilizzando i regolatori delle bobine L2 e L4, regoliamo il PDF sul segnale massimo. A questo punto la messa a punto della portata degli 80 metri è completata e in futuro non toccheremo più i trimmer di queste bobine. Successivamente, controlliamo il funzionamento dell'oscillatore locale. Colleghiamo un voltmetro della lampada CA al catodo della lampada VL1.2 (pin 7) e monitoriamo il livello di tensione dell'oscillatore locale. Accendiamo alternativamente le portate 40 e 20 metri, controlliamo la presenza di un livello di tensione alternata di 1...2 Veff. Quindi accendiamo la portata di 10 metri e utilizziamo il condensatore di sintonizzazione C1 per impostare la tensione di generazione massima. Dovrebbe essere più o meno allo stesso livello. Se non si dispone di un voltmetro industriale, si può utilizzare una semplice sonda a diodi, descritta in dettaglio in [5], oppure un oscilloscopio con larghezza di banda di almeno 30 MHz e partitore a bassa capacità (sonda ad alta resistenza). Come ultima risorsa, l'oscilloscopio può essere collegato tramite un condensatore con una capacità di 3...5 pF. Continuiamo l'impostazione del PDF, iniziando con la portata di 10 metri. Per fare ciò, colleghiamo il GSS all'ingresso dell'antenna e impostiamo su di esso la frequenza media della portata: 28,55 MHz. Portiamo il rigeneratore in modalità generazione e, regolando il KPI, “troviamo” il segnale GSS. Usando i condensatori trimmer C8 e C19 (non tocchiamo i trimmer della bobina!) regoliamo il PDF sul segnale massimo. Allo stesso modo, configuriamo le gamme di 20 e 40 metri con condensatori di sintonizzazione C7, C15 e C6, C13, per i quali le frequenze medie delle gamme saranno rispettivamente 14,175 e 7,1 MHz. La scala radio è un disco meccanico con una sovrapposizione di 500 kHz. Sulle bande degli 80 e 20 metri è diretto, mentre sui 40 e 10 metri è inverso (simile al ricetrasmettitore UW3DI). Non introdurrei una scala digitale nel design del ricevitore. Innanzitutto la scala meccanica è semplice, la calibrazione è stabile ed è sufficiente effettuarla solo sulla portata degli 80 metri. E sulle restanti gamme, i contrassegni vengono tracciati con un semplice ricalcolo in base alla frequenza misurata dal generatore del supporto. In secondo luogo, la stessa bilancia digitale, in una situazione sfortunata, può diventare una fonte di interferenza, e sarà necessario riflettere attentamente sulla progettazione e, probabilmente, introdurre la schermatura almeno della bobina del rigeneratore (la sua sensibilità è di pochi microvolt! ), e forse anche la scala stessa . Se lo inserisci comunque, è meglio collegarlo in questo modo: - rimuovere il segnale dall'oscillatore locale attraverso il source follower sul transistor KP303 (KP302, KP307, BF245, J310, ecc.), collegando il gate del transistor tramite un resistore da 1 kOhm direttamente al pin 7 della lampada VL1; - il rigeneratore, a seconda della regolazione del PIC, può avere una tensione sul circuito molto bassa (decine di millivolt), quindi il segnale del rigeneratore richiederà non solo disaccoppiamento, ma anche amplificazione. È meglio farlo utilizzando un transistor ad effetto di campo a due porte KP327 o BF9xx, collegato secondo un circuito standard con una tensione di polarizzazione sulla seconda porta di +4 V e un resistore da 1 kOhm nel circuito di drain. La prima porta del transistor è collegata al catodo della lampada VL2 (pin 3) tramite un resistore di disaccoppiamento con una resistenza di 1 kOhm. Questo ricevitore radio è stato assemblato molto tempo fa e tuttavia, un paio d'anni dopo la sua produzione, ho tirato fuori questo super a due tubi dallo scaffale più lontano, ho soffiato via la polvere e l'ho acceso.. Funziona, è così bello che in due sere di osservazioni discrete su ciascuna delle bande inferiori (80 e 40 metri) siano stati ricevuti segnali da tutte e dieci le regioni radioamatoriali dell'ex Unione Sovietica! La ricezione è stata effettuata utilizzando un'antenna lunga 42 m. Naturalmente, la gamma dinamica e la selettività nel canale adiacente sono piuttosto piccole, ma nel primo caso aiuta un attenuatore uniforme e nel secondo un leggero restringimento della larghezza di banda (con la manopola di rigenerazione). Una soluzione radicale sarebbe quella di passare a una frequenza meno “popolata”, eppure anche nelle sezioni “sovrappopolate” delle gamme è possibile ricevere almeno le informazioni di base. Ma il vantaggio principale del ricevitore (oltre alla semplicità del design) è l'ottima stabilità di frequenza. Puoi ascoltare le stazioni per ore senza regolarle, e questo con uguale successo non solo nelle bande inferiori, ma anche nei 10 metri! Ho rimisurato la sua sensibilità: con un rapporto segnale-rumore di 10 dB, tutto corrisponde ai dati sopra indicati. E se sei legato a un segnale in uscita con un livello di 50 mV (già un segnale abbastanza forte sui telefoni TON-2), il risultato è il seguente: a 10 metri - 1...1,2 µV, a 20 metri - 1,5...2 µV , a 40 metri - 3...4 µV, a 80 metri - 7...8 µV. Letteratura
Autore: Sergey Benenetsky (US5MSQ)
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