Библия UW3DI. "Старый друг лучше новых двух" Народная мудрость ut0mk представляет электронную книгу
 Скачать 115.4 Kb.
|
 "Старый друг лучше новых двух"Народная мудрость UT0MK представляет электронную книгу "Библия UW3DI" Автор: Владимир Жолудь Web: http://list42.narod.ru E-mail: list42@yandex.ru Материалы данной книги являются интеллектуальной собственностью Владимира Жолудь. Запрещается частичное или полное использование материалов данной книги без разрешения автора. Данная книга предназначена для личного пользования и поставляется в виде "как есть". В книге выражено мнение автора по данному вопросу. Мнение автора может кардинально отличаться от мнения читателя. Автор книги не несет никакой ответственности за действия, которые будут выполнены читателем после прочтения книги, а также за неверную интерпретацию ее содержания. Читатель книги принимает ответственность за использование материалов этой книги на себя. *** Содержание Главная От автора Предисловие Описание трансивера Конструкция и детали Настройка трансивера Блок питания Усилитель НЧ Детектор и опорный генератор Усилитель ПЧ Генератор плавного диапазона Кварцевый генератор Фильтр сосредоточенной селекции Микрофонный усилитель Формирователь DSB Выходной каскад Комплексная настройка трансивера Модернизация трансивера Немного о ГПД Стабилизация частоты Приборы для настройки Ваше мнение о моем творении Предисловие Всеобщая транзисторизация как-то очень быстро заставила забыть о некоторых преимуществах радиоэлектронных ламп. Прежде всего, это высокая стабильность параметров, что обеспечивает радиолюбителям "повторяемость" конструкции без колоссальных затрат времени на достижение обещанных параметров, дешевизна и доступность. К примеру, в UW3DI всего несколько относительно дефицитных деталей, причем они из числа тех, применения которых нельзя избежать, как правило, и в транзисторных конструкциях (КПЕ, катушка ГПД, верньер, галеты переключателя). Некоторое врeмя считалось, и не без основания, что транзисторные конструкции гораздо надежнее ламповых. Однако годы показали, что это не всегда и не во всех случаях верно. Действительно, альтернативы транзисторным конструкциям во многих случаях нет. Но не следует считать, что лампы "очень уж ненадежны". В том же UW3DI комплект ламп работает, как правило, без единой замены до 10 и более лет, за исключением, возможно, выходной лампы. Но это скорее не в связи с ее ненадежностью, а в связи с теми режимами, в которых ей приходится работать. Кстати, транзисторы, к которым не применены специальные меры защиты, здесь своего преимущества тоже не проявляют, скорее наоборот. Нелишнее вспомнить и о трудностях работы малоопытному радиолюбителю с теми же "полевиками", к примеру. Малейшая неосторожность, и...опять требуются деньги. О лампах этого не сказать. Еще лампы обладают высокой линейностью характеристик. Кажется уже никто не спорит о том, какой трансивер, ламповый или транзисторный, излучает меньше телевизионных помех. К тому же, работая на ламповом варианте UW3DI на международных телефонных учасках, примерно в 10 - 20 процентах связей приходится выслушивать очень похвальные отзывы иностранцев о качестве сигнала. Причем свои комплименты они высказывают без ваших просьб или вопросов к ним, а, так сказать, по собственной инициативе. Невдомек иностранцам, что вы работаете на полностью ламповой конструкции, т.