Когда из-за пандемии сидишь и работаешь дома, появляется куча свободного времени. И я задался вопросом, чего бы такое ламповое построить, попаять. В общем, захотелось построить маленький и несложный супергетеродин.
Подумал-подумал я не очень долго, и построил неспешно несложный приемничек на 6 лампах. Схемные решения применил в нем упрощенные, детали недефицитные и недорогие, лампы самые, что ни на есть, распространенные, и детали, в основном, из тумбочки. Несколько недорогих модулей купил на Aliexpress.
Схема приемника никаких особенных заморочек не имеет. Всё просто и функционально, без изысков. Несмотря на то, что некоторые схемные решения намеренно упрощены (например, АРУ нет, хотя возможность ее подключить предусмотрена), получился вполне неплохой аппарат, я даже удивился. И строил его недолго, больше занимался механическими работами, чем паял. Мне, хотелось попробовать кое-какие схемные решения, а получилось удачно, так, что разбирать оказалось жалко, и пришлось делать корпус. Вот всегда так бывает.
Приемник вседиапазонный. Гетеродин построен на недорогих модулях с Aliexpress. Диапазон и шаг перестройки частоты задается в синтезаторе и определяется преселектором. Никакого переключения диапазонов нет, верньера настройки тоже нет, они не нужны. Приемник используется у меня с резонансной рамочной антенной, которая также осуществляет предварительную селекцию, но и с любой другой антенной, подключаемой через преселектор, работает очень неплохо.
Моя антенна перестраивается с помощью вращаемого шаговым двигателем КПЕ в диапазоне примерно от 6,5 до 18 МГц. Ниже сороковки делать нечего, т.к. всё полностью закрыто помехами, а на 21 и на 28МГц обычно никого нет, разве что, когда очень хорошее прохождение, но на этот случай у меня есть другая рамка.
Добротность рамки такова, что на диапазоне 14МГц в пределах диапазона ее можно не перестраивать, а на диапазоне 7МГц полоса получается не шире 50-60кГц, что хорошо, т.к. защищает вход приемника от внеполосных помех.
УВЧ приемника собран по классической схеме на широко распространенной лампе 6К13П. В данной упрощенной версии приемника АРУ отсутствует, но при желании сигнал АРУ и/или РРУ можно подать в сеточную цепь УВЧ. Возможно, впоследствии я захочу ввести АРУ, но на данном этапе пробная эксплуатация приемника показала, что такое регулирование вводить незачем.
Анодная цепь УВЧ индуктивно связана с контуром, обеспечивающим дополнительную селективность и одновременно выполняющим роль частотно-зависимого аттенюатора. Катушка намотана проводом диаметром 0,8мм на желтом колечке T50-6. Она имеет 18 витков. Катушка связи с УВЧ имеет 6 витков. В принципе, можно было бы использовать и другую катушку, примерно на полтора-два микрогенри, добротность получилась бы чуть ниже, но в преселекторе это особой роли не играет. Мне было проще намотать на колечке. Небольшой КПЕ от какого-то транзисторного приемника с редуктором 3:1 взят из тумбочки, обе его секции включены параллельно.
Смеситель на лампе 6Н23П собран по хорошо себя зарекомендовавшей «квазибалансной» схеме (катоды вместе – аноды вместе – сетки врозь).
Максимально возможное сопротивление анодной нагрузки усилительного каскада на триоде 6Н23П на частоте 5000 кГц по критерию максимально возможного устойчивого усиления составляет примерно 0,54кОм. Поскольку смеситель – это не усилительный каскад, и его входные порты и выходной порт работают на разных частотах, а, значит, можно не так уж сильно бояться возбуда. То есть, можно его сопротивление нагрузки выбрать в несколько раз больше, например, 1,5кОм.
Можно было бы в качестве анодной нагрузки использовать просто дроссель или даже резистор, но я потратил минут 20 и намотал на колечке анодный контур. Шунтирующий контур резистор предотвращает возбуд каскада. Его нужно было бы подобрать шунтирующий резистор так, чтобы каскад не возбуждался, но вот сейчас я его вообще убрал, а возбуда нет.
В этом каскаде можно использовать также 6Н3П и даже 6Н1П и 6Н2П. Я пробовал также ECC85, ECC88. Все эти лампы работают, коэффициент преобразования получается, конечно, разным, но усиления тракта всё равно оказывается достаточно.
В качестве фильтра основной селекции применен 8-кристальный кварцевый фильтр с полосой 4998,5 – 5001,5 кГц по уровню -3дб. Лежал он в тумбочка и ждал своего часа. В принципе, если бы оказался КФ на другую частоту на несколько МГц, то использовал бы его, но в тумбочке был этот. Ну, пять МГц, так пять. Лишь бы не ниже двух и не выше 10.
В качестве ГПД применен простой синтезатор на недорогих китайских модулях с Aliexpress – контроллер Arduino Nano, модуль Si5351A, энкодер на 360 импульсов и дисплей LCD2004. Можно было использовать и графический цветной дисплей, но в тумбочке был только такой, а у китайцев Новый Год, пришлось бы долго ждать.
Канал CLK0 синтезатора используется как ГПД, канал CLK1 – в опорном генераторе, канал CLK2 не используется. На выходе канала CLK0 установлен простейший LC-фильтр низкой частоты, состоящий из дросселя на 1,0мкГн и конденсатора 39пф (на схеме не показан, и можно, в принципе, без него, но захотелось отфильтровать ненужные гармоники).
Переключение USB/LSB программное, ниже 10МГЦ частота гетеродина выше частоты входного сигнала на частоту ПЧ, выше 10МГЦ – соответственно, ниже частоты входного сигнала. Частота ПЧ, равная 4998,5кГц и частота канала CLK1 (опорного гетеродина) задаются программно.
Органы управления синтезатором – это ручка настройки, два тумблера и кнопка.
Первый тумблер переключает шаг настройки: «Обычная (Tune)» или «Точная (Fine)».
Обычная настройка с энкодером на 360 импульсов: - 5Гц на импульс / 1,8кГц на оборот ручки в режиме SSB и CW или 25Гц на импульс / 9,0кГц на оборот в режиме АМ.
Точная настройка: 1Гц на импульс / 360 Гц на оборот ручки во всех режимах.
Второй тумблер включает и выключает второй канал синтезатора CLK1. Соответственно, детектор работает в режиме SSB/CW или в режиме АМ.
Кнопка задает режим быстрой перестройки между диапазонами или в пределах одного диапазона. С нажатой кнопкой шаг настройки такой: 600Гц на импульс / 216кГц на оборот ручки энкодера. Удобно одним пальцем прижать кнопку, а вторым, глядя на экран, вращать ручку настройки, при этом перестройка из края в край диапазона или даже между диапазонами происходит очень быстро и удобно.
Эти величины выбраны опытным путём, они обеспечивают наиболее комфортную настройку (хотя это вполне субъективно) и устанавливаются программно в контроллере. С энкодером на 400 импульсов получаются, соответственно, немного отличающиеся параметры шага перестройки.
Показометр реализован по сигналу с выхода УНЧ. Есть псевдографическая и цифровая шкалы, а также цифровая индикация уровня в условных единицах. Шкалы логарифмические. Зависят ли показания от положения ручек? Конечно, зависят, т.к. в приемнике есть аттенюатор, и есть регулировка уровней ПЧ и НЧ, а антенна настраивается в резонанс. Не вижу в этом проблему, т.к. это не измерительный прибор, а просто индикатор настройки.
Никто не мешает превратить его в S-метр и уложить шкалу так, чтобы считывать правильные показания в положении максимума ручек настройки. Хотя в схеме предусмотрен соответствующий подстроечный резистор, такая укладка шкалы не проводилась, т.к. мне это не нужно.
УПЧ двухкаскадный, реализован на двух 6К13П. Он обеспечивает очень высокое усиление, поэтому для предотвращения возбуда каскады разделены перегородками на отсеки. Перегородка представляет собой полоску жести от консервной банки, проходящую через центр панельки и припаянную к 4-му и 9-му и центральному выводам панельки и соединенную с шасси у 4-го вывода. В сеточных цепях стоят антизвонные резисторы.
Ручное регулирование уровня усиления реализовано параллельно по обоим каскадам напряжением смещения в катодной цепи. Если захочется впоследствии ввести АРУ по цепям управляющих сеток ламп, это обеспечит глубокое эффективное регулирование.
Детектор комбинированный на 6Ж9П. Применено наиболее простое решение комбинированного АМ/SSB/CW детектора. В режиме продукт-детектора сигнал опорного генератора в данном случае вводится в катодную цепь. Напряжение смещения примерно равно или чуть больше амплитудного значения сигнала CLK1, что обеспечивает высокую крутизну преобразования. При выключенном сигнале синтезатора CLK1 детектор работает в режиме АМ. Между детектором и УНЧ установлен ФНЧ 5-го порядка.
В детекторе можно применить любой пентод или даже триод (но лучше всё-таки пентод). Пентод с короткой характеристикой работает субъективно лучше, чем с длинной. Можно применить 6Ж2П или 6Ж10П и подать сигнал опорного гетеродина в цепь защитной сетки, но при этом практически мало что изменится.
УНЧ стандартный на лампе 6Ф3П. Имеется регулятор тембра, дополнительно ограничивающий полосу пропускания сверху. Приемник собран на шасси небольшого размера, каждый сантиметр на счету, и мне было интересно, можно ли в данном случае не заморачиваться хорошим большим ТВЗ, а использовать маленький сетевой трансформатор, вот такой:
http://www.cqham.ru/forum/attachment.php?attac hmentid=349089&d=161 0026604
Оказалось, что поёт он вполне неплохо, тем более, что большая громкость не нужна. Динамик небольшой, подходящий по размерам, широкополосный, с бумажным диффузором. Поскольку его сопротивление равно 8 Ом, трансик взят, соответственно, на 9 вольт, чтобы 6Ф3П видела примерно 5кОм анодной нагрузки. Применена неглубокая ООС. В итоге, получился довольно приятный звук.
На выходе УНЧ установлен выпрямитель по схеме удвоения для индикатора настройки, сигнал с него подаётся на вход контроллера. Схема выпрямителя отделена от вторичной обмотки ТВЗ маленьким китайским разделительным трансформатором.
https://www.aliexpress.com/item/32827431499.html
По аналогичной схеме, но с другой полярностью, можно было бы реализовать выпрямитель АРУ и подать с его выхода сигнал в сеточные цепи 6К13П.
Приемник соединен трехжильным кабелем со внешним блоком питания. Накал питается постоянным напряжением. Анодное напряжение 250В и накальное стабилизированы. По накалу приемник после прогрева потребляет примерно 2,5А.
Скетч синтезатора: