5-и ламповый супергетеродин с высокой ПЧ и КФ

Модератор: Aleksiy

Aleksiy
Сообщения: 667
Зарегистрирован: 21 янв 2018, 16:08

5-и ламповый супергетеродин с высокой ПЧ и КФ

Непрочитанное сообщение Aleksiy » 07 мар 2021, 21:50

Подумал и понял, что не могу не начать такой свой проект ;). Как раз накопилась "сумма наработок" и компетенций. Буду писАть тут и на Сикьюхаме в теме про "6-и ламповый супергетеродин"...


Пятиламповый супергетеродин. Начало от 7 Марта 2021г.
Занимаясь с «Трехламповым трехдиапазонным приемником на 6Ф12П» Сергея Эдуардовича я все чаще ловлю себя на мыслях типа: «а лучше сделать ТАК», «а я бы это сделал ВОТ ТАК»… И вот сейчас в голове у меня практически полностью «вызрела» концепция и схема подобного приемника, как я это вижу. К сожалению, я сам сейчас не могу начинать построение ещё одного приемника «в железе», просто не имею пока физической возможности. Поэтому, выступлю в амплуа совершенно не свойственном мне: буду «диванным теоретиком». Т.е. собираюсь «умозрительно» изложить концепцию и разработать и представить схему, представляющуюся мне «годной». Если кто-то рискнет, и будет воплощать в железе – буду ЧРЕЗВЫЧАЙНО благодарен!..

Сначала кратко. Приемник вырисовывается 6-и ламповым (в 5 «баллонах») - поэтому писАть буду в этой теме ;). Основа концепции – задумки и схемы Сергея Эдуардовича и описанного здесь приемника Игоря при значительном учитывании моего модернизированного Рекорда. По назначению – это тоже «приемник радиолюбителя» на узкие любительские диапазоны, количество диапазонов может быть от одного до хоть всех КВ радиолюбительских диапазонов – по желанию. Вид принимаемой модуляции – тоже только ОБП/ТЛГ. Поэтому усиление в тракте можно (и нужно!) не "разгонять" - нет порогового АМ детектора, которому "вынь да положь" уровень ПЧ сигнала порядка не менее 0,5-1,0В. Преобразование тоже одно, тоже в качестве ФОС кварцевый фильтр 8,86 (или иной КФ с высокой ПЧ). УРЧ тоже нет, на входе те же ДПФ-ы но предполагаются полностью "РАЗНЫЕ" на каждый диапазон (без общих катушек) - это не слишком усложняет, но позволяет сделать ДПФ-ы ОПТИМАЛЬНЫМИ на каждый диапазон. Первый смеситель двухсеточный на 6Ж2П - и мало шумит, и хорошая развязка с гетеродином, и малые интермоды и вообще на практике получено, что это почти не "забиваемый" смеситель - при полосовом фильтре на входе (а не перестраиваемом узкополосном контуре - как мы любим ;) ) - это важно. Гетеродин тоже на 6Ж2П (6Ж1П, 6Ж38П... – кому что нравится, не слишком принципиально) или синтезатор. Далее КФ с согласованием по входу и выходу внутриемкостной связью в контурах (я так пьезики люблю согласовывать). Каскад УПЧ на одной 6К13П, регулируемый. Второй ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ совмещенный на 6Ж2П - "снизу" кварцованный гетеродин как у Сергея Эдуардовича, а "сверху" смеситель по 3-ей сетке и ФНЧ как у меня в продукт-детекторе в модернизированном ТПС. УНЧ на 6Ф3П практически по той схеме, что я применил в Рекорде, но без общей ООС; сигнал для детектора АРУ снимается с триода практически так же, как я сделал на «дополнительном» каскаде на 6С7Б. Источник питания на ТАН-1 (или любом аналогичном подходящем трансформаторе), накал переменный напрямую но с балансным подпором "плюсом", анод с выпрямителя и первого конденсатора на питание анода выходного каскада УНЧ (это около 175В будет), а всё остальное - питается через простейший стабилизатор на эмиттерном повторителе и на 150В стабилитронах...


Эскизный расчет тракта.
Для получения «нормальной» выходной мощности УНЧ (возьмем «нормальную» выходную мощность несколько завышенной – 1В на нагрузке 4 Ом – 250 мВт), соответствующей максимальной чувствительности, на вход УНЧ на 6Ф3П достаточно подавать сигнал уровнем около 75 мВ (везде действующие значения!). Коэффициенты передачи по напряжению узлов тракта можно пока оценить как:
Входная цепь – 3
Смеситель (6Ж2П) – 20
КФ с согласующими контурами – 0,5
УПЧ (6К13П) – 50
Смесительный детектор (6Ж2П) – 40
Итого, ориентировочный коэффициент передачи до входа УНЧ составит около 60000. Тогда формально чувствительность, ограниченная усилением, составит около 1,25 мкВ – нормально в первом приближении.

Теперь оценим чувствительность, ограниченную шумами. Поскольку смеситель активный и имеет достаточно большой Ку, то шумы приемника будут определяться именно шумаим смесителя (и входной цепи). Для 6Ж2П эквивалентное шумовое сопротивление, приведенное в цепь первой сетки, в режиме усиления составляет около 4100 Ом; в режиме частотопреобразования данных найти не удалось, но в типичных случаях для пентодов оно увеличивается в 3-4 раза. Примем ориентировочное значение в 15 кОм – тогда «добавка» от шумов входной цепи становится очень малой и в первом приближении может не учитываться. Тогда, при полосе пропускания 3 кГц приведенный к первой сетке уровень напряжения собственных шумов составит около 0,87 мкВ. Для получения значения реальной чувствительности полезный сигнал должен быть на 10 дБ сильнее – больше в 3,16 раз по напряжению, и это значение составит 2,74 мкВ на первой сетке. Но входная цепь трансформирует напряжение ориентировочно в 3 раза – во столько же раз увеличится реальная чувствительность с антенного входа приемника, и она составит около 0,91 мкВ. Это пока ориентировочные значения, но реальные не сильно будут от них отличаться; такой чувствительности (около 1 мкВ) достаточно для прослушивания 20-м диапазона с полноразмерной антенны даже в «тихом месте». На более высокочастотных КВ диапазонах этого значения становится несколько маловато, но вполне можно попробовать «поиграть» Ку входной цепи.

Селективность по соседнему каналу будет определяться параметрами примененного КФ, и ориентировочно достигнет около 40-60 дБ для 4-х кристального фильтра или до 60-80 дБ для 8-и кристального фильтра. Селективность по зеркальному каналу определяется входным ДПФ и частотой ПЧ и также может достигать порядка 70 дБ. ДД двухсеточного смесителя на 6Ж2П также может быть близок к этой цифре. Максимальная неискаженная выходная мощность УНЧ может достигать около 1,5Вт…
А расчетные параметры получаются «равнопрочными» и достаточно хорошими, чтобы заниматься этим приемником ;) !..

Aleksiy
Сообщения: 667
Зарегистрирован: 21 янв 2018, 16:08

Re: 5-и ламповый супергетеродин с высокой ПЧ и КФ

Непрочитанное сообщение Aleksiy » 08 мар 2021, 12:22

Большой ответ "по делу" на Сикьюхаме:

Цитата Сообщение от IG_58 Посмотреть сообщение

Коэффициент передачи ДПФ ниже единицы, а на входе у Вас будет стоять довольно шумный преобразователь. Малошумящего УВЧ перед ним не планируете?

Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение

Смело 10 закладывайте

Да, ДПФ будет с диапазонной полосой; например, около 200 кГц на 40-ке. И грязи будет немало - на вход смесителя "пролезет" весь этот диапазон. Но смеситель планируется значительно более динамичный, хотя и более шумящий - должен "переварить". А то, что он теперь планируется двухсеточный позволит получить значительно меньшее излучение гетеродина в антенну (ниже опасность мультипликативного фона!) и куда меньшее влияние на гетеродин - ведь в односеточной схеме с подачей сигнала гетеродина в КАТОД для входного сигнала лампа преобразователя как заправский катодный повторитель ГОНИТ с низкоимпендансного выхода входные сигналы НАПРЯМУЮ в гетеродин!!! И в широкой полосе частот, ограниченной только входным ДПФ. Отсюда и "плачь", и "адские" захваты гетеродина :( ...

Мысль о УРЧ и комбинации ДПФ и ОДНОГО перестраиваемого контура была, но сложность конструкции от этого резко возрастает. А УВЧ тут реально нужен будет только на диапазонах выше 14 МГц, и то не факт. Коэффициент передачи ДПФ по напряжению в полосе пропускания равен корню квадратному из соотношения трансформируемых сопротивлений минус потери. Типичные собственные потери хорошего ОПТИМАЛЬНОГО ДПФ порядка 1-3 дБ - возьмем с запасом коэффициент 0,7. Соотношение трансформируемых сопротивлений было порядка 1000/66 = 15,15... , тогда Ктр=3,89 х 0,7 = 2,72 - вот примерно столько могло быть в максимуме у имевшейся схемы при выходном сопротивлении ДПФ 1000 Ом (а именно такой терминаторный резистор стоял в сетке смесительного пентода из состава 6Ф12П). А если поднять выходное сопротивление ДПФ до 3000 Ом (я пока так планирую сделать - при шумах 6Ж2П это практически не увеличит шум приемника), то Ктр=6,74 х 0,7 = 4,72. Т.е. даже есть запас по сравнению с моими эскизными расчетами. Можно в пределе вообще сделать "согласование по шумам" - разогнать выходное сопротивление ДПФ до шумового сопротивления входа смесителя - но тут другие "беды" полезут и с реализуемостью станет довольно "туго". Поэтому, о Ктр = 10 для входной цепи лучше не мечтать; 4-5 в максимуме - вот это реально и это может заметно помочь на "верхних" диапазонах ...
Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение

Вообще не нужен. Он же только для АРУ, тогда

Нет, УПЧ на 6К13П нужен не только для регулировки АРУ. В балансе усиления его вклад определяющий. Также после КФ с потерями желательна малошумящая лампа - такую и имеем. А усиление в тракте все-таки некоторое нужно, чтобы не "маяться" с малошумящим УНЧ.
Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение

АРУ им в 3ю сетку, полевик в режиме управляемого сопротивления - в катод

Полевик в катоде - замечательная вещь! НО. Планируется все-таки ЛАМПОВЫЙ тракт - основные его характеристики должны достигаться ЛАМПОВЫМИ решениями !..
Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение

Принимая, что крутизна преобразлования = 1/4 крутизны усиления, шумы будут в 4 раза выше, поэтому Ку входной цепи кладите 10

Так я и заложил шумы для смесителя. А вот крутизна преобразования для двухсетки на 6Ж2П около 1,25 мА/В. Про Ктр входной цепи - см. выше.
Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение

Про двухтаутные смесители не думали? ДД 90-100дБ

Думал. Они и больше дают, но ТУТ столько не надо. "Равнопрочные" параметры с остальным трактом дает и "просто" 6Ж2П в однотакте. А со сложностью и реализуемостью лампового двухтакта сразу будут проблемы.
Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение

открывайте свою тему. Эта про шестиламповый...

Игорь, хозяин темы, вроде-бы не против. Да и конструкция имеет шансы "дорасти" именно до 6-и ламповой ...
Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение

Но контур в аноде сидит холодной точкой на питании, а не на земле. Я бы отдельной обмоткой согласовал

Проблема некоторая есть, но решаемо. "Ансамблем" параллелльных блокирующих конденсаторов, установленных физически как можно ближе к блокируемому "холодному" концу.
Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение

Т.е. триодная часть будет почти всегда закрыта, а она должна быть в кл А для нормальной работы верхней части

Как ни странно, не смотря на импульсный характер тока, в анодной цепи такого преобразователя, эти импульсы "складываются по Фурье" в прекрасный низкочастотный сигнал! С очень низкими гармониками. Сам смотрел осцилом много раз!
Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение

А че не на 6Ж2П? Номенклатура сократится

Тоже люблю 6Ж2П и тоже думал о сокращении номенклатуры. Но лучше применять ОПТИМАЛЬНЫЕ инструменты в нужных местах. Можно и оконечный УНЧ на 6Ж2П сделать - двухтакт, да по 3 штуки в каждое плечо!.. (А чо - вспомним Родину-47!)
Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение

Можно частотнозависимую замутить, 0% - в полосе пропускания КФ, 100% - за полосой. Доп фильтрация

Естественным образом получающиеся диф и инт цепочки конечно стОит под это подгонять. А вот делать такую активную ООС - чтобы она была эффективной потребуется много запаса усиления, да и фазовые набеги (трансформатор!) появятся - неустойчивой она будет, "зазвенит" такой УНЧ запросто!..


СПАСИБО!!!
Друзья, указывайте на ошибки и огрехи, предлагайте и ваши варианты!..

Aleksiy
Сообщения: 667
Зарегистрирован: 21 янв 2018, 16:08

Re: 5-и ламповый супергетеродин с высокой ПЧ и КФ

Непрочитанное сообщение Aleksiy » 23 мар 2021, 17:46

Пятиламповый супергетеродин. Продолжение-1 от 10 Марта 2021г
Начинаем разработку конечно, с источника питания. Источник питания должен обеспечивать достаточные параметры, но не быть переусложненным. Это будет «обычный» трансформаторный источник питания. Основным вариантом является построение его на основе того-же сАмого типового распространенного трансформатора ТАН1:
http://www.radiolibrary.ru/reference...-tan/tan1.html
- лучше применять вариант именно ТАН1-127/220-50, а не ТАН1- 220-50 (см. ниже); возможно также применение самых разных иных трансформаторов от (для) ламповой аппаратуры. Основными требованиями к трансформатору питания являются возможность получения необходимого анодного напряжения при требуемом токе потребления и обеспечение требуемого общего тока накала; общая габаритная мощность должна быть достаточной. При выбранном ассортименте и количестве ламп в конструкции если просуммировать их типовые токи потребления накала получается суммарный ток потребления 1,666А – это ПОЧТИ укладывается в возможный суммарный ток, отдаваемый двумя сильноточными накальными обмотками ТАН1 (1,60А) при их параллельном соединении (что разрешается по ТУ на трансформатор). Но формальное превышение все-таки есть, хотя есть данные, что для этих трансформаторов имеется примерно 20% «технологический запас» по отдаваемому току накала – потребные диаметры обмоточных проводов при разработке «округлялись» к ряду стандартных диаметров проводов в сторону увеличения.

Этот трансформатор кроме двух сильноточных накальных обмоток с номинальным напряжением 6,3 В имеет также 4 обмотки по 28 В (с отдаваемым током по 0,24 и 0,19 А) и две слаботочные обмотки по 6,3 В с отдаваемым током по 0,24 А. Обмотки по 28 В соединяются последовательно и последовательно с ними соединяется одна слаботочная обмотка на 6,3 В, другая такая обмотка на 6,3 В оставляется «резерв». Этот «резерв» может быть использован по разному: эта обмотка может быть включена параллельно с сильноточными накальными обмотками (тогда тока накала точно хватит «прокормить» все исходно запланированные лампы, и даже на ещё одну маленькую лампу может хватить ), может быть включена последовательно с анодными обмотками, может использоваться вообще отдельно – для питания ЦШ, синтезатора или иных сервисных устройств. Если используется последовательное соединение обмоток по 28 В и одной обмотки на 6,3 В, то переменное напряжение такого соединения номинально составляет 118,3 В, после выпрямления напряжение холостого хода на конденсаторе выпрямителя теоретически составит около 166В (с подключением последовательно «резервной» обмотки на 6,3 В – около 175В). В случае если в тракте не используется дополнительных ламп – рекомендую «резерв» использовать именно для повышения анодного напряжения.

Выпрямитель анодного напряжения обычный мостовой, могут использоваться практически любые диоды и готовые выпрямительные мостики на средний ток не менее 0,5 А и обратное напряжение (для отдельных диодов) не менее 250 В. Удобно использовать современные готовые мостики «таблетки» типа RC207 или аналогичные. Диоды выпрямительного мостика по ВЧ должны быть зашунтированы конденсаторами номиналом 3нФ-33нФ на напряжение не менее 250 В (лучше 400 В), конденсаторы лучше применять керамические, но допустимо и пленочные (я сам тут обычно применяю пленочные конденсаторы 10 нФ на 400 или 630 В) – это очень желательно для борьбы с мультипликативным фоном. Параллельно выводам всей анодной обмотки сетевого трансформатора подключается RC цепочка из последовательного соединения конденсатора 0,1 мкФ на 400-1000В и резистора около 3,3 кОм 1 Вт. Эта цепочка поглощает обратные броски напряжения анодной обмотки, получающиеся при прекращении тока через диоды выпрямителя, а также гасит потом колебательный процесс; применение такой цепочки может почти полностью снимать имеющийся иногда трудноустранимый специфический «зудящий» фон. Конденсатор (фильтра) выпрямителя желателен достаточно большой, рекомендуется применять 220мкФ/250В. Далее с конденсатора фильтра сглаженное максимальное анодное напряжение поступает на питание анодной цепи выходного каскада УНЧ и на вход линейного стабилизатора напряжения.

Линейный стабилизатор простейший: источник опорного напряжения на стабилитронах и эмиттерный повторитель на одном транзисторе. По совместительству, за счет низкого диф сопротивления стабилитронов и большого конденсатора в базовой цепи, этот каскад работает ещё и активным фильтром. Напряжение на стабилитронах получается около 150В, входное напряжение стабилизатора (поступающее с выпрямителя) даже при очень нестабильной сети практически не будет превышать значения около 180В. Таким образом, в установившимся режиме падение напряжения на регулирующем транзисторе будет относительно небольшим – всего около 15-25 В, максимум около 30-40 В. НО. В момент включения накопительный конденсатор выпрямителя будет заряжаться относительно быстро, а вот конденсатор фильтра в базовой цепи транзистора относительно медленно – поэтому в момент включения напряжение коллектор-эмиттер может кратковременно быть довольно высокими и сравнимым с выпрямленным напряжением мостика. Поэтому, применять здесь низковольтный транзистор нельзя. А мощность рассеивания в установившемся режиме тоже может быть заметной – ток потребления линейного тракта приемника от стабилизатора может составлять 15-30 мА, а если максимальное падение напряжения составит около 30 В то на транзисторе будет рассеиваться до 0,9 Вт мощности. Нужен транзистор, выдерживающий не менее 150 В напряжение коллектор-эмиттер и с мощностью рассеивания не менее 1 Вт. Вполне подходят например, распространенные и дешевые КТ940 с любым буквенным индексом и формально даже без радиатора, но все-же лучше применить минимальный радиатор – скобку.

После стабилизатора напряжения сделана также цепь «подпора» накала. Делитель напряжения дает около +25-28 В и поданное в цепь накала такое напряжение запирает «паразитные диоды», образующиеся между накалами и катодами ламп. Переменный резистор балансирует подачу этого напряжения. Также этот делитель напряжения выполняет ещё две функции: «подгрузку» стабилизатора напряжения и разрядной цепи для накопительных конденсаторов – для этого ток через делитель выбран достаточно заметный.

Наладка и некоторые особенности.

Правильно собранный из исправных деталей источник питания не требует наладки как таковой. Требуется только проверить получающиеся напряжения. Но рекомендуется на ТАН1вначале соединить сетевые полуобмотки предписанным образом. А вот в последствии при использовании с собранным приемником для Вашего «типичного» напряжения сети подобрать подключение таких отводов сетевых полуобмоток, чтобы напряжение накала под установившейся нагрузкой было максимально близким к 6,30 В. Либо, если есть некоторая нехватка выпрямленного анодного напряжения, то оставить подключение сетевых полуобмоток в «коротком» варианте – чтобы поднять выпрямленное анодное напряжение; а излишек напряжения накала при этом «гасить» подбираемыми одинаковыми малыми балластными резисторами (типично по 0,1 Ом – показаны на схеме). В случае «пробоя» регулирующего транзистора выходное напряжение стабилизатора может значительно повышаться и все электролитические конденсаторы в источнике питания (да и в приемнике) рекомендуется применять на напряжение не менее 250 В. На вводе сетевого питания рекомендуется установить какой-либо готовый «типовой» сетевой фильтр от другого устройства.

Иные варианты.

Может быть применен иной трансформатор питания. Желательно применять трансформатор с током основной накальной обмотки не менее 2-2,5 А – чтобы иметь запас на долгую работу и возможные модернизации схемы. ОЧЕНЬ желателен отвод точно от средней точки накальной обмотки – тогда средняя точка резистивного делителя «подпора» накала подключается без балансирующего переменного резистора именно к этому отводу. Блокирующий нижний резистор конденсатор в 220 мкФ при этом сохраняется. Такой вариант предпочтительнее, чем с балансирующим резистором. Желательны дополнительные обмотки для питания возможных сервисных устройств. Выпрямленное анодное напряжение может быть и повыше. Анодная обмотка должна быть способной отдавать ток не менее 80-100 мА. Рекомендуется выпрямленное анодное напряжение холостого хода на конденсаторе мостика около 190-230 В, что соответствует переменному напряжению анодной обмотки около 135-167 В; иметь выпрямленное анодное напряжение более 250-270 В не рекомендуется. При этом требуется увеличить резистор задачи тока стабилитронов чтобы протекающий в цепи ток составил около 7 мА; требуется достаточно высоковольтный транзистор стабилизатора и желательно применять в высоковольтных цепях конденсаторы с бОльшим напряжением: максимальное напряжение электролитических конденсаторов должно быть больше максимального рабочего примерно в 1,3-1,5 раза; шунтирующие диоды выпрямительного мостика конденсаторы должны быть не менее чем на 400 В; конденсатор в гасящей цепочки анодной обмотки на 630-1000 В.
photo_2021-03-23_17-40-44.jpg
photo_2021-03-23_17-40-44.jpg (91.52 КБ) 1811 просмотров

Aleksiy
Сообщения: 667
Зарегистрирован: 21 янв 2018, 16:08

Re: 5-и ламповый супергетеродин с высокой ПЧ и КФ

Непрочитанное сообщение Aleksiy » 23 мар 2021, 17:56

Пятиламповый супергетеродин. Продолжение-2 от 12 Марта 2021г
После источника питания, теперь УНЧ. По УНЧ для приемников говорили много, и мы определились, что максимальная неискаженная выходная мощность УНЧ желательна не менее 1 Вт при типичном Кг (на «нормальной» мощности - меньше!) не более 3%. При имеющемся напряжении анодного питания довольно многие выходные лампы способны обеспечить такие параметры, но наиболее простым и удобным представляется применение 6Ф3П, имеющей «в одном баллоне» ещё и триод, удобный для построения предварительного усилителя. Первый «простой» вариант построения схемы УНЧ (практически не требующий использования дополнительной обмотки «резерва» как накальной при питании от ТАН1 !) приводится на схеме ниже:
photo_2021-03-23_17-50-02.jpg
photo_2021-03-23_17-50-02.jpg (79.58 КБ) 1811 просмотров

Выходной каскад основан на тетродной части 6Ф3П, схема практически «обычная». Выходной ТВЗ предполагается использовать ТВ-3Ш или аналогичный подходящий типовой, нормальное сопротивление динамика тогда 4 Ом, в схеме предусмотрена «подгрузка». RC цепочка параллельно анодной обмотки ТВЗ линеаризует нагрузку лампы в полосе частот. Для увеличения максимальной выходной мощности выходной каскад питается непосредственно от накопительного конденсатора выпрямителя источника питания. Для снижения возможного при этом повышенного фона цепь экранной сетки питается через RC фильтр, падение напряжения при низковольтном имеющемся анодном питании в этой цепи желательно небольшое (чтобы лампа могла отдавать ток в анодную цепь – давать мощность; именно по этому экранная сетка не питается от имеющегося стабилизированного источника – таким образом напряжение на ней достигается все-таки побольше), а вот номинал фильтрующее-блокирующего конденсатора тогда должен быть довольно большим – применяется 47 мкФ. Каскад предварительного усиления на триоде может питаться как от цепи экранной сетки (это несколько предпочтительнее), так и от общего стабилизированного напряжения 150 В. В управляющей сетке тетрода стоит последовательный «антизвоновый» резистор 3,3 кОм и регулятор громкости – переменный резистор на 500 кОм (можно применять от 330 кОм до 1 МОм). Каскад предварительного усиления напряжения на триоде из состава 6Ф3П сделан по «обычной» схеме «на сопротивлениях», с выхода этого каскада НЧ сигнал также параллельно снимается на детектор АРУ. Регулировка громкости специально вынесена за пределы работы обратной связи петли АРУ – чтобы не влиять на работу АРУ (по этой же причине в УНЧ нет общей ООС, приходящей с выхода на триод); по-сути такое решение (вывод регулировки громкости за цепь авторегулировки «сзади») близко к решению Сергея Эдуардовича, но не столь «затратное» (как по «большому» сигналу регулировать). Поскольку детектор АРУ все-равно несколько «подсаживает» уровень НЧ сигнала, в обоих каскадах УНЧ отсутствуют и местные ООС – немного «выжимаем усиление». В цепи сетки триода ставится маленький «антизвоновый» конденсатор на землю (ограничения АЧХ «сверху» тут можно не бояться) и последосательный «антизвоновый» резистор 3,3 кОм – это обычно снимает специфическое самовозбуждение, образующееся из-за «внутрибалонной завязки» обоих ламповых структур 6Ф3П. Резистор утечки сетки 620 кОм «согласован» с выходным сопротивлением ФНЧ предшествующего продукт-детектора. Проходные конденсаторы в цепях УНЧ выбираются относительно маленьких номиналов – заранее немного ограничить АЧХ усилителя «снизу».

Детектор АРУ двухполупериодный с удвоением напряжения. Для резкого возрастания уровня входного сигнала (типа импульсной помехи) детектор работает так же как поглощающий амплитудный ограничитель (пока не заряжены конденсаторы фильтра) предотвращая сильный «удар по ушам». Сглаживающий фильтр детектора пропорционально – интегрирующий, что превращает систему АРУ в систему авторегулирования 2-го порядка, номиналы деталей фильтра для получения «комфортных» для конкретного слушателя таймингов можно уточнить потом в процессе использования. Регулировка «масштаб АРУ» позволяет регулировать одновременно как глубину и крутизну регулировки АРУ, так и фактически начало «задержки» (у используемой далее под АРУ 6К13П отчетливо S-образная регулировочная кривая – с малой чувствительностью регулирования при малых запирающих напряжениях АРУ).

Но такой УНЧ и при таком подключении детектора АРУ может быть немного «грязноват» по гармоникам. Поэтому НЧ сигнальный тракт и НЧ тракт АРУ можно вообще разделить и оптимизировать, но это потребует добавления ещё одной лампы, вот такая улучшенная схема:
photo_2021-03-23_17-50-06.jpg
photo_2021-03-23_17-50-06.jpg (84.17 КБ) 1811 просмотров

- тут сигнал с выхода продукт-детектора поступает параллельно на регулятор громкости и далее на вход «обычного» УНЧ и без регулировки на вход вспомогательного каскада УНЧ АРУ. Тут «обычный» УНЧ практически повторяет схему, что я применил в модернизированном Рекорде: на входе «бесшороховое» включение регулятора громкости, каскад усиления напряжения НЧ на триоде из состава 6Ф3П, несильная общая ООС заводится с выходной обмотки ТВЗ в катод триода. Выходной каскад на тетроде из 6Ф3П аналогичен предыдущему варианту. Глубину общей ООС устанавливают около 6-10 дБ – под ООС общий Ку УНЧ должен снизится в 2-3 раза по сравнению с вариантом без ООС (и общий Кг усилителя может составить менее 1% при умеренных выходных мощностях). А вот каскад вспомогательного УНЧ выполнен на триоде 6С7Б, усиление в нем немного «выжимается» а возможные искажения не слишком важны – каскад работает только на детектор АРУ и сохранение точных амплитудных соотношений и малость гармоник от него не нужны. В этом варианте схемы мы лишаемся в сигнальном УНЧ амплитудного ограничителя (а так ли он будет нужен на практике?) но получаем более «чистый» тракт за счет УНЧ с ООС и отсутствия генерации гармоник ограничителем, стоявшим бы в основном тракте УНЧ.

Наладка и некоторые особенности.
Правильно собранный из исправных деталей УНЧ работает практически сразу. Требуется только проверить получающиеся режимы и убедиться в отсутствии самовобуждения. Во втором варианте УНЧ найти правильную фазировку выходной обмотки для получения именно ООС и установить глубину ООС около 6-10 дБ. Для этого сначала разомкнуть цепь ООС, определить максимальную выходную мощность, а потом на выходной мощности в 0,1 от максимальной (в 3,16 раз меньше по напряжению) подключить цепь ООС и подобрать последовательный резистор в цепи ООС так, чтобы выходная мощность уменьшилась в 2-3 раза. При этом глубину ООС подбирают такую, чтобы выходная мощность в 0,1 от максимальной должна достигаться при входном напряжении не менее 75 мВ. Все измерения при частоте входного сигнала 1 кГц и нагрузке 4 Ом на выходе.

Иные варианты.
Если применен иной трансформатор питания с запасом по току накала но низким выходным анодным напряжением, то можно увеличить выходную мощность УНЧ применив в выходном каскаде лампу 6П18П. Такую лампу целесообразно применять при выпрямленном анодном напряжении примерно до 220-230В; а вот если есть и запас по выпрямленному анодному напряжению то при напряжении более 230В целесообразно применять в выходном каскаде УНЧ «обычную» 6П14П. Схемы включения этих ламп те же, но катодный резистор автосмещения для 6П18П подбирается около 110 Ом а для 6П14П – около 120 Ом; напряжение второй сетки для 6П18П 170-180В или на 10-15В ниже, чем на аноде; напряжение второй сетки для 6П14П на 10-15В ниже, чем на аноде. В случае применения отдельной мощной лампы в оконечном усилители оба каскада предварительного усиления напряжения (и сигнального тракта, и тракта АРУ) могут быть выполнены на триодах из состава 6Н2П, можно применить 6С7Б и другие триоды. Схема практически не изменяется, но может потребоваться подгонка режимов под применяемые лампы.

За основной лучше принять 2-ой вариант. Тогда и количество ламп в тракте станет равным как раз 6 – «попадаем» в тему !..

Aleksiy
Сообщения: 667
Зарегистрирован: 21 янв 2018, 16:08

Re: 5-и ламповый супергетеродин с высокой ПЧ и КФ

Непрочитанное сообщение Aleksiy » 23 мар 2021, 17:58

Опять сборный ответ с Сикьюхама:


Цитата Сообщение от IG_58 Посмотреть сообщение
...При таком включении детектора АРУ Вы вносите в тракт НЧ нелинейность и, значит, искажения. Если уж будете ставить 6-ю лампу, то не усилителем, а лучше катодным повторителем. Потенциометр не надо вешать в шину АРУ ...

По первому "простому" варианту усилителя.
Да, нелинейность детектором АРУ некоторая вносится. Её можно оценить. Она будет МЕНЕЕ, чем соотношение динамических сопротивлений: выходного сопротивления триодного каскада и входного сопротивления детектора АРУ. Входное сопротивление детектора АРУ в установившимся режиме около 500 кОм (нагрузка в 1 МОм "ополовинивается " за счет удвоения) а выходное сопротивление усилительного каскада на триоде около 25 кОм - максимально детектор будет "оказывать влияние на 4 %". А вот МЕНЕЕ - это надо раскладывать "усекновение" вершинок синусоиды по ФУРЬЕ, но это точно В НЕСКОЛЬКО РАЗ. Поэтому, можно принять, что "добавка" гармоник от такого включения такого детектора составит около 1% - что вообще-то в относительных единицах -40 дБ ! Это треть допущенного "запаса" на гармоники для всей схемы. Кстати, такой детектор после 6С7Б в модернизируемом сейчас мною приемнике Сергея Эдуардовича "на слух" ни чего не ухудшил ...

Катодный повторитель - заманчиво, он позволил бы "развязаться". НО. Это ещё одна "лишняя" лампа в схеме!

А вот потенциометр получается включен "без тока" (по выходу) - поэтому сам он не будет менять динамические характеристики схемы. Нагрузка то остается все та же и ПОСТОЯННАЯ! Другое дело, что он будет менять "чувствительност ь регулирования" - но это и нужно.

Пентоды в УНЧ все-таки можно применять без ООС. Вопрос "цены". А так - полно было бытовых аппаратов 3-4 класса с выходным каскадом на пентоде и без ООС. Но вот общую ООС в этом тракте вводить как раз нежелательно - поскольку сигнал для детектора АРУ берем после первого каскада УНЧ.

Да регулятор громкости в первом простом варианте УНЧ простейший, может и "скрипеть" при некачественном резисторе. Но усиления и так представляется маловато, а развязка сожрет 1-3 дБ уровня сигнала.

В катоде тетрода из 6Ф3П я указал 330 Ом со звездочкой, такое сопротивление и 15В на катоде конечно, для режима относительно высокого анодного напряжения - если кто 250В "вдует" и на экранную сетку не пожалеет. Это я несколько перестраховался, каюсь... А так да - при низком анодном 250-270 Ом надо...

3,3 кОм в сеточных цепях помогают от возбуда на ВЧ, если смонтировать их с минимальной длиной вывода до "тела" резистора от ламельки ламповой панельки. Хуже не будет. Про доп развязку по аноду тоже думаю, но в основном варианте с ТАН1 маловаты запасы по анодному напряжению.

0,1 мкФ по кратчайшему пути "токовой петли" воле панельки лампы может помочь при возбуде по ВЧ. Хуже не будет.


А вот во второй схеме отдельный каскад УНЧ АРУ как раз позволяет и избавится от "гармонящего" подключения детектора АРУ в основной сигнальный тракт УНЧ, и иметь ЗАПАСЫ усиления как в основном тракте - для ООС, так и в цепи АРУ - на эффективность регулировки. Привязку уровней ещё надо будет посчитать и уточнить, но как раз регулировка "масштаб АРУ" при необходимости позволит её "уложить".

Добавлено через 14 минут(ы):

Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение
С динамика киньте ОООС в катод пентода 6Ф3П...

Усиления и так представляется, что маловато. Можно ещё проще - не шунтировать конденсатором катодный резистор тетрода из 6Ф3П - правда при этом ООС не будет пытаться компенсировать искажения трансформатора.


Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение
Чтобы обеспечить задержку, можно катод первого диода детектора АРУ включить на катод триода 6Ф3П

Можно, но не особо нужно. У 6К13П отчетливо S-образная регулировочная кривая по первой сетке - при малых напряжениях запирания сначала уменьшение крутизны очень небольшое.


Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение
Как вариант 6Н2П+6П14П. Первый триод 6Н2П - продукт-детектор, второй - предв УНЧ, выходной каскад - 6П14П. Последние 2 каскада охвачены ООС 12-20дБ. Звук у 6П14П намного чище, чем у 6Ф3П, даже без ООС

Описывал такую "разламповку" в "возможных вариациях", но вот продукт-детектор лучше делать не на триоде. О продукт-детекторе будет в следующем "Продолжении..." . А вот что у 6Ф3П "грязный" звук - могу и поспорить; хотя некоторое время назад я и сам так же думал. Но вообще согласен - "по разумному максимуму" 6П14П на выходе и 1-2 триода пред ней, на ООС тогда ещё остается запас. Но это с ДРУГИМ питанием...


Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение
Не лишний. Замыкает ВЧ составляющие по кратчайшему пути...

Да, уже написал в общем то же сАмое...

Добавлено через 6 минут(ы):

Цитата Сообщение от krevetko_nik Посмотреть сообщение
лампа без смещения остается

Каюсь, ОШИБКА в начертании схемы! Правильная схема должна быть как у входа УНЧ модернизированного Рекорда.

Aleksiy
Сообщения: 667
Зарегистрирован: 21 янв 2018, 16:08

Re: 5-и ламповый супергетеродин с высокой ПЧ и КФ

Непрочитанное сообщение Aleksiy » 23 мар 2021, 18:11

Пятиламповый супергетеродин. Продолжение-3 от 14 Марта 2021г
Перед УНЧ продукт-детектор. Вариантов его построения множество, но для минимизации схемы и потребления хочется сделать его на одной «маленькой» лампе. Если такой преобразователь делается на основе параметрического генератора с контуром – часто бывает «затягивание» частоты, поэтому гетеродин в хороших схемах обычно делают на отдельной лампе (впрочем, на практике можно это минимизировать до ничтожных значений). А у нас будет кварцованный генератор и эта проблема должна отсутствовать. Давно известна и кочует по интернету схема такого автодинного («самозвонного»), де-факто двухсеточного преобразователя на любимой 6Ж2П. Схема простая и просто реально «красивая»:
photo_2021-03-23_18-06-53.jpg
photo_2021-03-23_18-06-53.jpg (26.92 КБ) 1811 просмотров

НО. При попытке повторить эту схему она у меня «не пошла». От слова совсем – не возбуждался кварцевый генератор. Пробовал отечественные кварцевые резонаторы и на 465 и на 500 кГц. Чего только не делал – бесполезно! Но скорее всего, это у меня гранаты были не той системы кварцевые резонаторы на 465 и 500 кГц оказались не с теми характеристиками. По «классической» схеме «обычной» емкостной трехточки (Колпитца?) эти резонаторы тоже не захотели возбуждаться ни в схеме на биполярном транзисторе, ни на полевике. Зато по «подсмотренной» у Сергея Эдуардовича схеме с последовательным резонансом (с базы на коллектор биполярного транзистора – «облегченная» схема Пирса?) такие кварцы прекрасно «заводятся». И когда делал продукт-детектор для «Казахстана» то пришлось сделать «гибрид»: такой транзисторный гетеродин и собственно смеситель на 6Ж2П. Вот так схема прекрасно заработала:
photo_2021-03-23_18-10-37.jpg
photo_2021-03-23_18-10-37.jpg (76.36 КБ) 1811 просмотров
photo_2021-03-23_18-10-41.jpg
photo_2021-03-23_18-10-41.jpg (93.89 КБ) 1811 просмотров

Вот примерно тут начинаются подробности работ по созданию и отладке предыдущей и этой схем продукт-детекторов:
http://www.cqham.ru/forum/showthread...EB-112)/page43

А вот аналогичная схема с индуктивной трехточкой Хартли «внизу» прекрасно «завелась» и заработала! При этом Ку (точнее, коэффициент преобразования с ПЧ на НЧ) легко достиг 70, ФНЧ по выходу эффективно ограничивал спектр сверху на 3,5-4 кГц по уровню -6 дБ, затягивание гетеродина входным сигналом удалось получить практически незаметное. Схема работает чрезвычайно «чисто» по гармоникам, максимальное выходное неискаженное напряжение может достигать десятков вольт; есть некоторые заметные шумы, но они не будут знАчимыми при использовании с предполагаемыми уровнями сигнала.

А в схеме у Сергея Эдуардовича кварцованный опорный гетеродин на 8,86 МГц прекрасно «заводится» и работает на триоде из 6Ф12П. У этого триода конечно, очень высокая крутизна, но при выключении питания этот гетеродин очень долго «не гаснет» - генерация продолжается и при остывающем накале и понижении анодного напряжения существенно меньше 100В – усилительные свойства лампы в этот момент уже «никакие». Поэтому я ОЧЕНЬ надеюсь, что с такими кварцевыми резонаторами генератор «заведется» и на 6Ж2П, тогда схема предполвгаемого продут-детектора принимает примерно такой вид:
photo_2021-03-23_18-13-24.jpg
photo_2021-03-23_18-13-24.jpg (76.67 КБ) 1811 просмотров

- «снизу» здесь взятый «один-в-один» кварцованный опорный генератор по емкостной трехточке (номиналы чуть адаптированы под частоту 8,86), а «сверху» вполне отработанный ФНЧ из моих предыдущих схем. Выходной конденсатор ФНЧ можно несколько изменять в зависимости от входного сопротивления УНЧ (430-620пФ), но это в общем, «ловля блох». Для облегчения возбуждения генератора можно попробовать поуменьшать последовательный резистор цепи питания экранной сетки (для гетеродинной части именно она тут «работает» анодом). Но вообще, этот узел если «пойдет» - будет очень здОрово; а так ОЧЕНЬ желательно было бы его отмакетировать и убедиться… Иначе, придется «мудрить»: или 6Ж10П с огромной крутизной попытаться применить (но именно как преобразователь она «не ах» да и накала больше жрёт), или вообще все-таки на отдельной лампе генератор делать…

П.С. Задержался тут на работе (дома сейчас пока паять возможности не имею) и промоделировал кварцевый генератор на 8,86 МГц. Сделал «нижнюю часть» задуманной схемы преобразователя (собственно кварцевый генератор), но на КП303Е – это во многих случаях довольно хорошая «эмуляция» ламп типа 6К4П, 6Ж2П и т.д. Включаю – а прекрасно «заводится» и работает! Генерация возникает при напряжении на стоке около 5В, а после возникновения продолжается и при снижении напряжения питания до 2,5В на стоке!!! На выходе с истока чистый синус, индуктивность дросселя в истоковой цепи влияет очень слабо, номиналы конденсаторов делителя влияют относительно несильно. Несколько имеющихся резонаторов пробовал – все «заводятся» прекрасно и явно видно, что есть запас по устойчивости возбуждения. В общем похоже, должна бы и 6Ж2П с такими кварцевыми резонаторами хорошо возбудиться. На душе немного спокойнее…
photo_2021-03-23_18-13-29.jpg
photo_2021-03-23_18-13-29.jpg (95.23 КБ) 1811 просмотров

П.П.С. В продукт – детекторе сигнал из УПЧ будет подаваться на третью сетку 6Ж2П. При этом любой электрод лампы кроме катода, может образовывать с катодом паразитный диод. И если приходящий сигнал будет иметь достаточно высокий уровень – начнется его «выпрямление» - получим СЕТОЧНОЕ ДЕТЕКТИРОВАНИЕ (хоть и на 3-ей сетке). А дальше, как сказал RU9CA: «При приёме мощных сигналов это придает НЧ неприятные призвуки от огибающей, плюс интермодуляционные компоненты» - всё это может быть справедливо …
Оценим возможный эффект. Обычно считается, что для эффективного сеточного детектирования минимальный уровень сигнала должен быть 0,1…0,5В, примем для оценки значение 0,3В. Минимальное входное напряжение, соответствующее реальной чувствительности, по расчету составляет около 1 мкВ, расчетный коэффициент передачи тракта до входа продукт-детектора составляет 1500. Значит, минимальный рабочий сигнал на входе продукт – детектора будет составлять 1,5 мВ, а ужЕ при 300 мВ на входе начнется эффект добавочного прямого детектирования (кстати, по выходу продукт-детектора запас при этом ещё будет – при этом там напряжение будет около 12 В). Итого, «прямой» ДД продукт-детектора в схеме получится около 46 дБ. Разумеется, при работе в тракте АРУ это не катастрофично. Но хотелось бы построить входную цепь продукт-детектора (и соответственно, выходную цепь каскада УПЧ) так, чтобы минимизировать возможный эффект сеточного детектирования. У кого какие мысли об этом?..