е. формируете сигнал на очень линейных приборах. Ведь уже давно подмечено, что появление транзисторов привнесло в звукотехнику так называемый эффект "электронного звучания". Поэтому так неожиданно качество вашего сигнала некоторым операторам. Что ж, может и поэтому, все еще так нередко на вопрос в эфире: "На чем вы работаете?", следует ответ: "Ламповый UW3DI", а как свидетельствуют опросы постоянных тестовиков, у них UW3DI используется почти в каждом третьем случае из четырех! В то же время, после появления конструкции UW3DI, транзисторная радиолюбительская техника бурно совершенствовалась. Появились хорошо отработанные конструкции трансиверов с уменьшенным количеством преобразований сигнала, с ключевыми преобразователями и синтезаторами частот. Ламповых аналогов этим разработкам нет. К тому же, в ламповых конструкциях сложнее технология монтажа, более "шумящие" преобразователи, повышенная рабочая температура внутри корпуса и повышенный расход по энергопитанию. Но многие радиолюбители с этим мирятся. Их устраивает этот простой, дешевый и надежный аппарат, позволяющий реализовать главную мечту - работать в эфире и не выглядеть "там" хуже других, результативно работать в большинстве соревнований. Можно без преувеличения сказать, что UW3DI полюбился десяткам и сотням радиолюбителей. Очень многие из них не желают расставаться с этой конструкцией. Появились UW3DI-2, UW3DI-3 и даже UW3DI-4. Но в основе их всех был и есть UW3DI-1! Воистину, ТРАНСИВЕР ВЕКА!!! На первом этапе не следует обольщаться модификациями. Чтобы их успешно осуществить, необходимо вначале хорошо настроить UW3DI в авторском варианте. Только после этого, в случае появления твердого убеждения в необходимости введения в трансивер той или иной модификации, ввести ее. На прaктике, однако, чаще встречается, когда будущий коротковолновик начинает не с постройки авторского варианта трансивера, а с увлеченного сбора слухов, и не только слухов, о возможных модификациях UW3DI, сбора разрозненных публикаций на эту тему. В результате сконструированный гибрид плохо настраивается и, что самое главное, не оправдывает возлагавшихся на него надежд. В настоящем пособии обобщен опыт по настройке трансиверов UW3DI как в условиях радиокружков, так и в исключительно домашних. Отмечены встречающиеся трудности и дани советы по их преодолению. Настоящая методика расчитана на то, что радиолюбитель располагает тестером, высокоомным вольтметром (в крайнем случае пробником, позволяющим судить о высокочастотном напряжении по принципу "больше - меньше" ), генератором сигналов и частотомером или хорошо отградуированным КВ приемником. Схема и описание трансивера были опубликованы в журналах "Радио"№5 за 1970 год, на стр.17,18,19,45 и 2-я страница вкладки, а также в №6 за этот же год на стр.18,19,20. В методике будут использоваться номера позиций деталей и комплектующих изделий, которые даны в этих журналах. Коротковолновый трансивер Ю. Кудрявцев / UW3DI При разработке предлагаемого трансивера автор ставил своей целью создание устройства, обеспечивающего высокие качественные показатели и имеющего достаточно простую и надежно работающую конструкцию, доступную для массового повторения. Трансивер предназначен для работы CW и SSB на любительских диапазонах 3,5;7;14;21 и 28 Мгц. Последний диапазон разбит на два поддиапазона 28,0 - 28,5 и 28,5 - 29 Мгц. На низкочастотных диапазонах излучается и принимается нижняя боковая полоса, на высокочастотных - верхняя. Чувствительность приемника при отношении сигнала к шуму 10 дб и полосе пропускания 3 кгц - лучше 0,5 мкв. Мощность, подводимая к анодной цепи лампы выходного каскада передатчика, порядка 100 Вт. Трансивер содержит 15 радиоламп и 24 полупроводниковых диода. Блок-схема трансивера приведена на рис. 1. На входе приемника имеется аттенюатор на резисторах R1-R3, позволяющий улучшить работу при наличии помех от близко расположенных станций. Особенно целесообразно его применение на диапазонах 7 и 3,5 Мгц, уровень помех на которых чрезвычайно высок. При приеме слабых сигналов и отсутствии помех аттенюатор можно выключить выключателем Вк1. Связь входного контура с антенной - автотрансформаторная. При переходе с диапазона на диапазон связь с антенной не изменяется, что позволяет упростить коммутацию без заметной