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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Receptor observador experimental de ondas curtas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / recepção de rádio O receptor é um super-heteródino de conversão de dupla frequência projetado para receber sinais modulados em amplitude (AM) e banda lateral única (SSB) na faixa de 20 m. Sem alterar os dados de enrolamento das bobinas do circuito de entrada, UHF e o primeiro oscilador local, usando núcleos de sintonia você pode configurar o receptor para funcionar na faixa de 15 a 25 m. Na faixa de 20 m, as estações de rádio amador foram bem recebidas em um apartamento urbano no térreo com uma antena telescópica de cerca de 1 m de comprimento. A recepção foi difícil apenas em condições de transmissão muito fraca. O circuito receptor é um super-heteródino com dupla conversão de frequência, composto por um transistor UHF KT368AM, um primeiro misturador em um chip K174PS1 com oscilador local sintonizável em frequência (Fig. 1), um segundo misturador (Fig. 2) e um AM Detector /SSB (Fig. 3).
Consideremos a operação do receptor. O sinal de RF da antena (Fig. 1) entra no circuito de entrada sintonizado na frequência média da faixa e depois no UHF ressonante. O sinal amplificado é então alimentado ao primeiro misturador e transferido para a primeira frequência intermediária de 6,465 MHz. Para isso está configurado um circuito paralelo composto por L5 e um capacitor com capacidade de 300 pF. A frequência do primeiro oscilador local, que faz parte do microcircuito K174PS1, é ajustada dentro de pequenos limites pelo varicap KV109 usando dois resistores variáveis (“Ajuste grosseiro” e “Ajuste fino”). Da saída do primeiro mixer, o sinal vai para um filtro passa-banda de três circuitos (Fig. 2), e depois para o segundo mixer (microcircuito K174PS1), em cuja saída é alocada a segunda frequência intermediária (465 kHz). . A frequência do segundo oscilador local, que faz parte do K174PS1, é estabilizada por um ressonador de quartzo na frequência de 6 MHz. A primeira frequência intermediária do receptor pode ser selecionada de 6 a 10 MHz. Se um radioamador tiver à sua disposição um ressonador de quartzo adequado, torna-se possível substituir o filtro passa-banda de três circuitos por um piezocerâmico (por exemplo, por um filtro de televisão na frequência de 6,5 MHz). A seguir, o sinal da segunda frequência intermediária é alimentado a um detector feito no microcircuito K157XA2 (Fig. 3), que é projetado para detectar sinais com modulação de amplitude. Para detectar sinais SSB por meio de uma chave seletora, um circuito adicional é conectado ao pino 10 do microcircuito, composto por bobina L12 e capacitores de 0,01 μF e 3300 pF. Um resistor variável com resistência de 22 kOhm instalado na entrada do K157XA2 regula a amplitude do sinal vindo da saída do segundo mixer. Deve-se ter em mente que o detector SSB fornece qualidade de sinal LF satisfatória apenas em um determinado nível de sinal de entrada. É claro que isso torna a sintonização de estações de rádio amadoras um pouco mais difícil. Construção e detalhes O receptor é alimentado por uma fonte estabilizada com tensão de 9 V. A tensão de alimentação do microcircuito K157XA2 é de 5 V, portanto, um resistor de extinção com resistência de 1,1 kOhm é conectado ao pino de alimentação do microcircuito. Deve-se observar que mesmo pequenas ondulações na tensão de alimentação podem levar à distorção do sinal SSB recebido, por isso é aconselhável usar bateria ou baterias como fonte de alimentação. É aconselhável instalar os microcircuitos em tomadas, o que facilitará a substituição caso haja dúvidas quanto à sua operacionalidade. Além disso, no processo de configuração do receptor para sensibilidade máxima, é aconselhável selecionar um transistor KT368AM e uma cópia do microcircuito K157XA2. Todos os elementos do detector, com exceção dos capacitores e da bobina do circuito SSB adicional, devem ser protegidos com uma tela para eliminar interferências. Na versão do autor a instalação foi realizada conforme método proposto em [3]. O lado do quadrado é de 3 mm, e todos os pontos conectados ao fio comum e à tela são conectados por jumpers de fio à folha na parte traseira da placa textolite, o que elimina interferências parasitas. A largura da placa é um pouco maior que o comprimento dos soquetes para microcircuitos instalados na placa. O receptor é montado em duas placas, cada uma com 12 cm de comprimento. Um contém o UHF, o primeiro misturador e um filtro passa-banda de três circuitos, o segundo contém o segundo misturador e detector. Este último é blindado em todo o perímetro com tiras de fibra de vidro dupla-face. Os capacitores e a bobina detectora SSB (L12) estão localizados atrás da tela. A bobina L12 é enrolada em uma estrutura de pequeno porte de quatro seções com núcleo de ajuste de ferrite, não possui tela e contém 60 voltas de fio com diâmetro de 0,15 mm. A posição da bobina é importante. Deve ser posicionada verticalmente, e a distância aos demais elementos do circuito e às paredes da caixa ou tela deve ser de no mínimo 1,5 cm. Se a bobina for colocada próxima à caixa ou coberta por uma tela, a qualidade da detecção deteriora. As demais bobinas utilizadas no receptor são enroladas em molduras com diâmetro de 6...7 mm com núcleos de ferrite recortados e possuem os seguintes dados de enrolamento:
Na versão do autor, as bobinas não possuem telas. Se estiverem blindados, o número de voltas deverá ser aumentado em aproximadamente 1,3...1,4 vezes. As peças restantes do receptor são pequenas. É aconselhável usar resistores variáveis para ajuste grosso e fino de frequência e ajuste de ganho com uma dependência linear da mudança na resistência no ângulo de rotação. Ao configurar um receptor para estabilizar a frequência do primeiro oscilador local, você terá que selecionar o TKE dos capacitores incluídos no circuito do oscilador local. Um TKE aproximado de capacitores pode ser o seguinte: 200 pF - M1500, 10 pF - M750, 5 pF - M75. Para um ajuste mais preciso, você pode soldar pequenos capacitores com diferentes TKE paralelos à bobina L6. Fixação O receptor foi configurado sem o uso de instrumentos especiais, e sua descrição pode ser útil para muitos radioamadores iniciantes. Você só precisa de um avômetro para monitorar a tensão de alimentação e o consumo de corrente. Para uma verificação inicial do circuito e suas configurações, você deve pegar um “tabuleiro de xadrez” maior, com um lado de “quadrados” de cerca de 4...5 mm. As peças ficarão localizadas com bastante liberdade e serão fáceis de trocar, se necessário. Após a configuração final do circuito, todos os elementos de rádio podem ser montados em placas menores. Recomenda-se iniciar a instalação do receptor com o circuito detector (Fig. 3). O resistor variável com resistência de 22 kOhm e a bobina L12 não precisam ser instalados nesta fase. Quando a tensão de alimentação é aplicada ao microcircuito, deve aparecer ruído na saída do ULF conectado ao detector, que se intensificará se o pino 1 for tocado através do capacitor com um objeto de metal ou um pedaço de fio for conectado. A tensão no pino 11 deve ser de 5 V. Em seguida, é montado o primeiro misturador com oscilador local sintonizável e UHF (Fig. 1). A tensão de alimentação não precisa ser fornecida ao UHF. Em vez da bobina L5 e de um capacitor com capacidade de 300 pF, um resistor com resistência de 2 kOhm é soldado (entre os pinos 2 e 3), e o pino 2 é conectado à entrada do detector, ou seja, conecta-se a um filtro piezoelétrico de 465 kHz (Fig. 3). Em seguida, uma antena na forma de um pedaço de fio com cerca de 7 m de comprimento é conectada ao pino 174 do microcircuito K1PS1 (Fig. 100) através de um capacitor com capacidade de 1,5 pF, e o capacitor conectado ao pino 8 é conectado ao fio comum. Esta etapa produz assim um receptor de conversão de frequência única com frequência intermediária de 465 kHz que pode receber sinais AM. É fornecida ao mixer uma tensão de 9 V. Na saída ULF deve aparecer ruído de ar e, possivelmente, sinal de alguma estação de rádio. Se ao movimentar o núcleo L6 for possível “captar” sinais de estações de rádio AM, podemos dizer que o primeiro mixer e detector estão operacionais. Caso contrário, o chip K174PS1 pode estar com defeito e deverá ser substituído. Normalmente, com montagem adequada e peças reparáveis, o circuito começa a funcionar imediatamente. Nesta fase, você pode selecionar uma instância do microcircuito K157XA2 com a maior sensibilidade. Para fazer isso, você deve sintonizar um sinal fraco e, entre vários microcircuitos, selecionar a instância que fornece a recepção mais eficaz e de alta qualidade. Em seguida é feito o segundo misturador (Fig. 2). Seu desempenho é verificado separadamente pela aplicação de uma tensão de pulso unipolar com amplitude de 9 V e frequência de aproximadamente 1000 Hz, que pode ser obtida em um multivibrador (Fig. 4.).
Como antena, um pedaço de fio de 13 a 174 cm de comprimento é soldado ao pino 1 do microcircuito K2PS5 (Fig. 6).O sinal modulado de um oscilador local de quartzo em funcionamento na frequência de 6 MHz pode ser facilmente detectado por qualquer transmitir receptor AM se a antena deste último for aproximada da placa mixer. Ao mudar de banda e girar o botão de sintonia de um receptor de transmissão, você pode “captar” o sinal de um oscilador local em funcionamento (provavelmente seu harmônico), o que indicará a operabilidade do circuito. Se não foi possível encontrar o sinal do oscilador local, em vez de um capacitor de 200 pF conectado aos pinos 10 e 12, deve-se instalar um KPI com capacidade máxima de até 300 pF. Ao reconstruir o KPI, eles tentam encontrar o sinal do oscilador local. Após a conclusão bem-sucedida deste procedimento, o KPI é substituído por um capacitor constante. Se o sinal do oscilador local não puder ser detectado, o ressonador ou microcircuito de quartzo deverá ser substituído. Normalmente, com peças reparáveis e instalação correta, o misturador funciona imediatamente. A seguir, o segundo misturador é conectado ao detector. Ao aplicar tensão de alimentação a esses nós e alterar a posição do núcleo L11, conseguimos o aparecimento de um sinal de ruído máximo na saída ULF, que aumenta quando um pedaço de fio com cerca de 1 m de comprimento é conectado através de um capacitor ao pino 7 do o microcircuito K174PS1 do segundo misturador. Isso sugere que, neste caso, o receptor está aproximadamente sintonizado em 6,465 MHz (ou 5,535 MHz). Neste estágio, você pode conectar um filtro passa-banda de três circuitos à entrada do segundo mixer. O filtro é configurado na seguinte ordem. Primeiro, conecte o circuito correto (de acordo com o diagrama) (um capacitor com capacidade de 300 pF e bobinas L9 e L10) e, alterando a posição dos núcleos da bobina, obtenha o máximo de ruído na saída ULF com uma antena conectada a o capacitor trimmer. Em seguida, o segundo circuito (com bobina L8) é conectado através de um capacitor de sintonia de acoplamento e é novamente ajustado para ruído máximo (a antena é conectada ao próximo capacitor de sintonia). Deve-se levar em consideração que a capacitância do capacitor de acoplamento também afeta a configuração dos circuitos. Em seguida, o terceiro circuito é conectado e o filtro passa-banda é configurado como um todo. O próximo passo é conectar a saída do primeiro mixer à entrada do filtro passa-faixa (Fig. 1). Em vez do resistor de 2 kOhm instalado anteriormente, um circuito é conectado (L5 e um capacitor de 300 pF). UHF não está conectado neste estágio. A antena está conectada ao pino 7 através de um capacitor de 100 pF. O capacitor conectado ao pino 8 está conectado ao fio comum. Quando a tensão de alimentação é aplicada, deve aparecer ruído de éter na saída ULF, que atinge o máximo ao ajustar L5. Ajustando a indutância da bobina L6, você pode sintonizar uma estação de rádio operando na faixa de 19 ou 25 M. Pode ser necessário aumentar o comprimento da antena para melhor recepção. A seguir, com base no sinal de uma estação de rádio, são ajustados os circuitos dos mixers e do filtro passa-banda, obtendo-se a melhor qualidade de recepção. Após finalizada a afinação, os núcleos da bobina são fixados com parafina. Agora é hora de conectar o regulador de ganho (um resistor variável de 22 kOhm instalado na entrada do detector) e o circuito detector SSB (Fig. 3). Ao ligar este último, deverão aparecer assobios no alto-falante, acompanhando a recepção dos sinais AM. Ao conectar uma antena mais longa, eles tentam captar estações de rádio amador operando com modulação de banda lateral única. Se isso for bem sucedido (o que depende da passagem e da hora do dia), então, ajustando o núcleo L12, a melhor inteligibilidade da fala é alcançada. Ao ajustar o nível de tensão da segunda frequência intermediária com um resistor de 22 kOhm, o detector é configurado para o modo de operação mais eficiente. Deve-se lembrar que como a largura do espectro de radiação dos transmissores de banda lateral única é menor que a dos modulados em amplitude, ao receber sinais SSB, a sintonia deve ser feita com cuidado, “ajustando” com precisão a frequência do oscilador local com o “ Potenciômetro de ajuste fino”. No circuito de conexão K157XA2 (pino 4) existe um resistor marcado com um asterisco. É usado para definir o ganho de graves e sua resistência é selecionada durante a afinação. A viabilidade de utilização do capacitor indicado pela linha pontilhada é determinada com base na qualidade de detecção do sinal SSB. A etapa final é a conexão do UHF (Fig. 1) e posterior ajuste dos circuitos instalados em sua entrada e saída à sensibilidade máxima do receptor. Primeiramente você deve conectar a antena através de um capacitor de 56 pF diretamente na base do transistor KT368AM, e ajustar o circuito no coletor. Então o circuito de entrada é conectado e configurado. A configuração deste último depende da antena utilizada. A corrente consumida pelo receptor sem ULF é de cerca de 30 mA. Com base no projeto descrito, é possível fabricar um receptor multibanda para recepção de estações de rádio com amplitude e modulação de banda lateral única. Na prática, também é possível ouvir sinais FM na faixa CB (com o detector AM ligado), embora a inteligibilidade deixe muito a desejar. Se um detector FM separado no microcircuito K174XA26 estiver incluído no receptor, conectando-o à saída do primeiro caminho IF (6,465 MHz), a recepção FM completa será possível. Para isso, utilizando a tecnologia descrita, o primeiro misturador com oscilador local sintonizável e UHF é fabricado separadamente para cada faixa. As dimensões de tais módulos são de aproximadamente 2,5..3 por 7..8 cm. Para comutar as faixas neste caso, é adequado um comutador de biscoito comum com 4 seções, que irá comutar respectivamente os circuitos da antena, tensão de alimentação, sintonia e saída do primeiro IF. Concluindo, deve-se notar que às vezes, se os parâmetros da bobina e dos capacitores do primeiro oscilador local forem combinados sem sucesso (Fig. 1), a frequência pode “vibrar”, o que reduz drasticamente a qualidade da detecção de SSB. Caso tal efeito ocorra, é necessário substituir os capacitores ou refazer a bobina L6. Em geral, a configuração do receptor não causa dificuldades particulares e, se a instalação for concluída sem erros e as peças estiverem em bom estado de funcionamento, o sucesso é garantido. Literatura
Autor: V.Khodyrev, Perm
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