Трансивер сверчок своими руками
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 17.09.2024
Основная плата КВ трансивера "STEP-II" с кварцевым фильтром
Тема создания простого вседиапазонного КВ трансивера была интересна и привлекательна во все времена. Появление дешёвых и доступных синтезаторов частоты, интегральных смесителей и коммутаторов, позволяет создавать очень простые и технологичные конструкции. 10 лет назад Сергеем Эдуардовичем Беленецким (US5MSQ) была разработана схема реверсивного тракта с одним преобразованием частоты (ПЧ 8,865 МГц) на основе SA612A и электронных ключей 74HC4053, с синтезатором частоты, послужившая основой трансивера под названием STEP, документацию на который можно скачать здесь >>>
Основная плата, описание работы
Основная плата имеет следующие технические характеристики.
Приемный тракт:
— чувствительность при соотношении сигнал/шум 10 дБ
на нижних диапазонах — не хуже 0,35 мкВ (SSB), 0,25 мкВ(CW);
на верхних диапазонах — не хуже 0,25 мкВ (SSB), 0,2 мкВ(CW);
— селективность по зеркальному каналу — не хуже 40 дБ;
— полоса пропускания в режиме SSB (по уровню – 6 дБ) – 2,45 кГц *
— полоса пропускания в режиме CW (по уровню – 6 дБ) – 0,7 кГц
— изменение уровня выходного сигнала не более чем на 6 дБ при изменении
уровня входного сигнала на 60 дБ;
— максимальная выходная мощность на нагрузке сопротивлением 8 Ом - 80 мВт.
Передающий тракт:
— пиковое напряжение на выходе (на нагрузке 50 Ом) — около 40 мВ(SSB), 50 мВ(CW);
— подавление несущей частоты сигнала — не хуже 46 дБ;
— подавление зеркального канала — не хуже 40 дБ;
Принципиальная схема основной платы первой версии приведена на рисунке ниже и здесь >>>.
Принципиальная схема основной платы второй (актуальной на сеогдня) версии приведена на рисунке ниже и здесь >>>.
Приемный тракт трансивера представляет собой супергетеродин с одним преобразованием частоты, рассчитанный на работу с 50-Омным ПДФ. В исходном положении на вход платы TX OUT напряжение управления не поступает (равно 0), транзисторы VT13,VT3 закрыты, напряжение на шине +13V TX близко к нулю и все электронные ключи находятся в нормально замкнутом положении, показанном на схеме. Плата работает в режиме приёма.
Сигнал с антенны, выделенный внешним ПДФ, поступает через конденсатор С1 и резистор R2 на вход УВЧ, выполненного на малошумящем транзисторе VT1, включённом по схеме с общей базой. УВЧ выполняет несколько функций – обеспечивает небольшое усиление сигнала, согласование ПДФ с высокоомным (примерно 3,8 кОм) входом смесителя DA1, коррекцию усиления на ВЧ и, совместно с транзистором VT2, переключение входа/выхода тракта в режиме приема/передачи. Такое решение вызвано тем обстоятельством, что сопротивление открытого ключа примененной микросхемы коммутатора 74НС4053 составляет порядка 25-27 Ом и даже может достигать 45-50 Ом в микросхемах других производителей! Поэтому, во избежание больших потерь, коммутация сигнала в 50-Оммном тракте осуществляется путем замыкания ключом на общий провод транзисторов VT1, VT2. Так в исходном положении транзистор VT2 закрыт нормально замкнутым контактом (НЗК) ключа DD1.1 (выв. 12, 14), причём этот же ключ через конденсатор С6 одновременно шунтирует и сигнал с выхода смесителя (вывод 4 DA1), тем самым обеспечивая надёжное разделения трактов приёма и передачи.