потери чувствительности. Входной контур настраивается конденсатором С117. В анодной цепи лампы усилителя ВЧ (Л1) установлен переключаемый полосовой фильтр L4 - L13, полоса пропускания которого на каждом диапазоне равна ширине диапазона. На поддиапазонах 28 и 28,5 Мгц применена одна и та же пара контуров. Полоса пропускания фильтра при этом равна 1 Мгц. Емкостный делитель C18, C19 B аноде лампы Л1 служит для снижения коэффициента передачи каскада до 2 - 3. Первый смеситель приемника выполнен на левом по схеме триоде лампы Л2. На его выходе включен перестраиваемый трехконтурный полосовои фильтр сосредоточенной селекции с емкостной связью, который слабо связан с анодом первого и сеткой второго (Л11) смесителей. Коэффициент передачи с сетки Л2 на сетку Л11 - порядка 1,5 - 2. Сознательное снижение коэффициента передачи усилителя ВЧ и первого смесителя до величин, минимально возможных с точки зрения сохранения высокой чувствительности, приводит к улучшению реальной избирательности приемника при воздействии перекрестных помех. Этому способствует также отсутствие регулировок усиления в первых двух каскадах. Диапазонный кварцевый генератор собран на правой половине лампы Л2. Генератор работает на основной частоте и нечетных гармониках кварцевого резонатора. Практически при использовании обычных кварцевых пластин он устойчиво генерирует на третьей гармонике. В случае применения кварцев, специально рассчитанных для работы на механических гармониках, возможно выделение пятой гармоники. Генератор связан с первым смесителем индуктивно при помощи катушек L15 и L16. Контур, образованный катушкой L15 и конденсаторами С20, С114, настроен на частоту 15 Мгц, соответствующую диапазону 21 Мгц. При переключении диапазонов параллельно катушке L15 подключаются катушки индуктивности (на диапазонах 28 и 28,5 Мгц) или конденсаторы (на диапазонах 14,7 и 3,5 Мгц). Частота кварцевого генератора на высокочастотных диапазонах ниже частоты принимаемого сигнала, на низкочастотных - выше. Поэтому боковая полоса сигнала первой ПЧ обратна боковой полосе принимаемого сигнала на диапазонах 7 и 3,5 Мгц и совпадает на диапазонах 28, 28,5, 21 и 14 Мгц. Первая ПЧ приемника изменяется от 6 до 6,5 Мгц одновременно с изменением частоты генератора плавного диапазона. Линейный детектор собран на левом триоде Л6. На правом триоде этой лампы собран опорный кварцевый генератор на частоту 500 кгц. Точная частота генератора определяется частотой нижнего среза применяемого ЭМФ и устанавливается при настройке. Усилитель НЧ приемника однокаскадный, собран на лампе Л7. Усиление по НЧ не регулируется. В трансивере предусмотрена возможость независимого изменения частоты приемника на +/-10 кгц при неизменной частоте передатчика. Это осуществляется при помощи конденсатора переменной емкости С25, который подключается в режиме приема контактами Р2.1 реле Р2 вместо конденсатора С26, к контуру генератора плавного диапазона При желании реле может быть отключено выключателем Вк2, и частота приема будет точно соответствовать частоте передачи. В режиме передачи сигнал с микрофона усиливается однокаскадным усилителем НЧ (левая половина лампы Л13) и через катодный повторитель (правая половина той же лампы) и контакты переключателя П2 подается на кольцевой балансный модулятор, выполненный на диодах Д3 - Д6. На этот же балансный модулятор подается сигнал с опорного кварцевого генератора. Полученный после балансного модулятора сигнал усиливается усилителем на лампе Л12 и подается на ЭМФ, после которого выделяется сформированный сигнал верхней боковой полосы. Далее сигнал поступает на первый преобразователь передатчика, собранный на правой половине лампы Л11. В аноде выделяется сигнал, представляющий собой сумму частот сформированного на 500 кгц SSB сигнала и сигнала генератора плавного диапазона. Сигнал разностной частоты подавляется фильтром сосредоточенной селекции. После фильтра SSB сигнал с частотой 6,0 - 6,5 Мгц поступает на сетку лампы Л10 - второго преобразователя передатчика. На катод этой лампы подается напряжение с диапазонного кварцевого генератора. В анодной цепи лампы Л10 выделяется сигнал рабочей частоты. Он проходит через полосовой диапазонный фильтр и усиливается лампой Л9. В анод лампы включены одиночные контуры, состоящие из катушек L24 - L28 и конденсаторов С66 - C69. Контуры шунтированы резистором R57 и имеют достаточно широкую полосу пропускания. Поэтому они настроены на средние частоты любительских диапазонов и не требуют перестройки при изменении частоты. Выходной каскад передатчика собран на лампе Л8. Для повышения стабильности его работы применена нейтрализация при помощи емкостного делителя С70, С72. В анод лампы выходного каскада включен П - контур. Емкости конденсаторов С53 - С57 подбирают при согласовании с антенной. В случае работы без дополнительного усилителя мощности для коммутации антенны можно использовать реле P4 (на схеме показано пунктиром), которое подключает вход приемника к антенне при приеме и замыкает его при передаче. Так как это реле коммутирует слаботочную цепь, то оно может быть маломощным. При использовании передатчика трансивера в качестве возбудителя реле Р4 следует исключить, а контакт реле Р3, выведенный на клемму K3, использовать для коммутации антенного реле мощного усилителя. Телеграфный режим работы осуществляется следующим образом. При помощи переключателя П2 микрофонный усилитель отключается от балансного модулятора, и на последний подается постоянное напряжение через резистор R84. При этом балансный модулятор разбалансируется, и на его выходе появляется сигнал с частотой 500 кгц опорного генератора Этот сигнал усиливается усилителем на лампе Л12 и поступает на ЭМФ, с выхода которого попадает на первый смеситель передатчика на лампе Л11. Телеграфная манипуляция осуществляется в цепи сетки смесителя (гнездо Г3). Форма телеграфного сигнала определяется сопротивлением резисторов R70, R71 и емкостью конденсатора С92. Уровень мощности как в режиме SSB, так и при работе телеграфом регулируется изменением усиления лампы Л12 при помощи резистора R72. Коммутация Прием - Передача осуществляется при помощи реле Р3, включенного в анодную цепь правой половины лампы Л14. В положении Прием реле обесточено, и цепи катодов ламп передатчика разомкнуты. Для более надежного запирания ламп в цепь катода лампы Л12 через резисторы R77, R79 и R5 подается постоянное положительное напряжение. Резистор R6 служит для ограничения величины этого напряжения. При замыкании клеммы K4 (при помощи педали) или при переводе переключателя П2 в положение Передача лампа Л14 открывается, реле Р3 срабатывает, и катоды ламп приемника отключаются от общего провода, а цепи катодов ламп передатчика замыкаются. В трансивере предусмотрена возможность автоматического управления передатчиком - система VOX. Сигнал с микрофона усиливается усилителем НЧ на лампах Л13 и Л14 (левая половина), детектируется диодами Д8 и Д9 и подается в положительной полярности на сетку правой половины лампы Л14, что приводит к открыванию лампы и срабатыванию реле P3. Так называемая система Anti - VOX позволяет избежать переключения на передачу из-за местных шумов или акустической связи микрофона и телефона и обеспечивает работу приемника на громкоговоритель при включенной системе VOX. Anti - VOX работает следующим образом. Сигнал с выхода приемника детектируется диодами Д23 и Д2 и через резистор R96 подается в отрицательной полярности на сетку лампы Л14, понижая тем самым чувствительность системы VOX. В блоке питания трансивера применен силовой трансформатор с габаритной мощностью 200 - 250 Вт. Выпрямитель на диодах Д15 - Д22 обеспечивает напряжение питания