Радиостанция с ЧМ на 27 МГц
Трансиверы и узлы 00:00 / 01.06.2008 6 376
Современная элементная база позволяет создавать устройства с отличными техническими данными и при этом - минимальными размерами и низким энергопотреблением. Конечно, для сельского радиолюбителя достать буржуйские микросхемы практически не реально, хоть стоят они не дорого (до 40 руб. за 1 шт.), однако, это отнюдь не означает, что разработку в эту сторону следует прекратить. Вашему вниманию предлагается вариант поративной радиостанции, очень похожий на "Колибри" с некоторыми доработками. Увеличена выходная мощность, несколько иначе подключены транзисторы микросхемы передатчика, увеличена чувствительность СПШ.
Параметры радиостанции :
Чувствительность приемника 0,5 мкВ
Мощность передатчика 3 Вт
Дальность связи (поле) 6 км
Дальность связи (город) 2 км
Вид модуляции ЧМ
Девиация 3 кГц
На Рис. 1 представлена схема радиостанци. При передаче сигнал с микрофона ВМ1 поступает на каскады микросхемы-передатчика DA1. Там происходит его усиление, ограничение, генерация ВЧ, модуляция. В состав микросхемы так же входят 2 транзистора, способные работать на частотах вплоть до 200 МГц (по паспорту - до 500 МГц). Сигнал с усилителя ВЧ (выв. 14) подается на базу первого транзистора (выв.13) через резонансный контур L3С2, где выделяется основной сигнал передатчика (или гармоника кварца, если используется кварц с удвоением, утроением, и т.д.). В коллекторе (выв. 11) установлен резонансный контур L4C12, настроенный на частоту передачи. С катушки связи L4 через разделительный конденсатор С10 сигнал подается на линейку транзисторов Т1Т2 и через двойной П-контур - в антенну.
При приеме сигнал с антенны через емкость С27 подается на катушку связи L12. Теперь, второй транзистор микросхемы DА1 выполняет роль резонансного УВЧ приемника. Использование в качестве УВЧ биполярного танзистора, конечно, нельзя считать оптимальным решением. Лучше было-бы применить полевой (например, КП307, КП350). Однако моей целью былосоздание конструкции с наименьшим количеством деталей, габаритными размерами и ценой. Те из Вас, кто не согласен с таким решением - нет проблем! Используйте второй транзистор МС2833 в передатчике, а в качестве УВЧ-полевой транзистор.
Далее принятый сигнал подается на многофункциональную микросхему DА3, где происходит полное преобразование ВЧ ЧМ сигнала в НЧ с регулировкой системы СПШ и через резистор регулировки громкости R15 - поступает на микросхему-УНЧ DА2. Переключатель S2 выключает режим "Дежурный" в тех случаях, когда сигнал передатчика еле прослушивается. Транзисторы Т3 и Т4 используются как усилитель СПШ. При появлении сигнала передатчика уровень шумов значительно уменьшается и транзисторы переключают микросхему DA3 в рабочее состояние. Все остальное время микросхема находится в состоянии "выключено". Это позволяет значительно снизить потребление энергии при дежурном приеме.
При замыкании контактов S2 происходит смещение рабочей точки транзистора Т3, что приводит к выключению системы и позволяет прослушивать слабые сигналы при плохих условиях приема. Для настройки порога срабатывания СПШ необходимо вместо R22 впаять временно переменный резистор сопротивлением 27К. Резистор R23 ставят в среднее положение и, вращая ротор временного резистора, находят такое положение, при котором происходит переключение при отсутствии сигнала передатчика. Затем, измерив его сопротивление, впаивают постоянный резистор.
Дальейшей доработкой стало изменение номиналов резисторов в усилителе передатчика R5 и R7 - по 1К каждый и добавление резисторов R27-33К и R28-47К. Поскольку в этом случае усиление происходит в классе А, хотя ток в коллекторах транзисторов и увеличивается, но при этом происходит заметное усиление отдаваемого в антенну сигнала, что в свою очередь увелививает дальность связи.
Питание микросхем осуществляется с помощью стабилизаторов 78L06, поэтому работоспособность радиостанции сохраняется до уменьшения напряжения питания до 6...7В. Можно применить и стабилизаторы 78L05, но смысла в этом нет, т.к. Выходные транзисторы передатчика при таких уровнях питающего напряжения работают в пустую, связи на должное расстояние не будет. Одним из недостатков данной конструкции можно считать необходимость подбора кварцев приемника и передатчика с разницей ПЧ (обычно 465 кГц, но можно и 455 кГц). Однако, это дает выигрыш в размерах устройства в целом и стабильности частоты.
Настройку радиостанции может производить и новичок. Однако, следует отметить, что паять радиостанцию следует по мере необходимости. Именно те каскады, которые участвуют в налаживании, а не целиком. Это позволит избежать многих проблем в настройке. Сначала проверяется работа приемника, а затем - передатчика. Порядок сборки и настройки:
1. Приемник:
а) Микросхема УНЧ DA2 и ее навеска до резистора громкости;
б) Микросхема приемника DA3 и ее навеска до УВЧ; СПШ выключить замыканием S2.
в) Настройка контура ПЧ;
2. Передатчик:
а) Микросхема передатчика DA1 и ее навеска до транзистора Т1;
б) Настройка контуров L2C3 и L3C8 в резонанс (можно разнести на расстояние
3-5 м приемник и передатчик и подстроить контур ПЧ)
в) Линейка транзисторов передатчика Т1 и Т2, П-контур.
Помните, что эту настройку необходио производить либо с готовой антннной, либо с ее аналогом! Сначала настраиваем контур L5C11, а затем - П-контур. В итоге, подстраиваем все контура передатчика (если это необходимо) до достижения максимальных показателей используемого прибора и настраиваем контура УВЧ приемника L11C26 и L14C28 в резонанс. Теперь, можно отрегулировать СПШ переменным резистором R23 по принятому сигналу передатчика.
Теперь, более подробно. В обоих режимах необходимо будет настроить в резонанс контура ВЧ, изменением индуктивности L1 установить рабочую частоту (по приемнику). Резистором R9 регулируют усиление микрофонного усилителя. Чем больше сопротивление R9 - тем больше усиление. При приеме - настроить контур ПЧ по принятому сигналу (или, предварительно, на максимальный уровень шумов с выключенной системой ПШ и окончательно по принятому сигналу). А затем - контура входного УВЧ. Наконец, настраивают П-контур по максимуму тока в антенне в режиме передачи. Настройку производить лучше нерезонансным волномером по максимуму отклонения стрелки прибора. Антенну можно применить как телескопическую, так и витую. Тут все зависит от Вашего вкуса. Однако помните - без антенны или при ее некачественном соединении можно повредить выходной транзистор, поэтому к ее монтажу отнеситесь со всей ответственностью.
Дроссели L6,L9,L10 - стандартные Д-0,1 индуктивностью 110 мкГн. Катушка контура ПЧ намотана на сердечнике СБ-12. Настройка производится вращением сердечника. Бескаркасные катушки L7,L8 П-контура настраиваются растяжением или сжатием витков. Данные катушек индуктивности:
Если Вы не смогли найти микросхему MC34119P - не отчаивайтесь. Функцию бесшумной настройки можно построить на другой широко распространенной микросхеме LM386, не имеющей входа "ON/OFF", или просто на транзисторах по любой известной схеме. Пример использования в качестве УНЧ приемника LM386 показан на Рис. 2. При этом транзистор Т4 и резистор R20 не впаиваются, а точки А, В и С, показанные на Рис. 1, соединяются между собой соответственно.
Внимание! Рисунки печатных плат отображены "зеркально" - специально для "принтерного" способа изготовления. Размеры: плата передатчика и УВЧ приемника 60 х 67,5 мм, а приемника 57,5 х 35 мм. Качество при этом способе изготовления плат получается довольно хорошее. При аккуратном соблюдении нижеперечисленных пунктов, точность будет зависеть от подготовки поверхности текстолита, иначе, при отслоении бумаги отойдет и тонер. Итак:
1. В графическом редакторе или в Microsoft Word подбираем размер рисунка до указанного. Печатаем его с максимальным расходом тонера на лазерном принтере на бумаге от любого плаката. Печатать необходимо на обратной (белой) стороне. Бумага должна иметь глянцевый отблеск. На обычной бумаге печатать не стоит. Руками готовый рисунок трогать нельзя - остануться жирные пятна и тонер не прилипнет к фольге.
2. Вырезаем с бордюром в 2 см напечатанный рисунок. Накладываем наше произведение на обработанный мелкой шкуркой текстолит, вырезанный на 7...10 мм больше необходимого со всех сторон (руками не трогать, иначе тонер не прилипнет к фольге!!!) так, что бы тонер был со стороны фольги и обворачиваем бумагу. Кладем все это на твердую поверхность и проглаживаем утюгом в течении 1мин. Время можно подобрать экспериментально. Потом даем текстолиту немного остыть и кидаем в теплую, но не горячую, воду. Через 20 мин. Бумагу аккуратно скатываем в комочки. Процесс производят до момента, когда фольга не будет покрыта бумагой. Даже если это не везде получается - ни чего страшного. Кислота (или то, чем вы травите) сделает свое дело.
3. Бросаем платку в травитель. Травим. Промываем. Обрезаем по требуемым размерам.
А.Огурцов
RX3QRD
Параметры радиостанции :
Чувствительность приемника 0,5 мкВ
Мощность передатчика 3 Вт
Дальность связи (поле) 6 км
Дальность связи (город) 2 км
Вид модуляции ЧМ
Девиация 3 кГц
На Рис. 1 представлена схема радиостанци. При передаче сигнал с микрофона ВМ1 поступает на каскады микросхемы-передатчика DA1. Там происходит его усиление, ограничение, генерация ВЧ, модуляция. В состав микросхемы так же входят 2 транзистора, способные работать на частотах вплоть до 200 МГц (по паспорту - до 500 МГц). Сигнал с усилителя ВЧ (выв. 14) подается на базу первого транзистора (выв.13) через резонансный контур L3С2, где выделяется основной сигнал передатчика (или гармоника кварца, если используется кварц с удвоением, утроением, и т.д.). В коллекторе (выв. 11) установлен резонансный контур L4C12, настроенный на частоту передачи. С катушки связи L4 через разделительный конденсатор С10 сигнал подается на линейку транзисторов Т1Т2 и через двойной П-контур - в антенну.
При приеме сигнал с антенны через емкость С27 подается на катушку связи L12. Теперь, второй транзистор микросхемы DА1 выполняет роль резонансного УВЧ приемника. Использование в качестве УВЧ биполярного танзистора, конечно, нельзя считать оптимальным решением. Лучше было-бы применить полевой (например, КП307, КП350). Однако моей целью былосоздание конструкции с наименьшим количеством деталей, габаритными размерами и ценой. Те из Вас, кто не согласен с таким решением - нет проблем! Используйте второй транзистор МС2833 в передатчике, а в качестве УВЧ-полевой транзистор.
Далее принятый сигнал подается на многофункциональную микросхему DА3, где происходит полное преобразование ВЧ ЧМ сигнала в НЧ с регулировкой системы СПШ и через резистор регулировки громкости R15 - поступает на микросхему-УНЧ DА2. Переключатель S2 выключает режим "Дежурный" в тех случаях, когда сигнал передатчика еле прослушивается. Транзисторы Т3 и Т4 используются как усилитель СПШ. При появлении сигнала передатчика уровень шумов значительно уменьшается и транзисторы переключают микросхему DA3 в рабочее состояние. Все остальное время микросхема находится в состоянии "выключено". Это позволяет значительно снизить потребление энергии при дежурном приеме.
При замыкании контактов S2 происходит смещение рабочей точки транзистора Т3, что приводит к выключению системы и позволяет прослушивать слабые сигналы при плохих условиях приема. Для настройки порога срабатывания СПШ необходимо вместо R22 впаять временно переменный резистор сопротивлением 27К. Резистор R23 ставят в среднее положение и, вращая ротор временного резистора, находят такое положение, при котором происходит переключение при отсутствии сигнала передатчика. Затем, измерив его сопротивление, впаивают постоянный резистор.
Дальейшей доработкой стало изменение номиналов резисторов в усилителе передатчика R5 и R7 - по 1К каждый и добавление резисторов R27-33К и R28-47К. Поскольку в этом случае усиление происходит в классе А, хотя ток в коллекторах транзисторов и увеличивается, но при этом происходит заметное усиление отдаваемого в антенну сигнала, что в свою очередь увелививает дальность связи.
Питание микросхем осуществляется с помощью стабилизаторов 78L06, поэтому работоспособность радиостанции сохраняется до уменьшения напряжения питания до 6...7В. Можно применить и стабилизаторы 78L05, но смысла в этом нет, т.к. Выходные транзисторы передатчика при таких уровнях питающего напряжения работают в пустую, связи на должное расстояние не будет. Одним из недостатков данной конструкции можно считать необходимость подбора кварцев приемника и передатчика с разницей ПЧ (обычно 465 кГц, но можно и 455 кГц). Однако, это дает выигрыш в размерах устройства в целом и стабильности частоты.
Настройку радиостанции может производить и новичок. Однако, следует отметить, что паять радиостанцию следует по мере необходимости. Именно те каскады, которые участвуют в налаживании, а не целиком. Это позволит избежать многих проблем в настройке. Сначала проверяется работа приемника, а затем - передатчика. Порядок сборки и настройки:
1. Приемник:
а) Микросхема УНЧ DA2 и ее навеска до резистора громкости;
б) Микросхема приемника DA3 и ее навеска до УВЧ; СПШ выключить замыканием S2.
в) Настройка контура ПЧ;
2. Передатчик:
а) Микросхема передатчика DA1 и ее навеска до транзистора Т1;
б) Настройка контуров L2C3 и L3C8 в резонанс (можно разнести на расстояние
3-5 м приемник и передатчик и подстроить контур ПЧ)
в) Линейка транзисторов передатчика Т1 и Т2, П-контур.
Помните, что эту настройку необходио производить либо с готовой антннной, либо с ее аналогом! Сначала настраиваем контур L5C11, а затем - П-контур. В итоге, подстраиваем все контура передатчика (если это необходимо) до достижения максимальных показателей используемого прибора и настраиваем контура УВЧ приемника L11C26 и L14C28 в резонанс. Теперь, можно отрегулировать СПШ переменным резистором R23 по принятому сигналу передатчика.
Теперь, более подробно. В обоих режимах необходимо будет настроить в резонанс контура ВЧ, изменением индуктивности L1 установить рабочую частоту (по приемнику). Резистором R9 регулируют усиление микрофонного усилителя. Чем больше сопротивление R9 - тем больше усиление. При приеме - настроить контур ПЧ по принятому сигналу (или, предварительно, на максимальный уровень шумов с выключенной системой ПШ и окончательно по принятому сигналу). А затем - контура входного УВЧ. Наконец, настраивают П-контур по максимуму тока в антенне в режиме передачи. Настройку производить лучше нерезонансным волномером по максимуму отклонения стрелки прибора. Антенну можно применить как телескопическую, так и витую. Тут все зависит от Вашего вкуса. Однако помните - без антенны или при ее некачественном соединении можно повредить выходной транзистор, поэтому к ее монтажу отнеситесь со всей ответственностью.
Дроссели L6,L9,L10 - стандартные Д-0,1 индуктивностью 110 мкГн. Катушка контура ПЧ намотана на сердечнике СБ-12. Настройка производится вращением сердечника. Бескаркасные катушки L7,L8 П-контура настраиваются растяжением или сжатием витков. Данные катушек индуктивности:
п.п. Каркас, мм Сердечник число вит. диам.провода, мм
L1 5 от СБ-12 15 0,3
L2,L3,L5,
L11,L14 7 0,5
L4 поверх L3 3,75
L12 поверх L11
L13 поверх L14
L7,L8 5,5 8 0,8
L6,L9 Д-0,1
L15 СБ-12 4мм 80 0,1
L1 5 от СБ-12 15 0,3
L2,L3,L5,
L11,L14 7 0,5
L4 поверх L3 3,75
L12 поверх L11
L13 поверх L14
L7,L8 5,5 8 0,8
L6,L9 Д-0,1
L15 СБ-12 4мм 80 0,1
Если Вы не смогли найти микросхему MC34119P - не отчаивайтесь. Функцию бесшумной настройки можно построить на другой широко распространенной микросхеме LM386, не имеющей входа "ON/OFF", или просто на транзисторах по любой известной схеме. Пример использования в качестве УНЧ приемника LM386 показан на Рис. 2. При этом транзистор Т4 и резистор R20 не впаиваются, а точки А, В и С, показанные на Рис. 1, соединяются между собой соответственно.
Внимание! Рисунки печатных плат отображены "зеркально" - специально для "принтерного" способа изготовления. Размеры: плата передатчика и УВЧ приемника 60 х 67,5 мм, а приемника 57,5 х 35 мм. Качество при этом способе изготовления плат получается довольно хорошее. При аккуратном соблюдении нижеперечисленных пунктов, точность будет зависеть от подготовки поверхности текстолита, иначе, при отслоении бумаги отойдет и тонер. Итак:
1. В графическом редакторе или в Microsoft Word подбираем размер рисунка до указанного. Печатаем его с максимальным расходом тонера на лазерном принтере на бумаге от любого плаката. Печатать необходимо на обратной (белой) стороне. Бумага должна иметь глянцевый отблеск. На обычной бумаге печатать не стоит. Руками готовый рисунок трогать нельзя - остануться жирные пятна и тонер не прилипнет к фольге.
2. Вырезаем с бордюром в 2 см напечатанный рисунок. Накладываем наше произведение на обработанный мелкой шкуркой текстолит, вырезанный на 7...10 мм больше необходимого со всех сторон (руками не трогать, иначе тонер не прилипнет к фольге!!!) так, что бы тонер был со стороны фольги и обворачиваем бумагу. Кладем все это на твердую поверхность и проглаживаем утюгом в течении 1мин. Время можно подобрать экспериментально. Потом даем текстолиту немного остыть и кидаем в теплую, но не горячую, воду. Через 20 мин. Бумагу аккуратно скатываем в комочки. Процесс производят до момента, когда фольга не будет покрыта бумагой. Даже если это не везде получается - ни чего страшного. Кислота (или то, чем вы травите) сделает свое дело.
3. Бросаем платку в травитель. Травим. Промываем. Обрезаем по требуемым размерам.
А.Огурцов
RX3QRD