Резистор R2 обеспечивает устойчивость работы и повышает входное сопротивление УВЧ примерно до 50 Ом. Нагрузка УВЧ состоит из низкоомного резистора R1 и корректирующего дросселя L4, который совместно с входной емкостью DA1 и емкостью монтажа образует размытый резонанс в районе 23 МГц. Благодаря этому усиление УВЧ изменяется от 3 нижнем краю КВ диапазона до 4 раз на ВЧ. Усиленный сигнал с коллектора VT1 через разделительный конденсатор С3 поступает на вход (выв.2) смесителя DA1, выполненного на микросхеме NE(SA)612A. Эта микросхема представляет собой двойной балансный смеситель, созданный на основе ячейки Гильберта, с симметричными входами и выходами. Второй вход смесителя (выв. 1 DA1) через НЗК ключа DD1.2 (выв. 2,15) шунтирован по ВЧ конденсатором С11.
Сигнал синтезатора (ГПД) подаётся на вход платы через разъём VFO, ослабляется резистивным делителем R14, R17 до уровня 170…250 мВэфф (500…750 мВ Up-p) и через разделительный конденсатор С7 поступает на гетеродинный вход смеситель (выв. 6 DD1). Если в качестве первого гетеродина будет применяться синтезатор другого типа (не на Si5351a) или ГПД, то подбором этих резисторов нужно добиться такого же уровня сигнала на входе смесителя. С выхода смесителя (выв. 5 DA1) усиленный примерно в 5,5 раз сигнал ПЧ 8,865 МГц через НЗК ключа DD1.3 (выв. 5,4) поступает на восьмикристальный кварцевый фильтр (КФ) с полосой пропускания 2,4-3,0 кГц (конкретное значение можно выбрать при заказе). Выходное сопротивление смесителя 1,5 кОм, а входное сопротивление авторского КФ порядка 400+-50 Ом. Для согласования КФ используется Г-образная согласующая цепь, состоящая из дросселя L1 с конденсаторами С9, С12. Для расчета (и перерасчёта, если у вас будет КФ с другим сопротивлением) этой цепи можно применить программу RFSimm. Расчётные значения для авторского КФ получились 12 мкГн и 19 пФ, но, как показали испытания, емкость монтажа достаточно велика – порядка 15 пФ, поэтому в авторском варианте С12 не устанавливаются, но на плате место для них предусмотрено, т.к. они могут потребоваться для других вариантов КФ. Триммером С9 можно в небольших пределах подстроить согласующую цепь по наилучшей АЧХ в режиме приема.
Нагрузкой УПЧ служит дроссель L3, который совместно с ёмкостью монтажа и входной ёмкостью смесительного детектора (выв. 2 DA2), образует резонансный контур с резонансом на частоте ПЧ. Добротность этого контура не велика (примерно 3,5), т.к. он шунтирован входным сопротивлением (примерно 3,8 кОм) смесителя DA2 , и он в точной подстройке не нуждается. Второй вход смесительного детектора постоянно шунтирован по ВЧ керамическим конденсатором С34 и через НЗК ключа DD2.3 (выв. 4 и 5) электролитическим конденсатором С39, исключающим поступление НЧ помех с отключенного микрофонного усилителя-ограничителя (МУО), выполненного на транзисторе VT8.
Продетектированный сигнал с выхода детектора (выв. 5 DA2) очищается трёхзвенным пассивным ФНЧ C35,R30,C38,R36,C43 с частотой среза примерно 3 кГц и поступает на инверсный вход усилителя звуковой частоты (УЗЧ) (выв.2 DA4). Такое включение в отличии от стандартного, обеспечивает лучшую устойчивость LM386 при её включении с большим усилением, равным 200 раз. К выходу УЗЧ (выв. 5 DA4) подключены цепи АРУ, вспомогательного усилителя S-метра и регулятор громкости 0R2 с динамиком на 8 Ом или наушники.
АРУ обеспечивает полевой транзистор VT10, работающий в режиме управляемого сопротивления. Управляющий сигнал на затвор VT10 поступает с накопительной ёмкости С48 детектора АРУ, выполненного на кремниевых диодах VD10,VD11. Резистор R39 задаёт время отпускания АРУ порядка 1 секунды. Детектор АРУ подключён к выходу УЗЧ через разделительный конденсатор С54 сравнительно большой ёмкости, что исключило частотную зависимость порога срабатывания АРУ, R42 задаёт время срабатывания АРУ на уровне примерно 30…40 мсек, что уменьшает ложные срабатывания АРУ от импульсных помех и обеспечивает вполне комфортное прослушивание эфира.
