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无线电电子与电气工程百科全书 经济型直接放大接收器。 无线电电子电气工程百科全书
业余无线电新手对构建简单的直接放大接收器的浓厚兴趣迫使作者着手开发另一种与低阻抗耳机配合使用的经济型中波接收器。 当然，他以前的发展也被用于设计中，特别是Radio，1994，No.7，p.10中描述的灵敏幅度检测器。 XNUMX. 事实证明，该检测器可以非常简单地将自动增益控制（AGC）系统引入接收器的射频放大器（RFA）中，并且它仅在信号足够强的情况下运行，即事实证明“有延迟的 AGC”。 接收是在磁性天线WA1上进行的（见图），输入电路由线圈和可变电容器（KPI）C1组成。 由于URF接收器使用双极晶体管，其对输入电路的负载显着增加，因此使用了一种很少使用的与第一级输入电路串联的方案，该方案根据共基极(OB)电路在晶体管VT1上制作。 她还允许我们放弃通讯线圈。
让我们仔细看看输入电路的操作。 众所周知，与OB级联的输入电阻很小，达到数十欧姆，最大可达数百欧姆，并随着流过晶体管的电流减少而增加。 通过将该电阻 r 与输入电路串联，我们得到的品质因数大约等于 X/r，其中 X 是电路的线圈或电容器的电抗（在谐振频率下它们相等）。 我们忽略了线圈自身的有源电阻，因为在高质量制造的情况下，它远小于 r。 当电路频率调谐时，电抗线性增加，品质因数 Q 与频率 f 成比例增加。 同时，环路带宽等于f/Q。 因此，它在范围调谐期间必须保持恒定，这消除了直接放大接收器的主要缺点——范围低频端的带宽非常窄，而高频端的带宽不必要地宽。 我们会做一个大概的计算。 在 500 kHz 频率下，KPI 电容最大 (180 pF)，电抗为 1.7 kOhm。 将级的输入阻抗与并联的电阻器 R1 r - 50 欧姆一起计算，我们得到 Q = 35 和 15 kHz 的带宽。 在该范围的高频端，频率增加三倍 (1500 kHz)，电抗增加到 5 kOhm，品质因数增加到 100。 在这种情况下，带宽保持不变（15 kHz）。 为了在现实中实现这一点，电路的固有（建设性）品质因数（实际上由线圈的品质因数决定）必须很高，至少为 250。带有电容器的电阻器 R1，在设置期间选择。 确实，这是由于该范围的高频边缘的灵敏度有所损失。 接收机的射频放大器为两级放大器，由不同结构的晶体管VT1、VT2组成，两级之间通过直流直接耦合。 主电压放大由第一级提供，第二级由射极跟随器连接，仅放大信号电流。 RF频率控制的输出信号被发送到装配在晶体管VT3和二极管VD1、VD2上的幅度检测器。 在没有信号的情况下，晶体管VT3的集电极电压约为1V，基极电压为0.5V。二极管VD1被很小的基极电流打开，即工作点处于最大特性部分。曲率，对应硅半导体器件的阈值电压约为0.5V。 输入信号的负半波不能关闭晶体管，因为通过二极管 VD 1 的电流增加可以防止这种情况。正半波打开晶体管，其集电极电压下降。 二极管闭合，检测到的信号的负半波在晶体管集电极处释放。 通过二极管VD2，滤波电容器C5被这些半波放电，检测到的电压出现在检测器的输出端。 根据信号的幅度，该电压从 1.5 V（没有信号时）降低到 -0.5 V（最大信号）。从检测器的输出，偏置电压通过 VD3R4 链提供给 RF晶体管。 二极管 VD3“消耗”约 0.5V 电压，因此，在最大信号处，偏置电流几乎降至 0，并且 RF 晶体管关闭。 这就是 AGC 系统的工作原理，从而可以放弃在接收器中使用音量控制。 电容器 C2 和 C3 对 AGC 电压进行滤波，使音频短路并仅将直流分量传递到基极。 所需的电容由氧化物电容器 C3 提供，但由于它在高频下可能具有明显的电阻，因此还需要陶瓷电容器 C2。 两个电容器均可替换为一个 0,15...0,68 µF 的陶瓷电容。 除了增益降低之外，该器件中还出现了另一个有利的现象：放大器第一级的输入电阻随着强信号而增加，因为它关闭并且晶体管VT1的发射极电流减小。 这降低了输入电路的品质因数并扩展了其带宽，这在接收本地电台时非常有用 - 音频频谱较高频率的再现得到改善 现在让我们考虑接收器射频路径中各个位置的信号电平问题。 功率不是很大的中波无线电台在数百公里的距离上产生大约 10 mV/m 的场强。 磁性天线的有效高度约为0.01m，因此输入电路中工作的信号电压约等于100μV。 正是这个电压将被施加到第一个 RF 晶体管的发射极（线圈 L1 或电容器 C1 上的电压大 Q 倍，但本开发中未使用这一事实）。 第一个晶体管的电压增益约为 100，第二个晶体管接近 10。 这意味着探测器将接收到大约 XNUMX mV 的信号电压，这对于其正常工作来说已经足够了。 检测到的 AF 信号的幅度达到十分之一伏。 该电压足以运行低阻抗电话，但检测器输出电流需要显着增加。 为此，AF放大器由使用不同结构的晶体管VT3、VT4的复合射极跟随器电路构成。 所需的偏置电流不是从电源获得，而是从检测器的输出获得，其中有 1.5 V 的稳定电压，稍微依赖于电池放电程度，随着信号电平的增加而略有下降。 链条R7C6就是这个作用，电阻R7影响AF放大器晶体管的初始电流，电容C6保证AF信号的畅通无阻。 为了确保在使用内阻增加的高放电原电池元件时接收器的操作不会恶化，电源由电容器 C7 和 C8 分流。 第一个在射频下提供低阻抗，第二个在音频下提供低阻抗。 耳机插入连接器 X1。 稍微讲一下细节。 磁性天线最好缠绕在大芯磁路上，例如直径为10，长度为200毫米，由400NN或600NN铁氧体制成。 本例中的线圈 L1 包含 75 匝 LESHO 线（利兹线）21x0,07。 电线在蜡纸框架上一层又一层地缠绕。 您可以使用过时的晶体管接收器中的现成中波磁性天线。 通常它还有一个耦合线圈，最好将其去掉或与电路串联，这样就不会在高频时产生寄生谐振，从而为干扰开辟道路。 带有固体电介质的 KPE C1 用于儿童业余无线电设备。 晶体管接收器的任何 KPI 都同样适用。 如果有KPI单元，那么建议将其两段并联，以扩大KPI的调节范围，空气电介质也不会差，但尺寸要大得多。 图中所示系列的晶体管可以具有任何字母索引。 二极管 VD1-VD3 - 任何硅、低功率高频或脉冲二极管，例如 KD520 - KD522 系列。 电阻器和电容器 - 任何类型。 陶瓷电容器 C2、C4、C6、C7 和 C9 的电容为 0,01 至 0,15 μF，氧化物电容器 C3 - 0,15 至 2 μF，C8 - 20 μF 或更高。 低阻抗耳机 - TM-2、TM-4 或进口播放器。 在后一个版本中，一对立体声电话可以通过连接器上相应的触点进行并联连接，或者更好的是，串联以增加其电阻，这可以让您在同等音量下“节省”UZCH电流。 然而，在这种情况下，您将必须像这样切换其中一部手机的引线。 以便它们同步工作。 接收器安装在印刷电路板上、穿孔的 getinaks 板上或带有用于零件引线的孔的厚纸板上。 建议不要将探测器部件放置在靠近磁性天线和控制单元的位置，以避免寄生连接和射频频率控制的自激。 该板将被放置在任何尺寸合适的情况下。 设置接收器首先通过选择电阻器 R2 设置与所连接电话的超声波发声器的静态电流 (2 5 7 mA)。 使用与开关 SA1 的开路触点并联的毫安表来测量电流。 测量期间，建议通过在晶体管 VT1 的基极和公共线之间连接跳线来“断电”URF。 然后断开跳线，通过增加消耗的电流（约 0,7 mA）来确定 URC 的电流。 更准确地说，URC 模式是通过选择电阻器 R4、测量晶体管 VT2 发射极处的电压来设置的 - 它应该约为电源电压的一半。 最后一个操作是通过选择 L1 线圈在磁性天线杆上的匝数和位置来设置接收范围的边界。 通过功能强大的 Mayak 无线电台以 549 kHz 的频率进行导航很方便 - 它应该以接近最大的 KPI 容量接收。 正确组装和调整的接收器非常经济，两个串联的“手指”元件（3 型或 AA 型）电池消耗约 316 mA 的电流。 在莫斯科地区，它为几乎所有在 CB 范围内广播的中央广播电台提供了可靠的接收。 作者：V.Polyakov，莫斯科
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