анодной цепи лампы Л8. Он дает напряжение порядка +700В при токе 150 ма. Выпрямитель на диодах Д11 - Д14 обеспечивает напряжение +270В (на конденсаторе С109) при токе 100 ма. Выпрямитель на диоде Д10 дает напряжение -70В при потребляемом токе 50 ма. Конструкция и детали Трансивер собран на П-образном шасси размерами 300x410 мм, сделанном из алюминия толщиной 2 мм. Передняя панель размерами 180x420 мм изготовлена из дюралюминия толщиной 4 мм и прикреплена к шасси при помощи косынок. На переднюю панель выведены следующие органы управления: настройка - блок конденсаторов переменной емкости С29, С83, С84, С85; переключатель диапазонов - П1, переключатель рода работ - П2; выключатель аттенюатора - Вк1, подстройка входа - конденсатор С117, расстройка приемника - конденсатор С25, выключатель расстройки - Вк2; настройка выходного каскада - конденсатор С58; усиление приемника - резистор R26, уровень передачи - резистор R73. Кроме того, на переднюю панель выведено гнездо для подключения микрофона. В трансивере применен счетверенный блок конденсаторов переменной емкости с максимальной емкостью 35 пф. Такие конденсаторы используются в радиостанциях Р-105, Р-108, и т. п. Конденсаторы С117 и С25 типа КПВ с удлиненными осями. Из конденсатора С25 удалена часть пластин для получения желательной величины максимальной расстройки приемника. Нейтрализующий конденсатор С70 - на напряжение 1000 в. Дроссель Др1 - от радиостанции РСБ - 5, может быть изготовлен самостоятельно на каркасе диаметром 18 - 20 мм; содержит 150 витков провода ПЭВ-2 0,25 мм, длина намотки 90 мм. Дроссели Др2 и Др3 содержат по 5 витков провода ПЭВ-2 0,91. мм и намотаны на резисторах МЛТ-2. Дроссели Др4 и Др5 - типа Д-0,1 индуктивностью 80 мкгн. Вместо них могут быть применены любые другие, следует только учесть, что сопротивление дросселя Др4 не должно превышать 10 ом. Дроссель Др6 - индуктивностью 0,5 - 1,0 мгн должен быть достаточно высокого качества, чтобы не вызвать нестабильности задающего генератора. Дроссель Дp7 - индуктивностью 2 - 5 мгн. Дроссель Др8 - индуктивностью 5 гн на ток 100 ма. Может быть использован дроссель фильтра от большинства телевизоров. Реле P1, Р2, Р4 - типа РЭС15, паспорт РС4.591.001, реле Р3 - типа РЭС22, паспорт РФ4.500,125 или РФ4.500.130. Стабилитрон Д1 обеспечивает напряжение стабилизации порядка 130 в. Вместо него могут быть применены стабилитроны на меньшее напряжение, включенные последовательно, либо газоразрядный стабилизатор, обеспечивающий напряжение стабилизации порядка 120 - 150 В. Трансформатор Тр2 - типа ТОЛ-72. Может быть использован выходной трансформатор от большинства вещательных приемников. Вторичная обмотка его перематывается так, чтобы число витков в ней составляло примерно 0,2 числа витков первичной обмотки. Данные силового трансформатора Tр1 приведены в табл. 1. Трансформатор намотан на сердечнике ШЛ25Х50. В случае его отсутствия может быть использован обычный Ш -образный сердечник, но число витков всех обмоток при этом необходимо увеличить на 30%. Таблица 1 Как уже указывалось, кварцевые резонаторы Кв1 - Кв6 могут быть использованы либо на основной частоте, либо на третьей гармонике. Их частоты указаны в табл. 2 (в скобках приведены частоты кварцев, используемых на третьей гармонике). Таблица 2 Конденсаторы С123 - С125, входящие в контур кварцевого генератора, состоят из подстроечного конденсатора типа КПКМ емкостью 6 - 25 пф и включенного параллельно ему конденсатора типа КТ, КМ или КСО. Кварц Кв7 имеет частоту 501 кгц. Кварц Кв8 - 500 кгц. Более точно его частота подгоняется при настройке. Данные всех контурных катушек приведены в табл. 3. Таблица 3 Настройка трансивера не представляет серьезной трудности и вполне доступна радиолюбителю средней квалификации, знакомому с общими принципами настройки приемной и передающей аппаратуры. Необходимо