Максимальное выходное напряжение УЗЧ стабилизируется АРУ на уровне примерно 0,7…0,8 Вэфф, чего недостаточно для работы встроенного в синтезатор Ёжик S-метра. Поэтому к выходу УЗЧ подключён дополнительный усилитель на транзисторе VT12 c Кус=4,7. Выпрямитель S-метра выполнен на германиевых диодах, что позволяет уменьшить порог индикации S-метра практически до нуля. Подстроечным резистором R34 калибруют показания S-метра.
Для питания маломощных каскадов применяется интегральный стабилизатор DA3 на напряжение +6В. Переход в режим передачи происходит при подаче на разъём платы TX OUT напряжения +5В (с синтезатора или любого другого управляющего узла), которое через ограничительный резистор R28 поступает на базу VT13, транзистор открывается и своим коллекторным током открывает ключ VT3. С коллектора VТ3 практически полное напряжение питания +13В поступает на шину +13V TX для питания как внешних устройств (предварительные каскады усилителя мощности), так и внутренних узлов тракта передачи. Резисторы R6,R9 ограничивают ток базы VT3 на уровне примерно 2 мА, чего вполне достаточно для работы транзистора S8550c в режиме насыщения с малым падением напряжения на нём (не более 0,3…0,5В) при токах нагрузки до 200-300 мА. При использовании в качестве VT3 транзисторов с меньшим усилением или при большей нагрузке, ток базы потребуется пропорционально увеличить .
По шине +13V TX напряжение порядка 13В через резистор R15 поступает на стабилитрон VD1, который ограничивает его на безопасном для цепей управления цифровых микросхем DD1, DD2, запитанных напряжением +6В, на уровне 5,6В и, заодно, обеспечивает стабилизированным и сглаженным от помех питанием микрофонный усилитель-ограничитель (МУО) на VT8. Сигнал управления +Т величиной +5,6В поступает на управляющие входы ключей DD1.1, DD1.2, DD1.3, через НЗК DD2.1 (выв. 2,15) на D2.2, DD2.3 и переключает их. Также сигнал управления +Т открывает транзисторные ключи VT5, закрывающий транзистор УПЧ VT6 по второму затвору, и VT9 (через диод VD4), блокирующий вход УНЧ. Одновременно стабилизированное напряжение +5,6В через развязывающий фильтр R18C52 поступает на МУО. Таким образом, включается режим передачи SSB.
- переключает ключ DD2.1, который переключает управляющие входы ключей DD2.2, DD2.3 от шины +Т на общий провод, запрещая таким образом переключение приемного тракта УПЧ, детектора и УНЧ при переходе на передачу;
- открывает ключ VT7, подключающий к выходу детектора дополнительный фильтрующий конденсатор С36, в результате полоса пропускания НЧ тракта чего ограничивается сверху примерно на уровне 800 Гц;
- открывает ключ VT11, который блокирует микрофонный вход и закрывает транзистор VT8, замыкая его базу на общий провод;
- подает смещение в базовую цепь телеграфного гетеродина VT4, подготавливая его к работе от телеграфного ключа.
Конструкция и детали
Все компоненты смонтированы на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита размером 100х105 мм. Плата рассчитана на установку малогабаритных радиодеталей, перечень которых приведён в таблице. Дроссель L5 устанавливается вертикально вместе с конденсатором С6 в посадочное место последнего.
Полевой транзистор 2N7000 может быть заменен BSN254, ZVN2120a, КП501а. Вместо BF980 можно применить BF961a, BF981a, КП327а,б. Диоды 1N4148 можно заменить на любые кремниевые - КД503, КД509, КД521, КД522. В качестве VD6, VD7 можно применить любые германиевые диоды – Д2, Д9, Д18, Д311 и т.п. Готовую печатную платы, как и весь набор деталей для сборки основной платы трансивера STEP II можно приобрести здесь.
Синтезатор Ёжик ver.2 описан ранее у меня на сайте.
Настройка
Перед первым включеним платы нужно ещё раз внимательно проверить монтаж, подключить все показанные на схеме внешние цепи. Напряжение питания установить 13,8В. Ток потребления не должен превышать 30 мА. Затем цифровым мультиметром в режиме вольтметра проверяем режимы по постоянному току на соответствие указанным на схеме в режиме приема. Всю остальную проверку проводим, включив на синтезаторе или ГПД диапазон 3,5 МГц. В динамике должен быть слышен негромкий шум. Если мультиметр поддерживает режим измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения (TRUE RMS), то можно измерить уровень собственных шумов на выходе УНЧ – он не должен превышать 10-12 мВэфф (типовое значение 7-8 мВэфф). Прикосновение руки или пинцета ко входу УНЧ (выв. 2 DA4) должно вызывать появление в динамике достаточно громкого, рычащего звука. Прикосновение руки к выводу 2 микросхемы DA2, а затем к дросселю L2 приводит к существенном росту шумов, а зачастую и к громкому приему наиболее мощной местной радиовещательной станции (АМ, ЧМ). Это означает, что опорный генератор и смесительный детектор исправны. В работоспособности первого смесителя и КФ убеждаемся, прикоснувшись рукой к выводу 2 микросхемы DA1. А прикосновение руки к разъёму IN должно привести к заметному увеличению уровня шумов с явными признаками присутствия радиосигналов. При помощи ВЧ пробника можно проконтролировать уровень гетеродинов на входах смесителей: в опорном гетеродине (на выв. 6 DА1) в зависимости от активности кварца показания пробника должны быть в пределах 300-400 мВ, а в первом смесителе (на выв. 6 DА2) порядка 0,7-1,5 В. Работу и исправность ключей DD1, DD2 можно проверить во включённом состоянии обычным цифровым мультиметром в режиме измерений сопротивления. Испытательное напряжение при этом не превышает 0,2В и совершенно безопасно для микросхем. Сопротивление канала открытого ключа не должно превышать 50 Ом, типовое значение 27-33 Ома.
Закончив проверку работоспособности основных узлов, приступаем к собственно настройке. Она состоит из трёх этапов:
1. Установке частоты опорного гетеродина, для чего к разъёму платы BFO подключаем частотомер. Подстройкой триммера С26, а при необходимости и подбором С26 выставляем значение примерно на 300 Гц ниже от нижнего края полосы пропускания КФ по уровню -6дБ. Более точно можно будет выставить частоту опорного гетеродина уже при пробном прослушивании эфира по наиболее комфортному для Вас звучанию или при помощи любой программы - спектроанализатора, например SPECTROLAB (см. ниже).
Вот вся настройка :)
Для желающих копнуть поглубше (Hi!):
Первое включение STEP-II на 40 метрах
и на 80 метрах
Совершенно случайно записал приём ночью на 10 м диапазоне :)
Набор для сборки основной платы трансивера "STEP-II" предлагается в следующих комплектациях:
Стоимость печатной платы (размеры платы 100х105 мм) - 160 грн.
Стоимость набора для сборки (в т.ч. плата, но без КФ с опорным кварцем) - 650 грн.
Стоимость набора для сборки (в т.ч. плата , в комплекте с КФ и опорным кварцем) - 850 грн.
Стоимость собранной и проверенной платы - 1350 грн.
Перечень деталей, входящих в набор, приведен здесь >>>
Описание конструкции и настройки платы приведено здесь >>>
Можно ли в TRX STEP II применить синтезатор Ёжик S2? Схема STEP II изначально была спроектирована под простой Ёжик V2. Подключение версии S2 возможно, но потребует некоторых изменений как на основной плате (R14=R17=220 Ом, R20=100 kОм, VD5=3,3В), так и на межблочной схеме подключений - нужно будет на отдельной платке разместить два транзисторных ключа по цепям управления ATT и PREAMP, аналогичных схеме Ёжика V2 (т.е. резистор 3.3 кОм в базе n-p-n транзистора), но которых нет на плате синтезатора S2.
Этот имитатор генерирует звуковой сигнал, очень похожий на стрекотание сверчка. Использование в схеме исключительно КМОП микросхем обеспечивает очень малое потребление тока, что позволяет питать устройство от батареи с напряжением 9 В. Принципиальная схема имитатора приводится на рисунке ниже.
Устройство собрано на двух микросхемах: DDI — содержит 4 триггера Шмитта, a DD2 — 4 элемента 2И-НЕ. Триггер Шмитта DD1.1 генерирует импульсы формы меандр (период повторения вдвое больше длительности импульсов, что соответствует скважности, равной 2). Частота их повторения соответствует основной частоте стрекотания: 3000-4000 Гц и определяется параметрами элементов CI, R1. Для создания коротких пауз используется триггер DDI.2, который генерирует меандр с частотой повторения 10-20 Гц. Триггер DD1.3 использован в качестве схемы совпадения, на его выходе образуются пачки импульсов основной частоты. Непрерывность таких пачек не отражает действительного стрекотания.
Поэтому вводятся короткие паузы путем использования триггера DDI.4, генерирующего меандр с частотой повторения 1 Гц. Полученные сигналы с выходов DD1.3 и DDI.4 поступают на элемент 2№HE DD2.2, на выходе которого образуются пачки с паузами около 0,5 с Обычно время от времени сверчок замолкает. Это имитируется мультивибратором, собранным на элементах DD2.1 и DD2.3, который генерирует импульсы с частотой повторейия 0,03-0,05 Гц. Их длительность регулируется вручную переменным резистором R5, что обеспечивает получение паузы в пределах от 10 до 15 с. Результирующий сигнал образуется на выходе элемента DD2.4 и воспроизводится динамической головкой ВА1.
Очень хороший эффект и повышенную громкость можно получить, применив вместо динамической головки пьезоэлектрический излучатель. При этом необходимо переменным резистором R1 настроить основную частоту на резонансную частоту излучателя. Микросхема 4093 может быть заменена отечественной К561ТЛ1, а 4011 — К561ЛА7.
Источник: Kekesi I. Радиолюбитель. №8, 1999г.
Устройство, которое я сконструировал, отличается компактностью, чувствительностью, простотой в изготовлении, весит менее 400 граммов, приводится в действие после заброса снасти всего за несколько секунд (рис. 1).
Сигнализатор перегрева двигателя.
В автомобиле очень важно не допустить перегрева двигателя. Отклонение от нормы в системе охлаждения автомобиля может привести к заклиниванию поршней в цилиндрах двигателя, обгоранию головок клапанов и многим другим неисправностям, которые потом обойдутся в не дешевым ремонтом. Контроль за температурой охлаждающей жидкости, конечно есть в автомобилях, но не лишним будет звуковая сигнализация на случай испарения горячей жидкости и световая сигнализация, оповещающая о чрезмерном нагреве охлаждающей жидкости.
Double Bass Reflex Speakers
У меня имеется неплохой усилитель мощности. Задался я целью изготовить для него качественные акустические системы. Так как выходная мощность моего усилителя небольшая, мне понадобились высокочувствительные громкоговорители. У меня была пара рупорных громкоговорителей Fostex.
Трансивер Клопик
Уже более 10 лет не угасает интерес к разработке трансивера Игоря Августовского (RV3LE). Свою разработку он назвал клопиком.
03.05.2009 года им была предложена общественности схема очень простого и дешёвого трансивера как для начинающих радиолюбителей, так и для всех, коротающих время с паяльником. Предложенная схема, со слов автора, является синтезом многих опробированных узлов, публиковавшихся на разных ветках форума CQHAM.RU, не содержит резонансных контуров в ПЧ и для настройки не требует сложных приборов. Настройку можно проводить практически "на слух". Тракт реверсивный, поэтому нет излишней коммутации при переходе с приёма на передачу.
Схема основной платы (приведена ниже) работоспособна при напряжении питания от 6В, при этом потребляемый ток - 17мА и около 30мА при напряжении 12В.
После первого опубликования схемы основной платы, в нее вносились некоторые изменения, не приводящие к существенному изменению схемы.
