Появление микросхем с повышенной степенью интеграции значительно упростило конструирование малогабаритной связной аппаратуры. Предлагаемый для повторения QRPP микротрансивер — пример применения современных доступных радиолюбителям микросхем для аппаратов на диапазоны 1,8; 3,5 и 7 МГц. Отличительные особенности трансивера — малые габариты и простота изготовления при высоком качестве работы. Это достигнуто благодаря применению трех микросхем серии К174.
На рис. 1 приведена схема варианта трансивера, работающего только на диапазоне 1,8 МГц. Включив дополнительные контуры и коммутируя их соответствующим образом, можно сделать аппарат двух- или трехдиапазонным. Чувствительность приемного тракта трансивера при соотношении сигнал/шум 10 дБ — не хуже 3 мкВ. Выходная мощность усилителя ЗЧ — не менее 300 мВт. Входное сопротивление — 75 Ом. Выходная мощность передающего тракта на нагрузке сопротивлением 75 Ом — не менее 200 мВт. Максимальный потребляемый ток от источника напряжением 11...15 В при работе на передачу—250 мА, на прием—100 мА. Для увеличения выходной мощности к трансиверу можно подключить усилители, описанные в [1].
Общими для приемного и передающего трактов являются ГПД и генератор на частоту 500 кГц. Применение двух электромеханических фильтров (Z1, Z2) позволило упростить коммутацию трактов при переходе с приема на передачу. В режиме приема сигнал из антенны поступает в диапазонный полосовой фильтр на элементах L2, L3, СЗ—С5 и далее на первый затвор полевого транзистора VT1 (усилитель радиочастоты). Изменяя резистором R5 смещение на втором затворе, можно регулировать усиление по РЧ. С контура L4C9 через катушку связи L5 сигнал поступает на микросхему DA1, которая содержит усилители РЧ, ПЧ, 34, АРУ, смеситель, ГПД, детектор и стабилизатор напряжения. Микросхема DA1 (ее применение описано в [2—4]) позволяет преобразовать SSB сигнал и усилить его до уровня, необходимого для нормальной работы как головных телефонов, так и динамической головки. ГПД работает в полосе частот 1330...1430 МГц. Частоту изменяют, перестраивая конденсатором С12 контур L6C12C13. Селективность приемного тракта определяется применяемым ЭМФ Z1. Контур L8C21 настроен на частоту 500 кГц, Чтобы был возможен прием SSB и CW сигналов, на вывод 14 микросхемы DA1 подают напряжение частотой 500 кГц с генератора, выполненного на микросхеме DA3. С вывода 12 DA1 сигнал 34 (его уровень регулируют резистором R11) поступает на динамическую головку. При работе на передачу сигнал с микрофона приходит на вывод 9 микросхемы DA3 (о применении см. в [5]), выполняющей функции микрофонного усилителя, балансного смесителя и усилителя DSB сигнала, уровень которого устанавливают подстроечным резистором R18. Фильтр Z2 подавляет нерабочую боковую полосу. Сформированный SSB сигнал поступает на микросхему DA2 (о применении микросхемы
К174ХА2 см. в- [2, 3, 6,, 7], где вначале усиливается, а затем смешивается с колебаниями ГПД (подаются на вывод 5 с буферного каскада на транзисторе VT2). Контур L10C46 выделяет сигнал рабочей частоты, усиливаемый затем внутренним усилителем микросхемы DA2. В режиме приема он закрыт напряжением, поступающим через резистор R24. Подстроечным резистором R22 устанавливают оптимальный уровень сигнала на выходе УРЧ. На транзисторе VT3 собран оконечный усилитель, сигнал на затвор которого поступает через полосовой фильтр на элементах L11, L12, С49— С51. Контур L14C55 настроен на среднюю частоту рабочей полосы частот. С катушки связи L15 сигнал поступает либо в антенну, либо на внешний линейный усилитель мощности. Переход с приема на передачу происходит при нажатии на кнопку SB1. Одна группа ее контактов коммутирует цепи питания + 12В ТХ и + 12В RX, вторая — замыкает на общий провод вход приемного тракта.
Большинство радиокомпонентов трансивера размещено на печатной плате из стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. 2). В те места на ней, куда подключают проводники, которые соединяют элементы, находящиеся вне платы, запрессованы монтажные шпильки. Все постоянные резисторы, кроме R15,— МЛТ-0,125, R15 — МЛТ-0,5, переменные — СПЗ-4, подстроенные R16 и R22 — СП4-1, остальные — СП-38а. Оксидные конденсаторы — К50-6, С13 — КСО (ТКЕ — группы Г), С2, С4, С16, СЗО, С50 — КТ1. Остальные конденсаторы постоянной емкости _ КМ5, КМ6, К10-7В, КЛС и др. Конденсатор переменной емкости — от любого вещательного радиоприемника. Если емкость больше необходимой, то последовательно с КПЕ включают дополнительный конденсатор (КСО). В качестве элемента настройки можно использовать варикап (например, из серии КВ104) с соответствующими цепями управления. Транзистор КП901А заменим на КП903А. Вместо электромеханических фильтров ЭМФ-500-ЗН, используемых в авторской конструкции, можно включить ЭМФ-500-ЗВ, соответственно перестроив ГПД на частоты 2330...2430 кГц. Микрофон —М1 от слухового аппарата. Динамическая головка должна иметь сопротивление звуковой катушки в пределах 4...8 Ом и быть рассчитана на мощность 0,25...1 Вт. Переключатель SB1 — П2К. Кварцевый резонатор ZQ1 на частоту 500 кГц — в корпусе Б1. Все катушки, кроме L1 и L13—L15, намотаны в. броневых магнитопроводах СБ-9а. (Плата позволяет применить и магнитопроводы СБ-12а, но придется изменить при этом число витков). Катушки L2—L4, L10—L12 содержат по 30 витков провода ПЭЛШО 0,1 (отвод у L12 сделан от 10-го витка, считая от конца соединенного с микросхемой DA3), L5 и L9 — по 6 витков такого же провода. Катушки L6 (20 витков) и L7 (6 витков) наматывают проводом ПЭЛШО 0,15, L7 размещают на средней части каркаса. Катушка L8 содержит 90 витков (отвод от середины) провода ПЭЛ 0,1. Катушки L13—L15 помещены в магнитопроводы СБ-12а. Числа витков — соответственно 5, 40 и 10 провода ПЭЛШО 0,12. Дроссель L1—ДМ-0,4 индуктивностью 10... 50 мкГн. Все катушки укрепляют на плате с помощью клея, допускается их не экранировать.
Для налаживания трансивера потребуются генераторы ВЧ и 34, частотомер, ВЧ вольтметр. Перед включением аппарата движок резистора R22 устанавливают в крайнее нижнее по схеме положение, R5, R11, R16, R18 — в среднее, R25 — в крайнее правое. Налаживание приемного тракта начинают с проверки усилителя 34. Для этого на вывод 9 микросхемы DA1 подают сигнал амплитудой 250 мВ с любого источника 34 (даже, например, с линейного выхода магнитофона). Затем на вывод 2 этой же микросхемы подают немодулированный сигнал частотой 499 кГц и уровнем 10 мВ, который будет смешиваться с колебаниями частотой 500 кГц с кварцевого генератора. При этом в динамической головке должен прослушиваться тональный сигнал частотой около 1 кГц. Подстраивая контур L8C21, добиваются максимальной громкости. После этого к коллектору транзистора VT2 подключают частотомер и подбором конденсатора С13 и подстройкой катушки L6 обеспечивают перестройку ГПД (конденсатором С12) в интервале 1330...1430 кГц. Амплитуда напряжения гетеродина на выводе 5 микросхемы DA1 должна быть в пределах 50...100 мВ, на коллекторе транзистора VT2— 1...2 В, на выводе 5 микросхемы DA2 — 250 мВ. Последнее устанавливают подбором конденсатора С41. Затем с генератора РЧ на вывод 6 микросхемы DA1 подают напряжение частотой в пределах 160-метрового диапазона, например, 