отметить только некоторые характерные особенности. Балансный модулятор обеспечивает очень высокую степень подавления несущей частоты, но весьма критичен к емкости конденсатора С88. При правильно подобранной емкости и максимальном усилении лампы Л12 величина несбалансированного остатка несущей на аноде Л12 не превышает 0,2 - 0,3 В, в то время, как при разбалансе (положение переключателя П2 "Настройка") уровень несущей превышает 30 В. Выбранная схема восстановления несущей для работы телеграфом требует весьма точной установки опорного кварца на срезе частотной характеристики ЭМФ. Довольно часто радиолюбители, стремясь увеличить подавление несущей в передатчиках, устанавливают частоту опорного генератора неоправданно далеко от среза частотной характеристики, что ведет к ухудшению качества сигнала. В данной конструкции такая установка частоты приведет еще и к недостаточной раскачке при работе телеграфом, так как восстановленная несущая будет подавлена ЭМФ. Правильность установки частоты опорного генератора можно проверить следующим образом. В режиме "Настройка" усиление каскада на лампе Л12 устанавливают таким, чтобы переменное напряжение на ее аноде составляло 10 В. При этом напряжение на выходе фильтра должно составлять 0,2 - 0,3 В. Во избежание ошибок при замере напряжения на выходе фильтра лампа Л3 должна быть вынута из панельки. Диапазонный кварцевый генератор удобно настраивать следующим образом. Вынимают кварцы из кварцедержателей и на их место устанавливают конденсаторы емкостью 100 пф на диапазонах 28 и 21 Мгц и 300 пф - на остальных. При этом кварцевый генератор превращается в обычный LC генератор с емкостной связью. Переключатель П1 устанавливают на диапазон 21 Мгц и, изменяя при помощи сердечника индуктивность катушки L15, настраивают генератор на частоту 15 Мгц. На других диапазонах анодный контур генератора настраивают на частоты, указанные в табл. 2. Частота генерации контролируется при помощи приемника. После этого кварцы устанавливают на свои места и подстраивают генератор для достижения требуемой амплитуды колебаний (на катодах ламп смесителей она должна составлять 1 - 2 В). При применении блока конденсаторов от радиостанции Р - 108 сопряжение контуров фильтра сосредоточенной селекции с частотой генератора плавного диапазона получается без применения сопрягающих конденсаторов. Необходимо только так подобрать индуктивность катушки L19 и емкость конденсатора С27 чтобы перекрытие генератора по частоте составляло 520 - 560 кгц. Полосовые диапазонные фильтры настраивают на средней частоте каждого диапазона в режиме "Передача". Сигнал от ГСС подают на сетку лампы Л10. Один из контуров фильтра шунтируют резистором сопротивлением около 2 ком, и незашунтированный контур настраивают по максимальному напряжению на аноде лампы Л9. После этого резистор переносят в только что настроенный контур и аналогично настраивают второй контур. Нейтрализация оконечного каскада производится на диапазоне 28 Мгц путем подбора емкости конденсатора С72. Совет: довольно часто из-за наличия паразитных емкостей монтажа в трансивере возбуждается оконечный каскад. Чтобы избавиться от этого, можно применить нейтрализацию емкостей, выполнив ее следующим образом. Из полоски медной или латунной фольги шириной 10 - 12 мм изготавливают кольцо, которое надевают на лампу, примерно на уровне середины анодов, и соединяют его с контактом 10 - метрового диапазона на переключателе выходного контура. Так как лампа при работе нагревается, провод к кольцу лучше всего приклепать. Так как на диапазонах 7 и 3,5 Мгц частота кварцевого генератора выше частоты диапазона, а на диапазонах 14, 21, 28 и 28,5 Мгц - ниже, то шкала диапазонов 7 и 3,5 Мгц получается обратной шкале высокочастотных диапазонов. Это следует учесть при работе с трансивером. Радио № 5, № 6 1970 г. |