Кстати. Продукт-детектор на КП307Б, что я применил в Рекорде (и много где ещё) с подобранным запирающем смещением показал прекрасную перегрузочную способность и при его использовании на входе «классического» ППП рассчетно мог бы обеспечить ДД порядка 100 дБ. Вот что значит практически принципиальное отсутствие прямого детектирования (пока на затворе входной сигнал не превысит смещение) в таком смесителе!..

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 1265
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Re: 5-и ламповый супергетеродин с высокой ПЧ и КФ

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 23 мар 2021, 20:06

Алексей, я подскажу - когда выкладываешь текст сообщения (или когда потом его редактируешь), то выделяй нужный фрагмент мышью и потом нажимай кнопку Quote, как показано на рисунке. Фрагмент станет обрамлённым вначале и в конце кодовым словом Quote. И всё.
Точно также можно изменять цвет текста, только это уже будет кнопка - Цвет шрифта.
Снимок2.jpg
Снимок2.jpg (177.27 КБ) 1807 просмотров
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Ламповый форум - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Aleksiy
Сообщения: 667
Зарегистрирован: 21 янв 2018, 16:08

Re: 5-и ламповый супергетеродин с высокой ПЧ и КФ

Непрочитанное сообщение Aleksiy » 24 мар 2021, 22:12

Понял, сделал. Продолжаю.
Эх и тяжко вставлять картинки - когда их МНОГО!!! Но - надо...

Пятиламповый супергетеродин. Продолжение-4 от 17 Марта 2021г
Принципиально с продукт-детектором понятно. Преобразователь на 6Ж2П в автодинном двухсеточном варианте должен работать, и делать это достаточно хорошо (только бы кварц «завелся»). Входную сигнальную цепь этого преобразователя по 3-ей сетке желательно делать такую, чтобы предотвратить или минимизировать возможный эффект паразитного сеточного детектирования и автосмещения, для чего на эту сетку желательно подать некоторое запирающее смещение или (и) сделать эту цепь хотя-бы с замыканием по постоянному току/НЧ. Сейчас будем думать о каскаде УПЧ приемника, но цепь входа продукт-детектора практически относится к выходу каскада УПЧ.

По получающейся структурной схеме приемника нам нужен один каскад УПЧ, обеспечивающий на промежуточной частоте 8,86 МГц расчетный коэффициент передачи Ку=50. Каскад должен быть относительно малошумящим, с ограничением внеполосных сигналов – т.е. резонансным («простым» - полосовой усилитель с ДПФ тут совершенно нет смысла делать) и с возможностью эффективной АРУ. Тогда, надо делать его на пентоде «варимю», практически наилучший вариант по характеристикам – 6К13П. По данным Сергея Эдуардовича максимальный устойчивый Ку этой лампы в резонансном усилителе на такой частоте составляет 83, по моим подсчетам получилось более 100 – по критерию устойчивости можно смело применять эту лампу, ещё и запас есть. Тогда, для получения запланированного Ку, при крутизне лампы 12,5 мА/В резонансное сопротивление нагрузочного контура, приведенное в цепь анода 6К13П, должно составлять 4000 Ом. А вот для каскада первого смесителя на 6Ж2П, при ожидаемой крутизне преобразования 1,25 мА/В для получения запланированного Ку=20 резонансное сопротивление нагрузочного контура должно составлять 16000 Ом. Тогда, можно применять везде в тракте ОДИНАКОВЫЕ контура ПЧ (по крайней мере, одинаковые ИНДУКТИВНОСТИ контуров!), а в каскаде УПЧ сделать неполное включение контура с коэффициентом 0,5. Традиционно для неполного включения контура в анодную цепь используют автотрансформаторное включение катушки контура, но это несколько усложняет её намотку и лишает нас возможности использовать такую же катушку для построения цепи входа продукт-детектора с замыканием по постоянному току/НЧ. Поэтому, попробуем построить выходную цепь каскада на высокоомном контуре (16 кОм) с емкостным делителем (внутриемкостной связью) и параллельным питанием анода.

Сначала найдем сам контур каскада с резонансным сопротивлением 16000 Ом для полного включения при типичной добротности применяемой индуктивности Q=100. По расчету получается около 2,9 мкГн и 111 пФ. С учетом компенсации некоторых возможных потерь чуть поднимем резонансное сопротивление и выберем индуктивность 3,0мкГн и емкость около 108 пФ. Теперь рассчитаем цепь согласования таким контуром с классическим симметричным емкостным делителем, получается следующая схема с её характеристиками:
photo_2021-03-24_21-58-44.jpg
photo_2021-03-24_21-58-44.jpg (17.14 КБ) 1794 просмотра

photo_2021-03-24_21-58-53.jpg
photo_2021-03-24_21-58-53.jpg (35.24 КБ) 1794 просмотра

Ничего так, но потери великоваты. Задаем программе проделать оптимизацию по минимизации потерь (первично, с большим «весом» достигаемых результатов) и КСВ при зафиксированним значении индуктивности. Вот что получается и какие номиналы:
photo_2021-03-24_21-58-58.jpg
photo_2021-03-24_21-58-58.jpg (35.87 КБ) 1794 просмотра

photo_2021-03-24_21-59-03.jpg
photo_2021-03-24_21-59-03.jpg (23.26 КБ) 1794 просмотра

Неплохо, но все-ещё великоваты потери и возрос КСВ по высокоомному выводу. Попробуем задать программе оптимизацию по заданным критериям – минимальным потерям и КСВ на рабочих частотах ПЧ не фиксируя ни какие номиналы.
Ого! Программа кажется, сама добралась до режима согласования по мощности ! Результаты по получаемым параметрам значительно лучше:
photo_2021-03-24_21-59-09.jpg
photo_2021-03-24_21-59-09.jpg (28.22 КБ) 1794 просмотра

photo_2021-03-24_21-59-13.jpg
photo_2021-03-24_21-59-13.jpg (34.57 КБ) 1794 просмотра

- а так заметно лучше! Но в этой схеме и емкости получились весьма удобные для реализации (по 75 пФ + «паразиты»), а вот индуктивность стала весьма немаленькая; и тут желательно подключать «терминаторный» резистор (можно немного завышенный, около 18 кОм) по высокоомному выводу.

Теперь попробуем рассчитать контур согласования с кварцевым фильтром. Считаем, что КФ имеет сопротивление 200 Ом, его надо трансформировать в 16000 Ом. Сначала задаем и фиксируем ту же индуктивность 3 мкГн, вот что получается после оптимизации:
photo_2021-03-24_21-59-17.jpg
photo_2021-03-24_21-59-17.jpg (19.85 КБ) 1794 просмотра

photo_2021-03-24_21-59-21.jpg
photo_2021-03-24_21-59-21.jpg (38.79 КБ) 1794 просмотра

Неплохо, хорошо реализуемо по номиналам, но опять же заметные потери и КСВ по высокоомному выходу. Оптимальное нагрузочное сопротивление по высокоомному выходу, если «понастраивать» вручную, получается около 8-9 кОм. Даю оптимизацию по параметрам без привязки номиналов, вот что получается:
photo_2021-03-24_21-59-25.jpg
photo_2021-03-24_21-59-25.jpg (20.98 КБ) 1794 просмотра

photo_2021-03-24_21-59-29.jpg
photo_2021-03-24_21-59-29.jpg (38.43 КБ) 1794 просмотра

А вообще – интересно подумать, а какие же именно номиналы и характеристики рассчитанных контуров являются «ПРАВИЛЬНЫМИ», и ПОЧЕМУ?!

В общем, можно пытаться нарисовать схему УПЧ. Анодное питании составляет даже немного меньше 150В, что несколько маловато для 6К13П (которой надо 200В в номинальном режиме), но при штатных 90В на экранной сетке большой беды от этого не будет. Потенциал экранной сетки фиксируется цепочкой стабилитронов и будет около 92В, общий ток на экранную сетку и стабилитроны около 5 мА; два блокировочных конденсатора разной емкости в цепи экранной сетки должны надежно блокировать цепь в широком диапазоне частот и эффективно убирать возможный шум стабилитронов. Анодная цепь тоже имеет блокирование двумя конденсаторами, применено параллельное питание анодной цепи без гальванической связи с анодным контуром. Собственно питание подается через цепочку последовательных дросселя и резистора (с такой цепочкой существенно «притупляются» возможные паразитные резонансы дросселя), резистор 100 Ом в аноде «страховочный антипаразитный». Контур нагрузки каскада по ВЧ подключен емкостным делителем с резонансным сопротивлением в точке подключения около 4000 Ом (резонансные конденсаторы должны быть достаточно высоковольтными: на 250В КСО, СГМ, стеклокерамика или крупные трубчатые КТ!). А по постоянному току этот контур «сажает» 3-ю входную сетку 6Ж2П продукт-детектора прямо «на землю» для предотвращения сеточного детектирования; и этот контур ещё «бесплатно разгоняет» напряжение в два раза . Для обеспечения режима согласования и получения требуемого входного сопротивления в 4000 Ом со стороны анода лампы УПЧ к полному контуру может потребоваться подключение «терминаторного» резистора 16-18 кОм. Выводов катода у 6К13П два, каждый блокируется конденсатором 0,068 мкФ, к одному из выводов подключается резистор автосмещения 120 Ом (возможно, стОит уменьшить номинал резистора примерно до 100 Ом). Управляющая сетка подключается к трансформирующему контуру, повышающему напряжение после низкоомного выхода кварцевого фильтра. Сигнал АРУ подается на управляющую сетку напрямую через резистор – уровень ВЧ сигнала тут маленький и сеточного детектирования точно можно не опасаться, а поскольку контур с внутреемкостным делителем – лучше оставить ему прямую гальваническую связь на землю.
photo_2021-03-24_21-59-36.jpg
photo_2021-03-24_21-59-36.jpg (82.62 КБ) 1794 просмотра

Хм-мм, а получилось довольно похоже на схему Сергея Эдуардовача, да и на схему Игоря похоже. Впрочем, схема приемника – должна быть похожа на схему приемника!.. ;)

Aleksiy
Сообщения: 667
Зарегистрирован: 21 янв 2018, 16:08

Re: 5-и ламповый супергетеродин с высокой ПЧ и КФ

Непрочитанное сообщение Aleksiy » 24 мар 2021, 22:21

Пятиламповый супергетеродин. Продолжение-5 от 20 Марта 2021г
С продукт-детектором и УПЧ достаточно ясно и однозначно. Известный преобразователь на 6Ж2П в автодинном двухсеточном варианте и почти «классическая» схема УПЧ вырисовалась. Параллельное питание анодной цепи УПЧ позволяет удобно получить нужную схему включения сигнального входа продукт-детектора, предотвращающую паразитное сеточное детектирование. Частичное включение в анодную цепь УПЧ нагрузочного контура с емкостным делителем позволяет использовать конструктивно – простую индуктивность (без отводов и катушек связи) и иметь возможность гибкой перестройки только заменой номиналов емкостей (без перемотки самой индуктивности); а ещё такое включение позволяет получить дополнительную трансформацию напряжения в два раза – дополнительное «бесплатное» усиление. Сам каскад УПЧ на «сильной» 6К13П позволяет эффективно и «чисто» регулировать усиление (достижима глубина регулировки более 50 дБ). Расчетный Ку каскада УПЧ должен легко получаться.

На входе УПЧ функционально ФОС в виде КФ с цепями согласования. В сеточной цепи УПЧ контур с емкостным делителем трансформирует низкое выходное сопротивление КФ (около 200 Ом) обратно в высокое сопротивление (около 16000 Ом), такой же контур на входе КФ согласовывает низкое входное сопротивление КФ с выходом смесителя. КФ обеспечивает формирование полосы пропускания и именно он определяет селективность всего приемника по соседнему каналу, могут быть применены самые разные КФ, но основным вариантом предполагается 4-8 кристальный фильтр на частоту около 8863 кГц типа от фирмы «Аверс» («Десна») или аналогичный самодельный с сопротивлением входа и выхода около 200 Ом. Правильным представляется использовать именно 8-ми кристальный фильтр, параметры которого будут достаточно «равнопрочны» (будут гармонично соответствовать) с остальными запланированными характеристиками приемника. Перед фильтром тоже аналогичный контур ПЧ, трансформирующий высокое выходное сопротивление смесителя в низкое входное сопротивление КФ; для обеспечения получения запланированной селективности по соседнему каналу необходимо минимизировать прямое проникновение сигнала между этими трансформирующими контурами ПЧ (что запросто бывает при нерациональном монтаже и КФ тогда вообще становится бесполезен). Для этого трансформирующие контура, их цепи и КФ должны быть разнесены в пространстве «в линейку», индуктивности контуров должны иметь экраны, оси индуктивностей контуров полезно расположить под взаимным углом в 90 градусов.
photo_2021-03-24_22-13-26.jpg
photo_2021-03-24_22-13-26.jpg (91.99 КБ) 1794 просмотра

Смеситель (это – первый предполагаемый вариант смесителя, будет и ещё вариант !) реализовывается тоже на пентоде с двойным управлением 6Ж2П. Крутизна преобразования такого смесителя составляет около 1,25 мА/В и нагрузочный контур ПЧ с резонансным сопротивлением около 16000 Ом подключается полностью в анодную цепь, что позволяет получать теоретический Ку=20. 6Ж2П имеет относительно малые шумы частотопреобразовани я (по сравнению со специализированными гептодами), но не имея второй экранной сетки (и антидинатронной – которая должна была бы быть после второй экранной) – выходное сопротивление будет иметь скорее типичное «триодное» - относительно небольшое. Впрочем, за счет режима частотопреобразовани я выходное сопротивление увеличится в 4 раза и ориентировочно может составлять 25-100 кОм. Поэтому, нагрузочный контур ПЧ применять с бОльшим (чем выбрано) сопротивлением почти бесполезно. Да и запланированный контур будет несколько шунтирован выходным сопротивлением лампы – усиление каскада смесителя может уменьшиться раза в 1,5 от запланированного, но у нас есть 2х запас «бесплатного» усиления в УПЧ. Если рассматривать смеситель как каскад усиления ПЧ – то у него (на лампе 6Ж2П с S=3,55 мА/в с Спрох=0,02 пФ – по старому справочнику для первых вариантов 6Ж2П) максимальный коэффициент устойчивого усиления с таким полностью включенным нагрузочным контуром на частоте ПЧ=8,86 МГц составит всего около 30, а вот коэффициент передачи в имеющейся схеме на частоте ПЧ составляет около 57 – почти в ДВА раза больше – формально применять с такой нагрузкой эту лампу НЕЛЬЗЯ. НО. Это не усилитель, а смеситель – он будет работать «под гетеродином» да и в цепи управляющей сетки будет контур «на землю» не с настройкой на частоту ПЧ, а с другой настройкой – сопротивление диапазонного контура на входе для частоты ПЧ будет весьма малО и образует с паразитной проходной емкостью делитель. Так что, применять эту лампу по реальной устойчивости на ПЧ с таким нагрузочным контуром в общем можно, но вот повышать дальше резонансное усиление для увеличения «выжимаемого» с каскада усиления – ужЕ не стОит, да и имеющийся контур как бы не пришлось все-таки дополнительно слегка шунтировать…

Сигнал гетеродина в этом смесителе подается в цепь третьей сетки. Достаточен уровень сигнала гетеродина около 2-4В, такой уровень обычно вполне получается при снятии сигнала с катодного отвода типичной схемы Хартли. Подача сигнала гетеродина на отдельную сетку дает малую нагрузку гетеродина и обеспечивает значительную развязку – тут развязывающий буферный усилитель гетеродина практически действительно и не нужен. Двухсеточное частотопреобразовани е значительно более линейно и позволяет получать меньший уровень паразитных продуктов частотопреобразовани я, с учетом относительно малых (относительно гептодов) шумов такого смесителя достижим ДД смесителя около 70-80 дБ. При относительно небольших получающихся уровнях сигнала гетеродина желательно подавать на третью сетку смесителя небольшое (-1,5… - 5 В) регулируемое запирающее смещение – его подбором можно заметно оптимизировать Ку преобразования, а при больших уровнях сигнала гетеродина это смещение практически перестает влиять на работу каскада и не нужнО. Цепь второй сетки смесителя «обычная», с блокировкой двумя конденсаторами разной емкости и с относительно небольшим напряжением, доходящим до второй сетки; катодная цепь обычная с автосмещением. Входная цепь содержит «терминаторный» резистор для обеспечения согласованного режима работы диапазонных ДПФ – выбираем 3,6 кОм при расчетном выходном сопротивлении фильтров 3,5 кОм. Через этот резистор при желании можно организовать подачу запирающего напряжения АРУ или РРУ на первую сетку 6Ж2П – эта лампа не является полноценной «варимю» лампой по первой сетке, но реально имеет несколько «удлиненную» характеристику и все-таки относительно неплохо регулируется по первой сетке, при этом заметного влияния на гетеродин, сигнал которого подается на 3-ю сетку обычно не отмечается.

Перед определением характеристик входных фильтров и их расчетом необходимо расписАть частотопреобразовани е в приемнике и найти частоты главных возможных побочных каналов приема. Примем, что Fпч=8863 кГц (не средняя частота полосы пропускания, а частота подавленной несущей). Настройка фильтра ПЧ (8863-8866 кГц) и ОГ (8863) такова, что в тракте ПЧ обрабатывается ВБП. Частоты «нижних» любительских диапазонов получаются преобразованием Fпч=Fгет-Fсигн, при этом происходит инверсия боковой полосы (НБП превращается в ВБП) а ближайший побочный канал приема (зеркальный) расположен как Fз=Fгет+Fпч (т.е. зеркальный канал образуется как Fпч=Fзерк-Fгет).
А частоты «верхних» любительских диапазонов получаются преобразованием Fпч=Fсигн-Fгет (т.е. гетеродин для них находится Fгет=Fсигн-Fпч), тут инверсии боковой полосы не происходит – принимается и обрабатывается ВБП, зеркальный канал приема для них Fз=Fпч-Fгет (т.е. зеркальный образуется как Fпч=Fгет-Fзерк) Тогда основные любительски диапазоны, полосы их частот, потребные полосы частот перестройки гетеродина приемника и полосы зеркальных частот представлены в таблице (для трех самых верхних диапазонов частоты приема зеркальных каналов формально получились «отрицательные»):
Диапазон Частоты диапазона, кГц Частоты гетеродина, кГц Зеркальные частоты, кГц
160-м 1750-2000 10613-10863 19476-19726
80-м 3600-3800 12463-12663 21326-21526
40-м 7000-7200 15863-16063 24726-24926
20-м 14000-14400 5137-5537 3726-3326
17-м 17950-18250 9087-9387 -224…-524
15-м 21000-21400 12137-12537 -3274…-3674
12-м 24800-25000 15937-16137 -7074…-7274
10-м 28000-30000 19137-21137 -10274…-12274

Анализируем результаты. Сразу видно, что интереснейший новый диапазон 18 МГц совершенно не получается: удвоенная частота гетеродина попадает в центр диапазона. А вот диапазоны 80-м и 15-м получаются практически при одинаковой настройке гетеродина ! А вот их зеркальные частоты практически не совпадают (практически НЕ равны друг другу, только с небольшим перекрытием), но диапазонные фильтры этих диапазонов все-равно придется разрабатывать тщательно для предотвращения зеркального приема другого ЛЮБИТЕЛЬСКОГО диапазона. Точно также получается возможность практически «работать с одним гетеродином» и в диапазонах 40-м и 12-м ! Итого, получается возможность в таком приемнике получить например 5 любительских диапазонов (80-м и 15-м, 40-м и 12-м, а также 20-м) всего с тремя «ансамблями» перестройки гетеродина, причем практически теми же сАмыми, что и в приемнике Сергея Эуардовича!!! Ещё опасным побочным каналом приема является возможный прямой прием на частоте ПЧ, но вблизи 8,86 МГц эфир достаточно «малонаселенный» да и КФ в ПЧ будет эффективно пропускать только свою полосу в 3 кГц, но стараться получать затухание на частоте ПЧ во входных фильтрах желательно, «фильтр-пробку» творить не слишком хочется. Также, желательно обратить внимание, чтобы было достаточно большое подавление на низших частотах радиоспектра (от 0 до 1-1,5 МГц) – в основном именно в этом диапазоне АДСКИ ГАДЯТ современные дешевые ИБП, в модернизированном Рекорде мне пришлось по входу ФВЧ с частотой среза около 1,2 МГц делать.

Приемник предполагается использовать как с согласованными антеннами с волновым сопротивлением 50 и 75 Ом, так и со «случайными» антеннами («веревками») выходное сопротивление которых обычно значительно выше и может иметь комплексный характер. Тогда, входное сопротивление ДПФ полезно делать равное 100 Ом – при таком значении обеспечивается малое КСВ как при работе с согласованными антеннами (не более 2), так в большинстве случаев и со случайными (КСВ не более 3). Возможная реактивная составляющая выходного сопротивления случайных антенн не должна заметным образом расстраивать фильтр и значительно ухудшать его характеристики. Тогда, для связи с антенной входа ДПФ обычно применяют индуктивную связь – это эффективно и надежно, но конструктивно неудобно – надо ещё одну катушку на том же каркасе мотать и долго подбирать, а каркасы обычно не унифицированные и для другого каркаса подбирай всё заново. Поэтому, я уже давно применяю и в цепях связи с антенной тоже внутриемкостную связь – это позволяет использовать простую двухвыводную индуктивность, легко осуществлять согласование с низкими сопротивлениями; такая цепь мало чувствительна к паразитным параметрам антенны и практически не поддается рассогласованию. А выход ДПФ делается напрямую со второго контура, резонансное сопротивление которого выбирается равным требуемым 3500 Ом.

Смоделируем по этим соображениям «на пробу» входной диапазонный фильтр на 40-м любительский диапазон, полосу пропускания возьмем чуть с запасом: 6,95-7,25 МГц. Сначала попробуем фильтр «обычный» с типичной внешнеемкостной связью между контурами:
photo_2021-03-24_22-13-35.jpg
photo_2021-03-24_22-13-35.jpg (15.21 КБ) 1794 просмотра

photo_2021-03-24_22-13-40.jpg
photo_2021-03-24_22-13-40.jpg (47.9 КБ) 1794 просмотра

- а получились вполне реализуемые номиналы элементов и замечательное подавление на НЧ. А вот на ВЧ селективные свойства слабоваты – всего около 32 дБ относительное подавление на частоте ПЧ и около 53 дБ на частотах зеркального канала. Маловато будет! Зеркальный канал надо «давить» не менее, чем на 70-80 дБ – чтобы прием был практически гарантированно именно на ВЫБРАННОМ диапазоне! Вспоминаем теперь старую «фичу» о «форме цепей»: за счет ФОРМЫ ЦЕПЕЙ СВЯЗИ на дальних отстройках фильтры с внешнеемкостной связью «тяготеют» к характеристикам ФВЧ – что мы и увидели. А вот фильтры с внутреемкостной связью – наоборот, «тяготеют» к характеристикам ФНЧ. И на этой разнице можно получать серьёзные отличия в уровне подавления при больших расстройках!!! (Кстати, вот фильтры с магнитной связью контуров имеют относительно равное подавление при отстройках «вверх» и «вниз» и не имеют дополнительного конденсатора связи – поэтому в заводских массовых конструкциях именно такие ДПФ обычно и применялись). Попробуем смоделировать «обычный» фильтр с внутреемкостной связью:
photo_2021-03-24_22-13-45.jpg
photo_2021-03-24_22-13-45.jpg (13.04 КБ) 1794 просмотра

photo_2021-03-24_22-13-50.jpg
photo_2021-03-24_22-13-50.jpg (43.78 КБ) 1794 просмотра

- а «круто» получилось! Относительное подавление приема на ПЧ около 43 дБ, а подавление зеркального канала вообще «улетает» за 100 дБ. НО. У фильтра с такой «формой схемы» принципиально есть «окно прозрачности» на низких частотах, и если бы не емкостной делитель связи с антенной на самых низких частотах дошло бы до «полной прозрачности». Что делать? Был бы приемник с УРЧ – можно было бы скомбинировать ДПФ с внешнеемкостной связью перед УРЧ и ДПФ с внутриемкостной связью после УРЧ – было бы весьма эффективно (по основной работе такую структуру с успехом применял). А тут можно сделать вот что. «Следите за руками» !!!
Поделюсь одной занятной «фишкой». Если в таком фильтре поменять местами емкость и индуктивность в выходном контуре – то на основной резонанс и полосу пропускания это практически ни как не скажется, а вот на дальних отстройках мы частично «разменяем» свойства ФНЧ на свойства ФВЧ и получится вот что:
photo_2021-03-24_22-13-54.jpg
photo_2021-03-24_22-13-54.jpg (25.09 КБ) 1794 просмотра

photo_2021-03-24_22-13-58.jpg
photo_2021-03-24_22-13-58.jpg (45.05 КБ) 1794 просмотра

- сравните с предыдущим вариантом схемы и АЧХ. Вот теперь – практически то, что надо, «попали»: подавление НЧ «грязи» стало порядка более 65 дБ, относительное заграждение на ПЧ около 38 дБ, подавление зеркального канала не менее 80 дБ. И это с хорошими КСВ входа и выхода и достаточно удобными реализуемыми номиналами. Попробовал в моделировщике и «поерзать» параметрами со стороны антенного входа: при уменьшении активного сопротивления с антенного входа немного растет коэффициент передачи и «притупляются» резонансные свойства, при увеличении активного сопротивления – наоборот; при добавлении емкости антенны существенной расстройки не происходит примерно до 300 пФ добавленной емкости.

Aleksiy
Сообщения: 667
Зарегистрирован: 21 янв 2018, 16:08

Re: 5-и ламповый супергетеродин с высокой ПЧ и КФ

Непрочитанное сообщение Aleksiy » 26 мар 2021, 00:04

Пятиламповый супергетеродин. Продолжение-5 от 27 Марта 2021г
С высокоомными контурами ПЧ меня и самого тоже терзают некоторые сомнения. Да, в предоставленных Игорем расчетах расстройки от изменения емкости всё верно, но работаю же резонансные УРЧ и на бОльшие частоты и с меньшей емкостью контура. Хотя конечно, после замены лампы их приходится подстраивать. Поэтому, вот именно тут явно желательно макетирование – проверить оба варианта. У меня самого на эту тему сильно «чешется»…

Получены расчетные данные по диапазонному фильтра на 40-м диапазон (предполагается, что и на другие диапазоны фильтры будут иметь примерно такие же характеристики, важные для шумового расчета) – теперь можно уточнить шумовой расчет. Принимаем «хитрый» вариант ДПФ с внутреемкостной связью, его полученные основные расчетные характеристики: входное сопротивление в полосе – 100 Ом, выходное сопротивление в полосе – 3500 Ом, потери в полосе – около 3,1 дБ (т.е. коэффициент передачи 0,6998 в единицах напряжения). Итого, входной фильтр расчетно будет трансформировать напряжение в 5,92х0,7=4,14 раза – неплохо. Эквивалентное шумовое сопротивление, приведенное к с1 смесителя для 6Ж2П возьмем 16000 Ом, также параллельно ему подключено выходное сопротивление фильтра в 3500 Ом и терминаторный резистор в 3600 Ом. Найдем уровень шумов этих трех источников, при полосе пропускания в 3 кГц, он составляет 0,785, 0,405 и 0,410 мкВ. Общий уровень шумов находится как корень квадратный из суммы квадратов этих величин и составляет 0,97 мкВ. Реальная чувствительность с с1 смесителя будет в 3,16 раз по напряжению (т.е. на 10 дБ) больше и составит около 3,07 мкВ. А с антенного входа реальная чувствительность будет меньше на коэффициент трансформации фильтра и составит 0,74 мкВ – даже чуть лучше, чем в первом эскизном расчете ;) ! И это возможно получить без УРЧ и с двухконтурным фильтром на входе; только за счет относительно малошумящего смесителя на пентоде ;) . Вполне «годное» значение для практического использования с реальными антеннами в эфире примерно до 15-м диапазона…

Теперь о втором варианте смесителя. Эта схема была мною «рождена» и опробована при работах по модернизации Рекорда, показала прекрасные характеристики. Основой принципа работы этого смесителя послужили работы Погосова, например вот:
http://radiolamp.ru/shem1/pages/205/
- но тут в тексте сам Погосов ссылается на журнал Радио, где в рубрике Бунина приведен интересный смеситель от RA3ABU (А. Пискунова?) на КП313Б, потом эта схема встречалась в справочниках радиолюбителя и про неё говорилось, что она может обеспечить ДД не менее 80 дБ:
http://archive.radio.ru/web/1984/01/026/
Я же хотел получить ГИБРИДНЫЙ смеситель, работающий по этому принципу – поскольку лампа имеет априори более протяженную характеристику и может иметь бОльшую перегрузочную способность – это виделось способом получения большого ДД простыми средствами в небалансном смесителе. Принцип работы такого смесителя прост и остроумен. В односеточном смесителе (как и в диодном) перемножение получается на нелинейности проходной характеристики, что в активном смесителе дает большую крутизну преобразования и относительно малые шумы но вызывает относительно большой уровень паразитных продуктов частотопреобразования и не позволяет хорошо развязать гетеродин от входного сигнала. В двухсеточном смесителе общая нелинейность характеристики получается за счет перемножения линейных (по отдельности) характеристик (физически происходит перераспределение тока между анодом и экранными сетками), что дает хорошую (но обычно несколько меньшую!) крутизну преобразования, лучшую линейность и меньший уровень паразитных продуктов частотопреобразования, лучше развязывает (хотя и не всегда достаточно на практике для ОБП) гетеродин и входной сигнал, но дает очень большой уровень шумов смесителя. А в предложенном смесителе гетеродинный сигнал изменяет («модулирует») мгновенный Ку лампы для входного сигнала вообще не изменяя режим самой лампы, а изменяя глубину местной ООС. В результате, ток с частотой гетеродина совершенно не протекает в цепях лампы – токораспределение и режим лампы не меняются. Для реализации этого используется полевой транзистор (ПТ) в пассивном режиме, на затвор которого подается напряжение гетеродина, а канал его представляет собой тогда просто управляемое (напряжением гетеродина) активное сопротивление. И это изменяемое сопротивление канала ПТ подключается по переменному току в цепь катода лампы, где параллельно есть также цепь подачи постоянной составляющей (и отсечки переменной составляющей) – значительный резистор или резистор и дроссель последовательно. Входной сигнал подается лампе «штатно» на первую сетку, экранная сетка и анод питаются обычным образом, в анодной цепи нагрузка, выделяющая ПЧ. Для глубокой регулировки местной ООС сопротивление канала ПТ в полностью открытом состоянии должно быть много меньше сопротивления в катодной цепи по постоянному току или суммарного импенданса сопротивления и дросселя на рабочей частоте; входная и проходная емкость ПТ должны быть минимальны – чтобы не влиять на гетеродин и не пропускать напряжение гетеродина в цепи лампы. Достижимая крутизна преобразования такого смесителя стремиться к типичной четверти крутизны примененной лампы в обычном усилительном режиме (например, для 6К13П может составить примерно до 3 мА/В). Собственные шумы такого смесителя невелики и близки к шумам пентодов в односеточном режиме – шумовое сопротивление увеличивается примерно в 4 раза по сравнению с усилительным режимом.

Первый вариант такого смесителя я опробовал при модернизации Рекорда на 6К4 (а потом и 6Ж4 – в основном все-таки на ней пробовал) и КП307Б. Вот тут на сайте Николая мои «продолжения» по модернизации Рекорда выложены в «неразбавленном» виде:
viewtopic.php?f=9&t=45&start=20
- работы с гибридными смесителями начались с продолжения №39 от 29 Янв. 2018 года. Во второй раз взял транзистор с очень малым сопротивлением насыщения открытого канала – 2N7000 (BS170) – всего 1,2-5Ом. Правда, и емкости у этого транзистора немаленькие: входная 24пФ, выходная 17пФ и проходная 7 пФ. Открываться этот МОП транзистор начинает входным напряжением около +2,5В – гетеродинного напряжения «впритык» хватило. ВЧ свойства этого транзистора не блестящие (фронты включения и выключения по 10нс), но на 7МГц ещё нормально работал – эффективность смесителя заметно возросла. Потом, с «Продолжения № 49» пробовал 6Ж5П с 2N7000 – очень хорошо работало и очень похоже на 6Ж4 с этим же транзистором. А вот потом мне подарили превосходные ПТ 2SK241 с очень малой проходной емкостью и «средней» характеристикой (ещё и с защитным стабилитроном!):
https://static.chipdip.ru/lib/250/DOC000250352.pdf
- значительно лучше пошло ;) ! Пробовал эти ПТ с 6Ж5П и потом с 6К13П – вот это получился вообще «БРИЛЛИАНТ»!!! Смори «продолжение №51» по Рекорду…

И на основе этой схемы я предлагаю схему второго варианта смесителя для прожектируемого приемника:
photo_2021-03-27_13-16-35.jpg
photo_2021-03-27_13-16-35.jpg (103.7 КБ) 1773 просмотра

Этот вариант смесителя для нормальной работы требует всего-то около 1В амплитудного напряжения гетеродина (но можно и существенно больше) и будет хорошо сочетаться как с возможным синтезатором, так и с «классическим» ГПД. Этот смеситель прекрасно работает под АРУ, глубина регулировки усиления в интервале управляющих напряжений 0…-9В составляет до 55-56 дБ. Ожидаемый Ку этого смесителя (по анодной цепи) составляет 16 кОм Х 3 мА/В = 48 – почти в 2,5 раза больше, чем получается для 6Ж2П; причем снижения усиления за счет малого выходного сопротивления лампы тут можно не бояться. Ожидаемое эквивалентное шумовое сопротивление, приведенное в цепь первой сетки – около 1800 Ом. Предварительные расчеты показывают, что реальная чувствительность разрабатываемого приемника с таким смесителем, без УРЧ и с оптимальным (для такого смесителя) ДПФ на входе может составит около 0,45-0,5 мкВ.

Поделюсь рассчитанными диапазонными фильтрами на основные любительские диапазоны. Для всех фильтров входное (антенное) сопротивление 100 Ом – что позволяет эффективно работать и с согласованными антеннами и с «веревками»; выходное сопротивление 3500 Ом – что дает расчетную трансформацию по напряжению 4,14 и сделано под смеситель на 6Ж2П. Полосы пропускания обычно берутся с некоторым запасом - на 50 кГц шире границ любительских диапазонов. На графиках расчетов ставятся маркеры в характЕрных точках, где параметры должны быть нормированы или хотя-бы известны. Номиналы емкостей или «округляются» до ближайшего значения из стандартного ряда (тогда точно подгоняются индуктивности), или оставляются «как есть» - когда совершенно понятно, какие из номиналов ряда брать; обычно допуск конденсаторов 5% не приводит к серьёзным изменениям результатов (кроме КСВ) и легко компенсируется на практике подстройкой индуктивности. Полученные результаты комментируются для каждого фильтра.

Но 160-м диапазон два варианта, вот внутреемкостная «хитрая» связь:

photo_2021-03-27_13-16-43.jpg
photo_2021-03-27_13-16-43.jpg (18.22 КБ) 1773 просмотра

photo_2021-03-27_13-16-48.jpg
photo_2021-03-27_13-16-48.jpg (33.54 КБ) 1773 просмотра

Вариант на 160-м диапазон с внешнеемкостной связью:
photo_2021-03-27_13-16-52.jpg
photo_2021-03-27_13-16-52.jpg (24.01 КБ) 1773 просмотра

photo_2021-03-27_13-16-57.jpg
photo_2021-03-27_13-16-57.jpg (38.69 КБ) 1773 просмотра

- в варианте с внутриемкостной «хитрой» связью прекрасное подавление на частоте зеркального канала (блолее 85 дБ) и отличное на ПЧ (более 65 дБ). Но вот на частотах «радиосмога» подавление не так велико, как хотелось бы – 30-40 дБ. Окна «полной прозрачности» нет, но… Но был также рассчитан и фильтр с внешнеемкостной связью – тут на частотах «радиосмога» родавление 40-70 дБ, но всего около 58 дБ по зеркальному каналу и 50 дБ по ПЧ. Так что пожалуй, лучше и тут наверное выбрать вариант с внутриемкостной связью; тем более, что полной «прозрачности» вблизи нулевых частот у него нет. Но вообще – 160м это скорее «факультативный» диапазон для такого приемника, тут и более простые аппараты с низкой ПЧ будут прекрасно работать. И как бы не лучше.
На 80-м диапазон:
photo_2021-03-27_13-17-01.jpg
photo_2021-03-27_13-17-01.jpg (16.48 КБ) 1773 просмотра

photo_2021-03-27_13-17-05.jpg
photo_2021-03-27_13-17-05.jpg (34.98 КБ) 1773 просмотра

- тут однозначно внутриемкостная «хитрая» связь, и тут всё хорошо: зеркальный канал давится более 80 дБ, прием на ПЧ – более 55 дБ. Отстройка от НЧ «радиосмога» больше и он давится вполне достаточно, 40-70 дБ. Номиналы емкостей «приведены к ряду».
На 40-м уже известный, ранее показанный вариант:
photo_2021-03-27_13-17-09.jpg
photo_2021-03-27_13-17-09.jpg (15.28 КБ) 1773 просмотра

photo_2021-03-27_13-17-14.jpg
photo_2021-03-27_13-17-14.jpg (40.08 КБ) 1773 просмотра

- подавление зеркального канала не менее 80 дБ, а вот приема на частоте ПЧ – около 38 дБ – тут ни чего не поделаешь, отстройка невелика, но в общем должно быть достаточно. Подавление «радиосмога» на НЧ более 60 дБ – «за глаза».

А вот на ВЧ диапазоны будет «нижняя» настройка гетеродина и зеркальный канал уходит «вниз» по частоте – тут для обеспечения повышенной селективности по зеркальному каналу преимущество получает внешнеемкостная связь. На 20-м диапазон:
photo_2021-03-27_13-17-47.jpg
photo_2021-03-27_13-17-47.jpg (21.69 КБ) 1773 просмотра

photo_2021-03-27_13-17-52.jpg
photo_2021-03-27_13-17-52.jpg (43.84 КБ) 1773 просмотра

- на зеркальном канале селективность под 85 дБ, на частоте ПЧ около 53 дБ, на НЧ – под 100 дБ (будет определяться скорее паразитными связями, а не свойствами фильтра). На «совсем ВЧ» монотонно стремиться примерно к 50 дБ – тоже, совершенно достаточно для «обрезания» УКВ и СВЧ.
На 15-м диапазон:
photo_2021-03-27_13-17-56.jpg
photo_2021-03-27_13-17-56.jpg (25.07 КБ) 1773 просмотра

photo_2021-03-27_13-18-01.jpg
photo_2021-03-27_13-18-01.jpg (43.82 КБ) 1773 просмотра

- тут по зеркальному каналу порядка 95 дБ, про прямому приему на ПЧ подавление более 65 дБ, про «радиосмог» на НЧ вообще можно забыть ;) . А вот на ВЧ частотах подавление стремится примерно к 45 дБ – маловато, но проблем вроде-бы ещё быть не должно (хотя, «фантомные» приемы УКВ/ФМ на гармониках гетеродина с ненастроенными антеннами – «веревками» уже возможны).
На 12-м диапазон:
photo_2021-03-27_13-18-05.jpg
photo_2021-03-27_13-18-05.jpg (21.26 КБ) 1773 просмотра

photo_2021-03-27_13-18-10.jpg
photo_2021-03-27_13-18-10.jpg (43.89 КБ) 1773 просмотра

- прием по зеркальному каналу (на частотах 40-м диапазона!) подавляется примерно на 80 дБ, по ПЧ – примерно на 70 дБ. А вот на ВЧ опять-же стремится примерно к 40 дБ – тут могут быть некоторые проблемы…

На 10-м диапазон фильтр рассчитывается (могу привести результаты), но в этом приемнике делать этот диапазон не слишком целесообразно – чувствительность, ограниченная шумами, маловата для этого диапазона. Для 15-м и выше по частоте лучше делать отдельную конструкцию с УРЧ, а требования по селективности и ДД тут можно несколько снизить. Тогда целесообразно получать 5 диапазонов: 80-м, 40-м, 20-м, 15-м и 12-м, причем два самых верхних получаются как «довески» к 80-м и 40-м диапазонам – имеют почти те же настройки гетеродина (если используется ГПД – то это ОЧЕНЬ «приятный» момент ;) !). Диапазонные фильтры при этом во всех случаях подавляют зеркальный канал не менее, чем на 80 дБ – достаточно надежно обеспечивая прием именно на выбранном диапазоне; остальные селективности, ДД и прочие параметры имеют примерно такие же значения.


Вернуться в «Персональный раздел Aleksiy. Алексей может создавать темы по любой тематике.»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость