?

Log in

No account? Create an account

КВ-регенератор с рамочной антенной - Агитационные боеприпасы — LiveJournal

Feb. 10th, 2012

09:02 pm - КВ-регенератор с рамочной антенной

Previous Entry Share Next Entry

КВ-регенератор с рамочной антенной

Потребовалось как-то пустить на благое дело коробочку из красноватого (на вид) дерева, купленную по случаю за добротный вид.

Применение придумалось быстро. Один весьма уважаемый господин сильно интересовался моими ранее сделанными изделиями, посему было решено интегрировать в коробку регенератор с рамочной антенной, дабы в таком виде и преподнести оную конструкцию преподобнейшему господину.

Из жадности и в целях экономии драгоценных КП303-х сначала был собран КВ-регенератор с рамочной антенной [1] на биполярных транзисторах. Но он так и не заработал, что было свалено на мелочную душонку этих самых транзисторов, неспособных заменить лампу в классической схеме регенерации. Виноваты, конечно, мои кривые руки да врожденная лень, не позволившая разобраться с работой этой схемки в срок, благодаря чему вышеозначенный господин уехал восвояси, не дождавшись полезного устройства.

Пришлось вернуться к «полевикам», а тут еще схемка [2] подвернулась на диапазон средних волн. Паять УЗЧ на рассыпухе было откровенно лениво (да и еще была охота, чтобы на динамик орало), поэтому после детектора была поставлена LM386, разогнанная до запредельного для неё усиления в 74 дБ магическими пассами, описанными в [3]. А 74 дБ, между прочим — это более 9000 9000/2=4500 раз по напряжению.

Испытание схемы в действии, однако, показало, что на средних волнах регенератор бесперспективен — большую добротность (а, значит, и усиление по ВЧ) выставить нельзя, иначе сильно сужается полоса пропускания контура и передача превращается в бубнение. С маленькой же добротностью в моём поместье слышно мало станций, буквально столько же, сколько и на детекторный приемник.

Решено было перетянуть данную конструкцию на КВ-диапазон и поставить рамку вместо магнитной антенны, хотя по началу, памятуя неудавшуюся первую попытку, к этой затее относился с предубеждением. Однако, первое же испытание с подвернувшейся под руку катушкой диаметром 30 мм от другого приемника показало дичайшую, прямо таки адовую  чувствительность к волнам мирового эфира. Раскочегаренная LM386 орала на всю комнату «Голосом России», вселяя благоговение перед интегральным чудом чужеземной электронной промышленности. И это, заметьте, вообще без антенны и заземления.

Однако, оставался маленький осадочек — регулировка обратной связи была грубой, плавно подойди к порогу генерации не удавалось — раздавался щелчок. Да и делать рамку с отводом не эстетично. Положение, вероятно, исправил бы переменный резистор на 1 кОм или меньше — регулировка была бы плавнее — но такого в хозяйстве не оказалось.

Ёмкостная трехточка а-ля [4] избавила от необходимости делать отвод от рамки, но требовала, опять-таки, резистор сопротивлением порядка 1 кОм для плавной регулировки. И тут из загашников случайно была выкопана схема [5].

Данный принцип регулировки обратной связи был перенесен в конструкцию без особой надежды. Каково же было удивление, когда обнаружился плавнейший подход к порогу генерации, сравнимый по мягкости с ранее опробованной мною регулировкой конденсатором переменной емкости в цепи стока [6]. Резистор в 20..50 кОм позволяет растянуть пределы регулировки на всю шкалу.

Результирующая схема получилась такой:

Подробней о деталях и настройке. Монтаж выполнен на макетке. Рамка - 4 витка провода ПЭВ диаметром 0,75 мм в виде квадрата со стороной 110 мм.

Конденсаторами C1 и C4 производят подгонку частоты настройки входного контура. При указанных на схеме номиналах приемник перекрывает диапазон чуть больше, чем 49 м. Делать перекрытие большее, чем 1-2 вещательных диапазона нет особого смысла даже с верньером, иначе теряется удобство настройки. Хотя, если поставить «растягивающий» подстроечник на десяток-другой пФ, то можно попробовать перекрыть и больший диапазон. Работа конкретно этой  конструкции проверена на 49-25 м.

С6 и С7 подбирают по устойчивой генерации при верхнем положении движка R3 и закороченном R4. Затем надо подобрать R4, чтобы при любой частоте настройки можно было вывести приемник на генерацию; R2 — чтобы можно было её погасить на самой высокой частоте. При большом перекрытии по частоте возможно придется увеличить сопротивление R3 до 100 кОм ценой ухудшения плавности регулировки обратной связи.

Резистором R9 настраивают усиление по НЧ. Зависимость указана в [3]. Слишком задирать усиление нет смысла, иначе могут появиться вредные эффекты вплоть до паразитной акустической обратной связи. Достаточно, чтобы хорошо прослушивался шум в режиме генерации на пустом участке диапазона.

Подключив наушники в гнездо X2, подбором R11 нужно сделать так, чтобы при приеме «Radio China International» на максимальной громкости не сильно болели уши.

Конструкция была смонтирована на алюминиевом шасси, в котором были просверлены дырки для воздуха, переменных резисторов/конденсаторов, батареи и прикрыта фальшпанелью. КПЕ с верньером выдран из старого транзисторного приемника и снабжен шкалой. Шасси фиксируется винтами, фальшпанель откидывается на «рояльной» петле.

Для того, чтобы девайсом было прельстиво пользоваться, верх оклеен бархатом. Для наблюдения за шкалой, как она там поворачивается внутри, сделан глазок.

Крепим рамку на проволочные стяжки, пропущенные через отверстия в крышке, клеим пафосную картинку на крышку и получаем изделие №5, отдельные элементы которого несут на себе отпечаток стиля «Mad Skillz»:

Прием на рамку приятен во всех отношениях: можно с легкостью избавится от бытовых помех изменением её ориентации, и на слух она собирает гораздо меньше грязи, чем суррогатная электрическая антенна в виде провода на балконе с заземлением на батарею отопления.

По чувствительности приемник не хуже, чем однотранзисторный регенератор при работе на антенну из куска провода длиной 5 м с нормальным заземлением. На НЧ-диапазонах избирательность отменная, полоса пропускания не более 6-9 кГц (на слух), но выше 10 МГц добротности начинает не хватать. Регулировка обратной связи, как уже указывал выше, очень плавная и не влияет на частоту настройки.

При хорошем прохождении громко слышны даже любительские SSB и CW станции, однако прием неудовлетворительный из-за сильного влияния рук на частоту генерации. Желательно применять неметаллические ручки настройки.

Источники

1. Коваленко С. Регенеративный КВ-приемник. Радио, 1999, №2, с. 21.
2. Поляков В.Т. Регенератор на СВ и 160 м. CQ QRP №23.
3. Kazuhiro Sunamura (JF1OZL), Japan. Как получить усиление 74 дБ от микросхемы LM386. http://rf.atnn.ru/s6/lm386.html
4. Коваленко С. Простой регенератор КВ диапазона. Радио, 2002, №8.
5. Sieghard Scheffczyk. Einmal um die Welt fur 5 Euro. CQ DL, 2004, № 10, S. 720. http://the-mostly.narod.ru/misc/first_sw_receiver.html
6. Glen Yingling W2UW (NY), An Experimental Transceiver – the “ET-1, SPRAT, # 108. http://ra4a.narod.ru/portal/RX10.htm

Comments:

From:(Anonymous)
Date:February 14th, 2012 04:40 am (UTC)

Вопрос по рамочной антенне

(Link)
Заинтересовал ваш приемник. хочется собрать... Какая конструкция рамочной антены? Сколько витков, какой провод, диаметр антенны? Круглая она или же квадратная?
(Reply) (Thread)
[User Picture]
From:k_voyna
Date:February 18th, 2012 01:38 am (UTC)

Re: Вопрос по рамочной антенне

(Link)
4 витка медного провода в эмали диаметром 0,75 мм (чем толще, тем лучше) в виде квадрата 110x110 мм. Если КПЕ 7-265 пФ напрямую подключать без растягивающих кондеров, перекрывает диапазон от 25м до 49м.
В принципе размеры и форма не сильно критичны, можно уменьшить до 50 мм, добавив пару витков.
(Reply) (Parent) (Thread)
From:(Anonymous)
Date:February 23rd, 2012 07:36 am (UTC)

Добрый день. Опять вопрос :)

(Link)
Спасибо за оперативный ответ! Очень заинтересовал факт использования готовой коробочки - оригинально и интересно получилось.
Еще вопросы:
1. Имеет ли смысл установить перед ВЧ-частю стабилизатор? типа 78L06,что бы уменьшить зависимость "снижение питания - уплывает частота настройки или уровень регенерации" ?
2. Посоветуйте, если смысл ставить перед реген-каскадом простенький развязывающий усилитель ВЧ ? Что-нить на схеме с ОБ (или какой другой) Что бы избавиться от влияния рук на антенну? ?

