Радиоприёмник RX-83

Аннотация:
Данный радиоприёмник был разработан Я. С. Лаповком для радиолюбителей, как основной радиоприёмник на радиостанции. В основу схемы этого радиоприёмника, легла схема публиковавшегося в №4 за 1978 год журнала "Радио" статья Я. С. Лаповка, под названием "Базовый приёмник КВ радиостанции". Позже этот радиоприёмник с изменениями в принципиальной схеме, был выпущен небольшим тиражом под названием "ДеЛьфин". Радиоприёмник "RX-83", описанный в этой статье с которым я хочу Вас ознакомить, в своё время так и не вышел в массовое производство.

Основные характеристики приёмника

Диапазоны частот:

Радиолюбительский 10 м – 28…30 МГц (ширина этого диапазона обеспечивает использование приемника для работы в диапазоне - 144…146 МГц).
Радиолюбительский 12 м – 24,89…24,99 МГц;
Радиолюбительский 15 м - 21…21,45 МГц;
Радиолюбительский 17 м - 18,68…18,168 МГц;
Радиолюбительский 20 м - 14…14,35 МГц;
Радиовещательный 25 м – 11,7…11,85 МГц;
Радиолюбительский 30 м и (частично) радиовещательный 31 м - 9,58…10,15 МГц;
Радиолюбительский 40 м и радиовещательный 41 м – 7…7,3 МГц;
Радиовещательный 49 м - 6…6,2 МГц;
Радиолюбительский 80 м 3,5…4 МГц;
Радиолюбительский 160 м – 1,8…1,90 МГц.

Виды работы AM, CW, SSB (верхняя боковая полоса в диапазонах 10, 15, 20 м, и нижняя в диапазонах 40, 80, 160 м.
Полоса пропускания при АМ - 7,8 кГц, при CW и SSB 3 кГц (предусмотрено дополнительное сужение полосы пропускания по НЧ).
Чувствительность приемника (по входу внешней антенны) при АМ - 3 мкВ, при CW и SSB - 0,5 мкВ.
Динамический диапазон (по «Забитию») – 90 дБ.
Диапазон "расстройки" приемника (в зависимости от включенного диапазона) - +2…17 кГц.
Напряжения на выходах ГПД и второго гетеродина - не менее 1 В.

Описание работы приёмника

Рис. 1. Внешний вид радиоприёмника

Функциональная схема приёмника приведена на рис. 2.

Рис. 2. Функциональная схема радиоприёмника

Сигнал от внешней антенны (разъем x1) через переключатель S1, с помощью которого этот сигнал может быть ослаблен на 20 дБ, поступает на узел 1 - входные контура приемника. К "Горячему" концу входного контура подключена выдвижная телескопическая антенна «АНТ», предназначенная для приема радиовещательных и хорошо слышимых любительских радиостанций.

В узел 6 входят УВЧ, первый преобразователь частоты (ГПД- и смеситель), фильтр 1-й ПЧ (5,5 МГц) и смеситель второго преобразователя частоты.
Нагрузкой УВЧ служат контура, входящие в узел 2.
«Расстройкой» ГПД управляет потенциометр P1, который переключателем S3 может быть переключен на "внешнее" (от трансиверной приставки) управление (Х2).
На разъем ХЗ выведен сигнал первой ПЧ приёмника для подачи его на внешний панорамный индикатор [I].
L1 - высокостабильная катушка, а узел 4 - высокочастотные конденсаторы, определяющие частоту ГПД.

В узел 3 входят контура, выделяющие выходной сигнал ГПД. Контура УВЧ, выхода ГПД и контур, определяющий частоту ГПД, перестраиваются счетверенным блоком конденсаторов переменной емкости С2.
Сигнал 2-й ПЧ (500 кГц) проходит узел 8, в который входят переключаемые от S6 электромеханические фильтры и поступает на узел 9 - УПЧ, детектор и АРУ. Предусмотрено и внешнее управление усилением приемника через Х2.

Узел 10 - УНЧ, полоса пропускания которого может быть сужена до 1…2 кГц с помощью S4.
Нагрузкой УНЧ служат головные телефоны (Х6) и подключаемый через S5 встроенный динамический громкоговоритель.

В узел 7 входят гетеродин второго преобразователя частоты, он же опорный генератор цифровой шкалы с кварцевой стабилизацией частоты (5 МГц), формирователь частоты третьего гетеродина (500 кГц) и цифровая шкала. Из этого узла выводятся на разъем Х4 (через эмиттерный повторитель на транзисторе V3) сигнал ГПД и на разъем Х5 сигнал второго гетеродина.
Питание приемника осуществляется стабилизированными напряжениями +12 и +5 В от узла 5. Регулирующие транзисторы стабилизаторов – V1 и V2.

Рис. 3. Принципиальная схема радиоприёмника

Узлы приемника

Узел 1: Для каждого диапазона радиоприёмника используются отдельные контурные катушки и катушки связи. Резисторы 1R1, 1R2, 1R3 входят в состав входного аттенюатора.

Рис. 4. Узел 1 радиоприёмника

Все катушки узла 1 (как и катушки узлов 2 и 3) намотаны на пластмассовых каркасах диаметром 9 мм с подстроечными сердечниками СЦР1. Все катушки выполнены проводом ПЭШО, намотка виток к витку (можно использовать и просто эмалированный провод, с прокладкой между витками шелковой нитки).

Катушки связи намотаны вплотную к заземленному концу "своей" контурной катушки ( 1L2 у 1L1, 1L4 у 1L3 и т.д.). Данные катушек узла 1 приведены в табл. 1.

Таблица 1

Катушка	1L1	1L2	1L3	1L4	1L5	1L6	1L7	1L8	1L9	1L10
Диаметр провода.мм	0,44	0,31	0,44	0,31	0,44	0,31	0,44	0,31	0,44	0,31
Число витков	3	1	3,5	1	4	1,5	5	1,5	6	2

Продолжение таблицы 1

1L11	1L12	1L13	1L14	1L15	1L16	1L17	1L18	1L19	1L20	1L21	1L22
0,44	0,31	0,44	0,31	0,44	0,31	0,44	0,31	0,44	0,31	0,31	0,31
8	2	8	2	10	3	12	3	22	5	50	10

Таблица 2

Катушка	3L1	3L2	3L3	3L4	3L5	3L6	3L7	3L8	3L9
Число витков	6	7	8	9	8	10	6	9	8

Узел 2: Катушки этого узла идентичны контурным катушкам узла 1 (2L1 выполняется по данным 1L1, 2L2 - по данным 1L3 и т.д.).

Рис. 5. Узел 2 радиоприёмника

Узел 3: Над каждым контуром на схеме приведено значение средней частоты выделяемого им сигнала. На диапазонах 10, 12, 15, 17, 30, 40 и 49 м выделяется 2-я гармоника частоты ГПД и используются узкополосные перестраиваемые контура, а на диапазонах 20, 25, 80 и 160 м выделяется 1-я гармоника частоты ГПД и используются широкополосные не перестраиваемые контура.

Рис. 6. Узел 3 радиоприёмника

Общее число контуров этого узла на 2 меньше числа диапазонов приемника - частоты выхода ГПД одинаковы на диапазонах 17 и 40 м (контур с 3L4) и близки на диапазонах 20 и 80 м (контур с 3L7). Данные катушек узла 3 приведены в табл.2. (Все катушки намотаны проводом диаметром 0,44 мм).

Узел 4: Это блок подстроечных конденсаторов, подключаемых к ГПД- радиоприёмника в зависимости от выбранного диапазона. Общее число групп конденсаторов этого узла на 2 меньше числа диапазонов приемника, так как на диапазонах 17, 25 и 40 м - частоты задающего контура ГПД совпадают и определяются одной группой емкостей – 4С13, 4C14 и 4C15.

Рис. 7. Узел 4 радиоприёмника

Все подстроечные конденсаторы этого узла - с воздушным диэлектриком. Постоянные конденсаторы составлены их 2-х параллельно включенных с разными группами ТКЕ и подбираются при настройке.

Узел 5: Блок питания радиоприёмника, состоящий из двух стабилизаторов на напряжение 12 и 5 вольт. Стабилизатор на напряжение 12 вольт используется для питания всех основных узлов радиоприёмника, а стабилизатор на напряжение 5 вольт - для питания узлов цифровой шкалы и обмоток реле узла 8.

Рис. 8. Узел 5 радиоприёмника

Особенностью примененных схем стабилизаторов напряжения является наличие автоматической защиты от выхода из строя регулирующих транзисторов при коротком замыкании выходного напряжения и возможность установки этих мощных транзисторов на общий радиатор без изоляции их от корпуса приемника.

Узел 6: ГПД собран на транзисторе 6V3. "Расстройка" ГПД осуществляется варикапом 6V1.

Рис. 9. Узел 6 радиоприёмника

Питание ГПД и варикапа дополнительно стабилизированы с помощью стабилитрона 6V2. 6V4 - буфер, работающий в режиме простого усиления или удвоения частоты.

