\главная\начинающему\...

КВ приемник мирового уровня –это очень просто

ГЛАВА 25. От УПЧ2 к индикации частоты настройки

“Аматор”: Вот мы подошли и ко второму смесителю.

“Незнайкин”: Он, очевидно, такой же, как и ранее рассмотренный первый!

“Спец”: Мне бы по этому поводу да твою уверенность, дружище! “Н”: А почему так?

“С”: Дело в том, что, прекрасные во всех отношениях, кольцевые смесители на диодах Шоттки имеют импеданс около 50 Ом. Тебе это ни о чем не говорит?

“Н”: Момент... Если мы с места в карьер подадим на такой смеситель сигнал со стока двухзатворного MOSFET, то ... мы рискуем погубить ранее достигнутые успехи?!

“С”: Ну да, ведь мы уже говорили о том, что эквивалентное выходное сопротивление двухзатворного MOSFET велико! Что и делает его таким привлекательным для нагрузки, если в качестве таковой используются резонансные цепи!

“А”: Иначе говоря, без некоторой ПЕРЕХОДНОЙ ЦЕПИ здесь не обойтись? А какой она должна быть?

“С”: Америка уже, слава Богу, открыта! И нам ее “открывать” совершенно не требуется! Поэтому применим вот такую развязывающую схему (рис 25.1).

“Н”: Так это же эмиттерный повторитель! Я прав, или я лев?...

“С”: В данном случае ты совершенно прав!

“А”: Ну, дальше, как однажды выразился “папа Мюллер” — все будет просто и неинтересно!

“С”: Считаешь?.., Дальше, конечно же, последует ВТОРОЙ преобразователь частоты. Его основная задача — при помощи квар-цованного гетеродина, понизить промежуточную частоту с 55,5 МГц до 1,465 МГц! Чтобы основное усиление сигнала пришлось именно на долю второго УПЧ!

“А”: Второй смеситель подобен первому. Если бы не явная разница в параметрах выходного диплексора, я бы сказал, что оба смесителя близнецы-братья!

“С”: Не так, чтобы очень! Вспомни, что есть существенная разница в диапазонах рабочих частот А значит, в моточных данных ШПТЛ для второго смесителя. Мы, в дальнейшем, приведем все необходимые данные.

“С”: Ни материал, ни типоразмер! Моточные данные L1 и L2 — будут приведены на окончательной схеме.

“А”: Осталось рассмотреть еще принципиальную схему УПЧ2.

“С”: Не мудрствуя лукаво, просто зарисуем ее (рис. 25.2).

“А”: У меня по этой схеме есть следующий вопрос. Почему в данном случае вы применили более простой дифференциальный усилитель на D2? А не тот, более сложный, инструментальный как в схеме первой АРУ

“С”: Причина только одна. Уровень выходного сигнала представленного здесь второго УПЧ, ЗНАЧИТЕЛЬНО ВЫШЕ, чем у первого! А значит и требования к дифференциальному усилителю постоянного тока, реализованного на D2 — не такие строгие!

“Н”: А как реализованы контурные катушки?

“С”: Использованы каркасы Тип-2. Намотка однослойная, виток к витку проводом ПЭВ-2-0,1. Вот как должна выглядеть такая катушка (рис. 25.3).

“А”: Не означает ли это, что ВСЯ высокочастотная часть разрабатываемого приемника уже представлена?

“С”: Кроме “небольшого” узелка!

“А”: Не амплитудного ли детектора?

“С”: Нет, до него еще мы не добрались... Им мы займемся, когда закончим ВСЕ вопросы, связанные с высокими частотами.

“А”: В таком случае, как я понимаю, на очереди — ЦОУ (цифровое отсчетное устройство)? Но тут нет проблем! Осталось подать на его вход ВЧ-сигнал с ГПД... и всех дел!

“С”: Ну и как ты это собираешься реализовать?

“А”: Естественно, задающий генератор я трогать не буду! И в работу переходного усилителя, собранного на JFET с общим затвором (см. принципиальную схему ГПД) вмешиваться тоже не желаю...

“С”: В этом ты весьма прав... Интуиция, дружище, тебя не подвела!

“А”: Очевидно, самым разумным решением было бы как-то так взять сигнал с выхода ГПД, чтобы не нарушить его выходной импеданс... По-моему наилучшим решением будет опять-таки эмиттерный повторитель! Нет?

“Н”: Можно, я сам попробую изобразить нужную для этого принципиальную схему?

“С”: Мы с удовольствием передаем эстафету тебе!

“Н”: Тогда вот так вот, пожалуй... Что скажете? Это все тот же рис. 25.1!

“С”: Ну, Незнайкин, молодец! Весьма неплохо! Единственное, что я бы сделал, так это отыскал бы местечко для повторителя прямо на плате ГПД, а вот ОКОНЕЧНЫЙ усилитель установил бы на плате ЦОУ. 

“А”: Соединив их высокочастотным кабелем?

“С”: Только кабелем, и НИКАК ИНАЧЕ!

“Н”: А теперь можно переходить к ЦОУ?

“С”: Вот теперь-то и можно, и нужно!

“А”: Но было бы неосмотрительно не коснуться еще одного очень серьезного вопроса Попрошу внимания... Итак, допустим, что у нас есть ГПД, который должен перестраиваться в определенном диапазоне частот (ранее мы точно определили, в каком именно). Причем эти частоты, как в процессе настройки и отладки приемника, так и в процессе эксплуатации, мы должны четко определять! С большой точностью!... Затем у нас есть кварцованный генератор. Частоту которого желательно проконтролировать в процессе отладки.

“Н”: А это зачем!? Ведь там же есть кварц, который все сделает за нас!

“С”: А затем, что бывают случаи, когда неправильно отрегулированный кварцевый генератор возбуждается... на ГАРМОНИКЕ кварца! В этом случае его частота может в НЕСКОЛЬКО РАЗ отличаться от требуемой! Так что Аматор здесь абсолютно прав!

“Н”: Но ведь, помимо того, у нас имеются еще и два УПЧ, частоту настройки которых тоже не мешало бы знать...

“С”: Тогда подытожим... Я понял из ваших слов, что вопрос контроля и измерения частоты вызывает у вас опасения?

“А”: Скорее некоторое недоумение. Как, в самом деле, мы сможем контролировать этот процесс? Ведь в нашем распоряжении НЕТ мощной электронной лаборатории с десятком сложных приборов! Ну один-два раза с вашей, уважаемый Спец, помощью, мы сможем посмотреть на осциллографах формы сигналов гетеродинов...

“С”: Естественно, я помогу вам! Осциллограф, особенно высокочастотный, это сложный прибор. Его в домашних условиях не изготовить! Но ... дело представляется тебе, дружище Аматор, чуть-чуть более трудным, чем оно является в действительности!

“А”: Как понимать эти слова?

“С”: Давайте спокойно обдумаем ситуацию... Форму сигнала гетеродинов мы, в случае необходимости, можем проконтролировать у меня на работе. Я сказал — в случае необходимости. Потому что хорошо спроектированный гетеродин, в подавляющем большинстве случаев, сразу обеспечивает отличную форму сигнала. А вот контролировать ЧАСТОТУ приходится, практически, в течение ВСЕГО ПЕРИОДА настройки. Поэтому электронный частотомер — прибор просто необходимый!

“А”: Вот об этом и речь! Но купить готовый, заводской частотомер — это непростой вопрос! Требующий, к тому же, определенных финансовых резервов, которых в настоящий момент нет.

“С”: А между тем имеется БЛЕСТЯЩИЙ ВЫХОД из этой ситуации! Промышленные, профессиональные электронно-счетные частотомеры, имеющие точность до единиц герц, содержат от семи до восьми знакомест на индикаторе. Кроме этого, они могут определять ПЕРИОД колебаний, ДЛИТЕЛЬНОСТЬ, ОТНОШЕНИЕ двух частот и т.д. Масса возможностей...

Но нам все это великолепие ... НЕ НУЖНО! А вот что нам ДЕЙСТВИТЕЛЬНО НУЖНО? Вы думали над этим вопросом?

“А”: Фактически, нам необходимо контролировать частоту в диапазоне от 40 до 90 МГц с точностью до ОДНОГО килогерца!

“С”: Совершенно верно! В таком случае почему бы нам самим не сделать себе электронно-счетный частотомер, обладающий такими возможностями? Тем более, что от изготовления ЦОУ для приемника мы ведь все равно не откажемся?

“А”: А и правда, ведь такой частотомер, по своей функциональной схеме недалек от ЦОУ?

“С”: Более того, на основе такого частотомера, который, кстати, умещается ВЕСЬ на одной небольшой плате, мы и отработаем ЦОУ для нашего радиопремника!

“Н”: А может для начала просто сделать такой частотомер? А затем оставить его в домашней лаборатории в качестве измерительного прибора? Тогда, в дальнейшем, он может послужить нам еще не один раз!

“А”: Отличная идея! Мы так и поступим! В таком случае, отчего бы не начать обсуждение схемы частотомера, на основе которого, в дальнейшем, мы и отладим ЦОУ?

“С”: Вот это как раз то самое, что я называю КОНСТРУКТИВНЫМ ПОДХОДОМ! Итак, прежде всего, прошу ответить на такой простой вопрос: что значит ИЗМЕРИТЬ ЧАСТОТУ КОЛЕБАНИЙ?

“Н”: Это значит точно определить, сколько в течение одной секунды происходит полных колебаний маятника. Или периодов электромагнитных колебаний. Или сколько за это же время проходит импульсов...

“А”: Верно! А зная число периодов за секунду ЛЮБОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА, мы знаем и ЧАСТОТУ!

“С”: А эту самую секунду вы собираетесь определять по своим ручным часам? Или как...

“А”: Нет, зачем же... Можно посредством специальных генераторов, которые выдают импульс длительностью ровно в ОДНУ СЕКУНДУ! Как это и происходит в электронных ручньЦ часах, например.

“С”: Короче говеря, мы прежде всего должны иметь ЭТАЛОННЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, период следования которых равен именно ОДНОЙ СЕКУНДЕ С ОЧЕНЬ ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТЬЮ! Эта точность должна сохраняться ВО ВСЕМ РАБОЧЕМ ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР прибора!

“Н”: А в процентах как это себе можно представить?

“С”: Кварцевый генератор импульсов считается весьма средним, если точность генерируемого секундного импульса поддерживается на уровне ОДНА ДЕСЯТИТЫСЯЧНАЯ ПРОЦЕНТА! Хорошие генераторы для промышленных приборов дают точность от ОДНОЙ СТОТЫСЯЧНОЙ ДО ОДНОЙ МИЛЛИОННОЙ ПРОЦЕНТА! Но есть, например, в США радиостанция, период колебаний которой стабилизирован с точностью до ОДНОЙ МИЛЛИАРДНОЙ ПРОЦЕНТА!!

“А”: Ну, это вообще...

“Н”: Это какие же точные кварцы нужны!

“С”: Само-собой... При этом применяется еще и МНОГОКРАТНОЕ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЕ ОБЪЕМА! В котором работают кварцевые генераторы! Так что в особо ответственных случаях рабочая температура кварцевых генераторов поддерживается С ТОЧНОСТЬЮ ДО ТЫСЯЧНЫХ ДОЛЕЙ ОДНОГО ГРАДУСА!

“Н”: А мы будем применять термостатирование?

“С”: ПОКА подобная мера НЕ ПРЕДПОЛАГАЕТСЯ. Кстати говоря, вот схема генератора секундных импульсов (рис. 25.4)!

“А”: Это оригинальная схема, или она уже применялась?

“С”: Применялась и не раз различными авторами. И зарекомендовала себя очень хорошо.

“Н”: А на какую частоту использовать КВАРЦ?

“С”: Частота стандартная — 32768 Гц! Что составляет ДВА в ПЯТНАДЦАТОЙ СТЕПЕНИ! Дело в том, что микросхема содержит в себе не только собственно генератор, но и схему двоичного делителя на 32768! Поэтому с вывода 5 микросхемы идут ОПОРНЫЕ ИМПУЛЬСЫ с периодом ОДНА СЕКУНДА или ОДИН ГЕРЦ! Но тот же самый генератор, одновременно выдает еще несколько последовательностей импульсов. С частотой ДВА герца и ШЕСТЬДЕСЯТ ЧЕТЫРЕ герца. Кроме того, с выводов 11 и 12 микросхемы, можно наблюдать КОНТРОЛЬНЫЕ ИМПУЛЬСЫ непосредственно генератора. Их частота — 32768 Гц.

“А”: И эти импульсы используются ТОЛЬКО для формирования счетного периода?

“С”: Нет, не только! Также и для формирования СЛУЖЕБНЫХ импульсов.

“Н”: А как проще всего представить себе, для чего нужны служебные импульсы?

“С”: Внемлите, римляне!... Именно умение правильно выработать служебные импульсы и ОПРЕДЕЛЯЕТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОСТЬ уровня разработки! Я вспоминаю, хотя и очень претенциозный, но исключительно слабый и наивный фильм о разведчиках — “Щит и меч”! Но там есть великолепнейшая фраза! Ее произносит какой-то немецкий чин Абвера.

“А”: Я недавно видел этот фильм по телевизору. Полагаю, что вы имеете в виду следующий эпизод. Какой-то абверовский мэтр спросил абверовского майора Штейнглица, каковы, по его мнению, приметы осла? На что Штейнглиц поспешил ответить, что это не иначе, как уши! На что мэтр ехидно заметил, что это именно осел так рассуждает! Затем взял со стола отчет Штейнглица о проведенной операции и сказал, что вот они, ослиные приметы!

“С”: Великолепный комментарий, дорогой Аматор! Эту сцену я часто вспоминаю, когда смотрю на некоторые непрофессионально сработанные электронные цифровые устройства. И вам не мешает знать, что если показания на цифровом индикаторе мелькают (иногда радисты говорят — “булькают”) при каждой смене показаний; или если для получения определенного цифрового значения какой-либо величины приходится несколько раз наблюдать как, будто ступеньками, нарастает показание — то это ТОТ САМЫЙ ПРИЗНАК!

“А”: Я видел подобное не раз! Но в отличие от осла, человек учится, так сказать, растет!...

“С”: Вот именно! Поэтому в нашей схеме никаких “бульканий” или там мерцаний не будет! Показания, как и должно, будут сменяться плавно. И в этом вопросе роль служебных импульсов просто НЕВОЗМОЖНО ПЕРЕОЦЕНИТЬ !

“А”: Так давайте распишем принципиальную схему!

“С”: Это первое, с чего начнется наша следующая встреча!