Спасибо!
(Reply) (Thread)
[User Picture]
From:k_voyna
Date:February 24th, 2012 12:32 am (UTC)

Re: Добрый день. Опять вопрос :)

(Link)
1. На мой взгляд, ставить стабилизатор при батарейном питании смысла не имеет. Заметное снижение напряжения батареи в течении 20-30 мин. можно получить при приеме мощных станций на полной громкости. Но при мощном сигнале регенератор устойчиво работает в режиме синхродина, не требуя подстройки.
А при приеме слабых станций, особенно при замираниях, условия приема могут за 5 мин. настолько поменяться, что без подстройки не обойтись, т.к. уровень принимаемого сигнала влияет на режим регенерации - это основной недостаток простых схем. Да и влияние рук на рамку будет значительно сильнее эффекта изменения частоты настройки из-за нестабильности напряжения питания.

2. Рамочная антенна одновременно является регенерируемым колебательным контуром, поэтому, чтобы исключить её из цепи обратной связи, придется ставить доп. колебательный контур и перестраивать его синхронно с рамкой.

Кроме того, если я ничего не путаю, действующая высота регенерированной рамочной антенны увеличивается в Q раз, где Q - добротность регенерированного контура, образованного рамкой и конденсатором настройки. У нерегенерированной рамки действующая высота на КВ порядка нескольких сантиметров - слишком мало для достижения нормальной чувствительности. Хотя УВЧ несколько поправит дело, но Ку больше сотни простыми схемными решениями вряд ли получится сделать, тогда как Q может достигать нескольких тысяч.

Но я бы даже так сказал, влияние рук непосредственно на рамку сказывается слабее, чем изменение частоты настройки и уровня регенерации из-за приближения рук к металлическому шасси. Необходимо изолировать его от общего провода, чтобы его емкость минимальным образом влияла на входной контур и использовать пластмассовые ручки для органов регулировки - тогда настройка и регулировка ПОС вполне комфортны и не плывут после отвода рук.

Спасибо за интерес!
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:k_voyna
Date:February 24th, 2012 12:52 am (UTC)

Re: Добрый день. Опять вопрос :)

(Link)
> действующая высота регенерированной рамочной антенны увеличивается в Q раз
Поправка: не hд, а эффективность hд*Q. Наведенное напряжение пропорционально эффективности.
(Reply) (Parent) (Thread)
From:(Anonymous)
Date:February 24th, 2012 03:48 am (UTC)

Еще партия вопросов.

(Link)
Во-первых, Вам спасибо! За подробные и обстоятельные ответы...
Во-вторых, вопросы :):
1. Когда-то собирал синхродин В.Т.Полякова на СВ-диапазон. Работал прекрасно, но слегка задалбливал свист понижающегося тона при подходе к станции - после захвата частоты свист пропадал. Понятно, что принцип работы такой... Здесь будет так же или же принцип работы немного другой?
Просто есть выбор сделать либо Вашу схему, либо Полякова - что будет лучше в плане именно УДОБСТВА при прослушивании?
2. Планирую слушать только вещалки (любовь с детства, т.к. был ламповый приемник - и отец по вечерам слушал...). Есть старый воздушный КПЕ на 10-495 пф. С вашей рамкой какой диапазон я смогу перекрыть? (КПЕ из "китайца" - сильно шуршит?)
3. Вместо ширпотребных КТ315 - есть выбор из: КТ306, КТ368БМ, 2Т316 - будет ли с ними лучше? (в плане шумов?). Есть еще и 2SC4204 c h21 800..3200.
4. Сильно ли сказываются шумы каскада на LM386 при таком усилении? в схеме Dessert Ratt 3 перед LM-кой ставят каскад на транзисторе, шумы в 2 раза уменьшаются. Ссыла: http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=14624&page=8
(Reply) (Thread)
[User Picture]
From:k_voyna
Date:February 24th, 2012 04:27 pm (UTC)

Re: Еще партия вопросов.

(Link)
1. Если не доводить до генерации - то свистов нет, но при перестройке по диапазону уровень ПОС меняется, поэтому без одновременной подстройки регенерации свисты будут. На практике удобней перейти в режим генерации и настраиваться по свистам - так больше шансы заметить слабую станцию по несущей.
Вообще, данный каскад в плане удобства приема вредновато себя ведет - в режиме синхродина может подхрюкивать при медленных колебаниях уровня сигнала, а в режиме регенератора при замираниях слышно, как изменяется полоса пропускания контура.
Оправдание одно - простота :)

2. КПЕ 10-495 пФ перекроет примерно от 75м до 25м, но плотность настройки на ВЧ-участке будет такова, что без верньера с большим замедлением использовать будет неудобно. Да и при 10 пФ в контуре будут сильно сказываться паразитные емкости, в т.ч. емкость сток-затвор, которая при сильных сигналах будет нестабильна. Для устойчивой работы лучше иметь не менее 30-50 пФ минимальной емкости, т.о. если нужны ВЧ-диапазоны, то лучше убавить число витков рамки и поставить параллельно дополнительный кондер.

> КПЕ из "китайца" - сильно шуршит?
Не знаю, как китаец, а КПЕ с твердым диэлектриком от приемника "Альпинист" работает нормально. С воздушным вообще шик будет.

3. > КТ306, КТ368БМ, 2Т316 будет ли с ними лучше?
Да, у них барьерная емкость переходов должна быть меньше, снизится влияние на регенеративный каскад. Входное сопротивление эмиттерного детектора напрямую зависит от h21э, его увеличение тоже должно улучшить развязку.
По шумам не уверен, что будет заметный эффект, надо пробовать.

4. При минимальном усилении по ВЧ шумы LM386 (с усилением в 50 дБ) слышны в полуметре от приемника, но сказать, что они мешают приему слабых сигналов, по крайней мере в квартирных условиях, не могу - гораздо больше донимают индустриальные и атмосферные помехи.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:carbyde
Date:February 24th, 2012 07:48 am (UTC)
(Link)
Здравствуйте. У меня есть такой вопрос насчет схемы. Как вы считаете, первый каскад можно реализовать на р/лампе ?
(Reply) (Thread)
From:(Anonymous)
Date:February 24th, 2012 01:48 pm (UTC)

FRIEND

(Link)
Можно и на лампе.
И весь приёмничек целиком можно на лампочках, не только первый каскад. Совершенно замечательные ламочки для этого дела - 1Ж29Б. Накал у них 1.2В, а для анода сделать махонький ДиСи/ДиСи преобразователь 1.2В/60В и запитать ламповую конструкцию от одного аккумулятора 1.2В. Как идея? А если же ещё собрать реген на стержнях по схеме 2-V-1 легендарного Torn e.B., в малюсенькой коробке-реплике "Берты".... - тогда вобще! )))
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:k_voyna
Date:February 24th, 2012 02:43 pm (UTC)
(Link)
Честно говоря, практического опыта с ламповой техникой нет, поэтому только умозрительные соображения приведу.
Сделать, наверное, практичней на двухсеточной лампе с регулировкой ПОС напряжением на второй сетке.
А вот можно ли соорудить что-то по схеме емкостной трехточки, чтобы не городить отводы у рамки, ответить затрудняюсь - такие схемы не попадались.
Ну и еще в ламповых регенераторах по схеме сеточного детектора входной контур к сетке подключается через гридлик на несколько мегаом, т.е. сетка по НЧ не заземлена. Возможно, с рамочной антенной будет ощутимый фон 50 Гц. По крайней мере, при первых экспериментах с каскадом на полевом транзисторе ставил подобную RC-цепочку в цепи затвора, фонило гораздо сильнее, чем без нее.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:carbyde
Date:February 24th, 2012 02:58 pm (UTC)

Сеточный детектор

(Link)
А мне этот каскадик приглянулся как раз тем, что если поставить лампочку, то это будет не сеточный детектор. Регулировка ПОС по экранной сетке уже обрыдла, займусь-ка я переносом на лампу той схемы что есть. Уже имеются некоторые соображения. Особо пугает в плане фона как раз не регенеративный каскад, а УНЧ, который для катодного детектора должен быть весьма чувствительным, а фон у них, и как с ним бороться - отдельная дисциплина спецолимпиады.
Если интересно будет, то о результатах отпишусь.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:k_voyna
Date:February 24th, 2012 04:40 pm (UTC)

Re: Сеточный детектор

(Link)
> если поставить лампочку, то это будет не сеточный детектор
И то верно, общий сток все-таки, что-то из головы вылетело :)
Если индуктивная трехточка на лампе по схеме эквивалентна транзисторной, то и емкостная должна быть похожа.
С нетерпением буду ждать результатов эксперимента.

Попалась тут под руку схемка интересная:
http://regen.fizuch.com/1v1.htm (Регенеративный 1-V-1 на двойном триоде)
(Reply) (Parent) (Thread)