Смесители преобразователей частоты собраны на двухзатворных полевых транзисторах - 1-й на 6V5, а 2-й - на 6V6. Фильтр 1-й ПЧ - трех-контурный, Связь между его катушками 6L2-6L3 и 6L3-6L4 - индуктивная и определяется взаимным расположением этих катушек.

УВЧ собран на двухзатворном полевом транзисторе 6V7, защищенным по входу диодами 6V8 и 6V9.

В УВЧ и буфере-удвоителе применены одинаковые стандартные дроссели типа «Д-01» (дроссель на ток до 0,1 А) индуктивностью по 470 мкГн (6L1, 6L5).

Катушки 6L2, 6L3 и 6L4 одинаковые, они выполнены в сердечниках СБ12А и содержат по 16 витков проводом ПЭШО (или ПЭВ2) диаметром 0,44 мм.

Узел 7: Гетеродин на частоту 5 МГц, собран на транзисторе 7V1 и кварцевом резонаторе 7B1. 7L1 служит для точной установки частоты этого генератора (она определяет точность отсчета частоты цифровой шкалой). Диод 7V2 и транзистор 7V3 формируют из синусоидального сигнала на истоке 7V1 прямоугольные импульсы с частотой повторения 5 МГц.

Рис. 10. Узел 7а радиоприёмника

Микросхема 7А1 делит частоту в 10 раз, и на её выходе имеются прямоугольные импульсы, с частотой повторения 500 кГц. Так как эти импульсы используются для формирования сигнала 3-го гетеродина приемника, их модуляция по амплитуде пульсацией питающего напряжения +5В недопустима и запитка 7V3 и 7А1 выполнена от имеющего меньшие пульсации напряжения +12 В через резистор 7R3.

7V4 - буферный каскад, нагрузкой которого служит контур, настроенный на частоту 500 кГц. По приеме AM сигналов питание с этого каскада снимается, и низкое сопротивление канала 7V4 шунтируя контур 7L2 – 7C9 обеспечивает практически полное отсутствие напряжения с частотой 500 кГц на выходе 1.

Катушка 7L1 намотана на пластмассовом каркасе диаметром 5 мм и настраивается сердечником от СБ12А (с резьбой М4). Эта катушка в изготовленном авторами приемнике содержит 60 витков проводом ПЭШО 0,15, намотанных в навал, ширина намотки - 10 мм. В зависимости от применяемого резонатора 7B1, число витков этой катушки может быть нужно будет уменьшить или увеличить, а если генерируемая частота окажется при закорачивании 7L1 ниже 5 МГц, то вместо 7L1 следует включить конденсатор.

7L2 намотана в сердечнике СБ12А и содержит 50 витков проводом ПЭШО 0,15 (настройка этой катушки вполне обеспечивается подбором величины 7С6, так что регулировочный сердечник от нее целесообразно применить в 7L1 ).

Рис. 11. Узел 7b радиоприёмника

Узел 7в радиоприёмника является согласующим узлом, для обеспечения работы цифровой шкалы. Транзистор V3 - эмиттерный повторитель, с которого снимается сигнал ГПД.

Узел 8: Реле РПВ - 2/7, установленные на этой плате, должны срабатывать при напряжении на обмотке не более 2,5 В. Можно использовать и другие реле - на напряжение 5 В при параллельном соединении обмоток, на напряжение 12 В - при запитке S7 напряжением +12 В (в этом случае не потребуется сдвоенный S7).

Рис. 12. Узел 8 радиоприёмника

Размеры платы узла 8 специально выбраны "с запасом", так что при желании на этой плате можно дополнительно установить ЭMФ-500- 9Д-3Н для работы на "обратной" боковой полосе и ЭМФ-500-5Д-0,5В для сужения полосы пропускания при работе телеграфом.

Узел 9: Единственным отличием этого узла от описанного в "Радио №4 1978г" (Базовый приёмник КВ радиостанции), является увеличение емкости конденсатора в цепи истока 9V3 с 20 мкФ до 100 мкФ, что обеспечивает снижение неравномерности усиления в области низких звуковых частот.

Рис. 13. Узел 9 радиоприёмника

Узел 10: УНЧ обеспечивает получение выходной мощности без искажений до 0,5 Вт, так что в приемнике можно применить и более мощный динамический громкоговоритель, чем указанный на схеме (например, 0,5-ГД21, 0,5-ГД37). К каждому из транзисторов 10V4 и 10V5 прикручивается простейший радиатор - квадратная пластина из меди или алюминия, толщиной 0,5…1 мм и площадью 2 см.кв.

Рис. 14. Узел 10 радиоприёмника

Детали и конструкция

Радиоприёмник размещается в корпусе, размером 370х270х145 мм. В нижней части шасси размещаются печатные платы узлов 1, 2, 3 и 4. С обратной стороны (в верхней части шасси) расположены все остальные платы.
Чертежи передней и задней панели радиоприёмника, а так-же размещение печатных плат на шасси радиоприёмника смотрите в предыдущей статье, рисунки 4, 5, 6.

Блок переменных емкостей - от приемника УС-9. В приёмнике можно обойтись и строенным блоком переменных конденсаторов (например, от радиостанции РБМ или любым блоком переменных конденсаторов с большей максимальной емкостью, у которого удалена часть роторных пластин). При этом на диапазонах 20, 25, 80 и 160 м изменения в схему приемника вносить не нужно, а на остальных диапазонах в узле 3 придётся применить двухконтурные полосовые фильтры.

В качестве L1 использована экранированная катушка задающего генератора радиостанции Р-108 ("горячий" конец этой катушки подключен в выводу 3, а отвод - к выводу 5).

При самостоятельном изготовлении L1, необходимо использовать керамический каркас диаметром 18 мм, на котором намотать с натягом 12 витков медным (можно эмалированным) проводом диаметром 0,8…1 мм, длина намотки 36 мм, отвод от 4-го витка (считая от заземленного конца катушки). Экран - алюминиевый или медный, диаметром 40…50 мм.

Переключатель диапазонов - типа ПГК. Для установки 9 секций на 11 положений - ось стандартного переключателя удаляется из фиксатора и используя ее в качестве образца, изготавливается новая ось, общей длиной 260 мм. Остальные переключатели - типа П2К.

Силовой трансформатор T1 намотан на тороидальном витом сердечнике с размерами 70х35х19,5 мм (применены 3 сердечника высотой 6,5 мм каждый).

Первичная обмотка (выводы 1, 2) содержит 2500 витков ПЭВ2-0,29.

1-я вторичная обмотка (выводы 3, 4) содержит 110 витков ПЭВ2-1,0; 2-я вторичная обмотка (выводы 5, 6) содержит 180 витков ПЭВ2-0,49.

В качестве Т1 может быть применен любой другой силовой трансформатор, имеющий вторичные обмотки на 8…10. В при токе 2А и 13…16 В при токе 0,5 А.

Конструкция приемника состоит из передней панели (рис. 14), задней панели (рис. 15), собранного из двух частей - левой и правой шасси. Между углами передней и задней панелей установлены 4 стяжки. Кожух приемника состоит из двух П-образных частей, закрывающих его сверху и снизу и крепящихся 4-мя винтами М3 каждая к шасси. В верхней части кожуха имеется отверстие для телескопической антенны. Размещение деталей на шасси показано на рис. 4, 5, 6, как было указано выше, в предыдущей статье. Отгиб правой части шасси образует сверху экранированный отсек, в котором размещен узел 7. На этом отгибе установлены L1 и проходные конденсаторы, через которые подаются постоянные напряжения на цифровую шкалу и генератор 5 МГц.

Переключатели S4…S7 крепятся над шасси на кронштейне, а переключатель S1 и потенциометры R1, R4 и R7 под шасси на другом кронштейне.

Платы S2 устанавливаются на трёх уголках, которые служат экранами между контурами высокочастотных узлов приемника.

Телескопическая антенна крепится в установленной на шасси стойке с двумя изолирующими втулками. Динамический громкоговоритель крепится к передней панели с помощью арматуры, состоящей из двух частей.

В приемнике применен верньер от P-311. Его соединение с С2 выполнено с помощью гибкой муфты. Для управления переключателями П2К использованы круглые кнопки.

Внешний вид собранного приемника приведён на рис. 1 в начале статьи.

Настройка приёмника

Настройку приёмника следует начать с проверки источников питания. Величины напряжений на их выходах устанавливают подбором резисторов 5R1 (+12 В) и 5R6 (+5 В). При изменении тока в нагрузке от 0,5 до 2 А "+5 В" должно поддерживаться в пределах 4,8…5,2 В, а номинальное значение "+12 В" должно быть в пределах 11…12 В, но изменяться от этого значения при токах нагрузки от 0,1 до 0,5 А не более чем на + 0,l В. Включив в цепь питания УНЧ амперметр, с помощью 10R10 устанавливаем общее потребление при отсутствия сигнала 20-30 мА . Подбором 10R3 устанавливаем напряжение на эмиттерах 10V4 и 10V5 близким к половине питающего напряжения "+12 В".

При подаче на вход УНЧ напряжении 0,1 В напряжение на его выходе должно быть не менее 2 В, причем, увеличение выходного напряжения до указанной величины не должно сопровождаться заметными искажениями синусоидальной формы. Если будет наблюдаться неустойчивая работа УНЧ (возбуждение на ВЧ), между базой 10V1 и корпусом следует включить конденсатор ёмкостью 0,01 мкФ.

Настройка узла 9 сводится к настройке его контуров на частоту 500 кГц по максимуму показаний PI.

Для настройки узла 8 необходимо подать 500 кГц на 1-й затвор 6V5. Величины емкостей конденсаторов 8C4, 8C6 (в режиме CW, SSB ) и 8C5, 8C7 (в режиме АМ), следует тщательно подобрать по максимуму показаний PI - от этого зависит равномерность частотной характеристики 2-й ПЧ в полосе пропускания.

Предварительно убедившись в наличии напряжения с частотой 5 МГц на 2-м затворе 6V5 (его действующее значение должно быть 1,5…2 В) подаем 5,5 МГц на 1-й затвор 6V6 и настраиваем 6L2, 6L3, 6L4 по максимуму показаний PI.

Регулировку ГПД следует начать с диапазона 10 м. С помощью 4C1 устанавливаем верхнюю границу изменения частоты напряжения на истоке 6V3 равной 12250 + 20 кГц. При полностью введённом роторе С3-4 эта частота должна уменьшиться до 11250-20 кГц. При необходимости уточняем величины C6, C7 и C8.
Регулировка "расстройкой" должна изменять частоту на истоке 6VЗ на 16…18 кГц линейно (на +8…9 кГц от центрального положения движка R4). Нужный результат достигается подбором R5 и 6C3. Термокомпенсацию ГПД на диапазоне 10 м осуществляем подбором ТКЕ С6. При использовании L1 от Р-108, С6 (и все постоянные конденсаторы узла 4) целесообразно применить типа КТК голубого цвета. Настройкой 3L1 добиваемся выделения на коллекторе 6V4 напряжения ВЧ действующим значением 1,5…2 В.

Настройку ГПД на всех диапазонах следует выполнить аналогично тому, как это сделано для диапазона 10 м, руководствуясь табл. З.

При безошибочном выполнении узла 7, цифровая шкала сразу заработает. Нужно только уточнить точность установки частоты генератора 5 МГц. Последнюю операцию удобно выполнить настроившись по нулевым биениям (в режиме SSB, CW) на несущую частоту коротковолновой радиовещательной станции. Показания шкалы должны быть кратны 5 кГц. При необходимости регулируем 7L1.

Настройку контуров узлов 1 и 2 производим по максимуму показаний PI при подаче сигнала от ГСС на вход приёмника. При напряжении на С5 равном 50…100 мкВ на всех диапазонах, показания PI должны быть в средней части шкалы. Если этот результат не достигается, можно попробовать уточнить величину 9R20 (в пределах 5,1…12 кОм). Малые показания PI свидетельствуют о недостаточности усиления в ВЧ тракте приемника. Наиболее вероятной причиной этой неприятности, является заниженная крутизна характеристики одного или нескольких двухзатворных полевых транзисторов.

Таблица 3

Диапазон, м	10	12	15	17	20
Частота на истоке 6V3 (МГц)	11,23-12,27	9,68-10,32	7,745-8,05	6,2-6,35	8,49-8,9
Частота на коллекторе 6V4 (МГц)	22,46-24,54	19,36-20,64	15,49-16,1	12,4-12,7	8,49-8,9

Продолжение таблицы 3

Диапазон, м	25	30	40	49	80	160
Частота на истоке 6V3 (МГц)	6,2-6,35	7,54-7,825	6,2-6,35	5,74-5,855	8,99-9,5	7,3-7,55
Частота на коллекторе 6V4 (МГц)	6,2-6,35	15,08-15,65	12,4-12,7	11,48-11,71	8,99-9,5	7,3-7,55

 

Вполне понятно, что все печатные платы узлов радиоприёмника можно было сделать меньших размеров, или уменьшить общее число печатных плат, объединив вместе какие-либо узлы. Так-же и размеры корпуса радиоприёмника при желании можно уменьшить.
Если кто-то из Вас решится ради "спортивного" интереса повторить данную конструкцию, естественно Вам в руки творческую смекалку и радиолюбительскую энергию.
Я же просто нарисовал все платы, согласно чертежам и задумкам автора.
Сейчас-же в мире СДР-ов и прочих доступных устройств, творчество и работа с паяльником отодвигается на второй план, но всё-же если кому-то будет интересно, то печатки в формате Sprint-Layout60 прилагаю в архиве.

Удачи Вам в творчестве!

Скачать архив RX-83