Схемотехника от US7AW

Данная схемотехника применяется уже на протяжении пяти лет и зарекомендовала себя как самая лучшая на сегодняшний день из всего того что я перепаял, отладил и испытал за 35 лет отданных мною конструированию аппаратуры для КВ связи.

В этой схеме нет ни одного компромисса между приемом и передачей. Все смесители и каскады только однонаправлены, что исключает неточное согласование при переходе с приема на передачу и всевозможные наводки по цепям коммутации. При этом почти полностью удалось отказаться от неоптимального для домашней сборки трансиверов 50-омного согласования. Как показала практика изготовить трансформаторы точно на 50 ом в домашних условиях практически не возможно.

Такой подход позволяет строить трансивера с минимальным числом радиодеталей и очень точно согласовывать каскады подбором числа витков катушек связи и емкостей емкостных делителей, что заметно снизило до минимума потери и шумы в пассивных каскадах с существенным улучшением динамических параметров в целом.

На рис.1 приведена стартовая схема основного блока которая применяется в TRX «DISCOVERY-160» для начинающих.

Рис.1

Сигнал в режиме приема с антенны через ФНЧ и переключатель на полевом транзисторе подается на ДПФ и далее на «Вход ВЧ» блока. Смеситель выполнен по схеме Н-смесителя на двух полевых транзисторах сборки 590КН8А. Кварцевый фильтр (9 Мгц) согласуется с смесителем с помощью резонансного контура с катушкой связи. Такой же контур применен и на выходе кварцевого фильтра. Второй смеситель на встречно параллельных полевых транзисторах собранный так же на двух полевых транзисторах сборки 590КН8А Оптимальное согласование достигается подбором сопротивления контура которое равно приблизительно 2.5…3.0 Ком. Далее через ФНЧ с Fср – 3.0 Кгц сигнал поступает на малошумящий УНЧ с АРУ на К548УН1А с большим коэфф. усиления в цепи ООС которой включен резонансный контур с полосой 3…4 Кгц. Через истоковый повторитель сигнал подается или на оконечный УНЧ или на звуковую карту компьютера. Дальнейшая обработка сигнала происходит в DSP на программном уровне. Практически получается ППП на фиксированную F = 9 Мгц с добавкой преобразования вверх (Fгпд – 10.7…11.0 Мгц). О преимуществах смесителей на встречно паралельных полевых транзисторов подробно описано В.Поляковым. Так как частота ОКГ равна 4.5 Мгц никаких наводок по ПЧ не наблюдаются даже без экранировки.

Если внимательно посмотреть на схему, то видно что каскады как с лева так и справа от кварцевого фильтра одинаковы, что очень удобно для повторения и наладки. В режиме передачи сигнал проходит от входа НЧ до выхода ПЧ аналогично приему.

Для исключения полного влияния на работающий смеситель на не работающие транзисторы путем подачи лог «0» на один из входов элемента И-НЕ. сигнал от ОКГ или ГПД не проходит. Так как этот же потенциал присутствует на всех входах элементов исключающие ИЛИ оба полевые транзисторы не работающего смесителя закрыты (более 50МГом!) и не влияют на работающий смеситель. Реле и все возможные переключающие диоды в коммутации прием передача в трансивере полностью отсутствуют.

При реальной избирательности не хуже 100дб!!! даже без каскадов усиления достигается чувствительность не хуже 5мкв. Что вполне достаточно для НЧ диапазонов.

На трансивер «DISCOVERY-160» с встроенным УМ на 5вт все радиодетали кроме кварцевого фильтра и цифровой шкалы я приобрел на Сумском рынке в один день и обошлись они мне в смешные 100 гривен (20$)!!! И даже на пиво осталось!!!

Путем несложных изменений можно конструировать приемники и трансивера от самых простых до самого высочайшего класса.

Вот что можно выжать с данной схемотехники:

1. Первые смесители можно собирать по двойной балансной схеме Н-смесителя.
2. Если стартовая схема блока используется для ВЧ диапазонов, то после согласующего контура кварцевого фильтра перед вторым смесителем ставится каскад УПЧ на который можно подать АРУ. На передачу усилитель не нужен.
3. Вместо одного кварцевого фильтра ставится связка: основной фильтр – УПЧ охваченный АРУ – дополнительные CW и SSB фильтры. При этом есть возможность применить ограничение при передаче.
4. Если заменить ФНЧ на НЧ выходе-входе на резонансные контура на 500 Кгц то можно собрать TRX c двойным преобразованием. Возможен вариант когда на прием двойное а на передачу одно преобразование. При этом что бы не перегрузить второй смеситель то перед ним необходим усилитель с усилением не более 10дб.
5. Сигнал на АРУ желательно снимать с выхода ПЧ. АРУ в любом случае должно срабатывать как можно быстрее. Сигнал для задержки нужно брать с выхода предварительного каскада УНЧ. Схема задержки должна обладать памятью. В данной схемотехнике сигнал с ОКГ в тракт ПЧ через систему АРУ не просачивается так как частота ОКГ в два раза ниже и хорошо отфильтровывается.
6. Во всех простых конструкциях применяется УМ на IRF510 с выходной мощностью 5вт с питанием 12в. Высокого класса - 40вт и питанием 28в.
7. В любом случае трансивер можно сделать многодиапазонным и ввести CW режим.
8. Внимание: МС серии 74НС работают с отличным меандром для трансиверов с диапазонами до 10Мгц. 74АС до 50Мгц. Для улучшения работы смесителей на подложки сборок подается отрицательное напряжение. Оптимальная работа смесителей на сборках обеспечивается подбором питания МС формирователей (амплитуда ГПД) и смещения на подложке сборки (Uпороговое). При тщательном подборе напряжений удается повысить IP3 смесителей на 3…5дбм. Этот вариант лучше чем параллельное включение транзисторов. Не забывайте что при параллельном включении увеличение ДД мнимое. Потому что общая входная емкость транзисторов смесителя увеличивается, что приводит к неизбежному искажению фронтов импульса и уменьшению быстродействия. За счет увеличения проходной емкости уменьшается подавление амплитуды ГПД и на выходе смесителя появляется больше «мусора». Особенно это хорошо проявляется в приемниках с очень высокой чувствительностью. Но если пренебречь высокой чувствительностью и гнаться за высоким IP3 смесителя параллельное включение транзисторов в пассивных смесителях допустимо. При этом ДД приемного тракта не возрастает а просто смещается в верх.
9. В данное время проходит обкатка TRX очень высокого класса по этой же схемотехнике в котором все смесители работают в квадратуре с ПЧ 9.0Мгц и выходом на DSP c частотой 64Кгц. Но так как отдельных блоков DSP для повторения на горизонте пока не видно предусмотрена работа на встроенный УНЧ.

Все что касается пунктов 1…8 спаяно, отлажено, проверено и превосходно работает.

Постараюсь выложить на СКР все схемы каскадов которые применяются в данной схемотехнике. А какой трансивер собирать или не собирать решать должен каждый сам.

Полная документация на три трансивера и приемник из серии «DISCOVERY» будут выпущены на CD дисках.

Михаил Ладыгин, US7AW, г Сумы, Украина.