Радиоприемници, базирани върху шаси от "VEF"
Част V: Междинно-честотни усилватели за АМ

    Още много експерименти с различни конструкции и схемни решения могат да се направят върху шасито на на съветската серия радиоприемници ВЕФ, но те биха били нюанси на вече разгледаните. Затова с този последен материал завършвам серията от схемни решения. Тук искам да отбележа, че до сега съм дал много добре работещи схеми, които по качество се доближават или са по-добри от оригинала. Качеството на получените радиоприемници се определя не само от използваните схемни решения, а и от правилното разпределение на усилването между различните стъпала. Разбира се не на последно място е разпределението на елементите върху печатната платка. Науката отдавна се е произнесла по основите правила за конструиране на честотни преобразуватели, които съм използвал в материалите, публикувани до сега. Просто аз ги експериментирах върху шасито на ВЕФ. За по-голяма пълнота на настоящото изложение, съм включил вече разгледаните две схеми на МЧУ със съветски интегрални схеми от публикуваните вече части.

    Към тези схеми на честотни преобразователи в части I-IV, обикновено свързвах като междинночестотни усилватели съветските интегрални схеми от сериите К237ХА2 и К157ХА2. Те са с приблизително еднакви параметри, но най-важното е, че чрез тях се получава основната част на усилването, което е около 1600 до 3000 пъти. Едно предимство, на което обръщам внимание е специализирания извод (13) за автоматично регулиране на усилването, което позволява то да се приложи към първото ВЧУ стъпало. Аз няма да се спирам в подробности на тези интегрални схеми, тъй като това вече съм направил, но ги включвам в хронологията на настоящия материал. Ето и на следващите две схеми на Фиг.1 и Фиг.2 може да видите базово включване на тези ИС с точните стойности на пасивните елементи, както са използвани в предишните части на статията. Единствената разлика е в подаването на захранването към извод 11, което в случая е директно през резистор от 820Ω към захранването, докато в разгледаните от мене схеми е през резистор от 47Ω към стабилизатора на напрежение +5V.


Фиг.1


Фиг.2

    Ето и печатните платки с двата междинночестотни усилвателя:

    Но ето сега ви предлагам едно връщане към традицията, тоест изпълнение на междинно-честотния усилвател с транзистори. Вероятно ще се запитате защо? Направи ми впечатление, че интегралните схеми не намалиха обема на монтажа и размера на печатната платка и така реших просто да експериментирам резултата с транзистори и с размера на същата печатна платка. Измерванията показаха, че труда си е заслужавал. В много отношения, постигнатото с два транзистора в междинно-честотния усилвател е равностойностно на използването на интегрални схеми. Недостатък, разбира се е използването на повече на брой елементи и по-голяма сложност при изработването на графичния оригинал на печатната платка.

    За база на моето схемно решение, използвах схемното решение от съветски радиоприемник "Алпинист 415-417" (Волхова), което преработих според транзисторите, които мога да намеря, както и с цел подобряване на качеството на звука чрез допълнително преднапрежение, което е приложено на диода в АМ детектора.

    В оригиналната схема напрежението на АРУ от детектора се прилага директно през свързващата входна бобина на базата на първия транзистор Т1. Но в моята схема на междинночестотен усилвател с транзистори, резисторът от 10kΩ е разделен на два такива със стойности 8.2kΩ и 1.5kΩ, чиято цел освен развързване на входа по променлив ток е съгласуване на входа с изходния импеданс на пиезокерамическия филтър ПФ1П-2. Тук искам да отбележа, че чрез делител от 3/1kΩ в оригиналната схема се прилага около 0.5V постоянно напрежение на детектора, както посочих по-горе.

    На следващата схема фиг.3 показвам класическа схема на междинно-честотен усливател, който направих и получих доста добри резултати. Важно е да се знае, че броя на навивките зависи от магнитната проницаемост на използваната сърцевина и вида и диаметъра на проводника. Аз съм използвал тела от разглобени китайски приемници и меден емайлиран проводник. Затова ви давам стойността на индуктивността на бобините, при която се постига настройката им на избраната междинна честота.


Фиг.3

    В тази схема няма особености при изпълнението на АМ детектора. Тя е класическа, нищо ново и може да се срещне в много руски, западноевропейски, японски и български радиоприемници. Но работи стабилно. Усилването е разпределено между двете транзисторни стъпала приблизително по 50÷60 пъти по напрежение за всяко едно или с общо усилване 2500÷3500 пъти. Недостатъкът на тази схема се крие в по-големите изкривявания при ниски сигнали на детектиране – нещо като дращене или гъгнене, но надали някой ще прави измервания върху тях, а на слух са трудно забележими. Това обаче лесно се преодолява чрез подаване на преднапрежение на детекторния диод около 0.3÷0.5 V. Именно такова е моето схемно решение, което ме задоволява както откъм достатъчно усилване, малък собствен шум и малки изкривявания. Но аз не прилагам такова напрежение чрез делител, както е в оригиналната схема на междинночестотен усилвател, споменат по-горе, а използвам емитерното напрежение на първия транзистор, което е от посочения порядък. Тук е мястото да отбележа, че основното предимство в моята схема е промяната на емитерното напрежение в зависимост от силата на входния сигнал – тоест при силни сигнали то е почти нула, а при слаби сигнали се повишава до посочената горе стойност. Друго предимство е намаляване на броя на използваните елементи поне с три. За ценеров диод, чието предназначение е да стабилизира работните точки на двата транзистора, съм използвал диод със напрежение на стабилизация 2V при ток на стабилизация около 3÷5mA, като в единия от вариантите съм използвал комбинация от един Si диод и един опорен източник upD200, а в друг съответно три броя последователно свързани силициеви диоди. И в трите случая се получава стабилизирано напрежение около 2-2.2 V, което е напълно удовлетворително предвид на факта, че моята схема се захранва от компенсационния стабилизатор на 5V на честотния преобразовател. Това позволява запазване на работната точка на стъпалата при голяма промяна на захранващото напрежение 4÷10 V.

    Сега ви представям самата схема фиг.4 и ще видите, че практическите промени са толкова малки, незабележими, че може да се използва една и съща конфигурация на печатната платка, както всъщност съм направил и аз.


Фиг.4

    Подобен е начина за намаляване на динамичните изкривявания в оригиналната схема на ВЕФ, като все пак трябва да забележим, че в оригинала се използват германиеви транзистори. В предлаганата от мене схема, с цел намаляване броя на използваните елементи, аз съм приложил това напрежение от емитера на първия транзистор, променил съм емитерния резистор с цел напрежението да се доближи до оригинала - между 0.3÷0.5V.

    В колекторната верига и на двата транзистора съм предвидил развързване по висока честота, за да се намали възможността от самовъзбуждане поради големия коефициент на усилване на този МЧУ, а именно 2500-3500 пъти по напрежение. По същата причина съм предвидил възможността последователно на колектора на втория транзистор да се включи резистор от 100-220Ω, чиято цел е да защити последното стъпало от самовъзбуждане.

    На печатната платка връзката между емитера на Т1 и "студения" край на диода не е направена с цел да могат да се реализират двете схеми на детектора. За целта съм използвал мостче с проводник. Тук искам да отбележа, че прилагането на допълнително преднапрежение на детектора може да стане и по други начини освен описаните до тук. Споменах, че това преднапрежение, което е около 0.3÷0.5V може да се получи като се направи делител към стабилизаторния диод 2V или направо към емитера на първия транзистор. Но също така, това е възможно чрез подходящ делител в емитера и на втория транзистор, както е видно на следващите схеми по-долу.

    Всъщност най-трудната част в изработката на един радиоприемник е навиването на бобините и избора на подходяща индуктивност. За да намаля зависимостта от тази неприятна дейност реших последователно да елиминирам тези трудоемки елементи от схемите на междинночестотните усливатели. Много е важно да се знае, че общия коефициент на усилване намалява и то драстично. Ако със схемите от фиг.3 и фиг.4 честотния преобразовател не изисква предварителен високочестотен усилвател, то за схемите по-долу може би ще ви се наложи да го монтирате и подберете подходящия за него коефициент на усилване.


Фиг.5

    На схемата от фиг.5 първото стъпало е апериодично. Премахнат е ВЧ трансформатора. Естествено общото усилване е по-малко и вместо 2500÷3500 пъти като на разгледаните по-горе схеми на междинночестотни усилватели, тук вече то е под 2500 пъти. Разбира се за тази схема все още не се налага използването на ВЧУ в честотния преобразовател. Аналогична схема със същите параметри е показана на фиг.6. Разликата в двете схеми е в начина на добавянето на преднапрежение към детекторния диод. Останалите данни са същите.


Фиг.6

    Следвайки подетата линия на намаляване на броя на междинночестотните трансформатори, постепенно стигнахме и до следващата схема ма МЧУ, при която те са напълно елиминирани.

Схемата от фиг.7 принципно е изградена от две усилвателни стъпала – първото е апериодично, което вече ви е известно, а второто е съставен транзистор. И двете стъпала използват един и същи тип транзистор с цел унификация. Бих искал да отбележа, че принципната схема е взаимствана от руския радиоприемник "Селга", като е премахнат детекторния междинночестотен трансформатор. При тази схема, усилването вече е доста по-малко, което поставя задължителното условие в честотния преобразовател да се включи високочестотен усилвател и на него да се търсят най-добрите режими за получаване на максимално усилване. Но на тези които не мислят да използват обхвата на Дълги вълни, няма да им се наложи. Тоест при вече описания честотен преобразовател, без ВЧУ и с този апериодичен МЧУ, се получава много добро приемане в обхватите на СВ и КВ.

    Тук искам да акцентирам, че за диоден детектор се използва двойка диоди, двуполупериодно детектиране, с което се увеличава коефициента на детектиране и съответно нивото на нискочестотния детектиран сигнал. Диодите са германиеви, като аз съм използвал руски Д9. Разбира се, увеличава се и дълбочината на обратната връзка на автоматичното регулиране на усилването. Тук съм направил някои промени в детекторната част, като към диода D7 съм добавил филтрираща верига, която в оргиналната схема отсъства. Целта ми е да стабилизирам и предпазя детектора от свистове и самовъзбуждане. Всъщност включването на R52 към началото или края на на резистора от високочестотния филтър не е от особено значение, тъй като веригата на АРУ се филтрира с електролитния кондензатор C57. Кондензаторът C47 трябва да се подбере ако се получи самовъзбуждане, като аз съм поставил 3.3nF.


Фиг.7

    Както ще забележите от приложените снимки, всички описани междинно-честотни усилватели са реализирани само върху една и съща конфигурация на печатна платка с цел унификация и с минимални разходи. За всички е използван един и същи пиезокерамичен филтър ПФ1П2 за 465kHz от руски радиоприемници "Сокол", "Геолог", "Меридиан" и др. Също така към всека схема е предвидена верига за съгласуване на входния импеданс с изходящия на пиезокерамическия филтър, който е 600Ω.

Архив печатни платки [zip,pdf][730kb]


Използвана литература във всички публикувани части на тази тема:

1. Бытовая радиоприёмная и звукозаписывающая аппаратура, 1994, Алексеев
2. Елементы схем бытовой радиоапаратуры,1995, Нефредов
3. Переносные радиоприемники и магнитолы, 1996, Белов
4. Бытовая радиоприёмная и звукозаписывающая аппаратура, 1991, Алексеев
5. Радиоприемни устройства, Ръководство ТУ, 1991, стр. 18
6. Справочник радиолюбителя – конструктора
7. Радио и телевизия за самостоятелни занимания, стр. 221
8. Справочник по аналогови интегрални схеми, Шнайдер
9. Транзисторни радиоприемници, 1976
10. Принципни схеми на Меридиан, Селга, Геолог, ВЕФ–Сигма, Селена, Елица
11. http://www.kn34pc.com/ Всевълнов приемник, Юли Генадиев

Валери Терзиев
12 април 2012 година