AM, CW и SSB детектор на микросхеме
Радиоприем 15:38 / 05.01.2009 7 092
Наряду с телеграфом и однополосной модуляцией, популярной остается и амплитудная модуляция, особенно у начинающих радиолюбителей на диапазоне 160 м. Поэтому создание простого комбинированного детектора - весьма актуальная задача. Ниже описан простой AM, CW, SSB детектор, собранный всего на одной цифровой микросхеме (рис. 1). В нем использованы два логических элемента 2И-НЕ. Элемент DD1.1. - линейный управляемый (стробируемый) усилитель ПЧ. Работу этого усилителя поясняет рис. 2, на котором изображена упрощенная принципиальная схема двувходового логического элемента 2И-НЕ серии К561.
В режиме "AM" к одному из входов элемента (к выводу 2) приложено напряжение высокого уровня, транзистор VT2 закрыт, a VT4 - открыт. Из-за действия отрицательной ОС через резистор R2 рабочая точка транзисторов VT1 и VT3 выходит на линейный участок вольт-амперной характеристики, иными словами, эти транзисторы работают как усилитель сигнала ПЧ. Для детектирования AM сигналов в цепь отрицательной ОС включают диод, благодаря чему она становится нелинейной и узел превращается в AM детектор для входного напряжения более 5 мВ.
Резистор R2 также способствует уменьшению нелинейных искажений выходного низкочастотного сигнала. Коэффициент передачи детектора - 1...2. Фильтр R4C4R5C5 подавляет напряжение ПЧ на выходе детектора. Из-за наличия диода VD1 в цепи отрицательной ОС входное сопротивление детектора довольно мало (единицы килоом), поэтому для того, чтобы детектор не шунтировал выхода усилителя ПЧ, на входе детектора предусмотрен резистор R1. Этот резистор, кроме того, исключает возможность самовозбуждения детектора, если нагрузка усилителя ПЧ имеет индуктивный характер.
В режиме "CW, SSB" диод исключают из цепи отрицательной ОС элемента DD1.1 переключателем SA1. Одновременно его контакты SA1.1 снимают напряжение логической 1 с нижнего по схеме входа элемента DD1.1 и обоих входов элемента DD1.2. В результате действия обратной связи через резистор R3 и катушку L1 элемент DD1.2 выходит на линейный участок характеристики и начинает вырабатывать колебания на частоте резонанса контура C2L1C3. Резистор R3 также уменьшает влияние выходного сопротивления логического элемента на частоту генерации. Таким образом, элемент DD1.2 работает как телеграфный гетеродин.
На нижний вход элемента DD1.1 будет поступать переменное напряжение, поэтому элемент будет выполнять функции смесителя. Для пояснения принципа его работы в этом режиме следует обратиться снова к рис. 2. Когда на гетеродинном входе элемента будет уровень логической 1, он, как и в режиме "AM", будет работать усилителем. сигнала НЧ с коэффициентом усиления Кmax. Когда же на этом входе уровень сменится на 0, транзистор VT2 будет открыт, VT4 - закрыт, на выходе элемента будет уровень 1, а коэффициент усиления уменьшится до нуля.
Таким образом, коэффициент передачи элемента OD1.1 можно записать в таком виде:
Иначе говоря, элемент работает аналогично ключевому смесителю, коэффициент передачи которого изменяется в такт с частотой гетеродина. Это и позволяет использовать его для детектирования CW и SSB сигналов. Тип детектируемого сигнала SSB (выбор верхней или нижней боковой полосы) устанавливают изменением частоты телеграфного гетеродина подст-роечником катушки L1. Коэфициент передачи детектора в режиме "CW, SSB" равен 0,5...1.
Использование в телеграфном гетеродине LC-контура является причиной сравнительно низкой стабильности генерируемой частоты. Поэтому, если имеется возможность приобрести кварцевый резонатор на требуемую частоту, то телеграфный гетеродин лучше собрать по схеме показанной на рис. 3.
В детекторе можно применить микросхемы К561ЛА К561ЛА8, К561ЛА9 и аналогичные из серий К 176, К564. Конденсаторы - КТ, КЛС, КМ. Диод КД522Б можно заменить на КД503Б, а также на любой из серий Д2, Д9. Катушка L1 использована готовая - от контура ПЧ радиоприемника "Гиала". Ее можно также намотать на каркасе от катушек ПЧ радиоприемника "Кварц" - 63 вика провода ПЭВ-2 0,1...0,12 (для частоты гетеродина окая 500 кГщ для частоты 465 кГц число витков следует увеличить на 10%).
Какого-либо налаживания детектор не требует и при безоошибочном монтаже и исправных деталях начинает работать сразу. Минимальное входное сопротивление детектора - 5. 8 кОм, поэтому его можно подключать к выходу усилителя ПЧ взамен обычного диодного АМ детектора с таким же входным сопротивлением. Входное сопротивление усилителя 3Ч, подключаемого к выходу детектора должно быть не менее 40.. 60 кОм. Потребляемый детектором ток не превышает 2-2,5 мА.
Разумеется, этот детектор можно использовать для детектирования только CW и SSB сигналов. В этом случае становятся лишними диод VD1, переключатель SA1 м резистор R1. Входное сопротивление детектора увеличится до нескольких десятков килоом, что позволят подключать его к выходу практически любого усилителя ПЧ. Напряжение сигнала ПЧ на входе детектора не должно превышать 500...600 мВ, иначе могут появиться искажения, заметные на слух.
И. НЕЧАЕВ г. Курск
Радио 5/90
Puc.1
В режиме "AM" к одному из входов элемента (к выводу 2) приложено напряжение высокого уровня, транзистор VT2 закрыт, a VT4 - открыт. Из-за действия отрицательной ОС через резистор R2 рабочая точка транзисторов VT1 и VT3 выходит на линейный участок вольт-амперной характеристики, иными словами, эти транзисторы работают как усилитель сигнала ПЧ. Для детектирования AM сигналов в цепь отрицательной ОС включают диод, благодаря чему она становится нелинейной и узел превращается в AM детектор для входного напряжения более 5 мВ.
Puc.2
Резистор R2 также способствует уменьшению нелинейных искажений выходного низкочастотного сигнала. Коэффициент передачи детектора - 1...2. Фильтр R4C4R5C5 подавляет напряжение ПЧ на выходе детектора. Из-за наличия диода VD1 в цепи отрицательной ОС входное сопротивление детектора довольно мало (единицы килоом), поэтому для того, чтобы детектор не шунтировал выхода усилителя ПЧ, на входе детектора предусмотрен резистор R1. Этот резистор, кроме того, исключает возможность самовозбуждения детектора, если нагрузка усилителя ПЧ имеет индуктивный характер.
В режиме "CW, SSB" диод исключают из цепи отрицательной ОС элемента DD1.1 переключателем SA1. Одновременно его контакты SA1.1 снимают напряжение логической 1 с нижнего по схеме входа элемента DD1.1 и обоих входов элемента DD1.2. В результате действия обратной связи через резистор R3 и катушку L1 элемент DD1.2 выходит на линейный участок характеристики и начинает вырабатывать колебания на частоте резонанса контура C2L1C3. Резистор R3 также уменьшает влияние выходного сопротивления логического элемента на частоту генерации. Таким образом, элемент DD1.2 работает как телеграфный гетеродин.
На нижний вход элемента DD1.1 будет поступать переменное напряжение, поэтому элемент будет выполнять функции смесителя. Для пояснения принципа его работы в этом режиме следует обратиться снова к рис. 2. Когда на гетеродинном входе элемента будет уровень логической 1, он, как и в режиме "AM", будет работать усилителем. сигнала НЧ с коэффициентом усиления Кmax. Когда же на этом входе уровень сменится на 0, транзистор VT2 будет открыт, VT4 - закрыт, на выходе элемента будет уровень 1, а коэффициент усиления уменьшится до нуля.
Таким образом, коэффициент передачи элемента OD1.1 можно записать в таком виде:
Иначе говоря, элемент работает аналогично ключевому смесителю, коэффициент передачи которого изменяется в такт с частотой гетеродина. Это и позволяет использовать его для детектирования CW и SSB сигналов. Тип детектируемого сигнала SSB (выбор верхней или нижней боковой полосы) устанавливают изменением частоты телеграфного гетеродина подст-роечником катушки L1. Коэфициент передачи детектора в режиме "CW, SSB" равен 0,5...1.
Использование в телеграфном гетеродине LC-контура является причиной сравнительно низкой стабильности генерируемой частоты. Поэтому, если имеется возможность приобрести кварцевый резонатор на требуемую частоту, то телеграфный гетеродин лучше собрать по схеме показанной на рис. 3.
Puc.3
В детекторе можно применить микросхемы К561ЛА К561ЛА8, К561ЛА9 и аналогичные из серий К 176, К564. Конденсаторы - КТ, КЛС, КМ. Диод КД522Б можно заменить на КД503Б, а также на любой из серий Д2, Д9. Катушка L1 использована готовая - от контура ПЧ радиоприемника "Гиала". Ее можно также намотать на каркасе от катушек ПЧ радиоприемника "Кварц" - 63 вика провода ПЭВ-2 0,1...0,12 (для частоты гетеродина окая 500 кГщ для частоты 465 кГц число витков следует увеличить на 10%).
Какого-либо налаживания детектор не требует и при безоошибочном монтаже и исправных деталях начинает работать сразу. Минимальное входное сопротивление детектора - 5. 8 кОм, поэтому его можно подключать к выходу усилителя ПЧ взамен обычного диодного АМ детектора с таким же входным сопротивлением. Входное сопротивление усилителя 3Ч, подключаемого к выходу детектора должно быть не менее 40.. 60 кОм. Потребляемый детектором ток не превышает 2-2,5 мА.
Разумеется, этот детектор можно использовать для детектирования только CW и SSB сигналов. В этом случае становятся лишними диод VD1, переключатель SA1 м резистор R1. Входное сопротивление детектора увеличится до нескольких десятков килоом, что позволят подключать его к выходу практически любого усилителя ПЧ. Напряжение сигнала ПЧ на входе детектора не должно превышать 500...600 мВ, иначе могут появиться искажения, заметные на слух.
И. НЕЧАЕВ г. Курск
Радио 5/90