, А Принципиальная схема питающего блока с защитой от КЗ
Более чем двухлетняя эксплуатация такого блока питания с приемников «ВЭФ-12» показала, что реальный срок службы внутренней батареи значительно удлиняется, так как ее энергия в стационарных условиях не расходуется.
Блок питания с защитой от коротких замыканий на 2 — 12 В, 400 мА
АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО
Радиолюбителем И. Нечаевым предложено устройство, которое позволяет производить зарядку аккумулятора 7Д-0,1 током около 12 мА и автоматически отключать аккумулятор по окончании зарядки, т. е. по достижении на нем напряжения, равного 9,45 В. Устройство исключает возможность перезарядки аккумулятора и, как следствие этого, вывода аккумулятора из строя из-за повышения давления газов внутри его элементов, их деформации и нарушения герметичности.
Как видно из принципиальной схемы, приведенной на рис. 46, устройство состоит из однополупериодного выпрямителя, образованного диодом Д1, гасящими резисторами Rl, R2, стабилитроном Д2, а также электронного ключа на транзисторе 77, диоде Д4 и порогового устройства на тринисторе ДЗ.
При разряженном аккумуляторе Б1, когда напряжение на нем ниже номинального (9,45 В), тринистор ДЗ закрыт, так как ток через его управляющий электрод, определяемый падением напряжения на резисторе R5, меньше требуемого. В этом случае транзистор 77, через который проходит зарядный ток, открыт, так как на его базу поступает положительное напряжение смещения через сигнальную лампу Л1 и резистор R3. Как только напряжение на аккумуляторе Б1 достигнет номинального значения, возрастет и ток через управляющий электрод тринистора ДЗ, и. он откроется. При этом транзистор T1 закроется (так как база транзистора T1 через небольшое сопротивление резистора R3 и открытый тринистор окажется присоединенной к минусу выпрямителя), и зарядка аккумулятора прекратится. Об окончании зарядки будет сигнализировать лампа Л1, так как на нее будет подано почти полное напряжение с выхода выпрямителя.
, Б Расположение деталей на плате питающего блока и рисунок печатного монтажа
Транзисторные стабилизаторы напряжения с последовательным включением регулирующего транзистора (см. рис. 51 — 53) весьма чувствительны к перегрузкам по выходному току и особенно к коротким замыканиям (КЗ) нагрузки. При КЗ на базу регулирующего транзистора подается открывающее напряжение, достигающее по величине опорного напряжения. В результате КЗ сопротивление регулирующего транзистора резко уменьшается, а его коллекторный ток существенно увеличивается. Обычно в таких условиях регулирующий транзистор (особенно если он работает в режиме, близком к предельно допустимому) выходит из строя в течение нескольких миллисекунд.
Казалось бы, для защиты транзистора в подобных ситуациях можно использовать плавкий предохранитель, рассчитанный так, чтобы при возникновении опасной перегрузки он расплавился раньше, чем выйдет из строя транзистор. Однако плавкие предохранители весьма инерционны и потому не могут обеспечить надежной защиты.
В современных -блоках питания, содержащих стабилизаторы с последовательным включением регулирующего транзистора применяют устройства защиты, исключающие повреждение регулирующего транзистора при токовых перегрузках.
На рис. 54 приведена схема блока питания с устройством защиты от КЗ, предложенная радиолюбителем Ю. Ахтямовым. Такой блок обеспечивает формирование стабилизированного напряжения, значение которого с помощью подстроечного резистора R3 может устанавливаться в пределах от 2 до 12В. Предельный ток нагрузки этого устройства составляет 400 мА. Поскольку подобная схема стабилизатора уже рассматривалась выше, остановимся на принципе работы узла защиты регулирующего транзистора ТЗ при токовых перегрузках.
В узел защиты входят: транзистор 77, диоды Д1 и Д2 и резистор RL Совместно с резистором R1 диоды Д1, Д2, работающие в качестве стабилизаторов, образуют параметрический стабилизатор с выходным напряжением 1,7 В. Результирующее напряжение между базой и эмиттером транзистора Tlt равное алгебраической сумме выходного напряжения блока питания и напряжения на диодах Д1 и Д2, в рабочем режиме закрывает транзистор 77.
Поэтому в рабочем режиме на базу транзистора Т2 с переменного резистора R3 поступает опорное напряжение, которое задается стабилитроном ДЗ.
При коротком замыкании в цепи нагрузки эмиттер транзистрра 77 оказывается соединенным с общим проводом устройства, а на базу этого транзистора подается отрицательное напряжение с диодов Д1 и Д2. Транзистор 77, таким образом, открывается и шунтирует стабилитрон ДЗ; напряжение на коллекторе транзистора 77 резко уменьшается. При этом уменьшается также отрицательное напряжение на базе транзистора Т2 и составной регулирующий транзистор (Т2, ТЗ) стабилизатора практически закрывается: сопротивление участка эмиттер — коллектор транзистора ТЗ резко увеличивается. Таким образом, ток короткого замыкания окажется ограниченным, и выход из строя транзистора ТЗ будет предотвращен.
Как только КЗ в цепи нагрузки будет ликвидировано, транзистор 77 вновь закроется, и работоспособность блока питания автоматически восстановится.
При повторении устройства рис: 54 можно использовать диоды типов Д7 или Д226 (Д4 — Д7) любой группы, а также Д104, Д223А (Д1 и Д2). Первичная об-мотка I трансформатора Tpl содержит 1210 (в секции Iа) и 910 (секция 16) витков провода ПЭЛ-1 0,17; вторичная обмотка II — 180 витков такого же провода, диаметр 0,49; экранирующая обмотка состоит из одного слоя провода ПЭЛ-1 0,2. Сердечник набран из пластин Ш18, толщина набора 30 мм.
Рис. 55. Схема блока питания на 4,5; 6,0; 7,5; 9,0 и 12 В (нагрузка до 350 мА) с защитой от перегрузок
Транзистор ТЗ устанавливают на радиатрре с общей охлаждающей поверхностью порядка 200 см2. Остальные детали стабилизатора напряжения монтируют на плате из текстолита толщиной 2 мм. Соединительные проводники желательно выполнить печатным способом, как показано на рис. 54, б. Диоды Д4 — Д7 и переменный резистор R3 устанавливают на отдельной плате из гетинакса, которая крепится к корпусу блока питания.
Блок питания с защитой от перегрузок на фиксированные напряжения 4,5; 6,0; 7,5; 9,0 и 12 В при токе нагрузки до 350 мА.
Для питания промышленной и самодельной радио аппаратуры от сети переменного тока в стационарных условиях, а также для проведения экспериментальных работ необходим блок питания, который обеспечивал бы на выходе различные стабилизированные напряжения при достаточном токе нагрузки. Этим условиям удовлетворяет блок питания (БП), принципиальная схема которого приведена на рис. 55, а. На выходе такого блока можно получать фиксированные стабилизированные напряжения, равные 4,5; 6,0; 7,5; 9,0 и 12 В, при токе нагрузки до 350 мА. Незначительной перестройкой схемы блока можно добиться плавного изменения выходного напряжения в пределах от 2 до 12 В при том же токе нагрузки.
Питание блока осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 или 127 В.
БП состоит из двухполупериодного выпрямителя, смонтированного по мостовой схеме на диодах Д1 — Д4 с емкостным фильтром СЗ на выходе, и транзисторного параметрического стабилизатора, выполненного на составном транзисторе Т1, Т2 и стабилитроне Д6. Составной транзистор работает в режиме эмиттерного повторителя. Его нагрузка подключена к выходу БП — разъему Гн1.
Резистор R1 и стабилитрон Д6 образуют диодный параметрический стабилизатор напряжения. Опорное напряжение со стабилитрона Д6 поступает на делитель напряжения, образованный подстроечным резистором R2, одним из резисторов R3 — R6 и резистором R7. Положения переключателя В2 соответствуют различным значениям опорного напряжения, поступающего на вход составного эмиттерного повторителя (на базу транзистора 77) и, следовательно, формирующего на выходе БП нужное напряжение нагрузки — на разъеме Гн1, которое отличается от опорного на величину падения напряжения на эмиттерно-базовых переходах транзисторов 77 и Т2.
Принцип работы подобного стабилизатора, по существу, подобен рассмотренному на рис. 50 и 51. При изменении напряжения на нагрузке БП изменяется смещение на базе транзистора 77, который управляет смещением базы регулирующего транзистора Т2 таким образом, чтобы выходное напряжение на нагрузке восстанавливалось до прежнего значения, близкого к опорному напряжению на резисторе R7 (за счет изменения сопротивления участка эмиттер — коллектор транзистора T2t включенного последовательно с нагрузкой).
Фильтрующие конденсаторы СЗ и С4 уменьшают коэффициент пульсаций на выходе стабилизатора. Конденсаторы С1, С2, шунтирующие отдельные секции первичной обмотки трансформатора, ослабляют помехи, проникающие из сети переменного тока в цени нагрузки. Этой же цели служит электростатический экран в силовом трансформаторе Tpl между первичной и остальными обмотками.
Для предотвращения выхода из строя регулирующего транзистора Т2 при коротких замыканиях на выходе или при увеличении силы тока нагрузки сверх допустимого БП снабжен электронной схемой защиты, включающей транзистор ТЗ, стабилитрон Д5 и резисторы R11 и R10.
Работает узел защиты следующим образом. Через резистор R11 протекает весь ток нагрузки и на нем создается падение напряжения, которое подается на базу транзистора ТЗ (полярность напряжения показана на схеме). Напряжение на эмиттере транзистора ТЗ стабилизировано стабилитроном Д5, включенным в прямом направлении. Таким образом, между базой и эмиттером транзистора ТЗ действует разность напряжений, которая зависит от протекающего через резистор R11 тока. Если падение напряжения на резисторе R11 меньше прямого напряжения на стабилитроне Д5, транзистор ТЗ закрыт и система защиты бездействует. Когда же ток нагрузки превысит допустимый, напряжение на резисторе R11 станет больше напряжения на стабилитроне Д5, транзистор ТЗ откроется, шунтируя стабилитрон Д6, напряжение на котором довольно резко упадет. Благодаря этому ток через регулирующий транзистор Т2 ограничится и напряжения на выходе БП практически не будет. После устранения причин превышения допустимого тока или короткого замыкания на выходе БП вновь появится стабилизированное напряжение, определяемое положением переключателя В2. Порог срабатывания системы защиты устанавливается подбором сопротивления резистора R11.
При изготовлении подобного блока можно использовать транзисторы МП40, МП40А, МП41А, МП42А (Т1, Т3) со статическим коэффициентом передачи тока 50 — 60; транзисторы П214, П214А, П215 и им подобные (Т2); диоды Д226А, Д226Е, Д7А, Д7Б и другие (Д1 — Д4); стабилитроны Д808 — Д813 (Д5). Стабилитрон Д5 можно заменить также любым кремниевым диодом, например серии Д226.
Все постоянные резисторы — МЛТ, подстроечный резистор — СП — 1, электролитические конденсаторы — К50-6. Переключатель В2 малогабаритный ПМ на 10 положений и одно направление (из десяти положений используется в БП только пять). Вместо га-летного переключателя можно взять и клавишный, с шестью клавишами. Одна клавиша (В1) для включения сети должна быть с независимым включением, остальные — с зависимым. При использовании клавишного переключателя с шестью клавишами отдельный переключатель В1 не нужен.
Силовой трансформатор Tpl выполнен на сердечнике УШ16, набор 24 см. Секция la содержит 1402 витка провода ПЭВ-1 0,15, секция I6 — 1028 витков того же провода. Обмотка II содержит 210 витков ПЭВ-1 0,47, обмотка III — 60 витков ПЭВ-1 0,13. Роль электростатического экрана между сетевой и остальными обмотками выполняет один слой провода ПЭВ-1 0,15.
Один-два слоя тонкой вощеной бумаги могут служить изолирующей прокладкой между обмотками трансформатора и его электростатическим экраном.
В качестве трансформатора питания для этого БП подойдет также любой трансформатор от лампового приемника третьего класса с небольшой переделкой: следует увеличить в три раза количество витков обмотки накала (6,3 В), а остальные обмотки, кроме сетевой, удалить. Без переделок можно использовать силовые трансформаторы от транзисторных магнитофонов «Романтик», «Яуза-20» и им подобным.
Конструкция БП может быть самой разнообразной. Ее габариты определяются в основном типами используемого переключателя и трансформатора питания. В данном случае транзистор Т2 был4 установлен на универсальном литом ребристом радиаторе с эффективной площадью поверхности 300 см2. Такой радиатор позволил без перегрева транзистора нагрузить БП током, значительно превышающим 350 мА. Максимальная сила тока нагрузки лимитировалась параметрами трансформатора Tpl.
Если все детали заведомо проверены на исправность и при монтаже не допущено ошибок, налаживание БП производят в такой последовательности.
От схемы от ключают транзистор ТЗ. Включив БП в сеть, убеждаются в наличии напряжения на выходе выпрямителя (СЗ). Затем с помощью миллиамперметра подбором резистора Rt устанавливают ток.в цепи стабилитрона Д6, равным 15 — 20 мА, и вольтметром проверяют напряжение на стабилитроне. Если оно окажется ниже 12,6 В, стабилитрон заменяют другим (отдельные образцы стабилитронов могут иметь разброс по напряжению стабилизации от 11,5 до 14 В) и заново устанавливают ток в его цепи.
Значительный разброс напряжений стабилизации стабилитронов обусловливает необходимость подбора сопротивлений резисторов R3 — R6. Эту операцию производят следующим образом. Установив переключатель В2 в положение «12 В», к выходу БП — разъему Гн1 подключают контрольный вольтметр и регулировкой подстроечного резистора R2 устанавливают на выходе напряжение 12 В. Затем переключатель ставят в поло--жение «9 В» и подбором резистора R3 добиваются получения на выходе 9 В. Аналогично при установке напряжений 7,5; 6,0 и 4,5 В подбирают соответствующие им сопротивления резисторов R4, R5 и R6. Следует учесть, что при подборе резисторов R3 — R6 нельзя изменять положение движка установочного резистора R2.
Добившись необходимых значений фиксированных напряжений на выходе БП и проверив его работу под нагрузкой, подключают транзистор ТЗ, увеличивают ток нагрузки до 350 мА и подбором сопротивления резистора R11 добиваются, - чтобы система защиты надежно сработала, о чем судят по резкому снижению напряжения на выходе БП или тока в нагрузке.
При желании иметь на выходе БП плавно изменяющееся напряжение, в устройстве производят следующие изменения. Элементы делителя — переключатель В2 и резисторы R2 — R7 исключают, параллельно стабилитрону Д6 включают переменный резистор сопротивлением 3,3 кОм рис. 55, б), а его движок (точка «в») соединяют с базой транзистора Т1 (точкой «в»). С помощью такого переменного резистора R можно плавно изменять значение выходного напряжения БП в пределах 2 — 12 В (отклонения возможны за счет начального сопротивления переменного резистора R и напряжения стабилитрона Д6).
Для удобства работы с таким блоком резистор R должен быть группы «А» (с линейной зависимостью из менения сопротивления от угла поворота движка) и иметь указатель, а также шкалу, проградуированную в значениях выходного напряжения.
Блок питания с защитой от перегрузок на в, 9, 12 или 6 — 12 В
Широкое распространение получили блоки питания с транзисторными стабилизаторами напряжения, содержащими усилители сигнала обратной связи. Подобные стабилизаторы, которые принято называть компенсационными, имеют малое выходное сопротивление и позволяют получить на выходе блока напряжение, превышающее опорное напряжение. Следует также отметить, что относительно простые по схемотехнике компенсационные стабилизаторы напряжения тем не менее способны обеспечивать высокие значения коэффициента стабилизации.
На рис. 56 приведена схема блока стабилизированного питания, которая была описана в ряде зарубежных журналов. При использовании электрорадиоэлементов, номинальные значения которых соответствуют данным, указанным в табл. 9. Этот блок позволяет получить различные значения питающих напряжений и допустимых выходных токов.
Как видно из принципиальной схемы, выпрямитель устройства выполнен на диодах Д1 — Д4 по мостовой схеме с фильтрующим конденсатором С1 на выходе. Стабилизатор напряжения состоит из регулирующего транзистора Т2, транзистора Т1 усилителя обратной связи, стабилитрона Д5, диода Д6, резисторов Rl — R6 и конденсатора С2.
Опорное напряжение формируется стабилитроном Д5, включенным в цепь эмиттера транзистора 77. Требуемое значение тока стабилизации устанавливается подбором сопротивления резистора R5. Режим работы регулирующего транзистора Т2 задается напряжением на его базе, поступающим через резисторы R1 и R2. Включенные в цепь коллектора транзистора 77 эти резисторы являются одновременно нагрузкой усилительного каскада. Конденсатор С2 предназначен для уменьшения уровня пульсаций напряжения на выходе устройства.
Переменный резистор R3 позволяет устанавливать требуемые значения выходного напряжения. Диод Д6 совместно с рези-бтором R6 защищает регулирующий транзистор Т2 от повреждения в случаях короткого замыкания, или токовых перегрузок. Стабилизатор напряжения работает следующим образом.
Режим работы транзистора 77 определяется алгебраической суммой напряжения между точками «а — б» и опорного напряжения на стабилитроне Д5. При увеличении напряжения на входе выпрямителя (~V1) или при уменьшении тока нагрузки напряжение на выходе стабилизатора (V2) будет стремиться увеличиться. Это приведет к увеличению отрицательного потенциала на базе транзистора 77, к росту его коллекторного тока и к соответствующему увеличению падения напряжения на резисторах R1 и R2. В результате этого напряжение на коллекторе транзистора 11 (т. е. напряжение смещения на базе транзистора Т2) уменьшится и сопротивление регулирующего транзистора Т2 возрастет. Падение напряжения на транзисторе Т2 увеличится, а выходное напряжение Vz останется практически неизменным.
Рис. 56. Блок питания:
а — принципиальная схема; б — расположение деталей на плате блока пита-» ния; в — рисунок печатного монтажа
Таблица 9
Данные стабилизированного выпрямителя
Напряжение на выходе выпрямителя, В
U1
|
Эыходное напряжение, В (U2)
|
Максимальная сила тока нагрузки, мА (Iн
)
|
Номинальное значение элемента по схеме рис. 56, а .
|
Rl=R2i Ом
|
R3t
Ом
|
R5, кОм
|
R6, Ом
|
С1, мкФ
|
С2, мкФ
|
10
|
6
|
250
|
1000
|
270
|
2,0
|
1,0
|
2000
|
30
|
10
|
6
|
1000
|
150
|
270
|
5,1
|
0,5
|
5000
|
100
|
15
|
9
|
200
|
1000
|
270
|
2,0
|
1,0
|
2000
|
30
|
14
|
9
|
750
|
330
|
270
|
5,1
|
0,5
|
5000 .
|
100
|
17
|
12
|
200
|
1500
|
270
|
2,0
|
1,0
|
2000
|
30
|
16
|
12
|
700
|
510
|
270
|
5,1
|
0,5
|
5000
|
100
|
19
|
6 — 12
|
250
|
1500
|
470
|
2,0
|
1,0
|
2000
|
30
|
16
|
6 — 12
|
700
|
510
|
470
|
5,1
|
0,5
|
5000
|
100
|
При увеличении же тока нагрузки или уменьшении напряжения на входе выпрямителя отрицательное напряжение на базе транзистора Т1 и, следовательно, его коллекторный ток уменьшатся, отрицательное напряжение .на базе транзистора Т2 увеличится, а сопротивление этого транзистора и падение напряжения на нем уменьшатся, что приведет, в свою очередь, к увеличению напряжения на выходе стабилизатора до прежней величины.
Для защиты регулирующего транзистора Т2 от перегрузки используется диод Д6 и резистор R6. С увеличением нагрузки на стабилизатор падение напряжения на резисторе R6 (точки «г», «в») увеличивается, а следовательно, увеличивается напряжение, приложенное к диоду Щ6. Когда оно превысит значение, при котором откроется кремниевый диод Д6 (он используется в-качестве порогового элемента), его сопротивление в прямом направлении резко упадет и ток в цепи эмиттер — база транзистора Т2 уменьшится. Это приведет к практически полному закрыванию регулирующего транзистора Т2 и ограничению тока через него.
Значение тока нагрузки, при котором срабатывает узел защиты, определяется в основном величиной сопротивления резистора R6.
Для изготовления этого блока питания можно использовать силовой трансформатор от любого лампового приемника или магнитофона, подвергнув его предварительно несложной доработке. Все обмотки трансформатора, кроме сетевой, удаляются. Предварительно определяют число витков nн
обмотки накала ламп, рассчитанной на напряжение Vн
(обычно 6,3 В). Затем выполняют вторичную обмотку, число витков которой рассчитывают по формуле
n2 = nнV1/Vн
где Vl — требуемое значение напряжения на входе выпрямителя, определенное по табл. 9.
Диаметр провода вторичной обмотки выбирают в зависимости от требуемого максимального тока нагрузки:
0,41 мм для Iн=200-250 мА; 0,67 м для Iн=700-750 мА и 0,77 мм для Iн= 1000 мА.
В устройстве можно применить транзисторы типов МП25,МП25А, МП25Б (77),атакжеП213,П214, ГТ403А, ГТ403Б, П210 и другие.
При выборе типа регулирующего транзистора (Т2) необходимо следить, чтобы допустимое постоянное напряжение между коллектором и эмиттером транзистора превышало напряжение на входе стабилизатора (Vi), а допустимый ток -коллектора Т2 в несколько раз превышал ток нагрузки (максимально допустимый) стабилизатора.
Диоды Д1 — Д4 применяются типов Д7Б или Д226Д при Iн=300 мА и Д302 при Iн=700-1000 мА, а диод Д6 — типа Д242 или Д231. Для стабилизации напряжения в цепи эмиттера транзистора Т1 применяют стабилитрон (Д5), тип которого определяется требуемым выходным напряжением устройства: KCI33A при F2=6 В и V2=б — 12 В; КС168А при V2=9 В и Д808 или Д814Д при V2 = 12 В.
Стабилизатор напряжения монтируют на печатной плате, выполненной из фольгированного гетинакса толщиной 2 мм. Размеры платы определяются типом используемых деталей, конструкцией радиатора и т. п. Для уменьшения габаритных размеров устройства транзистор Т2 целесообразнее устанавливать вне печатной платы. Диоды Д1 — Д4 устанавливают на отдельной плате.
Вид печатной платы и размещение на ней деталей стабилизатора напряжения представлены на рис. 56, б, в.
Порядок налаживания аналогичных блоков питания уже рассматривался выше. Следует лишь учесть, что рекомендованные отечественные транзисторы и диоды являются лишь приближенными аналогами зарубежных полупроводниковых приборов. Поэтому в процессе на--лаживания устройства возможно потребуется изменение номиналов отдельных резисторов. По указанным причинам повторение этого блока питания автор рекомендует радиолюбителям, уже имеющим опыт в изготовлении более простых питающих устройств.
ЦМП НА ТРЕХ ТРАНЗИСТОРАХ
На рис. 62 приведена принципиальная схема цвето-музыкальной приставки к приемнику с выходной мощностью порядка 0,5 Вт. Устройство содержит входной трансформатор Тр1; простейшие разделительные фильтры Cl; LI, C2; L2, три однотипных усилителя низкой частоты (УНЧ), выполненные на транзисторах Tl, T2 и ТЗ; осветительные приборы — лампы накаливания Л1, Л2 и ЛЗ, выпрямитель и экран.
Сигнал низкой частоты с выхода радиоприемника — звуковой катушки динамической головки Гр1 — поступает на первичную обмотку входного трансформатора Tpl, согласующего входное сопротивление приставки с выходом УНЧ приемника. Со вторичной обмотки II трансформатора низкочастотный сигнал подается на разделительные фильтры. Число витков вторичной обмотки выбирают таким, чтобы возможно меньше нагружать радиоприемное устройство и обеспечить одновременно необходимое переменное напряжение на входах фильтров.
ЦМП С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРИНИСТОРОВ
Цветомузыкальные приставки, в которых для управления яркостью свечения ламп накаливания используются транзисторные усилители постоянного тока, позволяют получить плавное изменение яркости свечения ламп в зависимости от значения управляющего напряжения без особых схемных усложнений. Однако подобные ЦМП имеют существенный недостаток — они могут обеспечить установку в каждом канале ламп с суммарной мощностью лишь несколько десятков ватт. Но для получения яркой и сочной цветовой гаммы на экранном устройстве необходимо, чтобы в каждом канале ЦМП было минимум 60 — 100 Вт. Получение такой и большей мощности (до нескольких киловатт) легко достигается с помощью управляемых полупроводниковых диодов, получивших название тринисторов. Тринисторы легко управляются, обладают способностью работать как при малых, так и при больших токах и напряжениях. При правильной эксплуатации они долговечны и поэтому в последние годы нашли широкое применение в различных радиоэлектронных устройствах и в том числе в ЦМП.
Диапазоны
|
|
|
сокращенные названия, м
|
диапазона частоте, МГц
|
Ширина диа-, пазона, МГц.
|
fcp, МГц
|
Относительная ширина диапазона, %
|
|
KB вещательные диапазоны
|
49
|
5,950 — 6,200
|
0,250
|
6,075
|
4,1
|
41
|
7,100 — 7,300
|
0,200
|
7,200
|
2,7
|
31
25
19
|
9,500 — 9,775
11,700 — 11,975
15,100 — 15,450
|
0,275
0,275
0,350
|
9,637
11,837
15,275
|
2,8
2,3
2,9
|
16
|
17,700 — 17,900
|
0,200
|
17,800
|
1.1
|
13
|
21,450 — 21,750
|
0,300
|
21,600
|
1,3
|
11
|
25,600 — 26,100
|
0,500
|
25,850
|
1,9
|
KB диапазоны для радиолюбительской связи
|
160
|
1,850 — 1,950
|
0,100
|
1,900
|
5,2
|
80
|
3,500 — 3,650
|
0,150
|
3,575
|
4,1
|
40
|
7,000 — 7,100
|
0,100
|
7,050
|
1,4
|
20
|
14,000 — 14,350
|
0,350
|
14,175
|
2,4
|
14
|
21,000 — 21,450
|
0,450
|
21,225
|
2,2
|
10
|
28,000 — 29,700
|
1,700
|
28,850
|
5,8
|
Примечание. В соответствию с ГОСТом 5651 — 76 «Приемники радиовещательные. Общие технические условия» работа приемников возможна в KB диапазоне, занимающем полосу частот, 3,95 — 12,1 МГц (75,9 — 24 8 м). Этот диапазон обычно делится на отдельные растянутые диапазоны (поддиапазоны) 75, 49, 41, 31 и 25 м, охватывающие участки частот, близкие к указанным.
ВУ служит для выделения сигналов радиостанций, работающих в определенной полосе частот, и содержит обычно одиночный резонансный контур. На коротких волнах (KB) полоса пропускания 2Af этого контура, зависящая от его добротности Q и частоты настройки f0, получается широкой
Обычно, если ширина диапазова частот fun — fci, в котором должен работать конвертер, составляет не более 2 — 3 % от средней частоты диапазона fcp(fcp = (fс1+fcn)/2) то полоса пропускания 2Дf ВУ мало отличается от ширины диапазона. Поэтому ВУ не вносит существенного ослабления сигнала в полосе пропускания и, следовательно, практически отсутству-.ет необходимость в подстройке входного контура на частоту принимаемой радиостанции.
Рис. 8. Образование первой промежуточной частоты в конвертере с фиксированной настройкой
В табл. 1 приведены границы частот основных KB диапазонов, отведенные Международным союзом электросвязи для радиовещания. Там же указаны границы KB диапазонов, выделенные Министерством связи СССР, для радиолюбительских связей. Из приведенных в таблице данных следует, что подавляющее большинство KB диапазонов укладывается в «норму» 2 — 3 %. Лишь диапазоны 10, 49, 80 и 160 м превышают эту норму и, следовательно, можно ожидать лекоторого ослабления сигнала на граничных частотах: 28 и 29,7 МГц; 5,95 и 6,2 МГц; 3,5 и 3,65 МГц; 1,85 и 1,95 МГц.
Вернемся, однако, к рассмотрению структурной схемы (см. рис.7). С выхода ВУ принятые сигналы с частотами fc1, fс2 — fсn поступают на вход смесителя. Одновременно на смеситель поступает сигнал от гетеродина, работающего на фиксированной частоте fг. В результате работы преобразователя частоты на его выходе формируются сигналы с различными промежуточными частотами:
fн1=fc1
— fг; fП2 = fС2
— fг; fпз=fсз
— fг ... fПn
= fcn — fг, которые называют сигналами первой промежуточной частоты. Каждый из этих сигналов несет информацию, передаваемую .. соответствующей радиостанцией. Значение первой промежуточной частоты является, очевидно, величиной переменной, поскольку каждому из KB радиосигналов, поступившему на вход смесителя, соответствует «своя» промежуточная частота. Образование первой промежуточной частоты в конвертере с фиксированной настройкой легко уяснить из рис. 8.
С выхода преобразователя частоты (см. рис. 7) сигнала первой промежуточной частоты fн1, fп2, fп3... fпn поступают на вход приемника, работающего в диапазоне указанных промежуточных частот, совпадающих, как правило с частотами СВ диапазона. Настраивая приемник на сигнал определенной промежуточной частоты, можно осуществлять прием программ интересующих нас радиостанций.
Таким образом, конвертер в совокупности с приемником, к которому он подключается, образует приемное, устройство с двойным преобразованием частоты.
При этом первая промежуточная частота оказывается переменной (от fm до fnn), а вторая — фиксированной и равной промежуточной частоте, используемой в приемнике (обычно 465 кГц).
Следует отметить, что применение конвертера, выполненного по структурной схеме рис. 7, с приемником, рассчитанным для работы с ферритовой антенной, в диапазоне СВ иногда оказывается невбзможным, так как на вход приемника помимо сигналов с частотами fa — fan будут воздействовать сигналы радиостанций СВ, что приведет к взаимным помехам. В таких случаях .применяют различные схемные решения, уменьшающие этот вид помех или полностью их устраняющие.
Конвертеры, выполненные по структурной схеме рис. 7, отличаются простотой налаживания и наличием растянутой настройки. Они нашли- широкое распространение среди радиолюбителей-конструкторов, увлекающихся радиоприемными устройствами. Недостатками конвертеров этой группы являются некоторое ослабление сигналов принимаемых радиостанций на краях диапазонов (из-за фиксированной настройки ВУ), возможность помех от радиостанций, работающих в полосе промежуточных частот получающихся на выходе преобразователя, и др.
Рис. 9. Структурная схема конвертера с плавной настройкой:
1 — входное устройство с плавной настройкой (ВУ); 2 — смеситель; 3 — гетеродин с плавной настройкой; 4 — источник питания; 5 — приемник;
Конвертеры второй группы строятся по структурной схеме (рис 9) и содержат элементы плавной настройки (блоки переменных конденсаторов или ферровариомет-ры) в ВУ и гетеродине. Про принципу действия эти конвертеры не отличаются от преобразовательного каскада, приемника супергетеродинного типа. Здесь также частота гетеродина конвертера fr отличается по значению от частоты сигнала fc
принимаемой радиостанции на промежуточную частоту fп
(fп=fc — fr или fп=fc+fr), которая в пределах рабочего диапазона остается постоянной. Частоту гетеродина конвертера выбирают выше или ниже частоты принимаемого сигнала.
Таким образом, приемник, работающий совместно с таким конвертером, имеет фиксированную настройку на промежуточную частоту fш а поиск нужной радиостанции производится путем плавной настройки конвертера, например, как показано на рис. 9, с помощью блока конденсаторов переменной емкости С1, С2.
В сравнении с конвертерами первой группы, устройства, строящиеся по структуре рис. 9, менее критичны к выбору значения промежуточной частоты и обеспечивают более равномерную чувствительность в сравнительно широком диапазоне частот. Их применение наиболее целесообразно с приемниками, имеющими магнитные антенны, а также в тех случаях, когда использование конвертеров с переменной промежуточной частотой неприемлемо из-за помех со стороны мощных радиостанций. Однако в радиолюбительской практике конвертеры с фиксированной промежуточной частотой применяются реже, так как их конструкция сложнее (приходится устанавливать блок переменных конденсаторов или ферровариометров, шкалу настройки, верньер и т. д.).
На практике встречаются варианты схем конвертеров обеих групп. Так, например, конвертеры первой группы могут содержать ВУ с плавной подстройкой на частоту принимаемых радиосигналов, что позволяет повысить чувствительность всего приемного устройства на краях диапазона. Для упрощения конструкции конвертеров второй группы ВУ часто выполняют с фиксированной -настройкой на среднюю частоту диапазона. Но такое решение, хотя и позволяет упростить конструкцию и налаживание конвертера, оправдано лишь в том случае, если предполагается работа в сравнительно узком диапазоне частот. Несколько общих замечаний, относящихся почти ко всем схемам конвертеров, которые будут рассмотрены ниже
Наиболее часто конвертеры с фиксированной настройкон, т. е. с переменной промежуточной частотой, работают с приемниками, имеющими диапазон СВ. Если приемник имеет магнитную антенну, то желательно предусмо; треть возможность ее отключения и замены такой антенны эквивалентной индуктивностью (прием ведут на внешнюю антенну).
Если этого не сделать, то, как уже указывалось, в процессе настройки приемника на нужную KB радиостанцию могут наблюдаться помехи от СВ радиостанций, работающих на частоте настройки приемника (из рис. 8 следует, что такие помехи возможны на участке частот от fn1 до fпn).
Для уменьшения помех от -GB радиостанций соединение выхода конвертера со входом приемника следует выполнять отрезком коаксиального кабеля длиной не более 20 — 25 см. Кроме того, катушки входного контура СВ диапазона желательно экранировать.
Следует иметь в виду, что качественная настройка любого конвертера возможна только с применением измерительной аппаратуры. Поэтому приведенные ниже методики налаживания конвертеров базируются на использовании таких приборов, как сигнал-генератор (СГ), гетеродинный индикатор резонанса (ТИР), генератор стандартных сигналов (ГСС) и т. п. В том случае если радиолюбитель не имеет этих приборов, он может воспользоваться измерительными приборами, имеющимися в лабораториях спортивно-технических клубов ДОСААФ, радиотехнических школ ДОСААФ и радиокружков
При налаживании конвертеров с помощью СГ (ГCC) во всех случаях должна быть включена внутренняя модуляция Настройку колебательных контуров следует производить при минимальном уровне входного сигнала: в противном случае в приемнике сработает система АРУ и точная настройка контуров будет невозможна. Большие уровня сигнала от СГ (ГСС) на вход конвертера допустимо подавать только при ориентироврчном определении частоты настройки отдельных контуров, укладке частоты гетеродина.
Рассмотрение таких вопросов, как принцип действия отдельных узлов, порядок налаживания, касается не только ламповых конвертеров, но и транзисторных. Поэтому радиолюбителям, решившим построить транзисторный конвертер, автор рекомендует предварительно ознакомиться с описаниями схем ламповых конвертеров.
ЛАМПОВЫЕ КОНВЕРТЕРЫ НА ВЕЩАТЕЛЬНЫЕ ДИАПАЗОНЫ
Четырехдиапазонный одноламповый конвертер
На рис. 10 приведена принципиальная схема простого конвертера на лампе 6ИШ. С таким конвертером, на приемнйк, имеющий только СВ и ДВ диапазоны («Волна», «Огонек», «Стрела», «Серенада» и др.), можно принимать «с растянутой настройкой» коротковолновые вещательные радиостанции, которые работают на волнах 25 м (11,7 — 12,0 МГц), 31 м (9,5 — 9,8 МГц), 41 м (7,1 — 7,4 МГц) и 49 м (5,9 — 6,2 МГц), Первая промежуточная частота здесь переменная; среднее значение её выбрано равным 1,25, МГц. Плавная настройка на принимаемую радиостанцию осуществляется перестройкой приемника. Питается конвертер от выпрямителя, имеющегося в приемнике.
ИНДИКАТОР СТЕРЕОБАЛАНСА НА С ВЕТО ДИОДАХ
В приемниках, предназначенных для приема стереофонических передач, для сравнения уровня сигналов на выходе усилителя низкой частоты одного канала по отношению к усилителю другого канала можно использовать индикатор стереобаланса на светодиодах. Он позволяет сравнивать усредненные значения уровней указанных сигналов низкой частоты (НЧ) с амплитудой от 0,4 до 10 В. Равенство входных сигналов НЧ определяют по одновременному свечению двух светодиодов Д4 и Д5 (рис. 78). При разных уровнях входных сигналов левого и правого каналов, поступающих на входы индикатора, светится только тот светодиод, который соответствует каналу с большим выходным сигналом [8].
Индикатор питается от источника постоянного тока напряжением 9 В и потребляет ток не более 20 мА.
Устройство состоит из узла сравнения на диодах Д1, Д2, резисторах Rl, R2, конденсаторах Cl, C2 и двух усилителей постоянного тока на транзисторах Tl, T2 и ТЗ, Т4, причем усилители имеют противоположные реакции на данную полярность входного сигнала. В коллектор- , ной цепи выходных .транзисторов (Т2, Т4) усилителей включены светодиоды Д4, Д5. Входы индикатора подключены к выходам усилителей стереосигналов.
Через «Вход 1», диод Д1, проходит только положительная часть сигналов; через «Вход 2» — отрицательная. При равенстве входных сигналов напряжение на последовательно соединенных конденсаторах Cl, C2 равно нулю, транзисторы 77, ТЗ приоткрыты, светодиоды Д4, Д5 светятся. При увеличении напряжения на «Входе Ь напряжение на конденсаторах Cl, C2 становится положительным. Транзистор Т1 закрывается, а транзистор Т2 полностью открывается и поэтому светодиод-Д4 продолжает светиться. Одновременно транзисторы ТЗ и Т4 закрываются, и светодиод Д5 гаснет. Если на «Вход 2» поступит сигнал, больший чем на «Вход 1», то напряжение на конденсаторах Cl, C2 станет отрицательным. При этом транзисторы ТЗ, Т4 откроются и засветится светодиод Д5. Транзистор Т1 откроется, что приведет к закрыванию транзистора Т2 и погасанию светодиода Д4.
Установкой кремниевого диода ДЗ, например 2Д503А, 2Д503Б, КД503А и других, имеющих большое обратное сопротивление, и подбором резистора R3 индикатор можно настроить таким образом, что при отсутствии сигналов на входах оба светодиода будут погашены.
В индикаторе можно использовать германиевые слаботочные диоды с допустимым прямым током не менее 10 мА и обратным напряжением не менее 20 В. Транзисторы Т1 — ТЗ — германиевые, допускающие ток до 20 мА. Обратный ток коллектора транзистора не должен превышать 3 мкА. Коэффициент передачи тока указанных транзисторов — не ниже 50. Светодиоды рассчитаны на рабочий ток 5 — 10 мА. Конденсаторы Cl, C2 — типа К52-1, К52-3.
При налаживании индикатора необходимо подобрать сопротивление резистора R3 таким, чтобы при одинаковых уровнях сигналов НЧ на входах индикатора, оба светодиода светились, а изменение любого из входных сигналов более чем на 0,1 В приводило к погасанию соответствующего светодиода.
Конструктивное оформление индикатора должно быть увязано с радиоустройством, с которым он работает.
ИНДИКАТОРЫ НАСТРОЙКИ
Многие приемные устройства, особенно невысокого класса, не содержат индикаторы настройки. Учитывая, что применение индикаторов настройки полезно в приемниках любого класса, ниже описываются несколько схем таких индикаторов, не требующих каких-либо существенных переделок в самом приемнике.
Простейший индикатор настройки можно выполнить на базе стрелочного прибора магнитоэлектрической системы. Как видно из схемы, (рис. 79) стрелочный прибор с чувствительностью около 1 мА включен в цепь коллектора транзистора Т1 регулируемого каскада АРУ усилителя промежуточной частоты (УПЧ). Транзистор включен по схеме с заземленным эмиттером. Чтобы прибор ИП1 не находился под высокочастотным напряжением, он заблокирован кондесатором Сб.
Эскиз конструкции держателя аккумуляторов
Для сборки переключателя в печатной плате сверлят два резьбовых отверстия М2,5 под винты 3. Затем на печатную плату (рис. 21) устанавливают планку 1. На винт 3 насаживают плоскую пружину 5, спиральную пружину 8, шайбу 9 и бинт ввертывают в печатную плату через вырез 2 планки 1. Аналогичным образом к плате крепят и другой конец планки 1. Вращением винтов 3 устанавливают такое давление пружины 8 на планку 1, чтобы планка легко перемещалась на плате и четко фиксировалась в двух рабочих положениях. Места установки на печатной плате контактов 7 рекомендуется определить после сборки переключателя.
Включение питания конвертера осуществляется при ввертывании телескопической антенны Ан1 (от приемников «Банга», «Спидола» и др.) в нарезную втулку 1, установленную на печатной плате, как показано на рис. 22. Втулка крепится к плате заклепками 2. Для резьбового соединения конвертера с телескопической антенной в основание антенны запрессовывают латунную втулку 6 резьбовым штырем 6. В торце резьбового штыря 6 сверлят отверстие для установки (путем вклеивания) штифта 3, изготовленного из изоляционного материала. При ввинчивании штыря 6 во втулку 1 штифт 3 нажимает на контактную пружину 4, которая, изгибаясь, касается контактной пружины 5 и замыкает тем самым цепь источника питания конвертера. Контактные пружины 4 и 5 в сборе образуют выключатель В2, указанный на схеме ркс. 18. Батарея из двух аккумуляторов Д-0,1 устанавливается в держателе, конструктивное исполнение которого представлено на рис. 23.
Печатную плату конвертера с помощью винтов и втулок крепят на гетинаксовом основании тех же габаритов. Основание, в сво.ю очередь, устанавливают на плоскости кожаного футляра приемника таким образом, чтдбы сердечник катушки L3 (см. рис. 20, а) оказался параллельным стержню магнитной антенны приемника и находился от антенны на расстоянии, не превышающем 15 мм. Конвертер закрывают крышкой, изготовленной из оргстекла толщиной 1,5 мм.
Налаживание конвертера производят в следую щем порядке. Проверив монтаж, параллельно контактам выключателя В2 (см. рис. 18) включают миллиамперметр со шкалой 5 мА и измеряют ток, потребляемый конвертером. При нормальной работе конвертера ток потребления должен быть равным примерно 1,5 мА. Затем с помощью ГИР или контрольного KB приемника убеждаются в работоспособности гетеродина конвертера на каждом из диапазонов.
Приемник, с которым будет работать конвертер, настраивают по сигналу от СГ (ГСС) на частоту 1250 кГц (предполагаем, что вблизи этой частоты не работают радиостанции). Временно перемычкой замыкают выключатель В2, переключатель В1 устанавливают в положение 25 м и с выхода СГ (ГСС) подают сигнал с частотой 11,85 МГц на вход конвертера.,Регулируя сердечник катушки индуктивности L5 и емкость подстроечного конденсатора СЮ, добиваются, чтобы тон с частотой модуляции прослушивался на выходе приемника с наибольшей громкостью. Входной контур конвертера настраивают на среднюю частоту диапазона (11,85 МГц) изменением индуктивности катушки L1 (регулировкой ее сердечника) и емкости подстроечного конденсатора С2. Эти операции производят также по наибольшей громкости на выходе приемника.
Настройка гетеродина возможна при двух яоложени-ях сердечника катушки L5, Одно из них соответствует частоте гетеродина fг1=fcp — fn.cp= 11,85 — 1,25=10,6 МГц; другое — частоте fr2=fcp+fn.cp= 11,85+1,25= 13,1 МГц. В первом случае более высокой принимаемой частоте сигнала соответствует более высокая промежуточная частота, а следовательно, более высокая частота настройки приемника. Поэтому по шкале приемника легко судить о частоте принимаемой программы KB радиостанции. Во втором же случае повышение частоты настройки приемника будет соответствовать более низкой частоте принимаемого сигнала. Выбор той или иной частоты гетеродина принципиального. значения не имеет, однако желательно, чтобы на всех диапазонах она была выше шш ниже средней частоты диапазона, так как в этом случае легче судить по шкале приемника о частоте принимаемой программы.
Правильной настройке гетеродина на частоту 10,6 МГц соответствует большее значение индуктивности катушки L5 (т. е. когда ее сердечник расположен ближе к обмотке катушки).
Указанное замечание относится ко всем конвертерам (как к ламповым, так и транзисторным), работающим с фиксированной настройкой гетеродина.
Аналогично настраивают конвертер и в диапазоне 31 м. На вход конвертера с выхода СГ (ГСС) подают
сигнал частотой 9,65 МГц. Гетеродин настраивают изменением емкости подстроечного конденсатора С8. Входной же контур конвертера настраивают регулировкой конденсатора С4. Иногда при настройке гетеродина и входных контуров может потребоваться подбор емкости конденсаторов СП? С9, СЗ и С5. Необходимо подчеркнуть, что при настройке конвертера в диапазоне 31 м регулировать сердечники катушек L5 и L1 нельзя, так как в этом случае нарушится настройка конвертера в диапазоне 25 м.
Описанный конвертер может работать и с приемником, не имеющим магнитной антенны. В этом случае его вход соединяют с выходом конвертера отрезком коаксиального кабеля длиной 50 — 60 см через конденсатор Са.
Эскиз самодельного подстроечного конденсатора
Секции переключателя Bla, В1б и спаренный с переключателем тумблер В2 используют для включения конвертера. При установке переключателя В1 на любой из диапазонов антенна через секцию Bla подключается к входу конвертера, на лампу Л1 с помощью тумблера В2 подается напряжение накала, а выход конвертера через конденсатор С22 и секцию В1б подключается к антенному входу приемника.
Напряжения сигнала и гетеродина- поступают соответственно на первую и третью сетки гептодной части лампы. На резисторе R2 при этТш выделяются различные высокочастотные составляющие напряжения (в том числе и промежуточной частоты), которые поступают на антенный вход приемника. В данном конвертере частоты гетеродина выбраны на 1250 кГц выше средних частот диапазонов и равны 13,1; 10,9; 8,5 и 7,3 МГц.
В этом конвертере рекомендуется использовать следующие детали: переключатель В1 — галетный, двух-платный на 5 положений и 4 направления; выключатель В2 — ТВ2-1. Постоянные конденсаторы КСО-1, МБМ, КТ. В качестве подстроечных можно применить конденсаторы КПК-1 либо самодельные. Для изготовления самодельных подстроеч-ных конденсаторов (рис. 11) из провода ПЭЛ 1,45 нарезают 8 стержней 1 длиной 35 — 40 мм. Один конец стержня зачищают на длине 8 мм и облуживают. Затем на стержень виток к витку наматывают 70 — 80 витков провода ПЭЛ 0,15 — 2. Витки провода и стержень образуют обкладки подстроечного конденсатора.
Катушки индуктивности LI — L4 — самодельные, выполнены на каркасах диаметром 18 и высотой 30 мм, изготовленных из полистирола иЛи текстолита. В частности, антенная катушка L1 содержит 28 витков провода ПЭЛШО 0,15, намотанных в два слоя. На том же каркасе на расстоянии 2 мм от Ы размещают катушку L2, которая состоит из 11 витков провода ПЭЛ 0,8. Намотка рядовая, однослойная с принудительным шагом. Длина намотки 15 мм. На другом каркасе наматывают катушки гетеродина: L3 содержит 10,25 витка провода ПЭЛ 0,8, L4 — 9,75 витка провода ПЭЛШО 0,15.
Примерно четыре витка катушки L4 размещают между витками катушки L3, а остальные, — отступив от нее на 2 мм. Длина намотки катушки L3 15 мм.
Устройство монтируют на коробчатом шасси размером 150X100X45 мм, выполненном из дюралюминия толщиной 1,5 мм. При размещении деталей конвертера каркасы с катушками LI, L2 и L3, L4 следует максимально разнести друг от друга, но установить каждый возможно ближе к переключателю В1. Вблизи платы переключателя с секциями B1a и B1в располагают конденсаторы С1 — С4, С9 — С12 и катушки индуктивности LI, L2. Около другой платы — с секциями В1б, В1г — устанавливают катушки L3, 14 и конденсаторы С5 — С8, С13 — С16 и С22. Платы переключателя желательно экранировать друг от друга экраном из листовой латуни.
Место установки конвертера определяется конструкцией приемника. Конвертер желательно установить внутри корпуса приемника на правой боковой стенке таким образом, чтобы ось переключателя диапазонов выходила наружу через предварительно просверленное отверстие. Налаживание конвертера начинают с проверки напряжений на электродах лампы и работоспособности гетеродина на всех диапазонах. Если гетеродин работает, то при замыкании катушки L3 напряжение на конденсаторе С23, измеренное вольтметром, должно уменьшиться. Затем переключатель В1 устанавливают в положение «25 м», включают приемник и настраивают его на частоту 1,25 МГц. На вход кдавертера (на гнездо Гн1) подают сигнал от СГ (ГСС) 11,85 МГц (средняя частота диапазона) , выход конвертера подключают к антенному входу приемника и приступают к настройке гетеродинного контура на частоту 13,1 МГц.
Для этого изменяют емкость подстроечного конденсатора С5 и пытаются принять сигнал с частотой модуляции СГ (ГСС). Если добиться этого не удается, то отключают конденсатор С13 и вместо него включают градуированный конденсатор переменной емкости с максимальной емкостью 300 — 400 пФ. Установив ротор подстроечного конденсатора С5 в среднее положение, изменяют емкость переменного конденсатора так, чтобы на выходе приемника (в динамической головке) прослушивался тон с частотой модуляции.
Следует иметь в виду, что тон модуляции будет прослушиваться при двух положениях ротора переменного конденсатора. Причем нужная частота гетеродина соответствует меньшей емкости переменного конденсатора, поскольку в описываемом конвертере частота гетеродина на всех диапазонах выбрана выше частоты принимаемого сигнала. Установленную таким образом емкость переменного конденсатора отсчитывают по шкале.
По окончании этой операции настройки переменный конденсатор отключают и вместо него устанавливают постоянный конденсатор соответствующей величины. Точную установку частоты гетеродина производят регулировкой подстроечного конденсатора С5.
Затем регулировкой подстроечного конденсатора С1 настраивают входной контур конвертера (L2C1C9) на частоту 11,85 МГц. Эту настройку производят по наибольшей громкости тона модуляции на выходе приемника или по наибольшему напряжению на звуковой катушке динамической головки. Иногда может потребоваться уточнение емкости постоянного конденсатора С9.
Аналогично производят настройку конвертера и на остальных диапазонах.
При указанном выборе промежуточной частоты на средней частоте диапазона частотный спектр каждого из диапазонов КД преобразуется в спектр частот от 1,1 до 1,4 МГц, располагающийся и высокочастотной части диапазона СВ. Следует учитывать, что более высокой частоте принимаемого сигнала будет соответствовать более низкая частота настройки приемника.
Пятидиапазонный одноламповый конвертер
На рис. 12 приведена принципиальная схема конвертера с фиксированной настройкой на лампе 6НЗП, предназначенного для работы в диапазонах 20 м (fСр= 14,2 МГц), 25 м (fСр= 11,8 МГц) ,31м (fcp=9,6 МГц), 41 м (fcp=7,2 МГц) и 49 м (fСр=6,1 МГц). Средняя промежуточная частота (fncp) принята равной 1,3 МГц. Настройка на KB радиостанции осуществляется приемником, работающим в средневолновом диапазоне. Благодаря применению триодного смесителя такой конвертер отличается малым уровнем собственных шумов.
Как видно из схемы, сигнал, принятый антенной Ан1, поступает на катушку связи L1, индуктивно связанную с катушкой L2, которая совместно с одной из групп конденсаторов С1, СП (при установке секции В1а переключателя в положение 20 м); С1, С11, С2, С12 (25 м); С1, СИ, СЗ, С13 (31 м); С1, С11, С4, С14 (41 м) или С1, С11, С5, С15 (49 м) образует входной контур устройства. Подключение той или иной группы конденсаторов к катушке L2 производится секцией В1а переключателя Ы. Настройка входного контура производится подстроенными конденсаторами С1
— С5 на середину соответствующего диапазона. С входного контура напряжение сигнала поступает на управляющую сетку лампы смесителя.
Гетеродин собран на правом триоде лампы по трехточечной схеме с автотрансформаторной обратной связью. Колебательный контур образуют здесь катушка индуктивности L3 и (в зависимости от положения секции В1б переключателя В1) одна из групп конденсаторов С6, С16; С6, С16, С7, С17; С6, С16, С8, С15; С6, С16, С9, С19 или С6, С16, СЮ, С20. Настройка гетеродина на,требуемую частоту производится в каждом из диапазонов соответствующими подстроечными конденсаторами (С6 — С10). Напряжение гетеродина с помощью катушки L4, индуктивно связанной с катушкой L3, вводится в цепь катода левого триода.
Рис. 12. Схема конвертера на лампе 6Н3П
Таким образом, на входе смесителя действуют два переменных напряжения: на управляющую сетку лампы смесителя поступает спектр частот, образуемый сигналами различных радиостанций (из-за широкой полосы пропускания входного контура), а в цепи катода этой лампы действует напряжение с частотой гетеродина. В результате работы смесителя на его нагрузке — резисторе R1 — выделяется спектр сигналов с различными промежуточными частотами. Это напряжение через конденсатор С22 поступает на антенный вход приемника.
Рис. 13. Расположение основных деталей на панели
Конденсатор С23 служит для заземления анода правого триода лампы по высокой частоте, что необходимо для нормальной работы гетеродина.
Резистор R5 и конденсатор С24 образуют в цепи анодного питания развя зывающий фильтр. Такой фильтр уменьшает вероятность появления различных помех в виде свистов при настройке приемника на различные KB радиостанции. Резистор R2 определяет величину напряжения смещения в цепи сетки левого триода, при котором смеситель работает наиболее эффективно. По высокой частоте он зашунтирован конденсатором С25.
С помощью переключателя В2 антенна приемника подключается к входу конвертера либо приемника. Однепременно переключатель В2 использован в конвертере для включения (отключения) анодного напряжения. Напряжение накала лампы в описываемом устройстве не отключается.
В конвертере (см. рис. 12) используются резисторы типа МЛТ, конденсаторы типов КТ (СП
— С20 и С9), СГМ (С22, С23), подстроечные конденсаторы типа КПК 1 и другие. Переключатель В1 — галетный, одноплатный на 5 положений и 2 направления; В2 — типа ТП1-2. Катушки индуктивности входного контура и контура гетеродина выполнены на каркасах диаметром 18 — 20 мм, изготовленных из полистирола. Намотка однослойная с принудительным шагом. В частности, катушка L2 содержит 16 витков провода ПЭВ-1 0,64. Длина намотки 20 мм. Рядом с ней размещается катушка L1, содержащая 35 витков провода ПЭШО 0,2. Длина намотки 4 мм.
На другом каркасе наматывают катушки индуктивности L3 и L4. Катушка L3 содержит 1-0(1)+4(II) витка провода ПЭВ-1 0,64, а катушка L4 — 4 витка того же провода. Катушки L3 и L4 размещают вплотную друг к другу. Длина намотки 27 мм.
Конвертер был смонтирован на Г-образной панели размерами 120X100X50 мм, изготовленной из алюминия АМЦ толщиной 1,5 мм. Расположение основных деталей на панели легко уяснить из рис. 13: здесь установлены ламповая панелька, подстроечные конденсаторы, пepeключатели В1 и В2, а также катушки индуктивности. Пе-реключатель В1 ориентируют на панели так, чтобы проводники от конденсаторов и выводы катушек индуктйв-ности, которые припаиваются к контактам переключателя диапазонов, имели минимальную длину и достаточную жесткость.
Вдоль панели со стороны монтажа устанавливают общую минусовую шину, изготовленную из медного облуженного провода диаметром 1,5 мм. К этой шине припаивают все корпусные выводы радиоэлементов.
Контурные конденсаторы СП — С20 припаивают параллельно соответствующим подстроечным конденсаторам. Крепление подстроечных конденсаторов С1, С2; СЗ, С4; С6, С7 и С8, С9 производят попарно, таким образом, чтобы они располагались один над другим, а регулировочные винты были направлены в противоположные стороны. Для доступа к регулировочным винтам подстроечных конденсаторов С1, СЗ, С6 и CS в панели сверлят отверстия диаметром 3,5 — 4 мм.
Налаживание конвертера начинают с проверки и установки режима работы лампы, напряжения на электродах которой должны соответствовать указанным на рис. 12 (с точностью ±20%). Затем убеждаются, что гетеродин работает на всех диапазонах. Для этого параллельно конденсатору С23 включают выеокоомный вольтметр постоянного тока со шкалой 150 — 200 В, переключатель В1 устанавливают на различные диапазоны и каждый раз замыкают на корпусной провод управляющую сетку правого триода, следя за показаниями вольтметра. Если гетеродин работает, то при указанном замыкании показания вольтметра должны несколько уменьшаться. При отсутствии генерации на отдельных диапазонах следует проверить исправность конденсаторов соответствующего контура гетеродина.
Настройку конвертеров можно осуществлять не только с помощью СГ (ГСС), но и с помощью, гетеродинного индикатора резонанса (ГИР). Точность настройки конвертеров с помощью ГИР хотя и .несколько меньшая, вполне достаточна для радиолюбительской практики, так как в дальнейшем можно произвести необходимую корректировку настройки конвертера по станциям. Учитывая, что этим простым прибором располагают многие радиолюбители, рассмотрим на примере описываемого конвертера порядок настройки с помощью ГИР.
Отключив резистор R3 от анода правого триода лампы, настраивают входные контуры на среднюю частоту каждого из диапазонов.
Для этого переключатель В1 устанавливают в положение С20 м» (fcp=14,2 МГц). От считывая по шкале, устанавливают частоту генерации в ГИР порядка 14 МГц, и его катушку приближают к катушкам индуктивности LI, L2. Затем, изменяя настройку ГИР на ±1 МГц, по индикатору определяют частоту настройки входного контура L2, С1, С11. Если входной контур конвертера резонирует с контуром ГИР на частоте, большей fСр, то необходимо регулировкой увеличить емкость конденсатора С1, если же резонансная частота ниже fcp, то емкость конденсатора С1 следует уменьшить.
Регулируя емкость конденсатора С1 (а в случае необходимости и подбирая емкость конденсатора С11), каждый раз проверяют частоту настройки входного контура с помощью ГИР. Настройку можно считать законченной, если входной контур резонирует на частоте, близкой к 14,2 МГц.
Аналогично (путем регулировки и подбора емкостей соответствующих конденсаторов) производят настройку входных контуров в диапазонах 25, 31, 41 и 49 и на частоты 11,8; 9,6; 7,2 и 6,1 МГц соответственно.
Настройка гетеродинных контуров конвертера производится так же, как и входных. Необходимо лишь иметь в виду, что в каждом из диапазонов резонансная частота контура гетеродина отличается от соответствующей средней частоты настройки входного контура на 1,3 МГц, т. е. на среднее значение промежуточной частоты, принятое для данного конвертера. Для диапазонов 20, 25, 31, 41 и 49 м контуры гетеродина должны настраиваться на частоты 15,5; 13,1; 10,9; 8,5 и 7,4 МГц соответственно.
Отметим, что настройку входных и гетеродинных кон? туров конвертера (см. рис. 12) следует начинать обязательно с диапазона 20 м, так как контурные конденсаторы этого диапазона (С1, СП и С6, С16) входят в состав колебательных контуров и рсех остальных диапазонов. Очевидно, что изменять емкость этих конденсаторов в процессе настройки контуров других диапазонов нельзя.
Возможна и другая методика настройки гетеродинных контуров — по нулевым биениям.
Для этого восстанавливают цепь резистора R3, а к ГИР подключают телефоны. При равенстве частот ГИР и гетеродина конвертера в телефонах будут прослушиваться нулевые биения.
Закончив настройку конвертера, его испытывают в режиме приема программ KB радиостанций. Для этого в гнездо Гн1 включают антенну, а выход конвертера подключают к антенному входу приемника. Затем, изменяя настройку приемника, осуществляют прием программы выбранной KB радиостанции.
Если при этом окажется, что интересующий нас диапазон находится несколько в стороне (а это возможно, так как точность отсчета частоты по шкале ГИР невелика), то регулировкой соответствующего подстроечного конденсатора (С6 — С10) корректируют частоту гетеродина конвертера. Операции по корректировке частоты ге» теродина начинают с диапазона 20 м. Приняв программу какой-либо радиостанции, по наибольшей громкости на -выходе приемника уточняют настройку входного контура путем регулировки соответствующего подстроечного конденсатора. При корректировке частоты гетеродина частота настройки приемника должна соответствовать 1,3МГц (fпсp).
При испытании описанного конвертера с приемником «Серенада» обеспечивался прием значительного числа программ дальних KB радиостанций, в том числе и любительских.
ЛАМПОВЫЙ КОНВЕРТЕР НА ЛЮБИТЕЛЬСКИЕ ДИАПАЗОНЫ
Прежде чем приступить к рассмотрению конкретной схемы конвертера, предназначенного для работы на любительских KB диапазонах, отметим, что любой из рассмотренных выше конвертеров с фиксированной настройкой легко перестроить для работы на одном или нескольких любительских диапазонах.
Действительно, в схемах рис. 10 и 12 во входном контуре и контуре гетеродина для всех диапазонов частот использованы общие катушки индуктивности, а частота гетеродина выбрана выше принимаемой. Переход с одного диапазона на другой производится в этих устройствах с помощью переключателя диапазонов, который подключает ту или иную емкость конденсаторов параллельно указанным катушкам индуктивности: Следовательно, если на любом из вещательных диапазонов конвертера емкость конденсаторов входного и гетеродинного контуров изменить таким образом, чтобы входной контур оказался
настроенным на среднюю частоту любительского диапазона частот, а контур гетеродина на частоту
fг.л + fср.л + fп.ср, (1)
(здесь fСрл — средняя частота любительского диапазона, a fпcp — среднее значение промежуточной частоты конвертера; причем, если в конвертере выбрано соотношение fгл<fсрл, то в выражении (I) следует знак «+» изменить на « — »), и конвертер окажется перестроенным на соответствующий любительский диапазон. Рассчитать необходимую емкость конденсатора СВХл для перестройки вход-ного контура вещательного KB диапазона на любительский диапазон частот можно по формуле:
(2)
где Свхв
— суммарная емкость входного контура вещательного диапазона частот;
fсрв — средняя частота вещательного диапазона частот.
Суммарная емкость контура гетеродина СРЛ, необходимая для перестройки его на частоту fгл, при которой обеспечивается прием программ любительских радиостанций на частоте fсрл, определяется по аналогичной формуле:
(3)
где Сг.в
— суммарная емкость контура гетеродина вещательного диапазона частот;
fг.в — частота гетеродина, при которой обеспечивается прием радиостанций в вещательном диапазоне частот.
Для наглядности проиллюстрируем примером, как пользоваться этими формулами на практике.
Пример. В конвертере, собранном по схеме рис. ГО, диапазон 25 м необходимо перестроить на любительский диапазон 20 м. Требуется определить емкости конденсаторов во входном контуре и в контуре гетеродина.
Дано: СВХв=С1 + С9=14+56=70 пФ; fСрв=11,85 МГц; fсрл=14,17 МГц (из таблицы № 1); СГВ=С5+С13=13+ +47=60 пФ. fгв=fсРв+fпср= 11,85 +1,25= 13,1 МГц; fгл=fсРл+fНср= 14,17+1,25-15,42 МГц.
По формулам 1 — 3 определяем:
fгл = 14,17+1,25 = 15,42 МГц;
и L2 намотаны на картонной
Катушки L1 и L2 намотаны на картонной гильзе, жестко закрепленной на ферритовом стержне М150ВЧ диаметром 8 и длиной 125 мм. L1 содержит 11 витков (7 мкГн), L2 — 1 виток провода ПЭВ-1 0,59. Катушки L4, L5 содержат соответственно 40+40 и 300 витков провода ПЭВ-1 0,1, намотанных внавал на каркасе от катушки длинноволнового контура гетеродина приемника «Селга». Предварительно у каркаса удаляют перегородки. Самодельный каркас можно изготовить из полистирола. Диаметр его 6,5, высота 20 мм. Сначала на каркас наматывают катушку L4, а поверх нее — L5. Изготовленная таким образом катушка L4 обладает малой добротностью, и, соответственно, контур L4C4 имеет широкую полосу пропускания.
Катушку гетеродина L3 наматывают на полистироловом каркасе диаметром 6 и длиной 14 мм. Она содержит 18+18 витков провода ПЭВ-10,18 (индуктивность 8 мкГн). Для настройки контуров ПЧ и гетеродина катушки L4, L5 и L3 имеют ферритовые сердечники типа M600HH-2-CC2,8Xl2 и М100НН-3-СС2,8х12 соответственно.
Конструктивное оформление такого конвертера с применением кварца вместо колебательного контура гетеродина приведено в [15]. Конвертер, выполненный по рассматриваемой схеме (см. рис. 30), можно встроить в корпус переносного приемника «Гиала», «Хазар» или «Альпинист». В этом случае в качестве нагрузки смесителя целесообразно использовать средневолновой контур самого приемника. Катушку L4, которая в этом случае будет выполнять функции катушки связи, наматывают проводом ПЭШО 0,12 на картонной гильзе, надетой на ферритовый сердечник магнитной антенны приемника. Она содержит 10+10 витков.
Налаживание конвертера начинают с проверки правильности подсоединения внешних радиоэлементов к микросхеме и напряжений на ее выводах (табл. 4).
Затем, используя гетеродинный волномер, широкодиапазонный приемник или генератор стандартных сигналов и детекторное устройство, по общепринятой методике определяют работоспособность гетеродина и его частоту колебаний.
Если эта частота отличается от 5,3 МГц, подстроечным сердечником катушки L3 или же, в случае необходимости, то и подбором емкости конденсатора СИ добиваются требуемой частоты.
В дальнейшем пользуются сигнал-генератором (СГ), а еще лучше генератором стандартных сигналов (ГСС), на котором устанавливают частоту, равную 1,1 МГц, и глубину модуляции ВЧ колебаний около 30 %. Сначала выход СГ подключают ко входу приемника, подготовлен-ного для работы в диапазоне СВ, и по наибольшей громкости настраивают приемник на частоту 1,1 МГц.
Следующим этапом налаживания является настройка контура смесителя L4C4 на частоту 1,1 МГц. Для этого устанавливают наибольшую громкость приемника и его антенный вход подсоединяют к выходу конвертера, включенного для работы в диапазоне 25 м. На вход конвертера от СГ (с помощью витка провода, расположенного вблизи сердечника магнитной антенны Ан1) подают сигнал с частотой 11,7 МГц. Уточняя настройку СГ и увеличивая его выходное напряжение, добиваются, чтобы этот сигнал был принят. Уменьшая выходное Напряжение от СГ до получения минимальной громкости на выходе приемника, вращают сердечник катушек индуктивности L4, L5, добиваясь настройки контура смесителя L4C4 на частоту 1,1 МГц (по максимуму громкости).
Затем переходят к настройке входных контуров, при которой на вспомогательной (или основной) шкале приемника отмечают средние частоты отдельных KB диапазонов. Вначале от СГ подают сигнал на вход конвертера со средней частотой диапазона 25 м, равной 11,9 МГц, и настраивают приемник на промежуточную частоту 1,3 МГц (fn.cp.25=fc.cp.i-f1=ll,9-10,6=l,3 МГц).
Приняв сигнал, подстроечным конденсатором С1 добиваются наибольшей громкости на выходе приемника. В этом положении указателя настройки приемника на вспомогательной шкале делают отметку «25 м». Таким же образом, но не трогая подстроечного конденсатора С1, можно отметить и точки на шкале, соответствующие крайним частотам диапазона 25 м (11,7 — 12,1 МГц).
Далее переключатель диапазонов В1 устанавливают в положение «31 м» и от СГ на вход конвертера подают сигнал со средней частотой этого диапазона (fc.cp2=9,7 МГц). Так как при приеме сигнала с этой частотой образуется ПЧ fn.cp.31=0,9 МГц (fn.cp31=fг — fс cр2=10,6 — — 9,7=0,9 МГц), то приемник настраивают на 0,9 МГц. Приняв сигнал от СГ, по максимальной громкости на выходе приемника подстроечным конденсатором С13 настраивают входной контур. Одновременно на вспомогательной шкале приемника отмечают среднюю частоту диапазона 31 м.
Настройку входного контура и отметки на шкале в диапазонах 49 и 75 м делают аналогичным образом. Средние частоты в этих диапазонах соответственно fc.cp.s=6 МГц и fc.cp.4=4,4 МГц, входной контур настраивают подстроечными конденсаторами С15 и СП. Если нужно, на шкале приемника отмечают и границы указанных диапазонов, настраивая приемник на 0,7 и 0,9 МГц.
Если нагрузкой смесителя является средневблновый входной контур приемника, подбирают наименьшую емкость конденсатора С4 (30 — 100 пФ) и такое расстояние между катушкой L4 и катушкой СВ контура приемника, при которых конвертер не возбуждается.
Как указывалось в начале данного раздела, помехоустойчивость показанного здесь конвертера от средневолновых радиостанций на отдельных участках KB диапазонов весьма мала. Улучшить положение можно соответствующим ориентированием магнитной антенны приемника. Полное устранение помех от СВ радиостанций возможно только при переделке входной части приемника, при которой дополнительным переключателем отключается входной контур магнитной антенны СВ с катушкой связи, а вместо них включается эквивалентный контур с катушкой связи, размещенный в экране. Если выход конвертера и антенный вход приемника хорошо экранированы, помех от СВ радиостанций не наблюдается.
При работе приемника без конвертера все цепи должны восстанавливаться переключателем. Подобную переделку можно рекомендовать только опытным радиолюбителям.
Трехдиапазонный конвертер с электронной настройкой
До недавнего времени в бытовых вещательных приемниках и конвертерах использовались лишь механические устройства перестройки в диапазонах принимаемых радиостанций: блоки конденсаторов переменной .емкости либо агрегаты переменной индуктивности (ферроварио-метры). Эти устройства, однако, имеют такие существенные недостатки, как большие габариты, пониженная устойчивость к механическим воздействиям и др.
В то же время разработка и освоение промышленностью специальных диодов, называемых варикапами, емкость которых определяется величиной,приложенного к ним напряжения, позволили придать радиоприемным устройствам новое качество, выражающееся в использовании электронных систем перестройки частоты.
Малые габариты элементов настройки, легкость сочетания плавной настройки с фиксированной, отсутствие механической связи между элементами, перестраивающими отдельные контуры, и другие достоинства электронных систем перестройки частоты обусловили их широкое использование в различного рода промышленной и любительской аппаратуре [14].
Конструкция цветомузыкального светильника
Возможно и другое конструктивное решение подобного устройства.
В заключение данного раздела кратко остановимся на вопросе об окрашивании ламп (светофильтров), используемых в ЦМП.
В сравнительно маломощных ЦМП лампы накаливания обычно окрашивают различными лаками. В качестве таковых можно использовать имеющиеся в продаже флюоресцентные лаки. Лак выбранного цвета наносят беличьей кисточкой на лампу в 4 — 5 слоев, затем окрашенную лампу выдерживают при температуре +80°С не менее трех часов.
Лампы накаливания можно окрасить пастой для шариковых ручек, разбавленной спиртом либо растворителем 646 или 647. Лампу окунают в краситель, а затем сушат 3 — 4 ч. Если требуется более насыщенный цвет, операцию повторяют. Для повышения теплостойкости покрытия в краситель добавляют клей БФ-2 или БФ-4 из расчета 1 часть клея (по объему) на 3 части красителя. Сушат лампы в теплом месте в течение суток.
Радиолюбитель С. Ярмолюк предлагает следующий способ изготовления светофильтров и окрашивания ламп. Стеклянную пластинку (или баллон лампы) обезжиривают ацетоном и покрывают слоем клея БФ-2. После высыхания клея пластину один или несколько раз опускают на 3 — 5 с в спиртовые чернила для заправки фломастеров и плакаров (плакатных карандашей). Затем наносят еще один слой клея БФ-2. Такой светофильтр (или лампа) выдерживает температуру до 130 °С.
Некоторые радиолюбители для окраски ламп и изготовления фильтров используют те же компоненты, но предварительно перемешанные в соотношении 1 : 1 (по объему). При окрашивании лампы ее ввинчивают в патрон, подключают к источнику тока и погружают ее баллон в краситель. Подогретая лампа высыхает быстрее. Лак для окраски ламп можно изготовить на базе клея «Суперцемент» (польского производства), добавив к нему пасту для шариковых ручек, аптечную зеленку, настойку йода и разбавив ацетоном до желаемой консистенции. По мнению радиолюбителей К. Ногина и А. Иванова, такой лак пригоден для покрытия ламп мощностью до 200 Вт.
Многие радиолюбители, использующие на выходе каналов ЦМП малогабаритные лампы накаливания, окрашивают их баллоны цапонлаком. Однако, как показала эксплуатация таких ламп, этот лак быстро выгорает. При этом ухудшается светоотдача и чистота цвета. Избавиться от этого недостатка можно, если неокрашенные лампы поместить в окрашенные цапонлаком стеклянные колпаки. Хорошие результаты можно получить, используя для этой цели различные стеклянные колпаки от негодных радиоламп (октальной или пальчиковой серии). В нужном месте баллон отрезают витком нихро-мового провода, подключенного к лабораторному трансформатору ЛАТР-1 или ЛАТР-2 при опускании баллона в холодную воду. Для ламп больших размеров можно использовать обычные медицинские банки, применяемые для лечения простудных заболеваний.
При таком способе окрашивания краситель служит очень долго, так как он практически не перегревается.
РАЗЛИЧНЫЕ ПРИСТАВКИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГЛУБИНЫ СТЕРЕОЭФФЕКТА
В зарубежной радиолюбительской литературе часто встречаются описания различных приставок, улучшающих качество работы стереофонических усилителей. Изложение одного из таких описаний приведено ниже. Известно, что эффективность применения стереофонических усилителей, по сравнению с обычными монофоническими, оценивается глубиной стереоэффекта, т. е. относительным уровнем ослабления сигнала одного канала (например, левого) на выходе другого канала. Хороший стереофонический усилитель для высококачественного воспроизведения должен иметь ослабление взаимного влияния каналов на 30 — 40 дБ, в любительских стереофонических установках это обычно всего лишь 15 — 20 дБ.
КОРОТКОВОЛНОВЫЕ КОНВЕРТЕРЫ
Конвертером называют дополнительное устройство к приемнику, преобразующее частоту принимаемого сигнала в некоторую промежуточную частоту, значение которой находится в пределах диапазона приемника. В результате такого преобразования появляется возможность с помощью приемника, имеющего, например, только средневолновый диапазон, принимать передачи коротковолновых радиостанций.
Рис. 7. Структурная схема конвертера с фиксированной настройкой:
1 — входное устройство с фиксированной настройкой (ВУ), 2 — смеситель, 3 — гетеродин с фиксированной настройкой (fг). 4 — источник питания
Основной частью конвертера является преобразователь частоты, принцип работы которого аналогичен принципу работы преобразователя частоты приемника супергетеродинного типа. Отличие состоит лишь в выборе значения промежутечной частоты конвертера.
В сочетании с приемниками прямого усиления, имеющими низкую чувствительность и избирательность по соседнему каналу, конвертеры применяются редко.
По структурной схеме конвертеры можно условно разделить на две основные группы. К первой, наиболее распространенной группе, относят конвертеры, не содержащие органов плавной настройки. На рис. 7 приведена структурная схема конвертера первой группы. Он содержит входное устройство (ВУ) 1, преобразователь частоты и источник питания 4. Преобразователь частоты, в свою очередь, состоит из сместите ля 2 и гетеродина 3. В простейших преобразователях частоты функции смесителя и гетеродина выполняет один и тот же транзисторный или ламповый каскад.
Таблица 1
Граничные частоты основных KB диапазонов
Кривая асимметричного тока
Марганцево-цинковые элементы сравнительно мало критичны к величине постоянной составляющей и форме импульсов тока, используемых для регенерации. Это обстоятельство позволяет использовать сравнительно простые зарядные устройства без регулировки постоянной и переменной составляющих зарядного тока. Прежде чем перейти к описанию простых приставок для регенерации гальванических элементов отметим, что не все элементы хорошо регенерируются. Лучше других поддаются регенерации стаканчиковые марганцево-цинковые элементы,- такие как 336, 373, 3336 и им подобные. Для эффективной многократной регенерации необходимо, чтобы цинковый стаканчик элемента не имел механических повреждений, возникших в результате взаимодействия с электролитом. Элемент не должен быть разряжен до напряжения ниже 0,7 В. Установлено также, что лучше регенерируются элементы с меньшим сроком хранения. Так, снижение емкости батарей с трехмесячным сроком хранения после 10 циклов регенерации составляет всего 12 %, а элементов с двухлетним сроком хранения — 19 %. Лучше всего регенерируются элементы, которые разряжались большим током. Галетные батареи типа «Крона» плохо поддаются регенерации.
При регенерации элемент рекомендуется заряжать примерно до 2 В. Электрическая емкость, затраченная на регенерацию элементов, должна составлять 120 % от емкости элемента, израсходованной им в предыдущем цикле. Время заряда 16 — 20 ч.
На рис. 85, а приведена практическая схема приставки, предназначенной для регенерации различных элементов, и батарей, состоящих из последовательно соединенных однотипных элементов с общим напряжением до 9 В. Здесь в цепи заряда установлены параллельно включенные резистор R1 и диод Д1. Полярность включения диода Д1 обеспечивает асимметрию формы тока, соответствующую показанной на рис. 84. Миллиамперметр ИП1 со шкалой 400 мА измеряет постоянную составляющую зарядного тока. По мере регенерации, вследствие увеличения ЭДС батареи или элемента, сила зарядного тока уменьшается.
По уменьшению зарядного тока можно судить о ходе процесса регенерации и его окончании.
Для регенерации различного числа однотипных элементов, соединенных последовательно (до шести), вторичная обмотка трансформатора Tpl выполнена с отводами. Установкой переключателя В2 в различные положения со второй обмотки II трансформатора Tpl можно получать напряжения в 2, 4, 6, 8, 10, 12 и 14 В. Конструктивные данные трансформатора Tpl следующие; сердечник Ш22, набор 44 мм. Секция la первичной обмотки содержит 600 витков провода ПЭЛ-1 0,3S, а секция 16 — 440 витков провода ПЭЛ-1 0,25. Вторичную обмотку II выполняют 66 витками провода ПЭЛ-1 0,62 с отводами от 10-го, 19-го, 28-го, 38-го, 47-го и 57-го витков.
По предложению И. Алимова [2] в приставке резистор R1 можно заменить электролитическим конденсатором емкостью 10 — 15 мкФ (схема и полярность включения конденсатора указаны на рис. 85, а пунктирной линией). Рабочее напряжение конденсатора должно быть 20 — 25 В.
Рис. 85. Схема приставки для регенерации гальванических элементов и батарей:
а — схема на одном дкоде с шунтирующим резистором или конденсатором; б — на двух диодах и резисторах
Значения постоянной составляющей зарядного тока, рекомендуемые отдельными авторами для различных элементов, колеблются в достаточно широких пределах: от 200 до 400 мА для элементов типа 373 и от 30 до 60 мА для элементов типов 312 и 316. Для батарей типа 3336 эти значения составляют 35 — 120 мА. Указанные значения зарядных токов, фиксируемые прибором ИП1, следует рассматривать как ориентировочные, поскольку разработка методики регенерации батарей и элементов далеко не закончена.
На рис. 85, б регенерируемый источник питания включается в цепь заряда последовательно с двумя параллельными цепочками Д1, R1 и Д2, R2. Ток требуемой асимметричной формы в цепи заряда источника питания обеспечивается подбором резисторов R1 и R2.
При эксплуатации рассмотренных приставок следует учитывать следующее.Переключатель В2 устанавливают в такое положение, чтобы с вторичной обмотки трансформатора снималось напряжение, превышающее номинальное напряжение заряжаемого источника (элемента, батареи) на 30 — 50 %. Об окончании регенерации судят по значительному уменьшению зарядного тока, либо по увеличению напряжения на каждом элементе до 2 — 2,1 В. Время заряда, как указывалось выше, должно быть достаточно большим (16 — 20 ч). По окончании регенерации сначала отключают батарею, а затем приставку. В противном случае регенерируемый источник питания будет разряжаться через вторичную обмотку Tpl. В этом отношении выгодно отличается приставка с шунтирующим конденсатором, где ток разряда крайне мал.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексеев Г., Васильев Н. Цветомузыкальная приставка на тиристорах. — В помощь радиолюбителю. М.: ДОСААФ, 1973, вып. 42.
2. Алимов И. Регенерация гальванических элементов и батарей. — Радио, 1972, № 2.
3. Баландин В. Детектор-приставка. — Радио, 1975, №2.
4. Безруков A. KB конвертер. — Радио, 1978, № 10.
5. Васильев В. А. Зарубежные радиолюбительские конструкции. — М.: Радио и связь, 1982.
6. Г а л е е в Б. М., Сайфуллин Р. Ф. Светомузыкальные устройства. — М.: Энергия, 1978.
7. Гумеля Е. Б. Выбор схем транзисторных приемников. — М.: Энергия, 1968.
8. Дробница Н, А. 30 схем радиолюбительских устройств. — М.: Радио и связь, 1982.
9. Капицын А. Цветомузыкальная установка. — Радио,
1975, № 6.
10. Справочник радиолюбителя-конструктора. Сост. Мали-нин Р. — М.: Энергия, 1977.
11. Матлин С. Л. Радиосхемы — М.: ДОСААФ, 1974.
12. Матлин С. Л. Любительский коротковолновый приемник. Консультация № 26. — М.: ДОСААФ, 1974.
13. Матлин С. Л. Приставки для Цветомузыки. Консультация № 28. — М.: ДОСААФ, 1974. .
14. Малишевский В., Малишевский И. Автоматический конвертер. — В помощь радиолюбителю, ДОСААФ,
1976, вып. 53.
15. Пустыльник Б. Коротковолновый конвертер на ИМС. — Радио, 1980, № 7.
16. Поляков В. Конвертер к приемнику коротковолновика-наблюдателя, — Радио, 1977, № 7.
17. Романов В. В., Хашев Ю. М. Химические источники тока. — М.: Советское радио, 1968.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие
Апериодические усилители высокой частоты и умножители добротности
Усилители на одном транзисторе
Одноламповый усилитель
Усилитель на двух транзисторах
Умножители добротности
Коротковолновые конвертеры
Ламповые конвертеры на вещательные диапазоны
Ламповый конвертер на любительские диапазоны
Транзисторные конвертеры на вещательные диапазоны
Транзисторные конвертеры на любительские диапазоны
Зарядно-питающие устройства
Бестрансформаторные выпрямители для зарядки аккумуляторов
Автоматическое зарядное устройство
Выпрямители с диодными параметрическими стабилизаторами для питания портативных радиоприемников
Переключатели «батарея — сеть»
Выпрямители с транзисторными стабилизаторами для питания переносных и портативных радиоприемников
Сетевая «Крона»
Ограничители разряда аккумуляторных батарей
Цветомузыкальные приставки (ЦМП)
ЦМП на трех транзисторах
ЦМП на десяти транзисторах с фоновой подсветкой
ЦМП с использованием тринисторов
Простой компрессор входного устройства ЦМП
Светоизлучающий узел для цветомузыкальных приставок
Об экранах для цветомузыкальных устройств
Различные приставки
Устройство для регулирования глубины стереоэффекта
Индикатор стереобаланса на светодиодах
Индикаторы настройки
Активная KB антенна Приставки для регенерации гальванических
элементов и батарей
Простой индикатор напряжения сети
Литература
ББК 32.884.19 А63
Андрианов И. И.
А63 Приставки к радиоприемным устройствам. —
2-е изд., перераб. и доп. — М.: ДОСААФ, 1985. — 192 с., ил.
75 к.
Приведены схемы различных приставок, позволяющих улучшить некоторые параметры и эксплуатационные характеристики транзисторных и ламповых приемников невысоких классов.
Второе издание дополнено описаниями устройств на современной элементной базе — на полевых транзисторах и микросхемах. Разделы, посвященные ламповой схемотехнике, сокращены.
Для широкого круга радиолюбителей.
2402020000 — 019
А----------------24 — 85
072(02) — 85
ББК 32.884.19 6Ф2.9
Издательство ДОСААФ СССР, 1985 г.
Илья Ильич Андрианов
ПРИСТАВКИ К РАДИОПРИЕМНЫМ УСТРОЙСТВАМ
Издание второе, переработанное и дополненное
Редактор М. E. Орехова Художник В. А. Клочков Художественный редактор Т. А. Хитрова Технический редактор В. Н. Кошелева Корректоры Я. С, Судзиловская, В. Д. Синева
ИБ № 1781
Сдано в набор 18.04.84 г. Подписано в печать 24.1284- Изд № 2/п-330. Г-73953. Формат 84Х108 1/32. Бумага типографская Да 3. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. lO.Off. Усл. кр.-отс. 10,40. Уч.-изд. л. 10,27. Тираж 400000 экз. Заказ № 4-1010. Цена 75 к. Ордена «Знак Почета» Издательство ДОСААФ СССР. 129110.Москва, Олимпийский просп., 22.
Набрано и сматрицировано на Минском ордена Трудового Красного Знамени прлиграфкомбинате МППО им. Я. Коласа, 220005» Минск. Отпечатано на книжной фабрике имени М. В. Фрунзе, 310057, Харь-ков-57, ул. Донец-Захаржевского, 6/8.
OCR Pirat
Намоточные данные катушек индуктивности
Позиционное обозначение по схеме ряс. U
|
Обозначение каркаса на 1 Рис 15
|
Тип намотки
|
Длина намотки. ыы
|
(Расстояние между катушками, мм w
|
Число витков
|
Марка в диаметр провода
»
|
Тип сердечника
|
Примечание
|
L1
|
а
|
ОБ ЭКРАНАХ ДЛЯ ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Эффективность работы цветомузыкальных приставок и устройств зависит не только от их схемотехнического построения, но и от качества экранов. Существует два типа экранов: прямой (фронтальной) и обратной (рир) проекции. При фронтальной проекции непрозрачный экран освещается, как в обычном кино, со стороны зрителей В случае использования таких экранов следует максимально использовать опыт фильмопроецирования, накопленный в кинопромышленности.
Рис. 70. ЦМП с экраном из стеклянных трубок или стержней:
а — устройство экрана; б — внешний вид ЦМП
При рирпроекции полупрозрачный экран освещается с задней по отношению к зрителю стороны. В радиолюбительской практике наибольшее распространение получили экраны такого типа. В качестве материала для полупрозрачного экрана можно использовать оргстекло, кальку обработанный специальным составом (например, глицерином с тальком) шелк, пластиковые пленки широкого потребления, обработанные наждачной бумагой и т. п.
Экран может иметь как прямоугольную, так и различных причудливых очертаний форму. Он может представлять собой самостоятельный узел устройства или же в совокупности с электронным блоком составлять законченную цветомузыкальную приставку.
Ниже приводится обзор предложении радиолюбителей по изготовлению и внешнему оформлению экранов для цветомузыкальных приставок и устройств.
Радиолюбитель К. Рудниковский изготовил экран для своей цветомузыкальной установки из стеклянных трубок диаметром 2 — 3 мм. Трубки укладывают в три-четыре ряда в пазы рамки, изготовленной из древесины твердых пород или пластмассы. Ряды трубок укладывают так, как показано на рис. 70, я. Для изготовления этого экрана следует использовать неискривленные трубки, иначе щели между ними заметно ухудшат цветовое изображение. Во избежание поломки трубок нужно при сборке следить за тем, чтобы все трубки были достаточно жестко зафиксированы в рамке, а сама рамка — в корпусе приставки.
Многие радиолюбители, изготовляющие экраны из стеклянных трубок и стержней, рекомендуют трубки соседних рядов укладывать перпендикулярно друг к другу, так как это создает хорошие условия для рассеивания света. Они указывают также, что чем плотнее расположены трубки в рядах и чем меньше расстояния между рядами, тем лучше качество экрана. На рис. 70, б приведен внешний вид цветомузыкальной приставки, выполненной В. Фоменко. Ее экран состоит из двух рядов стеклянных стержней диаметров 2 мм. Один ряд набран из стержней, установленных вертикально, а в другом ряду стержни расположены горизонтально.
Общий вид конвертера
Настройку гетеродина и УВЧ конвертера производят следующим образом. На вход конвертера от СГ (ГСС) подают сигнал с частотой 28,8 МГц. Движок резистора R9 устанавливают в среднее положение и регулировкой сердечника катушки индуктивности L3 добиваются появления сигнала на выходе приемника: значит, гетеродин работает на частоте 32,4 МГц. Настройку контуров . L1C2C3 и L2C5 на среднюю частоту диапазона 28,8 МГц производят регулировкой сердечников катушек L1 и L2 по максимуму громкости на выходе приемника. В случае возникновения самовозбуждения УВЧ его устраняют уменьшением сопротивления резистора R4 либо увеличением сопротивления резистора R2.
Для определения границ диапазона конвертера ручку настройки (движок резистора R9) устанавливают в крайние положения и определяют частоты настройки. Если ширина диапазона частот меньше 1,6 — 1,7 МГц, то следует уменьшить сопротивление резистора R10. По окончании налаживания конвертера с помощью СГ (ГСС) градуируют шкалу настройки через каждые 100 кГц. Следует учесть, что градуировка шкалы конвертера будет верна только в том случае, если настройка приемника соответствует промежуточной частоте.
При работе преимущественно пользуются ручкой настройки конвертера. Если приемник имеет растянутую настройку, как это имеет место в приемнике коротковолновика-наблюдателя, то для более плавной настройки на частоту корреспондента можно воспользоваться приемником.
ОДНОЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
Простая одноламповая приставка, принципиальная схема которой приведена на рис. 3, позволяет в несколько раз увеличить чувствительность .лампового приемника без ухудшения его остальных параметров. Это апериодический усилитель высокой частоты, который предназначен для использования с ламповыми приемниками, работающими в диапазонах ДВ, СВ и КВ. Коэффициент усиления УВЧ равен примерно семи (17 дБ). Питается он от выпрямителя приемника.
Усилитель собран на пентоде 6Ж9П, предназначенном для широкополосного усиления напряжения высокой частоты. Лампа 6Ж9П обладает большой крутизной (S =17 мА/В) и малой проходной емкостью (Cас=0,03 пФ), поэтому применение ее в каскадах усиления ВЧ весьма эффективно. На управляющую сетку лампы Л1 напряжение сигнала подается с входного контура приемника через разделительный конденсатор, который обычно предусмотрен схемой радиоприемника. В цепь катода включены элементы (R5, С1) автоматического смещения, определяющие режим работы лампы по управляющей сетке. Напряжение на экранирующую сетку подается через резистор R4.
Для равномерного усиления сигналов в диапазоне частот от 150 кГц до 15 МГц в УВЧ использована схема сложной анодной коррекции частотной характеристики. В анодную цепь лампы кроме резистора R2 включены дроссель Др1, шунтированный резистором R1, и дроссель Др2 При таком построении индуктивное сопротивление дросселя Др2 с ростом частоты усиливаемого сигнала возрастает, увеличивая тем самым сопротивление анодной нагрузки и коэффициент усиления каскада. Возрастание коэффициента усиления на верхних частотах компенсирует спад частотной характеристики, вызываемый емкостью монтажа и входной емкостью преобразователя частоты приемника.
Включение же между анодом лампы и резистором R2 анодной-нагрузки корректирующего дросселя Др1, за-шунтированного резистором R1, позволяет уменьшить влияние выходной емкости лампы Л1 на частотную характеристику УВЧ в области верхних частот и дополнительно повысить коэффициент усиления усилителя примерно на 20 — 40 %.
Заметим, что индуктивности дросселей Др1 и Др2 совместно с выходной емкостью лампы Л1, входной емкостью лампы преобразователя и емкостью монтажа создают резонансные контуры, настроенные на различные частоты. Это позволяет выровнять частотную характеристику в нужном диапазоне частот путем изменения индуктивности указанных дросселей и шунтирования дросселя Др1 резистором R1.
Дроссель Др1 содержит 80 витков провода ПЭЛШО 0,15, намотанных на резисторе ВС-0,5 сопротивлением 7,5 кОм. Дроссель Др2 содержит 60 витков того же провода и намотан внавал на резисторе ВС-0,5 сопротивлением не менее 100 кОм.
Усилитель собирают на гетинаксовой плате размером 70X80 мм. Дроссели Др1, Др2 и резистор R2 монтируют непосредственно на лепестках ламповой панели и стойках вблизи нее.
Печатные платы сетевой «Кроны» и расположение деталей между ними
Одной из схемных особенностей приставки является использование гасящих резисторов R3 — R7 в качестве балластного сопротивления стабилизатора выходного напряжения. Происходит это следующим образом. При увеличении выходного напряжения ток, протекающий через стабилитрон Д1, увеличивается, вызывая увеличение тока, потребляемого, преобразователем. При этом напряжение на гасящих резисторах R3 — R7 возрастает, напряжение питания преобразователя падает, уменьшая выходное напряжение. Коэффициент стабилизации такого стабилизатора, как указывает автор разработки, очень высок — около 1000 при токе нагрузки до 20 мА.
Все элементы приставки, кроме резисторов R3 — R7, размещены между дв~умя печатными платами в виде колончатого модуля (рис. 58). На этом рисунке соединения выводов трансформатора Tpl с платами не показаны резистор R1 припаян непосредственно к токопрово-дящим дорожкам. Модуль обернут несколькими слоями фторопластовой пленки и заключен в жестяной корпус от батареи «Крона». Резисторы R3 — R7 вмонтированы в неетевую вилку, изготовленную из пластмассового патрона-от лыжной мази «Темп-1».
Трансформатор Tpl намотан на кольцевом сердечнике из феррита 700НМ, типоразмера К20Х10Х5. Обмотки 1 — 2 и 2 — 3 содержат по 85 витков, 4 — 5 и 9 — 10 — по 25 витков, 6 — 7 и 7 — 8 — по 100 витков провода ПЭВ-20,2.
В качестве Д1 можно использовать любой стабилитрон с напряжением стабилизации 8 — 10 В. Вместо диодов Д9В можно применить диоды Д9Г, Д9Д, Д9Е, д11 — Д14 и другие. Транзисторы — КТ312Б, КТ315 с любым буквенным индексом, КТ342А — КТ342Г. Стабилитрон КС 156 можно заменить на Д814А.
Налаживание приставки сводится к правильному подключению обмоток трансформатора Tpl и к подбору резистора R1, при котором ток стабилитрона Д1 соответствует допустимому.
ОГРАНИЧИТЕЛИ РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ
Для питания портативных приемников часто используются миниатюрные кадмиево-никелевые аккумуляторы. Преимущества их перед гальваническими батареями очевидны. Однако реальный срок службы указанных аккумуляторов заметно сокращается, если разряд их осуществляется до напряжения, меньшего чем допустимое значение. Поэтому в отечественной и зарубежной радиолюбительской литературе за последние годы участились описания приставок, призванных автоматически предотвращать глубокий разряд аккумуляторов.
в 1980 е. Оно включало
Первое издание книги вышло в свет в 1980 е. Оно включало более 70 описаний радиолюбительских приставок к приемникам. В письмах читателей, полученных Издательством и автором за период до подготовки второго издания этой книги, было высказано множество пожеланий и замечаний, которые еще раз подтвердили целесообразность выбранного пути — дополнительные приставки действительно рациональны и являются одним из наиболее доступных способов повышения качества работы и улучшения эксплуатационных характеристик приемников невысокого класса.
Среди радиолюбителей, увлекающихся техникой радиоприемных устройств, наибольшей популярностью пользуются коротковолновые конвертеры для приемников имеющих диапазоны длинных и средних волн, цве-томузыкальные блоки, выпрямители для зарядки различных маломощных аккумуляторов и питания транзисторных приемников от сети переменного тока и другие. По этой причине наименования разделов книги остались без изменения.
В то же время описания морально устаревших приставок исключены и вместо них введены более современные в частности в разделе различных приставок и цве-том узыкальных устройств. Исключены приставки, повторение которых вызывало затруднения. Как и в первом издании, значительное место уделено принципу работы и налаживанию описываемых устройств.
При подготовке книги использовались отечественные и зарубежные источники, материалы Всесоюзных радиовыставок, а также разработки, выполненные автором.
Судя по письмам читателей, поклонников лампоаой техники все еще достаточно много, поэтому полностью отказаться от ламповых приставок, автор не решился — незначительная часть их в книге сохранена. Однако необходимо отметить, что основным направлением в творчестве радиолюбителей должно быть создание аппаратуры на транзисторах и микросхемах, имеющих неоспоримые преимущества по сравнению с лампами.
Большинство радиодеталей, используемых в приставках, может быть приобретено радиолюбителями через Посылторг Министерства торговли РСФСР,
Отзывы о книге просим направлять по адресу: 129110, Москва, Олимпийский просп., 22, Издательство ДОСААФ СССР.
АПЕРИОДИЧЕСКИЕ УСИЛИТЕЛИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ И УМНОЖИТЕЛИ ДОБРОТНОСТИ
Апериодические усилители высокой частоты (УВЧ), оформленные в виде приставок, используются для увеличения чувствительности простых радиоприемников, имеющих малый уровень шумов. Включаются такие усилители на входе приемника либо перед преобразовательным каскадом. УВЧ отличаются простотой схемы и конструкции. Помимо увеличения чувствительности всего приемного устройства в супергетеродинных приемниках повышается эффективность работы преобразователя частоты и уменьшается паразитное излучение гетеродина в антенну.
Апериодический усилитель может быть выполнен как на лампах, так и на транзисторах. Он должен обеспечить усиление сигнала не менее чем в 3 — 4 раза во всем рабочем диапазоне частот приемника. Нагрузкой УВЧ служат резисторы или катушки индуктивности (высокочастотные дроссели). Применение автоматической регулировки уси--ления (АРУ) позволяет избежать перегрузок приемника при приеме сигналов местных или близко расположенных мощных радиостанций.
Если на входе УВЧ включен колебательный контур и подобный контур есть на входе супергетеродинного приемника то увеличивается не только чувствительность всего приемного устройства, но и избирательность по зеркальному каналу. Кроме того, улучшается соотношение сигнал/шум Приставки с использованием колебательных контуров увеличивающие не только усиление, но и избирательность всего приемного устройства, называются преселекторами. Применяются они сравнительно редко (самостоятельно), так как содержат дополнительные органы настройки, затрудняющие пользование приемником при приеме различных радиостанций. Одна из таких приставок, выполненная на полевом транзисторе, рассматривается в этом разделе.
Другой путь повышения как чувствительности, так и избирательности приемников невысокого класса состоит в использовании положительной обратной связи в тракте высокой или промежуточной частоты.
Применение этого общеизвестного метода в готовом приемнике часто связано со значительными изменениями в его конструкции и схеме, что не всегда приемлемо. Существуют, однако, приставки — так называемые умножители добротности, позволяющие получить такой же эффект без переделки приемника либо с крайне незначительными изменениями в его схеме. Умножитель добротности (УД) представляет собой недовозбужденный LC генератор электрических колебаний с положительной обратной связью, глубину которой можно плавно менять. Если обеспечен режим с неполной компенсацией активных потерь в колебательном контуре, то самовозбуждение генератора не наступит, однако добротность колебательного контура окажется весьма большой. При включении такого контура в цепь резонансного усилителя чувствительность и избирательность последнего возрастают до нескольких десятков раз.
Ниже рассмотрены практические схемы апериодических усилителей высокой частоты и умножителей добротности.
ПРОСТОИ КОМПРЕССОР ВХОДНОГО УСТРОЙСТВА ЦМП
Подавляющему большинству любительских ЦМП свойственно утомляющее мигание в такт с музыкой.
Рис. 68. Простые схемы компрессоров:
а — для включения во входную цепь; б — с электронно-световой обратной связью; в — эскиз блока оптронов
Причиной описанного явления является резкая нелинейность зависимости световой отдачи ламп накаливания от напряжения питания. Как известно, динамический диапазон усредненной музыкальной программы составляет примерно 45 дБ, в то время как интервал рабочих напряжений ламп накаливания не превышает 5 — 10 дБ.
Для устранения этого неприятного явления применяются различные методы (фоновая подсветка, подается начальное напряжение на лампы и т. д.), однако полного эффекта они не дают. По мнению специалистов, лучшие результаты получаются при использовании компрессоров — устройств, сжимающих динамический диапазон низкочастотного сигнала.
Рассмотрим две схемы простых компрессоров для ЦМП (см. рис. 67). Первая схема, приведенная на рис. 68, а, предложена А. Манукяном и представляет собой автоматический регулятор усиления (АРУ), оформленный в виде оптрона. Лампу накаливания Л подключают к выходу мощного усилителя НЧ. Чем больше напряжение входного сигнала, тем ярче светится лампа Л и тем меньше сопротивление фоторезистора R$ (СФ2-5, СФ2-2 и другие). Это приводит к уменьшению коэффициента передачи компрессора. Поскольку лампа Л оптрона подключена к выходу усилителя НЧ, он должен обладать достаточной выходной мощностью. Выход компрессора соединяют со входом ЦМП через согласующий усилитель.
Рассмотрим схему компрессора с электронно-световой обратной связью, предложенную В. Униат. Он включается в каждый из каналов ЦМП (см. рис. 67), на рис. 68, б показана часть схемы этой приставки — канал высших частот с таким компрессором. Элементы компрессора показаны на схеме утолщенными линиями.
Устройство представляет собой самодельный оптрон (рис. 68, в). Он состоит из коробки 1, разделенной на три светонепроницаемых секции (по числу каналов).
В каждой секции установлены лампа 2 (Л0) и фотодиод 3. Глу бина коробки 35 мм. Расстояние между лампой 2 и фотодиодом 3 нужно подобрать опытным путем, так как оно зависит от чувствительности фотодиода и мощности Ло. Кроме фотодиода ФД-2, указанного на схеме рис. 68, б, можно использовать и другие фотодиоды либо самодель-ные фототранзисторы, изготовление которых описано в статье А. Вдовкина «Автоматический светопеленгатор» («Радио», 1973, № 10, с. 50). Лампа Л0 должна иметь возможно меньшую тепловую инерцию. Мощность Л0 (всего в компрессоре таких ламп и фотодиодов по три штуки) не должна превышать нескольких ватт.
Работает компрессор следующим образом. Лампа Л0 оптрона подключается в цепь осветительных ламп на выходе ЦМП, например параллельно лампам Л1, Л2. Если требуется, последовательно с лампой Л0 включают гасящее сопротивление. При больших уровнях сигнала свечение лампы Л0 будет максимальным. В результате сопротивление фотодиода Д уменьшится, управляющее напряжение на базе транзистора 77 упадет и, следовательно, ограничится максимальная яркость свечения ламп на выходе канала при больших уровнях сигнала НЧ.
СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЙ УЗЕЛ ДЛЯ ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНЫХ ПРИСТАВОК
В большинстве любительских цветомузыкальных устройств нагрузкой выходных каскадов в усилителях каналов являются лампы накаливания. Подобным устройствам присущи два основных недостатка. Во-первых, для достижения достаточной яркости свечения экрана требуется значительная выходная мощность усилителя в каждом канале устройства. Во-вторых, насыщенный неискаженный цвет свечения экрана может быть получен при номинальном напряжении накала ламп, в то время как напряжение накала ламп меняется в таких устройствах от нуля до номинального значения.
Рис. 69. Светоизлучающий узел:
а — расположение основных узлов в футляре приставки; б — устройство узла привода шторки
Радиолюбителем А. Капицыным [9] предложен свето-излучатель, исключающий указанные недостатки цветомузыкальных приставок.
Светоизлучатель размещен в одном корпусе с электронным блоком и экраном. Схема расположения основных узлов и светоизлучателя в корпусе цветомузыкального устройства приведена на рис. 69, а. Здесь 1 — корпус; 2 — электронный блок; 3 — осветительные лампы мощностью 25 — 40 Вт (на каждый канал); 4 — отражатели; 5 — светофильтры соответствующего цвета; 6 — полупрозрачный экран, являющийся частью лицевой панели устройства; 7 — непрозрачная шторка; 8 — светонепроницаемая перегородка. ЛамЪы накаливания 3 подключены здесь к номинальному напряжению сети и работают с постоянным полным накалом. Световой поток ламп 3, проходя через отверстия в светонепроницаемой перегородке 8, закрытые светофильтрами 5, поступает на экран 6. В устройстве для каждой лампы предусмотрены непрозрачные шторки 7, которые могут поворачиваться и тем самым частично либо полностью перекрывать поток света,,падающий на экран приставки.
Конструктивное исполнение узла привода шторки показано на рис. 69, б. Шторка 7 вращается вокруг оси 2 вместе с коромыслом 3, на котором установлены магнитный якорь 4 и противовес 5. При протекании тока по катушке 6 якорь 4 втягивается, поворачивая коромысло вместе со шторкой. Усилие, развиваемое якорем, компенсируется спиральной пружиной 1. Таким образом, чем больше сила тока, протекающего через катушку 6, тем на больший угол отклонится шторка 7 и тем большее количество света попадет на экран. Ход коромысла ограничен упорами (на рис. 69, б не показаны).
Конструкция катушки 6 определяется размерами и формой используемого магнита-якоря 4. При включении в коллекторную цепь транзистора выходного каскада усилителя такая катушка должна содержать 500 — 600 витков провода ПЭВ-2 0,15 — 0,2; при этом напряжение источника коллекторного питания устройства должно быть равным примерно 12 — 16 В. Шторку 7 можно изготовить из алюминиевой фольги или плотной светонепроницаемой бумаги. Жесткость пружины 1 подбирают при налаживании светоизлучателя.
Подобную систему управления яркостью можно использовать в любой приставке, выполненной по принци-пиальным схемам рис. 62, 63. С этой целью вместо ламп в коллекторую цепь каждого выходного каскада вклю-чают катушки 6. Количество узлов привода шторки должно равняться числу каналов в устройстве, а гирлянды ламп целесообразно заменить одной лампой, питающейся от сети переменного тока. Мощность ламп зависит от того, насколько эффективно решен вопрос отвода тепла из отсека, где они установлены.
Автор устройства предлагает для улучшения восприятия цветомузыкальных программ использовать наборы светофильтров, периодически сменяющихся в процессе воспроизведения. Эти фильтры можно укрепить на диске, вращающемся с определенной скоростью. При такой конструкции светофильтров на экране воспроизводится более разнообразная и динамическая в цветовом отношении картина.
При повторении такой приставки, радиолюбителям предстоит решить ряд интересных вопросов, связанных с выбором оптимальных размеров деталей регулировки шторки (автор устройства их не приводит), числом ламп и их размещением. Кроме того, возможны другие, более рациональные решения конструктивного исполнения узла регулировки светового потока. В частности, некоторые радиолюбители с целью регулировки светового потока используют узлы измерительных приборов магнитоэлектрической системы, у которых вместо стрелки укреплены легкие флажки из алюминиевой фольги.
Решение этих вопросов открывает перед радиолюбителями широкие возможности для экспериментирования.
ПРОСТОЙ ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ
Довольно часто, особенно в сельской местности, в течение суток имеют место значительные колебания напряжения сети переменного тока. В этих условиях для нормальной работы радиоаппаратуры применяют стабилизаторы напряжения и автотрансформаторы с ручной регулировкой напряжения на выходе. Для контроля напряжения на выходе автотрансформатора необходим вольтметр. Тем не менее при отсутствии такого прибора можно использовать индикатор, позволяющий следить как за понижением, так и за повышением напряжения сети.
Расположение органов управления на передней панели конвертера
Нужно отметить, что расположение деталей на шасси существенного значения не имеет, так как основные узлы конвертера, определяющие качество его работы — входные и гетеродинные контуры, — смонтированы на переключателе BL Если радиолюбитель имеет возможность применить малогабаритный клавишный переключатель (например, от приемников «Орион-301», «Урал-301» или «Урал-302») и верньер более совершенной конструкции, то размеры конвертера могут быть значительно уменьшены.
Налаживание конвертера (см. рис. 14) ничем не отличается от налаживания преобразовательного каскада супергетеродинного приемника. Наиболее точно его можно выполнить с помощью СГ (ГСС). На первом этапе для лучшего доступа к ламповым панелям и монтажной плате клавишный переключатель из подвала шасси удаляют. Включив конвертер, проверяют режимы работы ламп по постоянному току. Измеренные значения напряжений на электродах ламп не должны отличаться более чем на ±20 % от значений, указанных на принципиальной схеме рис. 14.
Затем устанавливают в подвале шасси клавишный переключатель и подключают его согласно принципиальной схеме. Проверка работоспособности гетеродина производится на всех KB диапазонах путем измерения анодного тока триода лампы Л2 (в точке «а») миллиамперметром со шкалой 10 мА. Если гетеродин работает, то при замыкании управляющей сетки триода на катод показания миллиамперметра должны увеличиться. При отсутствии генерации на отдельных диапазонах следует проверить схему включения соответствующего контура и исправность входящих в него конденсаторов.
Добившись устойчивой работы гетеродина при крайних положениях подвижных пластин блока конденсаторов С8, С27, переключатель В2 конвертера устанавливают в положение «K»; к гнезду Гн1 подключают выход СГ (ГСС), а выход конвертера соединяют с антенным входом приемника. Приёмник следует предварительно настроить по СГ (ГСС) на частоту 1600 кГц и убедиться, что на этой частоте передачи радиостанций не ведутся.
Отдельные узлы конвертера рекомендуется настраивать в последовательности, указанной в табл. 3. Пра вильность настройки контролируют по максимуму показаний измерителя выхода, подключенного параллельно звуковой катушке динамической головки приемника, либо на слух — по максимальной громкости сигнала частоты модуляции СГ (ГСС). При настройке гетеродина требуемые перекрытия по частоте в диапазонах 80, 40, 20, 14 и Юм достигаются подбором емкости конденсаторов С16, CIS, C20, С22 и С26 соответственно, причем установку требуемой частоты гетеродина в высокочастотной части каждого из диапазонов осуществляют регулировкой сердечника катушки индуктивности соответствующего контура при установке минимальной емкости блока конденсаторов С8, С27. Следует иметь в виду, что в процессе этой настройки максимум сигнала на выходе приемника возможен при установке сердечника катушки в два положения. В диапазонах 10 и 14 м правильной настройке гетеродина соответствует большее значение индуктивности катушки (сердечник расположен ближе к обмотке катушки), а в остальных диапазонах правильная настройка достигается при меньшей индуктивности катушки соответствующего контура, т. е. когда сердечник расположен дальше от обмотки катушки.
Таблица 3
Порядок настройки устройства
Настраиваемый узел
|
Частота настройки узла, МГц
|
Контур
|
Подключение СГ (ГСС)
|
Частота СГ, МГц
|
Дополнительные условия настройки
|
Смеситель
|
1,6
|
L18C13
|
К выводу конденсатора С28, временно отпаянному от катушки L17
|
1,6
|
Нижний по схеме конец конденсатора С29 соединяют с шасси
|
Гетеродин
|
26,4 — 28,1 19,4 — 19,85
|
L16C24C25C27 L15C22 — C27
|
Так же, как при настройке сме-
|
28,0 — 29,7 21,0 — 21,45
|
Нижний по схеме конец конденсатора С29 от-
|
|
15,6 — ~15,95
|
L14C20C21
|
сителя
|
14,0 — 14,35
|
ключают от шасси
|
|
|
С24 — С27
|
|
|
|
|
8,6 — 8,7
|
L13C18C19
|
|
7,0-7,1
|
|
|
|
С24 — С27
|
|
|
|
|
5,1 — 5,25
|
L12C16C17
|
|
3,5 — 3,65
|
|
|
|
С24 — С27
|
|
|
|
Входные
|
28,0 — 29,7
|
L3C3C8
|
К гнезду Гн1
|
28,0 — 29,7
|
|
цепи
|
21,0 — 21,45
|
L5C4C8
|
через резистор
|
21,0 — 21,45
|
|
|
14,0 — 14,35
|
L7C5C8
|
сопротивлением
|
14,0-14,35
|
|
|
7,0 — 7,1
|
L9C6C8
|
300 Ом
|
7,0-7,1
|
|
|
3,5 — 3,65
|
L11C7C8
|
|
3,5 — 3,65
|
|
Фильтр-пробка
|
1,6
|
L1C2
|
То же
|
1,6
|
Настройку L1C2 производят по минимуму напряжения на выходе приемника
|
При испытании.описанного конвертера с различными приемниками третьего класса он обеспечивал прием большого количества программ дальних любительских радиостанций, работающих в телефонном режиме. Для приема программ радиостанций, работающих в телеграфном режиме (GW) или в режиме SSB, в приемнике необходимо предусмотреть вспомогательный гетеродин.
ТРАНЗИСТОРНЫЕ КОНВЕРТЕРЫ НА ВЕЩАТЕЛЬНЫЕ
ДИАПАЗОНЫ
Двухдиапаэонный конвертер на двух транзисторах
Этот конвертер предназначен для приема программ KB радиостанций, работающих в диапазонах 25 м (П,6 — 12,1 МГц) и 31 м (9,4 — 9,9 МГц). Устройство построено на транзисторах, питается от двух аккумуляторов типа Д-0,1 и потребляет ток примерно 1,5 мА. Конвертер рассчитан на работу с супергетеродинными приемниками «Селга», «Сокол», «Ласточка» и т. п., имеющими магнитную антенну. Среднее значение промежуточной частоты здесь fп.ср= 1250 кГц. Напомним, что работа с такими приемниками возможна на участках частот 1250 ± 250 кГц, где нет работающих СВ радиостанций.
Как видно из принципиальной схемы конвертера, представленной на рис. 18, основными узлами устройства являются смеситель и гетеродин. Смеситель собран на транзисторе Т1, ток базы которого определяется сопротивлением резистора R1. Принятый антенной Ан1 сигнал KB радиостанции через гнездо Гн1 и конденсатор С1 поступает на широкополосный входной контур, образованный катушкой индуктивности L1 и конденсаторами С2 и СЗ (в диапазоне 25 м) или С4 и С5 (в диапазоне 31 м). Емкостная связь с антенной позволяет получить высокий коэффициент передачи сигнала из антенны во входной контур.
На вход смесительного каскада — на базу транзистора Т1 — сигнал подается с помощью катушки связи L2, размещенной на одном каркасе с катушкой индуктивности L1. Входной контур настраивают на среднюю частоту каждого из диапазонов и в процессе эксплуатации конвертера не перестраивают. При переключении диапазонов изменение частоты настройки входного контура производится скачкообразно — секцией В1а переключателя EL
Гетеродин собран на транзисторе Т2 по схеме с емкостной обратной связью. Режим работы транзистора стабилизирован резисторами R2
— R4? В диапазоне 25 м колебательный контур гетеродина образован катушкой индуктивности L5 и конденсаторами С10- — С13. В диапазоне 31 м вместо конденсаторов СЮ, С11 секцией BJ6 переключателя В1 в контур гетеродина включаются конденсаторы С8 и СР. Напряжение гетеродина с помощью катушки связи L4 подано на второй вход смесительного каскада — в цепь эмиттера транзистора Т1. Контур гетеродина .в процессе приема программ KB радиостанций также не перестраивают.
Расположение основных деталей на плате конвертера
Для повышения чувствительности и избирательности конвертера по соседнему каналу используется умножитель добротности, смонтированный на транзисторе ТЗ. Этот каскад представляет собой УПЧ с положительной обратной связью, глубина которой может регулироваться переменным резистором R13. Напряжение обратной, связи снимается с контура L9C25, настроенного на промежуточную частоту, и через конденсатор С26 подается в цепь эмиттера транзистора ТЗ.
При полностью введенном сопротивлении переменного резистора R13 ток в цепи эмиттера транзистора ТЗ мал, и действие положительной обратной связи незначительно. По мере уменьшения этого сопротивления эмиттерный ток транзистора возрастает, увеличивая в каскаде глубину положительной обратной связи. В результате возрастает напряжение промежуточной частоты на контуре L9C25, а в конечном итоге и на контуре L7C16, связанном с умножителем добротности через конденсатор С23. Такой эффект эквивалентен увеличению добротности указанных контуров.
В режиме самовозбуждения умножитель добротности можно использовать в описываемом конвертере в качестве телеграфного гетеродина для приема сигналов радиостанций, работающих в телеграфном режиме (GW) и в режиме однополосной модуляции (SSB). При приеме любительских программ с амплитудной модуляцией (AM) для обеспечения наибольшей чувствительности и избирательности конвертера по соседнему каналу в умножителе добротности устанавливают положительную обратную связь, близкую к критической, т. е. режим работы устанавливают вблизи порога возникновения генерации. При необходимости умножитель добротности отключается выключателем ВЗ.
Температурная стабилизация режимов работы транзисторов Т1 — ТЗ обеспечивается резисторами R2} R3, R4; R14, R15, R16 и R10 — R13 соответственно.
Расположение осветительных ламп за экраном из ячеистого оргстекла
Неплохие результаты можно получить, если заменить дефицитные цилиндрические трубки или стержни на прямоугольные,,нарезанные из обычного оконного стекла толщиной 3 мм и шириной около 8 мм. Их укладывают один на другой в один ряд так, чтобы поток света ламп входил в стержни (пластинки) со стороны одного среза, а выходил со стороны другого. Из-за того, что срез стекла имеет множество хаотично ориентированных неровностей, рассеивание света получается очень хорошим, а потери яркости — относительно небольшими.
Изготовляют стержни посредством стеклореза, который оснащают ограничителем, позволяющим без предварительной разметки отрезать полоски одинаковой ширины.
Чтобы предотвратить взаимное смещение стержней, с внутренней стороны основания экрана (рамы), куда они вставляются, следует предусмотреть специальные пазы, по ширине соответствующие толщине стекла. Подобные экраны могут быть выполнены различных размеров и использоваться как с мощными, так и маломощными лампами накаливания, расположенными сзади экрана.
Экраны можно изготовить также и из двух листов прозрачного оргстекла толщиной 4 мм. Оба листа необходимо жестко зафиксировать в обойме с расстоянием между ними 10 — 20 мм. Зазор между листами заполняют мелкими осколками витринного или автомобильного стекла. Изготовленный таким образом экран имеет хороший внешний вид и обеспечивает искристое цветное свечение.
Подобный экран площадью 440X1 Х250 мм был изготовлен В. Козловым. В качестве осветительных приборов в этом устройстве автор применил 6 ламп накаливания мощностью по 100 Вт (по две .лампы в каждом канале) и две лампы фиолетового цвета, предназначенные для фоновой подсветки. Эти лампы мощностью по 40 Вт горят постоянно.
Широкое распространение в цве-томузыкальных приставках получили плоские экраны, изготовленные из различных материалов. Например, экран размером 200X Х200 мм, являющийся передней стенкой корпуса приставки, А. Афонский изготовил из ячеистого органического стекла.
Каждая из ячеек представляет собой вершину куба с длиной ребра 4 мм. Всего в этой приставке использовано 16 ламп: по 4 в каждом канале устройства и 4 лампы желтого цвета в канале фоновой подсветки, включающиеся при отсутствии сигнала в канале средних частот.
Лампы расположены за экраном в четыре ряда. Их расположение и расцветка показаны на рис. 71, где буквы к, с, ж, з обозначают окраску ламп в красный, синий, желтый и зеленый цвета соответственно. Расстояние между лампами и экраном должно быть несколько большим расстояния между лампочками в ряду. Тогда световые потоки соседних ламп создадут на экране цветовые пятна, смыкающиеся и накладывающиеся друг на друга. Для увеличения светоотдачи футляр изнутри оклеен белой бумагой. В качестве осветительных приборов автор использовал лампы МН-3 (2,5 В, 0,5 мА).
При отсутствии профилированного органического стекла А. Гудым предлагает экраны цветомузыкальных приставок изготавливать из плоского оргстекла методом сверления его поверхности. Для этого экрана необходимы лист органического стекла толщиной 4 — 5 мм по размеру экрана, сверло диаметром 5,5 мм и растворитель оргстекла.
Рис. 72. Разметка оргстекла при изготовлении экрана:
а — для сверления в нечетных рядах; б — для сверления в четных рядах
Перед сверлением лист следует тщательно разметить, как показано на рис. 72, а, разделив его на квадраты со стороной 5 мм. Линии разметки с одной стороны нумеруют цифрами. До начала сверления рабочую кромку конуса сверла следует тщательно отшлифовать шкуркой и затем отполировать пастой ГОИ. При сверлении выполняют глухие отверстия, глубина которых должна быть такой, чтобы в обрабатываемую поверхность утапливался только конус сверла. Вначале насверливают отверстия в точках пересечения нечетных разметочных линий, а затем, сделав дополнительную разметку, как показано на рис. 72, б, — в точках пересечения четных линий. Рассверленную поверхность при помощи пульверизатора покрывают растворителем оргстекла, после испарения которого поверхность экрана становится чистой, прозрачной и не уступает поверхности профилированного стекла или оргстекла заводского изготовления.
Рис. 73. Вариант конструктивного оформления выносного плоского экрана:
а — устройство; б — общий вид
На рис. 73 приведен эскиз выносного плоского экрана, конструкция которого предложена В. Ивановым. Такой экран можно ставить на стол или укреплять на стене. Собственно экран представляет собой лист оргстекла 1 молочного или матового цвета. К нему крепится металлическая рамка 2 с установленными на ней осветительными приборами — лампами 3. Лампы окрашены в цвета, соответствующие каналам усиления низших, средних и верхних частот. Чтобы экран равномерно освещался лампами каждого из каналов, они установлены в определенной последовательности, например красная, зеленая, синяя, красная, зеленая и т. д. Экран с рамкой и лампами закрывают кожухом 4. Если экран предполагается укреплять на стене на задней стенке кожуха делают фигурные прорези для крючков.
Для лучшего отражения света ламп на экран, внутренняя поверхность кожуха оклеивается фольгой. Соединение такого экрана с электронным блоком производится кабелем.
Отметим, что в тех случаях когда мощность осветительных приборов превышает 15 Вт и более, кожух такой конструкции следует изготовлять из негорючего листового материала толщиной 1 — 1,5 мм и предусмотреть в нем вентиляционные каналы или отверстия. Выполнены они должны быть таким образом, чтобы свет от ламп не проникал наружу помимо экрана. Размеры подобного экрана зависят от суммарной мощности используемых осветительных приборов.
На рис. 74 приведен эскиз конструкции цветомузы-кальной приставки, в которой электронный блок и экран смонтированы в общем корпусе. Подобная приставка на три канала выполнена Н. Зыковым. В ней используется 18 ламп на напряжение 26 В и ток 0,15 А. Общая мощность осветительных приборов около 70 Вт. Внутри корпуса, помимо монтажных плат на отдельные каналы, расположены силовой трансформатор Тр и переменные резисторы Rl — R3 регулировки яркости в каждом канале.
Ручки регулировки яркостью выведены наружу. Всего в приставке 10 транзисторов.
Рис. 74. Эскиз конструкции ЦМП (экран и электронный блок расположены в общем корпусе)
Плоский прямоугольный экран размером 335-Х550 мм выполнен из молочного стекла. Боковые стенки корпуса, изготовленные из фанеры толщиной 8 — 10 мм, соединены с крышкой и днищем металлическими уголками (крышка и дно — из металлического листа толщиной 1,2 мм). Для крепления экрана на боковых стенках следует сделать пазы глубиной 5 — б мм. Конструкция днища такая же, как крышки, однако передняя кромка днища образует £ основанием угол, равный примерно 120°.
Отражатель сделан из фанеры толщиной 4 — 6 мм и имеет на расстоянии 20 мм от верхней и нижних кромок по девять отверстий для установки ламп накаливания. С лицевой стороны отражатель оклеивают мятой алюминиевой фольгой, на его задней стенке устанавливают монтажные платы и силовой трансформатор.
Заднюю крышку корпуса выполняют из фанеры толщиной 3 — 4 мм. Для лучшего охлаждения транзисторов в ней делают 15 — 25 отверстий диаметром 10 мм. На кромке днища устанавливают резисторы регулировки яркости.
При использовании в каждом канале ламп, мощность которых не превышает 200 Вт, экран можно оформить в металлическом корпусе размером 1500X1000X250 мм. Экраном служит матовое стекло размером 1500 X Х1000 мм являющееся передней стенкой корпуса. Для того чтобы экран был равномерно освещен, общая мощность источника света на выходе каждого канала должна быть сосредоточена не в одной, а в нескольких лампах меньшей мощности. Соединять эти лампы между собой можно последовательно или параллельно, в за-висимости от типа ламп.
Довольно часто при использовании, мощных источников света лампы устанавливаются в отдельные свето-излучатели — прожекторы со светофильтрами. Свет от прожекторов направляют на экран, в качестве которого в простейшем случае используют стандартный матовый киноэкран. Прожекторы отдельных каналов направляют на экран под углом 30 — 45°,
Иногда прожекторы устанавливают в разных концах комнаты, и свет от них направляют в середину потолка. При этом создается впечатление, что световой поток охватывает весь объем комнаты.
При изготовлении экранного устройства ЦМП с низковольтным питанием ламп удобно использовать автомобильные или мотоциклетные фары в сборе, разместив их в футляре экрана. Передней стенкой экрана будет светорассеиватель. Одним из возможных вариантов исполнения такого устройства — четыре фары устанавливаются в ряд в нижней части футляра, их направляют лампами вверх вдоль светорассеивателя экрана, вплотную к нему. Светорассеивателем служит лист полупрозрачного стекла или оргстекла молочного цвета. В каждую фару вставляют окрашенные лампы мощностью около 5 Вт (центральная расположена в фокусе отражателя) и 3 Вт (боковая). Боковые лампы желательно окрасить в цвета, контрастные по отношению к центральной. Нити центральных ламп ориентируют параллельно ребрам на стеклах-рассеивателях фар.
На задней вертикальной стенке футляра экрана укрепляют лампы цветового фона мощностью около 3 Вт, включая их так, чтобы они начинали светиться полным накалом при отсутствии сигнала в одном из каналов ЦМП. Стенки футляра изнутри оклеены мятой фольгой. Размеры футляра 600X400X200 мм. Если нет возможности окрасить лампы, можно использовать пластинчатые светофильтры, вложив их под стекла-рассеиватели фар. Поворачивая фары вокруг вертикальных осей, на экране получают различные цветовые композиции веерообразно расходящихся лучей. Такое экранное устройство было предложено Д. Заулковым.
Многие радиолюбители, увлекающиеся цветомузыкой, вместо плоских экранов для наблюдения цветового сопровождения используют экраны, выполненные в виде кристаллов, призм, светильников и т. д.
Радиолюбители А. Михненко, А. Абрамов и другие оформили экран в виде многогранного ассиметричного прозрачного кристалла- (см. рис. 75, а), внутренняя поверхность которого оклеена с помощью цапонлака кристалликами битого закаленного стекла.
Внутри кри сталла расположены лампы накаливания, включенные в соответствующие каналы электронного блока приставки. Последний смонтирован в журнальном столике, на котором устанавливается экран.
Рис. 75. Внешний вид различных экранов:
а, б — с применением оргстекла и битого станилита; в — из прозрачного оргстекла
На рис. 75, б приведен внешний вид экрана, изготовленного Н. Вережниковым по той же технологии. Этот экран оформлен автором в виде цифры «100» в честь столетия со дня рождения В. И. Ленина. На рис. 75, в приведен ббщий вид экрана цветомузыкальной приставки А. Дзятловского. Экран, выполненный из прозрачного оргстекла, имитирует костер. Малогабаритные лампочки, окрашенные в различные цвета, смонтированы в основании «костра», под возвышающимися кристаллами, имитирующими пламя.
Как уже указывалось, некоторые радиолюбители оформляют экраны в виде декоративных настольных ламп или ночных светильников. Конструкция такого экрана, которую Ф. Бершадский назвал цветомузыкаль-ным светильником, приведена на рис. 76. Конструктивно экран выполнен следующим образом. На металлическую трубу 1 плотно насажена изоляционная втулка 2, на которую крепят металлические диски 3 с патронами 4 цветных ламп 5. Диски с патронами можно вращать и перемещать по трубе 1 в небольших пределах с целью выбора оптимального положения светоизлучающего узла.
Число узлов по вертикали обычно делают равным числу каналов.
Провода от лампочек, свитые в шнур 6, пропущены внутри трубы. Снизу на трубе 1 укреплена нижняя Обойма 7 плафона. Вся конструкция установлена на массивной подставке 8. Для трехканальной цве-томузыкальной приставки автор использовал 3 светоизлучающих узла, каждый из которых содержит 6 ламп на напряжение 13,5 В и ток 0,16 А.
Светорассеиватель диаметром 100 мм и высотой 380 мм склеен из двух цилиндрических плафонов, прессованных из гранулированного полистирола. Подобные плафоны можно приобрести в магазинах электротоваров.
Лампы цветомузыкального светильника, окрашенные в цвета, выбранные для каждого частотного канала, можно установить либо в одном из трех узлов, либо распределить их по всем трем узлам, расположенным по вертикали.
Расположение зеркальных частот в диапазоне СВ
Аналогично производят настройку контуров и на остальных диапазонах. При нормальной работе конвертера чувствительность всего приемного устройства увеличивается на KB диапазонах примерно в 10 раз по сравнению с чувствительностью приемника в СВ диапазоне.
Если при работе с конвертером уровень шумов на выходе приемника находится в допустимых пределах, то чувствительность конвертера можно несколько увеличить путем подачи смещения в цепь базы транзистора Т1. Для этого между выводом 2 катушки L1 и базой транзистора Т1 включают конденсатор емкостью 6800 пФ, а базу транзистора Т1 через резистор сопротивлением 300 — 500 кОм подключают к выводу 1 катушки индуктивности L3 (см. рис. 24). Величину сопротивления этого резистора подбирают опытным путем.
Широкодиапазонный конвертер на одном транзисторе
Прием программ KB «радиостанции с помощью конвертера с фиксированной настройкой с использованием приемника, работающего в СВ диапазоне на ферритовую антенну, сопровождается в ряде случаев сильными помехами, а иногда и невозможен. Такие помехи, как указывалось выше, возникают от СВ радиостанций, ведущих передачи в диапазоне переменной промежуточной частоты, используемой в конвертере. Вероятность помех от СВ радиостанций особенно усиливается в вечернее и ночное время, когда условия распространения СВ улучшаются и количество программ, принимаемых на магнитную антенну, значительно увеличивается.
Существует два основных способа устранения подобных помех. Первый из них сводится к тому, что при работе с конвертером ферритовую антенну приемника отключают, а вместо нее включают экранированную катушку с такой же индуктивностью. Экранирование катушки предотвращает наведение на нее ЭДС даже от мощных СВ радиостанций и, следовательно, исключает возможность помех.
Этот способ, однако, требует установки в, приемнике дополнительных деталей (переключателя, катушки), изменения в схеме и широкого распространения поэтому не нашел.
Он применяется обычно в случае выполнения конвертера в виде составной части приемника (например, в приемниках с двойным преобразованием частоты). Второй способ, описанный радиолюбителем Е. Гумеля [7], сводится к тому, что к контуру ферритовой антенны приемника, включаемому в СВ Диапазон, подключают дополнительные элементы, перестраивающие этот контур на диапазон зеркальных (по отнрше-нию к частотам СВ диапазона) частот, где радиовещательные станции не работают.
Как показано на рис. 26, для радиоприемника, например со стандартной промежуточной частотой fn=465 кГц, работающего в диапазоне частот от fci=0,525 МГц до fc2= 1,605 МГц, и частота гетеродина которого выше частоты принимаемого сигнала, диапазон зеркальных частот простирается от f3l=fcl + 2fn=0,525+0,930 = 1,455 МГц до f32=fc2+2fn= 1,605 + 0,930 = 2,535 МГц. Существенно, что на участке от 1605 до 2535 кГц мощные вещательные радиостанции не работают.
СЕТЕВАЯ «КРОНА»
Питание портативных радиоприемников от сети переменного тока в стационарных условиях обычно осуществляется с помощью специальных приставок, представляющих собой самостоятельную конструкцию, так как разместить питающее устройство в отсеке для батареи «Крона», чаще всего используемой в малогабаритных приемниках, весьма сложно.
Радиолюбителем Е. Фурманским была разработана оригинальная приставка, вполне вмещающаяся в отсеке для батареи «Крона». Приставка нечувствительна к коротким замыканиям и обеспечивает на выходе постоянное напряжение 9 В при токе нагрузки до 25 мА. При токе нагрузки 30 мА напряжение на выходе приставки уменьшается до 7 В. Гальванической связи с сетью выходное напряжение не имеет.
Как видно из принципиальной схемы, приведенной на рис. 57, напряжение сети через гасящие резисторы R3 — R7, расположенные в самодельной сетевой вилке, поступает на выпрямитель, смонтированный по мостовой схеме на диодах Д6 — Д9. На выходе выпрямителя включены два последовательно соединенных стабилитрона Д4, Д5, ограничивающие напряжения на выходе выпрямителя.
Преобразователь напряжения, собранный на транзисторах Tl, T2, служит для получения переменного напряжения достаточно высокой частоты (значение ее некритично), необходимой для того, чтобы значительно уменьшить сечение сердечника трансформатора Tpl и размеры используемых электролитических конденсаторов (Cl, C2).
Схема автоматического зарядного устройства
Порог срабатывания автоматического зарядного устройства подбирают резистором R4. Чтобы после окончания зарядки не повредить переход эмиттер — база транзистора 77, к которому напряжение аккумулятора Б1 подключается в обратном направлении, последовательно . с эмиттером включен диод Д4.
В конструкции использованы резисторы МЛТ-2 (R1, R2) и МЛТ-0,125. Конденсаторы могут быть К50-6, К50-3, К53-1 на напряжение не ниже указанного на схеме. Диоды Д226Б можно заменить на Д7Ж, стабилитрон Д813 (Д2) — на Д814Д, транзистор КТ315Б — на другой транзистор этой серии с коэффициентом передачи тока не менее 50, тринистор КУ10ЗВ — на КУ10ЗА.
Используя указанные детали, монтаж устройства можно выполнить на печатной плате из одностороннего фольгированного гетинакса или стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и размером 65x55 мм. Плату укрепляют в корпусе из изоляционного материала. Против гасящих резисторов Rl, R2 в стенках корпуса сверлят вентиляционные отверстия. Соединение зарядного устройства с аккумулятором осуществляется с помощью двух проводников в поливинилхлоридной изоляции, оканчивающихся разъемом. Для той части разъема, в которую вставляют заряжаемый аккумулятор, используют разъем от ненужной батареи «Крона», прикрывая его защитным колпачком из изоляционного материала. Колпачок выполняют в виде цилиндра.
Для увеличения стабильности порога срабатывания автоматики необходимо, чтобы температура внутри корпуса зарядного устройства не изменялась. С этой целью целесообразно резисторы R1 и R2 из схемы исключить, заменив их одним бумажным конденсатором (С) емкостью 0,2 мкФ, рассчитанным на рабочее напряжение 500 В. В этом случае конденсатор С, выполняющий роль безваттного (реактивного) сопротивления, включают вместо резистора R1. Точки «а» и «б» схемы (см. рис. 46) замыкают между собой, а между точками «б» и «в» включают диод Д таким образом, чтобы его анод был присоединен к нижнему по схеме сетевому проводу.
д.).
Рис. 47. Схема питающего устройства (9 В; 25 — 30 мА):
а — схема; б — вольт-амперная характеристика стабилитрона
Для обеспечения устойчивости работы приемника в различных режимах громкости или в условиях колебаний напряжения сети переменного тока выходное напряжение даже простых приставок должно быть стабилизировано.
Рассмотрим несколько таких стабилизированных выпрямителей, которые могут быть использованы для питания приемников, потребляемый ток которых не превышает 50 мА.
Приставка, принципиальная схема которой приведена на рис. 47, представляет собой сочетание выпрямителя и параметрического стабилизатора напряжения. Выходное напряжение приставки составляет 9 В при токе нагрузки до 25 — 30 мА. Конденсаторы С1 и С2 определяют силу тока, потребляемого устройством от сети. При работе от сети с напряжением 127 В эти конденсаторы переключателем В1 соединяются параллельно. Если приставку предполагается использовать только для работы от сети с напряжением 220 В, то переключатель В1 и конденсатор С1 из схемы можно исключить.
Выпрямитель собран по мостовой схеме на диодах Д1 — Д4, Конденсатор СЗ служит для сглаживания пульсаций.
Рис. 48. Схема питающего устройства (7 — 7,5 В; 30 — бОмА)
Резистор R2 и стабилитрон Д5, вольт-амперная характеристика которого приведена на рис. 47, б, образуют параметрический стабилизатор напряжения.
В этой приставке можно использовать диоды типа Д226 любой группы, стабилитроны Д814Б или Д809. Конденсаторы С1 и С2 применяют типов КБГ, БМТ (С2 образован параллельным включением двух конденсаторов), резистор МЛТ и переключатель типа ТП1-2. Конденсатор СЗ электролитический, например типа К50-6.
Описанная приставка была смонтирована в корпусе из оргстекла толщиной 1,5 мм. Размеры корпуса 70X X 50X40 мм.
Если при монтаже не допущено ошибок и все детали исправны, устройство не требует налаживания. Однако следует проверить, что при отсутствии нагрузки ток через стабилитрон не превышает предельно-допустимого для примененного типа стабилитрона значения.
При не обходимости требуемое значение тока через стабилитрон устанавливают подбором сопротивления резистора R2.
Простой стабилизированный выпрямитель для питания портативных и переносных приемников предложил радиолюбитель В. Гал. Это устройство, принципиальная схема которого приведена на рис. 48, представляет собой бестрансформаторный выпрямитель, собранный по обычной мостовой схеме. Однако в двух смежных плечах моста включены стабилитроны ДЗ, Д4, осуществляющие кроме выпрямления и стабилизацию выходного напряже-„ния. Действительно, в течение каждого полупериода сетевого напряжения один из стабилитронов работает на прямой ветви вольт-амперной характеристики (т. е. как обычный диод, смещенный в прямом направлении (см. рис. 47, б), в то время как второй стабилитрон, работая на обратной ветви характеристики, образует совместно с резистором R1 параметрический стабилизатор напряжения. Так, например, при положительной полуволне сетевого напряжения на проводе 1 (см. рис. 48) стабилитрон ДЗ открыт в прямом направлении, а стабилитрон Д4 через малое сопротивление открытого, диода Д2 подключен параллельно нагрузке выпрямителя в полярности, обеспечивающей стабилизацию выходного напряжения. Такое сочетание в мостовой схеме выпрямительных диодов и стабилитронов позволило сократить в выпрямителе количество полупроводниковых приборов.
Конденсатор С1 выполняет здесь функции ограничителя тока. Резистор R2 образует цепь разряда конденсатора С1 после выключения - приставки, а конденсатор С2 является фильтрующим, сглаживающим пульсации наг пряжения на нагрузке.
Такой стабилизированный выпрямитель хорошо зарекомендовал себя в работе. Рабочее напряжение конденсатора С1 должно быть порядка 600 В. Если такой конденсатор приобрести трудно, можно использовать включенные последовательно два конденсатора по 2 мкФ с рабочим напряжением примерно 300 В.
Как указывает автор, такой выпрямитель на нагрузке сопротивлением 240 Ом обеспечивает напряжение около 7,2 В при токе до 30 мА, причем изменения сетевого напряжения от 110 до 240 В вызывают изменение напряжения на выходе устройства на ±0,2 В.
Если же со противление нагрузки уменьшить до 12 Ом, то -ток в ней достигает 60 мА, а напряжение на выходе — 7В. Правда, предел изменения сетевого напряжения, при котором обеспечиваются указанные выше данные, сужается (от 195 до 240 В).
В рассмотренной схеме наиболее тяжелый режим работы стабилитронов ДЗ и Д4 имеет место в случае отсутствия нагрузки. Поэтому, прежде чем указанное устройство включать в сеть, рекомендуется подключить к нему нагрузку (приемник).
При повторении схемы в ней можно применять любые постоянные конденсаторы, рассчитанные для работы в цепях переменного тока. Для снижения уровня пульсаций выходного напряжения здесь следует применять стабилитроны, идентичные по напряжению стабилизации. Для повышения постоянного напряжения на выходе до 9 В можно рекомендовать использовать стабилитроны типов Д814Б, Д814В с подобранным напряжением стабилизации, равным примерно 9 — 9,2 В.
Рис. 49. Схема питающего устройства (9 В; 50 или 20 мА)
На рис. 49 приведена схема питающего устройства, отличающегося от предыдущего наличием разделительного трансформатора Tpl, который исключает гальваническую связь нагрузки с сетью переменного тока. Такая развязка позволяет в случае необходимости подключать к приемнику заземление, в то время как приемник с электропитанием от устройств на рис. 47 или рис. 48 заземлять недопустимо из-за опасности поражения электрическим током.
Как видно из рис. 49, конденсатор С1 выполняет функцию реактивного сопротивления. С целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов трансформатор Tpl работает с коэффициентом трансформации, равным единице при малых входных и выходных напряжениях. На входе трансформатора Tpl включен стабилизатор переменного напряжения, содержащий резистор R2 и стабилитроны Д1 и Д2, соединенные между собой последовательно и встречно. Таким образом, в каждом полупериоде переменное напряжение ограничивается по амплитуде на уровне напряжения стабилизации стабилитронов.
В ре зультате этого на первичной обмотке трансформатора Tpl действует стабилизированное по амплитуде переменное напряжение трапецеидальной формы.
В цепи вторичной обмотки трансформатора Tpl включены выпрямитель, собранный на диодах ДЗ — Д6 по мостовой схеме, и фильтрующий конденсатор С2.
Автор этого устройства Л. Пожаринский выполнил его в двух вариантах. Оба эти устройства обеспечивали на выходе стабилизированное напряжение 9 В и отличались лишь допустимым током нагрузки 50 и 20 мА.
На рис. 49 номинальные значения электрорадиоэлементов приведены для устройства с допустимым током нагрузки 50 мА. Трансформатор этого устройства выполнен на магнитопроводе, собранном из Г-образных пластин. Сечение сердечника 10X6,5 мм, площадь окна 25Х11 мм. Обмотки I и II располагают на противоположных стержнях сердечника. Они содержат по 850 витков провода ПЭЛ-1 0,22. Конденсатор С2 образован здесь параллельным согласным включением двух конденсаторов ЭТО-2 емкостью 200 мкФ.
В питающем устройстве второго варианта (с током нагрузки до 20 мА) трансформатор Tpl изготовлен на сердечнике Ш6Х8 с окном 6X15 мм. Обмотки содержат по 1100 витков провода ПЭЛ-1 0,12. Данные остальных деталей следующие: С1 — 0,5x300 В, Д1 и Д2 — типа 814Г, С2 — 80,0X15 В (образован параллельным согласным включением четырех конденсаторов типа К50-620.0Х15В), a R2 — 150 Ом (0,25 Вт).
Размеры блока первого варианта соответствуют размерам отсека для двух батарей 3336Л, используемых в приемнике «Альпинист».
При использовании описанного устройства иногда во время приема программ местных радиостанций на выходе приемника может прослушиваться фон частоты переменного тока. Для исключения этого недостатка достаточно переполюсовать вилку сетевого питания или заземлить общий плюсовой провод.
ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ «БАТАРЕЯ — СЕТЬ»
Эти устройства автоматически подключают к приемнику автономные источники напряжения (батареи или аккумуляторы), когда сетевое питающее устройство, ог которого работает приемник в стационарных условиях, отключают от сети переменного тока.
Применение подоб ных переключателей создает определенные удобства при эксплуатации приемников, так как перевод последних на питание от сети или внутренних источников значительно упрощается.
На рис. 50 приведена принципиальная схема переключателя «батарея — сеть», предложенного радиолюбителем В. Аксеновым. Он включается в сеть переменного тока напряжением 220 В и обеспечивает на выходе стабилизированное напряжение примерно 8 В с током до 25 мА.
Переключатель содержит выпрямитель и стабилизатор напряжения. Выпрямитель собран на диодах Д1 и Д2 по однополупериодной схеме удвоения напряжения. Конденсатор С1 выполняет здесь функции реактивного ограничителя тока, а конденсатор С2 сглаживает пульсации на выходе выпрямителя. Резистор R1 и стабилитрон ДЗ образуют диодный параметрический стабилизатор напряжения. Диод Д4 исключает разряд батареи Б1 приемника через обратное сопротивление стабилитрона при отключении переключателя от сети, а диод Д5 исключает возможность выхода приемника из строя в случае неправильного включения батареи Б1.
Схема блока питания на , мА
Стабилизатор напряжения обеспечивает на выходе стабильное напряжение в условиях изменений сопротивления нагрузки и колебаний сетевого напряжения. Работа стабилизатора основана на автоматическом изменении сопротивления регулирующего элемента — транзистора Т1, включенного последовательно с нагрузкой, и в упрощенном виде сводится к следующему.
Напряжение между эмиттером и базой транзистора 77 равно алгебраической сумме напряжений на стабилитроне ДЗ и нагрузке, включенной между гнездами Гн1 и Гн2. Если, например, напряжение сети увеличивается (или ток нагрузки уменьшается), то выходное напряжение стабилизатора будет стремиться к увеличению. Это приведет к уменьшению отрицательного напряжения смещения на базе транзистора 77, увеличению сопротивления участка эмиттер — коллектор транзистора Т1 и падения напряжения на нем, и, в конечном итоге, к уменьшению напряжения на выходе стабилизатора, восстановлению его прежнего значения, близкого к опорному напряжению. Аналогично в случае уменьшения напряжения сети или увеличения тока нагрузки напряжение на регулирующем транзисторе уменьшится, а напряжение на выходе стабилизатора практически останется постоянным. В таком стабилизаторе номинальная величина напряжения на нагрузке равна напряжению на стабилитроне Д5 за вычетом падения напряжения на переходе эмиттер — база транзистора (примерно 0,25 В), а ток нагрузки может быть в h21э+1 раз больше, чем предельно допустимое значение тока стабилитрона Д5.
При изготовлении описанной приставки можно использовать резисторы типа МЛТ, электролитические конденсаторы типа К50-6, переключатель ТВ2-1, а также транзисторы типов П201, П213 или П214 любой группы. Стабилитрон Д809 можно заменить близким по напряжению стабилизации прибором Д814Б.
Трансформатор Tp1 изготовлен на сердечнике Ш9, набор 31 мм. Секция 1 — 2 первичной обмотки содержит 1796 витков провода ПЭВ-1 0,12, а секция 2 — 3 содержит М54 витка того же провода.
Вторичная обмотка состоит ез 240 витков провода ПЭВ-1 0,27 с отводом от 160-го витка (секция 6 — 5 обмотки). Экранирующую обмотку выполняют из одного слоя провода ПЭВ-1 0,2.
Приставку собирают на плате размером 134X80 мм из гетинакса толщиной 1,5 мм и заключают в металлический корпус.
Налаживание такой приставки затруднений не вызывает. Прежде всего следует- проверить правильность монтажа. Включив приставку, измеряют напряжение на выходе, которое должно быть близко к 9 В. Если оно значительно отличается от указанной величины, то надо заменить стабилитрон (разброс напряжения стабилизации Vст у стабилитрона Д809 лежит в пределах 8 — 9,5 В). Далее в цепь стабилитрона Д5 включают миллиамперметр и подбирают сопротивление резистора R2 таким, чтобы ток через стабилитрон был близок к 20 мА. При нормальной работе устройства напряжение на его выходе остается практически постоянным, если ток нагрузки не превышает 150 — 170 мА. Такую приставку можно приспособить для питания радиоприемников, работающих от источников тока с напряжением порядка 6 В («Спорт-2», «Сокол-4», «Орбита» и др.). Для этого необходимо стабилитрон Д5 заменить приборов с соответствующим напряжением стабилизации, например, КС156А (уст = 5,6±0,6 В) или КС162А (FCT
= 6,2±0,4 В); выпрямительный мост Д1 — Д4 надо подключить к выводам 5 — 6 вторичной обмотки трансформатора Tpl и подбором сопротивления резистором R2 установить ток через стабилитрон 30 или 15 мА соответственно.
Блок питания на 9 В, 40 мА
На рис, 53 приведена принципиальная схема блока . питания, рекомендуемого для работы с приемниками типа «ВЭФ-12», «ВЭФ-Спидола-10» и км подобным. Такой блок питания может быть использован и с другими приемниками, потребляющими ток до 40 мА при напряжении 9 В.
Схема блока питания на В, мА
Устройство отличается простотой схемы, обеспечивает необходимую стабильность питающего напряжения и, кроме того, выполняет функции переключателя «батарея — сеть».
Выпрямитель собран по од нополу пер йодной схеме на диоде Д1. На выходе выпрямителя включен фильтрующий конденсатор С1. Транзисторный стабилизатор напряжения содержит стабилитрон Д2 (на схеме не обозначен), резистор R1 и регулирующий транзистор 77.
Для автоматического переключения «батарея — сеть» последовательно с батареей Б1, от которой питается приемник, включен диод ДЗ. Этот диод исключает заряд батареи при включенном блоке питания. В этом устройстве выходное напряжение стабилизатора должно обязательно превышать напряжение батареи Б1 на 0,2 — 0,5 В. Тогда при выключении блока питания в сеть диод ДЗ запирается, отключая батарею Б1, и питание приемника осуществляется выходным напряжением стабилизатора через сочлененные гнезда Гн1 и Гн2. Указанное условие выпол-1 няется достаточно просто — подбором соответствующего экземпляра стабилитрона Д2, поскольку напряжение стабилизации стабилитронов Д810 составляет 9 ±0,75 В.
Наличие диода ДЗ несколько увеличивает внутреннее сопротивление батареи, что может явиться причиной возникновения паразитных обратных связей через батарею Б1 при выключенном блоке. Для устранения этого недостатка в приемнике установлен дополнительный электролитический конденсатор С2, шунтирующий батарею Б1 и диод ДЗ.
При изготовлении описанного блока питания можно использовать диоды типов Д7 или Д226 любой группы, стабилитроны Д810, Д814В, транзисторы типов П601БИ, П602АИ, ГТ403 или другие средней мощности. Применение транзисторов средней мощности (а не маломощных, таких как МП25 или МП26) позволяет кратковременно включать освещение шкалы приемника.
Трансформатор Tpl выполнен на сердечнике Ш12 с набором 18 мм. Его первичная обмотка содержит 3600 витков провода ПЭЛ-1 0,08, а вторичная обмотка — 156 витков провода ПЭЛ-1 0,2.
Экранную обмотку образует один слой провода ПЭЛ-1 0,2.
Блок собран на печатной плате из гетинакса размером 57X90 мм. Здесь располагают все детали, за исключением диода ДЗ и конденсатора С2. Смонтированную плату устанавливают в корпус размером 60X93X35 мм, изготовленный из пластмассы (желательно того же цвета, что и съемная задняя стенка приемника) толщиной 1,5 мм. Блок питания крепится на задней стенке приемника с помощью фиксирующих болтов. Соединение блока с приемником производится с помощью специальной вилки из комплекта приемника. Эта вилка включается в гнезда, имеющиеся в колодке для подключения внешнего -источника питания (на задней стенке приемника для этой колодки имеется специальный вырез).
Включение блока питания в сеть переменного тока осуществляется с помощью шнура, заканчивающегося гнездовой частью разъема. Штыревая часть разъема укреплена на корпусе питающего блока. В случае необходимости блок может быть легко снят с приемника.
Если при монтаже не допущено ошибок и все детали исправны, описанный блок питания сразу начинает работать. Налаживание сводится к подбору стабилитрона, обеспечивающего на выходе стабилизатора напряжение, равное 9 — 9,2 В, и к установке тока через стабилитрон Д2 (24 мА для стабилитрона типа Д810 и 20 мА — для Д814В) путем уточнения номинала резистора R1.
Схема четырехканальной ЦМП
В каждом канале можно использовать лампы, рассчитанные на напряжение 220 В (одну или несколько), или же низковольтные, соединенные в гирлянды на 220,В. Общая мощность ламп, включенных в каждый канал, не должна превышать 300 Вт.
Конструктивное оформление приставки может быть самым разнообразным. Однако общие требования сводятся к соблюдению техники безопасности. Во всех случаях должна быть обеспечена надежная изоляция монтажной платы с диодами и тринисторами. Последние следует установить под гайку на дополнительный теплоот-вод, в качестве которого можно использовать полоски латуни или дюралюминия толщиной 3 — 4 мм и размерами 50X150 мм. Монтаж теплоотводов с тринисторами и остальных деталей производится на плате из гетинакса или текстолита толщиной 3 — 4 мм. Конструкция каркаса и монтаж входного разъема должны обеспечивать изоляцию внешних металлических деталей установки. Корпус электродного блока целесообразно сделать из древесины. Провода, идущие к лампам, должны быть медными, гибкими и иметь надежную, желательно резиновую, изоляцию.
Если приставка собрана из заведомо проверенных и исправных деталей и при ее монтаже не было допущено ошибок, она, как правило, сразу начинает работать. Установив ручку переменного резистора R1 в крайнее нижнее по схеме положение, подключают сетевое напряжение и на вход приставки е выхода приемника, электрофона или магнитофона подают какую-либо музыкальную программу. Затем, постепенно увеличивая резистором R1 напряжение на входе низкочастотных фильтров, добиваются устойчивой работы приставки и наилучшего сочетания цветов на экране.
Эту ЦМП, имеющую сравнительно большую мощность осветительных ламп в отдельных каналах, можно с успехом применять на праздничных новогодних и других вечерах.
Недостатком рассмотренной приставки является отсутствие плавной регулировки яркости свечения ламп в широких пределах, как во всех, так и в отдельных каналах, а также несовершенство используемых разделительных фильтров.
На рис. 65 приведена принципиальная схема ЦМП (первого канала), предложенная В. Арзамасцевым. В ней автор использует отдельные схемные решения, примененные в цветомузыкальном наборе — конструкторе «Прометей-1», который выпускается промышленностью для радиолюбителей («Радио», 1979, № 3 и 4). Так же, как и предыдущая, эта приставка не обеспечивает плавность регулировки яркости свечения ламп в широких пределах, но имеет более совершенные активные фильтры. Приставка представляет собой четырехканальную систему. Предназначена она для цветового сопровождения музыкальных передач и может работать от радиоприёмника, магнитофона, электрофона и других источников низкой частоты.
Рис. 68. Схема ЦМП с фазоимпульсным управлением
В качестве источника света в каждом канале используются осветительные лампы мощностью 60 Вт на напряжение 220 В. Лампа окрашена соответственно: первого канала — в красный, второго — в желтый, третьего — в зеленый и четвертого — в синий цвета. Возможно также использование гирлянд из нескольких ламп,-рассчитанных на общие напряжения 220 В и мощность 60Вт.
Принципиальные схемы всех каналов приставки одинаковы, за исключением емкостей конденсаторов Clt С2, входящих в разделительные фильтры. Выпрямители для питания тринисторов и транзисторов (Д2 — Д5, Д6, Д7), повышающий (Tpl) и силовой (Тр2) трансформаторы, регулятор яркости R1 — общие для всех каналов.
Со вторичной обмотки трансформатора Tpl через регулятор яркости R1 сигнал низкой частоты подается на вход фильтра. Последний представляет собой усилительный каскад на транзисторе Т1, полоса пропускания которого определяется данными конденсаторов C1, C2. С помощью последнего осуществляется параллельная отрицательная обратная связь по напряжению. В каждом канале конденсатор С1 определяет нижнюю границу полосы пропускания, а С2 — частоту среза, т. е. верхнюю границу. В первом частотном канале С1= 50 мкФ, С2= С,5 мкФ; во втором С1 = 0,5 мкФ, С2 = 0,068 мкФ; в третьем С1 = 0,068 мкФ, С2=0,05 мкФ; в четвертом С1 = 0,01 мкФ, С2= 0,001 мкФ.
Следует отметить, что деление спектра звуковых частот на отдельные каналы (полосы) не оговорено ГОСТом.
С выхода первого каскада сигнал НЧ через резистор R4 поступает на электронный ключ — транзистор 72, управляющий работой тринистора Д1. Когда на базу транзистора Т2 поступают импульсы напряжения положительной полярности, ток через транзистор и управляющий электрод тринистора увеличивается. При токе, превышающем определенное значение, тринистор открывается, и начинает светиться лампа Л1, питание которой осуществляется от сети переменного тока с помощью двухполупериодного выпрямителя, собранного по мостовой схеме на диодах Д2 — Д5. Яркость свечения ламп в каждом канале в небольших пределах можно регулировать переменным резистором R4.
Выпрямитель для питания транзисторов 77, Т2 смонтирован по типовой двухполупериодной схеме на диодах Д6, Д7 и понижающем трансформаторе Тр2. На выходе выпрямителя включен емкостной фильтр — конденсатор СЗ.
Узел на транзисторах 77, Т2 для каждого канала II — IV (на рис. 65 обведен штрих-пунктирной линией) выполнен в виде отдельного модуля на печатной плате. При использовании конденсаторов МБМ, КЛС, К50-6, резисторов УЛМ-0,125 размеры платы получаются 52Х44 мм. Платы всех каналов следует закрепить на раме, выполненной из дюралюминиевых уголков.
Трансформатор Tpl намотан на сердечнике ШбХ6. Обмотка I содержит 150 витков, обмотка II — 1800 витков провода ПЭВ-1 0,1. Можно использовать и готовый выходной трансформатор от любого лампового приемника IV класса. Силовой трансформатор Тр2 может быть любого типа. Важно, чтобы на каждой половине его вторичной обмотки было напряжение около 5 В при токе нагрузки до 100 мА.
Узел питания ЦМП, содержащий трансформатор Тр2 диоды Д2 — Д7 и конденсатор СЗ, конструктивно оформлен в виде отдельного блока, помещаемого в корпус. Чтобы повысить допустимую общую мощность ламп каждого канала до 300 Вт, тринисторы следует установить на радиаторы отдельно от транзисторов 11, 12.
На рис. 66 приведена схема приставки, предложенная А. Крупиным. Она является модернизацией схемы «Прометея-1» и использует ряд узлов из этого набора. Достоинством схемы является плавное изменение яркости свечения ламп в широких пределах в зависимости от уровня низкочастотного сигнала на входе. Устройство содержит три канала, причем в каждом канале предусмотрены лампы фоновой подсветки, устраняющие неприятные мигания.
Схемы всех трех каналов одинаковы и отличаются только номиналами конденсаторов RС-фильтров (С5, С6). Данные этих конденсаторов соответствуют данным конденсаторов С1 и С2 на рис. 65. Как видно из принципиальной схемы, первые два каскада собраны на транзисторах Т1, Т2 и конструктивно оформлены в виде модуля Alt общего для всех каналов. Первый каскад (Т1) — эмиттерный повторитель, нагруженный на резистор R3, режим работы транзистора определяют резисторы R1 и R2.
С нагрузки эмиттерного повторителя сигнал НЧ через конденсатор С2 поступает на регулятор яркости свечения ламп всех каналов — переменный резистор R6. С движка этого резистора сигнал НЧ поступает на базу транзистора Т2, работающего в режиме усиления. Усилитель собран по схеме с общим эмиттером и с автоматическим смещением, осуществляемым с помощью резистора R4. Конденсатор СЗ — разделительный.
Усиленный сигнал НЧ с нагрузки транзистора Т2 — резистора R5 через разделительный конденсатор С4 поступает на регулятор яркости первого канала — переменный резистор R7 и далее на вход RС-фильтра.
В приставке использован готовый модуль А1 от заводского цветомузыкального набора «Прометей-1». Этот модуль построен так, что последовательность включения его каскадов по усиливаемому сигналу может быть изменена, т. е. входным может быть как каскад на транзисторе Т1 (вывод 1), так и каскад на транзисторе Т2 (вывод 6). Это позволяет в ряде случаев добиться оптимального согласования входного сопротивления приставки с выходным сопротивлением источника сигналов НЧ.
Если использовать порядок включения модуля A1, показанный на схеме, то входное сопротивление приставки с вывода 1 составляет в среднем 15 кОм. Неискаженный сигнал на выходе (вывод 4) при входном 0,15 В равен 2 В. К выходу модуля можно подключать нагрузку сопротивлением не менее 2 кОм.
Активный фильтр RC собран на транзисторе ТЗ и подобен фильтру из предыдущей приставки.
В приставке применен фазоимпульсньгй метод управления тринистором Д2, позволяющий подучить плавное изменение яркости свечения ламп Л1, Л2 в зависимости от уровня входного сигнала. На транзисторе Т4 собран каскад, определяющий силу зарядного тока конденсатора С7. На базу этого транзистора поступают с выхода RC-филътра через резистор R9 открывающие его отрицательные импульсы напряжения. Чем больше это управляющее напряжение, тем больше будет зарядный ток и, следовательно, быстрей зарядится конденсатор С7. Транзисторы Т5, Т6 и резисторы R12, R13 образуют аналог однопереходного транзистора, открывающегося при определенном напряжении на конденсаторе С7. Быстрый разряд этого конденсатора через Т5, Т6 и первичную обмотку импульсного трансформатора Tpl обусловит появление на обмотке II трансформатора короткого импульса напряжения, который через диод Д1 поступит на управляющий электрод тринистора Д2. Под действием этого импульса тринистор откроется. Диод Д1 исключает попадание на управляющий электрод тринистора выбросов напряжения в отрицательной полярности.
В цепи тринистора последовательно включены лампы Л1 и Л2 (фоновой подсветки), причем сопротивление лампы Л2 примерно в четыре раза больше сопротивления Л1. Лампы питаются от двухполупериодного выпрямителя на диодах ДЗ — Д6. Когда тринистор Д2 откроется, лампа фоновой подсветки погаснет, так как она окажется зашунтированной малым сопротивлением тринистора. Лампа же Л1 будет светиться, при этом яркость ее свечения будет зависеть от времени подачи импульса напряжения на управляющий электрод тринистора относительно начала полупериода напряжения на аноде тринистора, т.
е. от сдвига фаз между этими напряжениями. Последний связан с уровнем низкочастотного сигнала, поступающего на базу транзистора Т4. Чем больше уровень сигнала НЧ, тем раньше произойдет открытие тринистора и, следовательно, большая мощность в течение каждого полупериода будет выделяться на лампе Л1 и она будет ярче светиться.
Когда тринистор Д2 закрыт, то почти с полным накалом будет светиться лампа «772, на которой выделится основное напряжение. Лампа Л1 будет светиться слабо, с постоянной яркостью.
Общая мощность ламп в каждом канале может достигать 500 Вт.
Трансформатор Tpl выполнен на сердечнике ШЗХб из пластин пермаллоя. Подобные сердечники используются во многих портативных приемниках («Сокол», «Нейва» и др.). Обмотка трансформатора I содержит 75, а обмотка II — 50 витков провода ПЭВ-2 0,25. При намотке надо обеспечить надежную изоляцию между обмотками и пометить начало каждой обмотки.
В ЦМП можно использовать маломощные низкочастотные транзисторы с коэффициентом передачи тока не менее 50 — МП41, МП42, МП39 любой серии (Т1 — Т5), МП35, МП38, МП37Б (Т6); диоды Д2, Д9 (Д1); Д242, Д245Б, Д243А (ДЗ — Д6); тринисхоры КУ202М, КУ202А (Д2); резисторы МЛТ-0,125; конденсаторы КМ, МБМ, КЛС, К50-6. При самостоятельном изготовлении модуля А1 его можно смонтировать на печатной плате из одностороннего фольгированного- гетинакса размером 52X 44 мм. Размеры плат, на которых смонтированы фильтры RC и узлы управления тринисторами, зависят от кон-( структивного выполнения приставки. Оно должно быть увязано с типом используемого экрана.
ЦМП можно питать от выпрямителей, обеспечивающих на выходе два напряжения: 5 В при токе до 50 мА и 12 — 1,4 В при токе до 100 мА. Второй выпрямитель на выходе не должен иметь фильтрующих конденсаторов.
Цвет свечения ламп фона может быть, произвольным, однако лучше всего использовать цветовые оттенки, не используемые в основных каналах. Так, в канале KI можно использовать лампы, окрашенные в красный и оранжевый цвета (Л1, Л2), в канале КII — зеленый и светло-зеленый, в канале КIII — синий и голубой.
При выборе ламп следует учесть, что в отдельных каналах каждая из ламп Л1, Л2 может состоять из нескольких, соединенных в группы. При последовательном соединении ламп (в гирлянды) они должны быть однотипны, а общее напряжение питания — не превышать 220 В.
Рис. 67. Схема ЦМП с фазовым управлением тринисторами:
а — принципиальная схема; б — схема фазовращателя, в — схема питания тринисторов от сети переменного тока
По окончании монтажа и его проверки блоки управления соединяют с экранным устройством и, соблюдая технику безопасности, ЦМП включают в сеть. При этом во всех каналах более ярко должны светиться лампы фоновой подсветки (Л2) и слабо — лампы основных каналов (Л1). Затем движок резистора R6 устанавливают в левое положение, а движки регулировки яркости R7 R7' и R7" в отдельных каналах — в крайнее левое положение, и на вход ЦМП-выводы 1-2 модуля А[ подают сигнал от звукового генератора (ЗГ) с частотой 60 Гц и напряжением 150 мВ. Если .канал KI работает исправно, то красная лампа Л1 загорится с полным накалом а лампа Л2 фоновой подсветки оранжевого цвета — погаснет. При обнаружении неисправности надо ламповым или транзисторным вольтметром переменного тока проверить напряжение сигнала на резисторах R7. Если оно окажется менее 1,5 — 2 В, надо резистором R4 подобрать оптимальный режим работы усилительного каскада, а если это не даст положительного результата, то следует заменить транзистор Т2 на другой, с большим коэффициентом передачи тока.
Блок управления тринистором, если в нем недопущено ошибок при монтаже, налаживания не требует. Иногда для обеспечения более надежной работы тринисто-ра в режиме регулировки яркости (R7) приходится подбирать сопротивление резистора R9.
Затем на вход ЦМП подают сигнал с частотой 250 Гц. Выходное напряжение ЗГ оставляют прежним (150 мВ). При этом во втором канале (КП) должна погаснуть светло-зеленая лампа фоновой подсветки Л2 и загореться с полным каналом зеленая лампа Л1. В каналах KI и К1П лампы должны гореть так, как они горели при отсутствии сигнала на входе ЦМП (в основном горят лампы фоновой подсветки).
Аналогично на частоте 2000 Гц проверяют работу третьего канала (КШ).
При работе ЦМП от приемника либо другого устройства может оказаться, что при большом уровне громкости зажигаются лампы Л1 всех каналов одновременно В этом случае последовательно с выводом 1 модуля А1 включают дополнительный резистор сопротивлением 0,5 — 1 МОм. Необходимое сопротивление этого резистора подбирают опытным путем.
Среди радиолюбителей хорошо зарекомендовала себя ЦМП схема которой приведена на рис. 67, а. Такая приставка автоматически обеспечивает плавное изменение яркости свечения ламп в широких пределах в зависимости от уровня сигнала с выхода приемника и позволяет тем самым значительно улучшить цветовую картину на экране приставки.
Изменение тока через тринистор и его нагрузку, т. е. изменение яркости свечения ламп, осуществляется здесь с помощью фазовращателя. Рассмотрим работу этого устройства на примере простейшего фазовращателя (рис. 67, б), состоящего из трансформатора Тр, конденсатора С и переменного резистора R. При плавном изменении сопротивления резистора R от нуля до бесконечности фаза. напряжения на гнездах Гн1 и Гн2 изменяется относительно напряжения сети от 0 до 180°. Если фазовращатель выполнить таким образом, что сопротивление резистора R будет определяться уровнем напряжения с выхода приемника, то в той же зависимости окажется, очевидно, и изменение фазы напряжения на гнездах Гн1 и Гн2. Следовательно, если полученное таким образом напряжение выпрямить и импульсы в положительной полярности подать на управляющий электрод тринистора (на анод которого подано напряжение сети), то ток в цепи тринистора и нагрузки будет определяться уровнем напряжения звуковой частоты на входе блока. При этом изменение этого уровня от нуля до максимума будет вызывать изменение фазы импульсов, коммутирующих тринистор от 180 до 0°. В свою очередь это приведет к изменению мощности в нагрузке от нуля до максимума.
Именно этот принцип управления тринисторами и использован в цветомузыкальной приставке (см.
рис. 67, а). Устройство состоит из трех идентичных по схемотехническому построению каналов, на входах которых установлены соответствующие разделительные фильтры.
Сигнал с выхода радиоприемника через трансформатор Tpl и общий регулятор яркости R10 поступает в.ка-налы усиления низших, средних и верхних частот. На входе каждого каналд установлены регуляторы яркости R9, R8, R7, позволяющие получить на экране желаемое
соотношение яркостей цветов. Для выделения из сигнала спектра низших частот предназначен фильтр L1C12. С выхода этого фильтра напряжение сигнала подается на детектор Д12. Постоянная составляющая напряжения, полученная в результате детектирования, через фильтр C9R6C8 поступает в отрицательной полярности на базу транзистора ТЗ, выполняющего функции регулируемого сопротивления.
Сравнивая схему рис. 67, б и участок схемы рис. 67, а с радиоэлементами ТЗ, Д9, СЗ и с обмоткой II трансформатора Тр2, не трудно заметить, что в схеме рис, 67, а они образуют фазовращатель, в котором транзистор ТЗ и параллельно соединенный с ним диод Д9 эквивалентны переменному резистору R. При отсутствии сигнала на входе фильтра L1C12 смещение на базе транзистора ТЗ равно нулю и сопротивление участка эмиттер — коллектор этого транзистора велико. Напряжение с обмотки II через диод Д9 заряжает конденсатор СЗ до амплитудного значения, и ток заряда прекращается. Такой режим соответствует случаю, когда фазовый сдвиг коммутирующих импульСов на управляющем электроде (относительно напряжения сети) наибольший и, следовательно, ток через тринистор ДЗ и нагрузку (лампы Л9 — Л12) отсутствует.
Когда сигнал с выхода приемника через фильтр L1C12 и детектор Д12 поступает на базу транзистора ТЗ, последний этим сигналом открывается и образует цепь разряда конденсатора СЗ. Одновременно происходит под-заряд этого конденсатора напряжением с обмотки II трансформатора Тр2 через диод Д9. Таким образом, эквивалентное сопротивление цепочки Д9ТЗ уменьшается, вызывая, в свою очередь, уменьшение сдвига фаз между напряжениями на аноде и управляющем электроде три-нистора ДЗ и, в конечном счете, увеличение тока через тринистор ДЗ и лампы Л9 — Л12, Уровень сигнала на выходе фильтра L1C12 определяет силу тока в цепи нагрузки Л9 — Л12.
Диод Д6 в цепи управляющего электрода тринистора ДЗ исключает возникновение на нем импульсов обратного напряжения. Резистор R3 ограничивает ток в цепи управляющего электрода. Сопротивление этого резистора подбирают опытным путем.
Работа каналов усиления средних и верхних частот не отличается от работы рассмотренного только что канала нижних частот.
Все катушки индуктивности Ы — L4 разделительных фильтров выполнены на ферритовых сердечниках 600НН диаметром 8 и длиной 20 мм. Катушка L1 содержит 3500 витков, L2 — 2000 и L3, L4 по 1600 витков провода ПЭЛ-1 0,08. В цветомузыкальной приставке применены лампы СМЗЗ (см. рис. 67, а), рассчитанные на 24 В, 0,17 А. Трансформатор Тр2 собирают на сердечнике УШ35, набор 30 мм. Обмотка I содержит 725 + 525 витков провода ПЭВ-1 0,31 в секциях Iа и I6 соответственно, обмотка Я содержит 57+57 витков провода ПЭВ-1 0,2, а обмотка III — 400 витков провода ПЭВ-1 0,8 с отводом от 270 витка. При использовании в приставке более мощных источников света конструктивные данные трансформатора Тр2 должны быть другими.
Как показали эксперименты, описанное устройство не требует подбора диодов и транзисторов. Если возникнет необходимость иметь некоторое начальное свечение ламп (когда сигнал с выхода приемника отсутствует), параллельно диодам Д7 — Д9 следует включить резисторы, сопротивления которых подбирают опытным путем.
Входной трансформатор Tpl выполняют на сердечнике Ш16, набор 23 мм, проводом ПЭВ-1 0,51. Обмотка I содержит 64 витка, а обмотка II — 100 — 120 витков.
В тех случаях когда радиолюбитель использует мощные источники света~, силовой трансформатор Тр2 в устройстве можно не применять, а питание ламп и три-нисторов (типа КУ202Н) осуществлять непосредственно от сети переменного тока. Схема включения тринисторос и нагрузок отдельных каналов для этого случая представлена на рис. 67, в. Трансформатор для фазовращателя (Тр2 на схеме рис. 67, в) собирают на сердечнике Ш16 с набором 23 мм.Обмотка I этого трансформатора содержит 2380 витков провода ПЭВ-1 0,12, а обмотка II — 133+133 витка провода ПЭВ-1 0,31. Схемотехническое построение остальной части приставки должно соответствовать рис. 67, а,
Схема цветомузыкальной приставки на трех транзисторах
В результате действия фильтров на вход усилителя, собранного на транзисторе 77, поступает спектр верхних частот звуковых колебаний. Нижние же и средние частоты через фильтр не проходят, так как сопротивление конденсатора С1 для колебаний этих частот велико. Второй усилитель на транзисторе Т2 усиливает колебания только средних частот, поскольку сопротивление последов отельного контура L1C2 минимально в области средних частот, когда имеет место резонанс напряжении Для низших и высших частот сопротивление этого контура велико, поэтому колебания этих частот ко входу усилителя на транзисторе Т2 практически не поступают. Усилитель на транзисторе ТЗ усиливает колебания низших частот, поскольку для колебаний средних и верхних частот сопротивление катушки индуктивности L2 велико.
Транзисторные каскады в каждом из каналов приставки собраны по схеме с общим эмиттером и работают в режиме класса АВ. Этот режим характерен тем, что при отсутствии переменного сигнала на базе транзистора ток в цепи коллектора мал и определяется в каждом каскаде начальным напряжением базового смещения с делителя напряжения на резисторах R4, R7; R5; R8 или R6; R9.
Коллекторной нагрузкой транзисторов T1, Т2 и ТЗ являются автомобильные лампы накаливания Л1, Л2 и ЛЗ соответственно типа А12-1,5 (3,6 Вт). В случае необходимости можно использовать и любые другие типы ламп, соединяя их в гирлянды последовательно либо параллельно с тем, чтобы общее напряжение, требуемое для их работы, не превышало 12 — 14 В.
Питание приставки осуществляется от сети переменного тока с помощью выпрямителя, собранного по мостовой схеме с выходным емкостным фильтром (СЗ).
Как уже указывалось, при отсутствии сигналов звуковой частоты ток через транзисторы мал, поэтому ни одна из ламп Л1 — ЛЗ не включена. Когда же на выходе какого-либо входного фильтра появляется напряжение звуковой частоты, то соответствующий транзистор приоткрывается отрицательными импульсами этого напряжения.
Тогда увеличение коллекторного тока этого транзистора вызывает свечение лампы. Чем больше амплитуда переменного напряжения на выходе фильтра, тем ярче светится соответствующая лампа.
Лампы Л1, Л2 и ЛЗ окрашивают соответственно в синий, зеленый и красный цвет. За лампами устанавливают рефлектор, отражающий свет на полупрозрачный экран — матовое стекло. Таким образом, в зависимости от характера музыкальной программы (ее частотного спектра, ритма, уровня) обеспечивается свечение ламп разного цвета, и в результате смещения цветов на матовом экране воспроизводятся различные световые гаммы.
С помощью переменных резисторов Rl, R2 и R3 можно регулировать яркость свечения ламп в отдельных каналах и тем самым «сдвигать» по желанию окраску световой гаммы в фиолетовую или красную области.
Трансформатор Tp1 для этого устройства выполняют на сердечнике из пластин Ш12 с набором 12 мм. Первичная обмотка I содержит 100 витков провода ПЭВ-2 0,2, а обмотка II образована 500 (200+200+100) витками того же провода. Необходимый коэффициент трансформаций подбирают опытным путем. Трансформатор Тр2 выполнен на сердечнике Ш16, набор 30 мм. Обмотка I содержит 1980 витков провода ПЭВ-2 0,18, а обмотка II — 125 витков ПЭВ-2 0,8. Катушку индуктивности 11 наматывают на двух сложенных вместе кольцах из феррита марки 1000 НН типоразмера К7Х4Х2 мм. Катушка содержит 200 витков провода ПЭВ-2 0,1. Катуш% ку L2 выполняют тем же количеством витков того же провода, но на трех ферритовых кольцах, сложенных вместе.
В приставке используются резисторы типов МЛ1, СП-1; конденсаторы типов МБМ, ЭМ, К£0-6. Здесь можно использовать практически любые низкочастотные тоанзистооы средней и большой мощности, имеющие ЛаГэ более 30 (например, ГТ403А, П213Б, П214В, П214Г и др.).
Все устройство размещают в корпусе, передней панелью которого является экран. Конструктивно лампы размещают за экраном с ориентировочными размерами 270X230 мм. Экран изготавливают из матового или ребристого оргстекла или же из обычного матового стекла.
Размещение ламп за экраном лучше всего подобрать экспериментально, стремясь обеспечить равномерное освещение экрана. Ручки управления яркостью (R1 — HJ) располагают на боковой стенке, а трансформаторы — на дне корпуса.
Налаживание приставки сводится к подбору сопротивления резисторов R4, R5 и R6. Сопротивления подбирают таким образом, чтобы при отсутствии напряжения с выхода приемника нити накала ламп Л1 — ЛЗ едва светились. В процессе эксплуатации приставки соотношение цветов на экране и яркость его свечения можно оперативно изменять с помощью регуляторов громкости и тембра приемника.
ЦМП НА ДЕСЯТИ ТРАНЗИСТОРАХ С ФОНОВОЙ ПОДСВЕТКОЙ
Основными узлами приставки являются электронный блок и плоский экран, на котором воспроизводится цветовая гамма. Принципиальная схема устройства представлена на рис. 63, а. Электронный блок состоит из усилителя входного сигнала, трех усилителей, усилителя фоновой подсветки и выпрямителя. Сигнал с выхода радиоприемного устройства поступает на соглашающий трансформатор ТрГ и переменный резистор R1, регулирующий чувствительность приставки.
Усилитель входного сигнала собран на составном транзисторе Т1, Т2 и работает в режиме, близком к классу Б. С выхода этого каскада — резистора R3 — усиленный сигнал подается одновременно на три канала усиления через разделительные фильтры.
В каналах верхних, средних и низших частот усилители собраны соответственно на транзисторах ТЗ, Т4; Т5, Т6 и 77, Т8, нагрузкой которых являются лампы Л1 — Л5, JI6 — Л10 и ЛИ — Л15, окрашенные соответственно в синий, зеленый и красный цвет. Для лучшего восприятия цветовых тонов на экране в приставке предусмотрен дополнительный усилитель фоновой подсветки на транзисторах Т9, Т10 и переменный резистор R12 для регулировки уровня фоновой подсветки. Нагрузкой этого усилителя являются лампы Л16 — Л18. Эти лампы включаются во время пауз в звуковом сигнале, а также в интервалах времени, когда канал средних частот закрыт.
При отсутствии сигнала на входе усилителя канала средних частот транзисторы Т5, Т6 закрыты, и напряжение на коллекторе транзистора Т6 практически равно напряжению на выходе выпрямителя. Через делитель R13, R12 это напряжение поступает на базу транзистора Т9. В результате этот транзистор и транзистор Т10 открываются, включая лампы Л16 — Л18. При работе же канала средних частот напряжение на коллекторе транзистора Т6 падает. Это приводит к уменьшению коллекторного тока транзистора Т10, а следовательно, и к уменьшению яркости свечения ламп Л16 — Л18. При наиболее ярком свечении ламп Л6 — Л10 фоновая подсветка экрана отсутствует.
В приставке применены резисторы МЛТ-0,5, переменные резисторы СП-1, конденсаторы типов МБМ, ЭМ, К50-16 Здесь можно также использовать транзисторы типов МП26 (Т1-ТЗ, Т5, Т7, Т9), а также П214А, П214Б, П214Г (Т4 Т6, Т8, Т10). В качестве согласующего трансформатора можно использовать выходной трансформатор от приемников «Атмосфера», «Альпинист» и других. Вторичная обмотка II трансформатора (с меньшим числом витков) подключается к выходу приемника, а первичная обмотка I трансформатора Tpl присоединяется к регулятору чувствительности (яркости свечения экрана) — к переменному резистору R1.
Для выпрямителя в приставке можно использовать любой силовой трансформатор от лампового приемника мощностью более 80 Bf, подвергнув его переделке. Трансформатор разбирают, удаляя все обмотки, кроме сетевой При сматывании обмотки накала (6,3 В) определяют число ее витковлЗатем на сетевую обмотку проводом ПЭВ-2 диаметром 1,2 мм наматывают понижающую обмотку которая должна иметь примерно в 4 раза больше витков, чем изъятая обмотка накала. Напряжение на вторичной обмотке должно быть равным примерно 22 — 25 В.
Габариты электронного блока и конструктивное оформление приставки следует увязать с типом приемного устройства. Здесь приведены лишь общие рекомендации, которых желательно придерживаться при изготовлении такой приставки.
Рис. 63. Цветомузыкальная приставка на составных транзисторах:
а — cхема приставки; б - схема для подбора резисторов
Детали электронного блока, кроме трансформаторов и переменных резисторов, монтируют на плате из гети-накса или текстолита толщиной 1,5 — 2 мм. Транзисторы МП25 или МП26 устанавливаются в вырезанные в плате отверстия. Для подпайки выводов деталей на плате имеются штырьки, изготовленные из луженой проволоки диаметром 0,8 мм. Транзисторы Т4, Т6, Т8 и Т10 должны быть с П-образными радиаторами из алюминия толщиной 1,5 мм. Транзисторы -крепят в центре радиаторов так, чтобы их основания плотно прилегали к плоскости радиаторов. Трансформатор Тр2, диоды Д1 — Д4 и конденсатор С7 монтируют на отдельной плате из ге-тинакса, которую вместе с платой усилителей устанавливают на раму, изготовленную из дюралевых уголков. Раму со смонтированными на ней платами и разъемом для подключения выносного экрана с лампами Л1 — Л18 размещают в корпусе подходящих размеров. В передней части корпуса или на его передней панели располагают регуляторы яркости Rl, R4, R7, R10 и R12.
Описания экранов, которые могут быть использованы с подобной приставкой, приведены ниже.
Налаживание приставки сводится к--подбору резисторов R5, R8, R11, определяющих максимальную яркость свечения ламп в выходных каскадах. Для этого собирают схему, приведенную на рис. 63, б, предварительно движок переменного резистора R1 устанавливают в нижнее по схеме положение. Затем, плавно уменьшая сопротивление резистора R1, добиваются нормального свечения ламп Л1 — Л5, следя за температурой транзистора, который не должен перегреваться. Отключив резисторы от схемы (предварительно выключив питание), измеряют сопротивление цепочки Rl, R2. Этому сопротивлению примерно должно соответствовать сопротивление резистора R5 в схеме рис. 63, а. Аналогично подбирают сопротивление резисторов R8 и R11 для транзисторов Т6, Т8.
Установив нужные величины сопротивлений резисторов R5, R8, R11, включают приставку.
Если канал фоно вой подсветки работает нормально, то в верхнем по схеме положении движка резистора R12 при отсутствии сигнала — на входе приставки лампы Л16 — Л18 должны, нормально светиться. При перекале или недокале этих ламп подбирают сопротивление резистора R13. Затем движки резисторов Rl, R7 и R12 устанавливают в верхние положения, a R4, R10 — в нижние. На вход приставки с выхода приемника подают музыкальную программу напряжением не менее 300 — 500 .мВ. При нормальной работе канала средних частот увеличение яркости свечения ламп Л6 — Л10 должно вызвать снижение яркости свечения ламп Л16 — Л18 и. наоборот.
Затем, поочередно перемещая движки переменных резисторов R4 и R10, убеждаются, что яркость свечения ламп Л1 — Л5 и Л10 — Л15 плавно увеличивается и определяется уровнем сигнала на входе приставки.
При работе с цветомузыкальной приставкой регуляторы яркости всех каналов устанавливают в исходное среднее положение, а затем регулировкой яркости отдельных каналов, по цветовой картинке на экране, уточняют их положения и положение регулятора фоновой подсветки. Общую яркость на экране регулируют переменным резистором R1.
Схема для отбора стабилитронов по величине емкости
Автор этого устройства, радиолюбитель В. Луговой, смонтировал конвертер на плате из текстолита толщиной 1,5 мм. Корпус конвертера размером 213X73x60 мм выполнен из дюралюминия. В схему автора введены некоторые изменения, в частности добавлен электронный верньер. Расположение на плате основных деталей конвертера представлено на рис. 40. Гнезда Гн1, Гн2 и ГнЗ, а также выключатель В2 располагают на задней и боковых стенках корпуса. Переключатель В1 и резисторы R5, R6 и R13 вместе с платой устанавливают на передней панели. Отдельные каскады и элементы конвертера, обозначенные на рис. 39 и 40 пунктирными линиями, экранируют.
В конвертере использованы следующие детали. Переключатель В1 — одноплатный, керамический, галетного типа на три положения и три направления. Постоянные резисторы МЛТ-0,125, переменные — СПО фирмы «Тесла». Конденсаторы КТ-1, КСО, КДС. В качестве варикапов Д1 — ДЗ использованы стабилитроны Д810. Перед установкой стабилитроны необходимо подобрать по минимальному разбросу емкости при управляющих напряжениях -8 и — 0,5 В. Такой отбор производят в устройстве, схема которого приведена на рис. 41. Управляющие напряжения устанавливают по высокоомному вольтметру, а емкости стабилитронов определяют с помощью измерительного моста. Для обеспечения точности измерений необходимо следить, чтобы напряжение переменного тока, которое может поступать со входа моста На стабилитрон, не превышало 0,3 — 0,4 В.
После определения емкости стабилитронов из партии 8 — 10 штук отбирают 3 с наиболее близкими значениями емкостей. Опыт показывает, что такой метод отбора стабилитронов для использования их в качестве варикапов вполне себя оправдал. Стабилитроны Д1 — ДЗ подбирают с одинаковой максимальной емкостью, равной примерно 560 пФ.
Катушки индуктивности конвертера наматывают на полистироловых.каркасах диаметром 7,5 мм и высотой примерно 30 мм. Сердечники катушек — СЦР-1. Можно использовать также каркасы с сердечниками от фильтров ПЧ телевизора «Рубин».
Намоточные данные катушек индуктивности приведены в табл. 8.
В конвертере могут работать также транзисторы ГТ308, ГТ309, П403 и другие со статическим коэффициентом передачи тока Й21э=50 — 80.
После проверки монтажа включают напряжение питания конвертера и измеряют режим работы транзисторов, а также убеждаются в работоспособности гетеродина при установке движка переменного резистора R5 в крайние положения. При проверке работоспособности гетеродина умножитель добротности следует отключить, а движок резистора R6 установить в среднее положение.
Включают приемник, и в СВ диапазоне 1400 — 1600 кГц по СГ (ГСС) определяют частоту (например, 1500 кГц) на участке, не занятом радиостанциями. На эту частоту настраивают приемник и сохраняют эту настройку до окончания налаживания конвертера.
Затем выход СГ (ГСС) через конденсатор емкостью 0,01 мкФ подключают к базе транзистора 77, выход конвертер соединяют с антенным входом приемника, а индикатор выходного напряжения подключают параллельно звуковой катушке динамической головки. Регулировкой сердечников катушек L7 и L10 контуры L7C16 и L10C28 настраивают на промежуточную частоту по максимальному напряжению на выходе приемника.
Подгонку частоты гетеродина начинают с диапазона 40 м. Для этого переключатель диапазона В1 устанавливают в положение «40 м», а движок переменного резистора R5 — в среднее положение (на оси этого резистора следует установить шкалу настройки). СГ (ГСС) настраивают на среднюю частоту диапазона 7,05 МГц, и регулировкой сердечника катушки L6 добиваются приема сигнала. Если выполнить эту операцию не удается, то с помощью СГ (ГСС) уточняют настройку конвертера и подбирают емкость конденсатора С22.
В диапазоне 20 м установку частоты гетеродина производят подстроечным конденсатором С21 и подбором емкости конденсатора С20. Если суммарная емкость этих конденсаторов подобрана правильно, то при установке по шкале СГ (ГСС) частоты 14,175 МГц (средняя частота диапазона 20 м) на выходе приемника будет слышен сигнал с частотой модуляции.
Аналогично регулировкой подстроечного конденсатора С19 и при необходимости подбором емкости конденсатора С18 устанавливают частоту гетеродина в диапазоне 14 м (средняя частота диапазона 21,225 МГц).
Таблица 8
Намоточные данные катушек индуктивности
Позиционное обозначение по схеме рис. 39
|
Тип намотки
|
Количество витков
|
Марка и диаметр провода
|
L1
|
Внавал по длине 3 мм
|
25
|
ПЭЛШО 0,1
|
L2
|
На одном каркасе с L1, в один слой виток к витку на расстоянии 1 мм от L1
|
12
|
ПЭЛШО 0,24
|
L3
|
В один слой виток к витку
|
12
|
ПЭЛШО 0,24
|
L4
|
На одном каркасе с L3, в один слой виток к витку на расстоянии 1мм от L3
|
1,5
|
ПЭВ-2 0,18
|
15
|
В один слой виток к витку.
|
|
|
|
Отвод от второго витка, считая от вывода, подключаемого к общему проводу (корпусу)
|
5, 5
|
ПЭВ-2 0,18
|
L6
|
На одном каркасе с L5, внавал на длине 3 мм
|
11
|
ПЭЛШО 0,24
|
L7
|
Внавал, в четырех секциях длиной 3 мм
|
35
|
ЛЭШО 7x0,07
|
L8
|
Поверх катушки L7 в одной из секций
|
4
|
ПЭВ-2 0,18
|
L9
|
Внавал, в четырех секциях длиной 3 мм
|
35
|
ЛЭШО 7x0,07
|
L10
|
Внавал, в четырех секциях длиной 3 мм
|
35
|
ЛЭШО 7x0,07
|
L11
|
Поверх катушки L10 в одной из секций
|
20
|
ПЭВ-2 0,18
|
При установке частоты гетеродина в диапазонах 14 м и 20 м регулировать сердечник катушки L6 нельзя во избежание расстройки гетеродина в диапазоне 40 м.
Затем определяют граничные частоты диапазонов конвертера. Для этого в каждом из диапазонов с помощью СГ (ГСС) определяют частоту настройки конвертера при установке движка переменного резистора R5 в крайние положения. Если при этом окажется, что интересующие нас участки частот (7 — 7,1; 14 — 14,35 и т. д.) занимают малую часть шкалы R5, то этот недостаток устраняют включением в разрыв проводов «а», «б» постоянных резисторов, сопротивления которых подбирают опытным путем (безусловно, можно подбирать и сопротивление переменного резистора R6).
Порядок настройки входных контуров ( полосового фильтра) следующий. Переключатель диапазонов конвертера устанавливают в положение «40м» и выход СГ (ГСС) подключают к гнезду Гн1. Конвертер по СГ (ГСС) настраивают на частоту 7МГц. Регулировкой сердечника катушки индуктивности L2 настраивают первичный контур Ь2С6Д1 полосового фильтра. Перестроив по СГ (ГСС) конвертер на частоту 7,1 МГц, регулировкой сердечника катушки L3 настраивают вторичный контур L3C12M2 полосового фильтра. В диапазоне 20 м первичный контур полосового фильтра настраивают на частоту 14,1 МГц подстроечным конденсатором С5, а вторичный контур настраивают подстроечным конденсатором СП на частоту примерно 14,3 МГц. Аналогично в диапазоне 14 м первичный и вторичный контуры полосового фильтра настраивают подстроечными конденсаторами СЗ и С9 на частоты 21,1 и 21,3 МГц соответственно.
Настройку полосового фильтра производят по максимуму сигнала на выходе приемника.
По окончании описанных выше операций к конвертеру подключают антенну и заземление. Приняв на одном из диапазонов слабо слышимую станцию, включают умножитель добротности, и регулировкой сердечника катушки индуктивности L9 добиваются наибольшей громкости на .выходе приемника. При нормальной работе умножителя добротности уменьшение сопротивления резистора R13 должно сначала вызывать увеличение громкости, а затем — самовозбуждение этого каскада.
Шкалу настройки конвертера градуируют с помощью СГ (ГСС) по нулевым биениям. Для этого в умножителе добротности устанавливают режим самовозбуждения. В процессе градуировки ручку электрического верньера (резистора R6) устанавливают в . среднее положение. Пользоваться градуировкой можно только в том случае, если настройка приемника соответствует выбранной промежуточной частоте.
При работе с конвертером грубая настройка на сигналы корреспондента осуществляется ручкой настройки (резистором R5), а плавная — ручкой электрического верньера.
Конвертер, выполненный по подобной схеме, обеспечивал прием многих программ дальних любительских радиостанций.
| |