Внесен узел измерения уровня принимаемого сигнала:
Предложена регулировка усиления по ВЧ на основе плавного аттенюатора, который устанавливается перед ДПФ.
Основной тракт предложено дополнить телеграфным генератором. Его схема практически не отличается от схемы ОГ (за исключением элемента подстройки частоты -— вместо индуктивности используется конденсатор, позволяющий "утянуть" частоту генератора "вверх").
Плата основного тракта в сборе
Указанная плата в пауке с синтезатором на AD9851
Проверка основной платы клопика с синтезатором на si5351.
Прием ведется без диапазонных полосовых фильтров на антенну
Все та же плата клопика в работе
кристальным фильтрами, собранная из нового набора
подчисточным 4-х кристальным фильтрами
подчисточным 4-х кристальным фильтрами (второе видео)
Демонстрация работы Клопика, собранного в корпусе прибора
Собранный Клопик в изготовленном для него корпусе
Клопик автора, RV3LE
Сравнение по приему Клопика с IC-718
Клопик на передаче
Сборка трансивера на базе комплектов RV3YF
(радиолавка КВ и УКВ)
Блок схема TRX Клопик с синтезатором
Основная плата TRX - 1905 руб.
Принципиальная электрическая схема.
Синтезатор частоты на 9 диапазонов + плата дешифратора - 3850 руб.
Полосовые диапазонные фильтры "BPF-9" - 1270 руб.
Усилитель мощности 30 Вт - 1584 руб.
Фильтр нижних частот - 824 руб.
Ориентировочная общая стоимость без пересылки и блока питания - 9433 руб. (По состоянию на январь 2020 года).
Для начинающего коротковолновика кажется наиболее приемлемый вариант, когда нет финансовой возможности купить новый трансивер. Покупка приемлемого по качеству б.у трансивера потребует наличия более 20000 руб.
Приобретение вышеуказанных наборов в зависимости от финансовых возможностей можно разбить на 2 или на 3 месяца. При этом у Вас будет трансивер, который построен своими руками. При настройке основной платы и фильтров можно воспользоваться трансивером знакомого коротковолновика.
Для работы телеграфом в трансивер можно включить ниже описываемый CW блок с автоматическим телеграфным ключом.
Электронный сигнализатор “Сверчок”
Чем хороша представленная конструкция.
“Сверчок” – несложная электронная схема, совершенно не содержит дефицитных радиодеталей (их можно выпаять из любой старой и ненужной аппаратуры), собрать ее можно как на радиодеталях, давно вышедших из производства, так и на их современных аналогах.
Особенно полезна эта конструкция будет для тех, кто еще только делает первые шаги в радиолюбительстве – можно быстро получить желаемый результат (работающую радиолюбительскую конструкцию)
Ну а теперь, слову автору.
Интигринов Александр Владимирович, республика Бурятия.
Привет!
Я решил поучаствовать в конкурсе.
Как раз на днях нашел схему мультивибратора “Сверчок”:
Частота генерации сигнализатора лежит в пределах 300-500 Гц.
Деталей понадобилось совсем немного:
- два резистора 120 Ом и 220 Ом:
- конденсатор 0,05 мкФ:
- динамик, с сопротивлением звуковой катушки не менее 25 Ом:
- транзистор МП26А (можно с любым буквенным индексом):
- трансформатор ТВ или ТР (трансформаторы, применяемые в усилителях низкой частоты: ТВ – трансформатор выходной, ТР – трансформатор разделительный):
- кнопка:
Первым делом я разместил на монтажной плате транзистор МП26А и припаял его:
Дальше я припаял резисторы 120 Ом и 220 Ом:
Затем припаял динамик:
и конденсатор:
Измерив сопротивления обмоток трансформатора, установил где какая, и подцепил трансформатор:
После этого, все отводы – к первой обмотке трансформатора и ко второй:
Готово!
Мультивибратор питается от одной батарейки напряжением 4,5 Вольта.
Не забывайте высказывать свое мнение по конкурсным работам и принимайте участие в обсуждениях на форуме сайта. Спасибо.
Читайте также: