Автор: __
Опубликовано 09.03.2016
Создано при помощи КотоРед.

Широкополосная ЧМ в кварцевом генераторе.

Получение большой перестройки КГ.

Как выше уже говорили, величина перестройки кварцевого генератора зависит от величины резонансного промежутка кварца. При этом нужно учитывать, что абсолютную стабильность подобного генератора можно оценить как 1/10 от величины перестройки. Т.е. если генератор у нас перестраивается на 20 КГц, то можно ожидать, что его абсолютная стабильность будет порядка 2 КГц. Часто этого достаточно.

Если посмотреть на эквивалентную схему кварца, то видим, что величина промежутка зависит от статической емкости кварца. Про это уже говорили. В принципе эту емкость можно нейтрализовать внешними элементами, например индуктивностью включенной параллельно кварцу.

Как раз так и поступили В. Волков, М. Рубинштейн в своей статье в ж. Радио №10 1972 г, но настройка этого генератора получилась довольно трудоемкой.

Еще один способ предложили JA0AS (Mr. Shimizu) и JH1FCZ (Mr. Okubo) и названа ими "Super VXO". Впервые статья об этом генератора была опубликована в Японии в августе 1980 года в журнале "Fancy Crazy Zippy" (N 64).

По сути это просто соединение двух одинаковых кварцев в параллель. При этом расширяется резонансный промежуток этой системы из двух кварцев.

Настройка подобной схемы практически ничем не отличается от настройки схемы задающего генератора для узкополосной ЧМ описанной в предыдущей статье. Единственный недостаток схемы, что нужны одинаковые кварцы которые желательно покупать сразу, что бы они были из одной партии.

Я поставил кварцы на 13,824 МГц, а потом частоту удваивал.

Также пробовал делать передатчик с кварцами 9,216 МГц. В этом случае частоту нужно утраивать и как уже говорил, что чем выше выделяемая гармоника, тем меньше её амплитуда, поэтому передатчик с этими кварцами пришлось делать трехкаскадный, т.е. с дополнительным каскадом усиления. В принципе от этого передатчика можно добиться даже лучших результатов, т.к. в нем есть запас по усилению и «выжать» из него нужную нам мощность оказалось проще.

Сначала рассмотрим схему двухкаскадного передатчика с кварцами порядка 13 мегагерц с последующим удвоением.

Как видим к схеме задающего генератора с модулятором, просто добавили еще усилитель мощности на транзисторе КТ3117. На выходе можно было поставить П-контур, но я просто решил попробовать именно такую схему. П-контур поставлю в схеме с кварцами на 9,216 МГц.

Про настройку задающего генератора уже писали. В данном случае нам не важно точное значение частоты, т.к. подстройка на нужную частоту приема будет производится в приемнике на TDA7021, поэтому здесь у нас задача только получить большую девиацию. Как это делается, написано раньше.

В данной схеме можно получить девиацию довольно большую, но особо увлекаться не нужно. Достаточно, что бы в задающем генераторе она была порядка 15 – 20 КГц, а это значит, что в самом передатчике она удвоится, т.к. у нас идет удвоение частоты.

Т.о. если в первоначальной схеме радиостанции, что описана в первой статье передатчик заменить на передатчик из данной статьи, то получим уже более стабильную радиостанцию. Как выше писал в данную радиостанцию можно добавить еще один каскад на более мощном транзисторе. В принципе можно те, про которые писал в первой статье, т.е. КТ603, КТ928, КТ608Б, КТ635А, а можно и более мощный, например КТ646 или импортные аналоги.

Окончательная схема будет выглядеть так.

Понятно, что приемник можно сделать и на TDA7000 по схеме из даташита.

Настройка девиации описана в предыдущей статье, а настройка на максимум мощности мало чем отличается от настройки передатчика, что описан в первой статье.

Про катушку L6 написано в предыдущей статье.

Катушка L5 намотана на каркасе диаметром 6 мм с карбонильным сердечником и содержит 14 витков проводом 0,4 мм с отводом от середины.

Катушка L4 намотана на таком же каркасе и содержит 16 витков с отводом от 6 витка считая сверху. На схеме это видно.

Транзисторы КТ315 и КТ361 можно заменить на КТ3102 и КТ3107 соответственно.

Так выглядит схема WFM передатчика с кварцами 9 МГц. Т.к. уровень третьей гармоники с выхода задающего генератора намного меньше, чем уровень второй, что в предыдущей схеме, пришлось добавить еще один каскад. При этом мощность передатчика поучилась порядка 400 мвт, что больше, чем у предыдущего, хотя как писал такой дополнительный каскад можно поставить и а предыдущую схему.

Катушки намотаны на каркасах диаметром 6 мм проводом 0,4 мм кроме катушки L1

L1 намотана проводом 0,1 мм, содержит 60 витков. Намотана в четыре секции по 15 витков.

L2 содержит 14 витков с отводом от середины.

L3 такая же, только поверх её намотана катушка L4 и содержит 4 витка. Провод 0,15 – 0,2 мм

L5 содержит 8 витков.

Транзисторы VT1 – VT4 КТ3102. Просто в данном случае проверял как они поведут себя на частоте 27 МГц. Дело в том, что по частотный свойствам они хуже, чем КТ315. Оказалось, что КТ3102 на 27 МГц работают нормально.

VT5 поставил КТ608Б. Как выше писал здесь подойдет любой транзистор с Fт не менее 200 МГц с рассеиваемой мощностью на коллекторе порядка 500 мвт, т.е. КТ603, КТ928, КТ635 или что либо из импорта. Можно и КТ3117 поставить но учитывать, что мощность у него меньше и не нужно её превышать. Мощность зависит от резистора R13. Само собой, что если его увеличивать, то мощность передатчика уменьшится. Просто нужно пальцем контролировать температуру корпуса транзистора VT5.

Теперь, хотя про это уже писал, еще раз о настройке передатчика. Сначала рассмотрим, как это настроить имея приборы.

Проверим величину девиации частоты.

Сначала собрал только эту часть схемы или просто оторвал задающий генератор от остальной части схемы. Резистор «R» может быть в пределах 1 – 30 ком

На выход задающего генератора через резистор подключаем сначала осциллограф. Главное увидеть частоту 9 МГц. С помощью резистора «R» напряжение на варикапе устанавливаем 1 вольт и начинаем вкручивать сердечник катушки L1. Может возникнуть паразитная генерация. Про это уже писал.

Сбить её можно уменьшением резистора R9, что стоит параллельно катушке L1, но меньше 5-ти килом его нет смысла ставить. Или же можно выкрутить немного сердечник катушки L1, но при этом снизится величина девиации. Может также генерация срываться генерация. В этом случае имеет смысл подобрать резистор R10, что задает начальное смещение.

После этого подаем на варикап напряжение 9V. Генерация не должна срываться.

Я такое вижу.

Теперь вместо осциллографа подключаем частотомер и устанавливая на варикапе напряжение сначала 8V, а потом 1V проверяем девиацию частоты, т.е. разницу частот. Достаточно, что бы она была порядка 15 кгц. После утроения частоты она соответственно тоже утроится.

Теперь настроим модулятор. На выход модулятора, т.е. к коллектору второго транзистора подключаем осциллограф. На вход подаем сигнал с генератора НЧ синусоидальное напряжение и резистором R2 делаем, что бы ограничение синусоиды было симметричным. После этого генератор отключаем и подбором резистора R6 подбираем усиление модулятора. Просто говорим в микрофон и добиваемся, что бы сигнал был максимальным и не особо резался.

Если приборов нет, то все усложняется. В этом случае нужно начать с модулятора. С помощью резистора R2 устанавливаем на коллекторе второго транзистора напряжение 4,5V. Резистор R6 припаять переменный на 1 кОм. Параллельно резистору R5 через цепочку из электролитического конденсатора порядка 50 мкф и резистор в несколько килом подключаем высокоомный наушник или низкоомный через понижающий трансформатор. Трансформатор можно взять сетевой, например 220/9 вольт. Можно низкоомный наушник и без трансформатора включить, но уж очень тихо будет слышно. Наша задача это при максимальном усилении добиться минимума искажений когда будем говорить в микрофон. Т.е. слушаем и подбираем резистор R6. После этого его измеряем и ставим постоянный.

Теперь нужно проверить девиацию. К сожалению без приборов трудно измерить её величину, но нужно хотя бы проверить, что генератор не переходит в режим паразитной генерации. Можно воспользоваться приемником второго комплекта радиостанции, что делаете. Я же воспользовался УКВ приемником. Это описано в первой части статьи. Удобно когда у УКВ приемника диапазон непрерывный и тогда сигнал передатчика можно поймать в районе 80 – 85 МГц, но если у приемника диапазон только 88 – 108 МГц, а кварц больше чем 9 МГц, то все сложнее, но не безнадежно. Можно попробовать принять например 10-ю гармонику кварца. У меня кварц 9,216 МГц и я на приемник из сотового принял его на частоте 92,2 МГц.

Делаем такую схему. Микрофон лучше отпаять.

Из модулятора делаем мультивибратор.

Модулирующее напряжение подаваемое на варикап уменьшаем в 10 раз включив между модулятором и варикапом дополнительный резистор.

Добавляем переменный резистор.

На выход задающего генератора цепляем антенну. Можно провод длиной 30 см

Закручиваем сердечник катушки L1 полностью.

На варикапе устанавливаем напряжение 4,5V

Ловим «писк» УКВ приемником.

Тон писка должен быть чистым. Устанавливаем напряжение на варикапе 9V. Писк не должен пропадать. Возможно потребуется подстройка приемника. После этого устанавливаем напряжение на варикапе 1V. Опять же писк не должен пропасть, а главное следите за чистотой тона, т.к. если генераторе возникнут паразитные колебания, то это будет заметно по звуку. Если паразитные колебания все таки возникают, то попробовать уменьшить резистор R9, что стоит параллельно катушке L1 или немного выкрутить сердечник из этой катушки.

После этого восстанавливаем схему и в микрофон можно поговорить. При этом должны довольно разборчиво слышать свой голос.

Дальше настройка усилителя мощности(УМ). Делаем такую схему. Подучилось, что наш передатчик нагружен на резистор 51 Ом. Резистор R13 для начала увеличиваем до 82 Ом.

Диод лучше ВЧ германиевый, но можно и кремниевый. Сердечник L2 выкручиваем, а крутя сердечник L3 находим максимум показаний вольтметра. После этого находим максимум с помощью Сердечника L2. Так меньше вероятность, что настроимся не на 18 МГц, а именно на 27 МГц. Конечно, если есть частотомер, то все намного легче. Дальше подстраиваем L5 по максимуму. Нужно получить порядка 6 вольт, т.е. выходная мощность порядка 350 – 400 мвт. Если не получается, то уменьшаем резистор R13. У меня он получился 24 Ом. Если его совсем не ставить, т.е. закоротить, то у меня перегревается выходной транзистор. Нужно сделать так, что бы транзистор держал температуру в течении хотя бы 1 мин. В радиостанции же передатчик включается на короткое время, да и большой ток от батареек брать тоже не совсем хорошо.

Дальше настройка антенны. Как это делается, написано в первой части данной статьи.

А теперь посмотрим как на основе микросхемы TDA7000 сделать узкополосную радиостанцию на 27 МГц. При этом частота и приемника и передатчика будет стабилизирована кварцем. Схема передатчика будет такая же, только в задающем генераторе уже не будет необходимости ставить два кварца в параллель, а достаточно будет уже одного.

Вперед к Части 5.

Все вопросы в Форум.