1900, кГц, амплитудой 50...100 мкВ. Настроив ГПД на частоту 1400 кГц, прослушивают на выходе приемного тракта тональный сигнал. Подбором конденсаторов С15 и С18 получают максимальную громкость его. Усилитель РЧ на транзисторе VT1 налаживают, подав на вход напряжение частотой 1880 кГц амплитудой 20...30 мкВ. Подстраивая контур L4C9, добиваются максимального выходного сигнала. Контуры L2C3 и L3C5 настраивают соответственно на частоту 1850 и 1910 кГц. После этого проверяют чувствительность приемного тракта со входа. Она должна быть не хуже 3 мкВ. Далее регулируют передающий тракт. Замкнув микрофонный вход, ВЧ вольтметром проверяют остаточное напряжение несущей частоты на выводе 8 микросхемы DA3. Подстройкой резистора R16 делают его минимальным. Затем на микрофонный вход подают напряжение 34 амплитудой 30 мВ. На выводе 8 микросхемы DA3 должен быть DSB сигнал амплитудой 1...2 В. Подбором конденсаторов С38, С39 обеспечивают максимум ВЧ напряжения на выводе 1 микросхемы DA2. Для максимального усиления микросхемы DA2 движок резистора R22 переводят в верхнее по схеме положение. При напряжении ГПД 250 мВ на выводе 5 DA2 и уровне SSB сигнала 0,2...0,3 В на выводе 1 на выходе смесителя (вывод 15) должен быть сигнал частотой, находящейся в пределах 160-метрового диапазона, и амплитудой более 100 мВ. Контур L10C46 настраивают на частоту 1880 кГц (по максимуму напряжения на выводе 12 микросхемы DA2). Контуры L11C49 и L12C51 настраивают соответственно на частоту 1850 и 1910 кГц. При налаживании выходного усилителя к катушке L15 подключают эквивалент антенны — лампу накаливания на напряжение 13,5 В и ток 0,16 А и ВЧ вольтметр. Подстраивая резистор R25, устанавливают на затворе транзистора VT3 напряжение смещения около 0,5 В. Подбирая конденсатор С55 и подстраивая катушку L14, добиваются настройки контура на частоту 1880 кГц. Окончательно передающий тракт налаживают по контрольному радиоприемнику. Движки резисторов R16, R18, R22, R25 устанавливают в такие положения, при которых были бы минимальными шумы микросхем DA2, DA3, был бы как можно меньше остаток сигнала несущей частоты и происходило бы полное закрывание передающего тракта в режиме приема. Кроме того, корректируют при необходимости ток покоя транзистора VT3, добиваются максимального уровня неискаженного выходного сигнала.
Для работы с дальними корреспондентами авторы применили еще один каскад усиления мощности на транзисторе КТ912 с выходным контуром аналогичным примененному в данном трансивере. Выходная мощность при этом повышается до 3 Вт.
Е. ФРОЛОВ (UA3ICO), С. КОРОТКОВ (UA3IGQ), г. Калинин.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Степанов Б., Шульгин Г. Транзисторные усилители мощности. В кн.: «Радиоежегодник 1985».— М.: Изд-во ДОСААФ СССР, 1985, с. 144—152.
2. Кононович Л. М. Современный радиовещательный приемник. — М.: Радио и связь, 1986 (сер. «Массовая радиобиблиотека»), с. 83—87.
3. 750 практических электронных схем./Справочное руководство. Сост. Фелпс Р., пер. с англ.— М.: Мир, 1986, с. 357, 359, 360, 379.
4. Горошков Б. И. Элементы радиоэлектронных устройств./Справочник.— М.: Радио и связь, 1988, с. 22—24, 27—32, 3,5.
5. Картавцев А., Бнин Ю. Двойной балансный модулятор. — Радио, 1988, № 9, с. 13.
6. Назаров В. KB приемник на ИМС серии К174. — Радио, 1981, № 3, с. 27—29.
7. Кетнерс В. Приемник для спортивной радиопеленгации. — Радио, 1982, № 6, с. 21—22.
Радио № 6, 1989 г.
