Далее описаны узлы ТРХа размещенные на основной плате №5. Для удобства приведены схемы каждого узла в отдельности. Плата является продуктом эволюции основных плат №2,3,4 которые описаны здесь. В плате воплощены проверенные временем схемотехнические решения. Основные критерии выбора схемотехники: высокие параметры, простота, относительная дешевизна постройки.

• Схема основной платы №5 (приведена без узлов "УНЧ", "Автоматика" и "Опорный генератор" ).

• Схема основной платы №5 (узел "Автоматика").

• Схема основной платы №5 (узел предварительный "УНЧ").

•  

  Схема основной платы №5 (узел оконечный "УНЧ").

   

• Схема основной платы №5 (узел "Опорный генератор").

• Фото основной платы №5 в сборе.

• Фото сверху и снизу основной платы №5 чистой (без деталей).

• Фото основной платы №5 в сборе с высоким разрешением - файл 1,3МБ

• Схема основной платы №5 полная, формат PDF 

Ниже – описание основной платы по узлам.

 

Опорный кварцевый генератор.

 

 

Генератор выполнен по схеме Рис.№1 ёмкостной трехточки на полевом транзисторе VT9 Режимы USB/LSB (верхней и нижней боковых полос) обеспечиваются за счёт сдвига частоты опорного генератора с нижнего на верхний скат АЧХ кварцевого фильтра. Как правило, частота опорного генератора выбирается на 200-400 Гц ниже от полосы пропускания фильтра измеренной по уровню –6Дб нижнего ската фильтра. Для точной установки требуемой частоты на нижнем скате фильтра (это «обычная» боковая полоса) служит катушка L12, а для установки частоты на верхнем скате фильтра служит подстроечный конденсатор С79 с дополнительным С77. Требуемый режим устанавливается контактами К4:1 реле К4 РЭС49. Нормально замкнуты контакты на «массу» – нижний вывод катушки L12 через эти контакты соединён с корпусом. При замыкании на «массу» вывода USB/LSB срабатывает реле К4 и контакт К4:1 замыкает на «корпус» конденсаторы С77,С79, тем самым частота генератора повышается – последовательно с кварцем вместо «удлиняющей» катушки включаются «укорачивающие» конденсаторы. Частота генератора выставляется в этом режиме выше на 200-400Гц от частоты по уровню –6Дб верхнего ската фильтра. Режим транзистора VT9 и соответственно, требуемую амплитуду выходного сигнала можно подбирать при помощи R50,R61. На транзисторе VT10 выполнен буферный каскад, согласующий с низким сопротивлением детектора. Нагруженная амплитуда выходного сигнала опорного генератора на выходе Fор 0,7-0,8Vэфф. – напряжение измеренное ламповым вольтметром (ВК7-9, В7-26). На плате опорный генератор расположен в «самом дальнем углу» от входных цепей, дабы минимизировать от него наводку на вход приёмника. Поэтому соединение его с детектором идёт не посредством дорожки печатной платы, а тонким коаксиальным кабелем. Дополнительную стабилизацию питающего напряжения выполняет стабилитрон VD39 Д818. Диод VD36 служит для предотвращения бросков обратного тока, возникающих при переключении реле.

Рабочие постоянные напряжения на электродах транзисторов указанные на схемах – измерены тестером с высоким входным сопротивлением (83.3кОм/В) Ц4314.

 

Предварительный усилитель низкой частоты.

 

Схема узла – Рис.№2. В связи с тем, что в тракте промежуточной частоты используются обратимые каскады с небольшим коэффициентом усиления – для получения высокой чувствительности трансивера применён в первом каскаде УНЧ транзистор с малым коэффициентом шума и большим усилением VT17 КТ3102Е, импортный его аналог С547. Для дополнительной индивидуальной настройки этого каскада служит резистор R103. На входе установлен фильтр (элементы R83,C102,R84) срезающий высокочастотные составляющие. В цепи эмиттера установлен резистор R92 и конденсатор С110 при помощи которых можно дополнительно формировать желаемую АЧХ каскада. Транзистор VT23 служит для устранения щелчков при переходе RХ-TX. Цепочка диодов VD30,VD33 обеспечивает автоматическую регулировку усиления (АРУ). Элементами R66, C86 подбираются её временные характеристики. От ёмкости С86 зависит время удержания заряда, т.е. быстродействие АРУ. Такой способ регулировки усиления каскадов, за счёт шунтирования диодными цепочками, не изменяет характеристик каскадов, не нарушает их работы. Глубина регулировки, в зависимости от характеристики шунтируемой цепи, обычно не выше 30Дб на одну цепочку. Поэтому для обеспечения глубокой АРУ потребуется не менее трёх таких цепочек в тракте усиления трансивера. Фильтр R76,R98,C108 дополнительно срезает высокочастотный шум, возникший при работе VT17. Далее сигнал поступает на второй каскад УНЧ операционный усилитель DA3. Наиболее качественной для этого каскада оказалась микросхема К574УД1. Она быстродействующая, с высоким динамическим диапазоном и небольшим шумом. Испытаны в этом каскаде были практически все операционные усилители отечественного производства. Коэффициент усиления регулируется резистором R67, срез в высокочастотной части АЧХ конденсатором С82. При подключении элементов R56,R57,R58,R24,C73,C74,С75,R49 контактами К5:1 реле К5 полоса пропускания АЧХ резко сужается – обеспечивая для режима CW узкополосный приём. Скаты АЧХ пологие – поэтому с таким фильтром можно слушать даже SSB сигналы – это часто помогает в «свалках» на НЧ диапазонах. Вершина АЧХ узкая – около 250Гц по уровню –3Дб, средняя частота фильтра 1000Гц. С выхода DA3 сигнал через R78 поступает на оконечный УНЧ через регулятор громкости, расположенный на передней панели. Через R72 сигнал поступает в усилитель сигнала АРУ, выполненный на VT8. Диоды VD27,VD25 включены по схеме удвоения напряжения. Цепочка из R43,C70,R47 определяет характеристики заряд-разряд петли АРУ. При указанных на схеме номиналах обычно характеристики АРУ удовлетворяют приёму как SSB, так и СW сигналов. Диод VD26 служит для предотвращения отклонения стрелки S-метра при ручной регулировке усиления (RRU – напряжение с переменного резистора на передней панели 0-10В). Одновременно, он является ещё и «пороговым элементом» – т.е. напряжение АРУ должно превысить уровень открывания кремниевого диода и тогда только оно поступит в цепи регулировок – тем самым АРУ не отрабатывает на слабые сигналы и шум эфира, что улучшает естественное восприятие эфирной обстановки. Резистором R42 градуируем показания S-метра, в качестве которого можно применять миллиамперметр с током полного отклонения стрелки до 200-300 мкА.

 

Оконечный УНЧ

 

 

Схема Рис.№3 оконечного УНЧ каких – либо особенностей не имеет.  Это, так сказать «стандартный умощнитель». На вход УНЧ “VOLUME” сигнал с движка потенциометра регулятора громкости на передней панели поступает через контакты К6:1 реле К6. Реле применено для того, чтобы обеспечить телеграфное самопрослушивание без каких-либо шумов и наводок в режиме передачи. На микросхеме DD2 собран генератор самопрослушивания CW и формирователь телеграфного VOX. На элементах DD2:2, DD2:3 собран генератор, элемент DD2:1 – буфер, а элемент DD2:4 используется в телеграфном VOX-е. Желаемую частоту генератора можно подобрать элементами C60,R33 с указанными номиналами частота около 800Гц. Резистором R41 подбираем желаемый уровень сигнала самопрослушивания. При нажатии на телеграфный ключ (соединение выхода “CW-KEY” с корпусом) на выводе «VOX-CW» появляется логическая единичка, которая через узел автоматики переводит трансивер в режим «передача». Конденсатор С101 дополнительно срезает высокочастотные шумы и блокирует возможные ВЧ наводки, которые могут появляться на «шнурках» идущих к регулятору громкости. В небольших пределах элементами С109,R87 можно дополнительно изменять АЧХ и Кус. УНЧ. Резистором R68 выставляем рабочий режим усилителя. Фильтр по питанию R45,C80 служит для устранения помех, которые возникают при использовании мощного транзисторного ШПУ в трансивере с однополярным питанием. Конденсатор С92 служит для блокирования возможной ВЧ наводки на шнурок “OUT-SOUND”. В последние годы часто попадались транзисторы КТ814,815 при применении которых в УНЧ наблюдалась «ступенька» – искажённое воспроизведение сигналов небольшого уровня. Для её устранения потребуется увеличить ток покоя выходных транзисторов до 30мА. Для этого диод VD29 заменяем на кремниевый. УНЧ хорошо работает на высокоомную нагрузку - телефоны типа ТА56 или им подобные с сопротивлением 1,6 Ком.

 

Микрофонный усилитель

 

Сигнал с микрофона подается на усилитель, выполненный на малошумящем операционном усилителе DA2 через фильтрующую цепочку С54,C56,R25. К типу С56 предъявляются определённые требования. Конденсаторы типа КМ не рекомендуется применять в этой цепи, т.к. они имеют «микрофонный». Каких-либо корректировок АЧХ в усилителе не использовано – это связано с тем, что сложно рекомендовать какую-то конкретную схему формирования АЧХ микрофонного усилителя, не сообразуясь с особенностями голоса оператора. Обязательна одна единственная регулировка этого каскада – нужно выставить требуемый коэффициент усиления резистором R19. Руководствоваться нужно соотношением уровней сигналов на модуляторе – НЧ сигнал должен составлять не более 1/3 от уровня сигнала гетеродина. Уровень при громком А прямо в микрофон – не должен превышать уровень сигнала гетеродина – обычно до 0,8-0,9В. Учитывая Пик-фактор человеческой речи, который чаще всего составляет 3,3 – при обычном разговоре перед микрофоном НЧ уровень не превысит требуемые 0,25-0,3В. НЧ сигнал измеряем на выходе «DETECTOR». Через цепочку R31,С65 сигнал поступает в цепь VOX SSB и через эмиттерный повторитель VT6, служащий для согласования с низкоомным входом, на балансный модулятор. Контакт К3:1 реле К3 служит для того, чтобы в режиме приема сигнал с операционного усилителя DA2 не попадал на вход УНЧ приёмника. Так как чувствительность УНЧ очень высокая – то даже снятие питания с каскада на VT6 и дополнительное блокирование цепи базы транзисторным ключом не давала желаемого результата – поэтому пришлось применить контакты реле. Экранированный кабель от микрофонного разъёма до платы ни в коем случае нельзя соединять с корпусом трансивера в разъёме. Экран кабеля заземляется непосредственно на плате микрофонного усилителя и более нигде не имеет контакта с корпусом трансивера. Микрофон используется обычный динамический, наиболее качественные и недорогие модели – МД64,66,80,282.

 

Автоматика

 

 

Этот узел Рис.№5 достаточно «традиционный» и часто встречается в различных трансиверах. Он зарекомендовал себя практически безотказной работой и несложной схемотехникой. На транзисторе VT12 собран усилитель VOX SSB. Диоды VD32 и VD31 выпрямляют и удваивают усиленное напряжение. Элементы R94,С90 определяют время удержания VOX и его чувствительность. Включение системы VOX происходит соединением эмиттера VT20 с корпусом. Времязадающие элементы С113, R88 для VOX CW включены на выходе VT20, изменяя их  значение, можно регулировать задержку-удержание VOX в режиме CW. Вывод педали для перевода TRX на передачу, соединяют с корпусом. Автоматика, формирующая напряжение +13,8В ТХ и +13,8В RX собрана на транзисторных ключах VT15,VT21,VT16, VT22. Диоды VD34,VD35 защищают транзисторы ключей от бросков обратного тока, возникающих при переключении реле. Транзисторы ключей достаточно сильно греются в случае их большого разброса параметров. Поэтому желательно выбрать пары транзисторов КТ814-КТ815 для ключей с приблизительно одинаковыми параметрами.

 

Телеграфный генератор

 

 

Телеграфный генератор, Рис.№6, можно выполнить как на полевом (КП302, КП303, исключив R27), так и на биполярном транзисторе. При использовании в генераторе кварцев с низкой добротностью и полевого транзистора с невысокой крутизной, манипуляция «мягкая», но из-за этого на высоких скоростях (более 150 знаков) короткие посылки сливаются. Поэтому, если предполагается работа на больших скоростях, нужно экспериментально проверить какой из вариантов более подойдёт. Как правило, заядлые телеграфисты очень любят, чтобы именно их CW сигнал чем-то отличался от других сигналов (не в худшую сторону, hi!) – поэтому можно здесь подобрать наиболее приемлемый вариант. Конечно, можно сделать и в нашем варианте такой же «стандартный» CW сигнал, как и в других TRX – выбор за самим конструктором, свою задачу вижу лишь в ознакомлении с проверенными возможными вариантами построения этого узла. Питание генератора дополнительно стабилизировано стабилитроном VD22– это связано с возможной нестабильностью питающего напряжения трансивера. В качестве VD22 можно применить любой стабилитрон с напряжением стабилизации 9-10В. Включается генератор замыканием на корпус вывода CW-KEY. Форму посылок регулируют при помощи R37,C66,R40. Частоту генератора следует выставить на 1000-1200 Гц выше частоты опорного генератора. Дополнительно подстроить частоту по желаемому тону лучше в уже работающем трансивере. Частоту генерации можно выставлять изменением номиналов С58,С64. Изменение номиналов С58,С64 влечёт за собой помимо сдвига генерируемой частоты так же изменение уровня выходного сигнала. При указанных на схеме номиналах конденсаторов некоторые современные кварцы в малогабаритных корпусах не «запускаются», с такими кварцами ёмкости нужно уменьшать до 68-100пф. Требуемую амплитуду выходного сигнала выставляем конденсатором С59 уже после получения желаемого тона CW сигала. Уровни SSB и CW сигналов указаны на схеме основной платы. За «правило» можно взять такое соотношение – амплитуда CW сигнала примерно одинакова с SSB сигналом при громком А вплотную в микрофон. 

 

 

Тракт преобразования и усиления сигналов «Основной платы»

 

 

 

Первый смеситель выполнен на DA1 – сборке полевых транзисторов КР590КН8. Два противофазных сигнала гетеродина для управления смесителем формирует микросхема DD1 74АС74. При использовании 74АС74 резко упрощается формирователь “меандра” сигнала гетеродина. Главное преимущество серии 74 - это то, что с нее можно получить требуемый уровень противофазных сигналов без транзисторных усилителей (слева на фото экран С1-104, сигнал на выходе 74АС74). Амплитуду можно регулировать изменением питающего напряжения микросхемы стабилитроном VD21, ток через стабилитрон подобрать резистором R18. Для сравнения привожу некоторые исследования с различными типами микросхем. 74АС74 при напряжении питания 8,5В выдает меандр уровнем 4,6-4,8В в зависимости от рабочей частоты, при питании 6,8В - выходной уровень 3,6-3,8В, питание 5В - Uвых=2,6-2,8В. Микросхема К1554ТМ2 при 5В - Uвых=2,1-2,2В, при 7В - Uвых=2,5-2,7В. Микросхема К1553ТМ2 при 5В - Uвых=1,2-1,3В. При применении 500ТМ131 с транзисторными усилителями на КТ368А - 2,5-2,8В. Все измерения произведены ламповыми вольтметрами ВК7-9; В7-26. 74АС74 по логике работы и расположению выводов полностью соответствует К1533ТМ2, К1554ТМ2.

Со смесителя сигнал поступает на обратимый каскад VT1 через согласующий трансформатор TV4. В тракте усиления сигнала ПЧ применено последовательно два кварцевых фильтра. К преимуществам этого варианта можно отнести то, что за счёт возможности варьировать количеством кварцев в фильтрах – можно оптимально распределить покаскадное усиления, минимизировав ухудшение соотношение сигнал/шум от входа к выходу тракта. Дополнительно появляется возможность между фильтрами ввести ограничитель SSB сигнала, тем самым повысить эффективность работы передатчика. На схеме показан вариант первого шестикристального фильтра (ZQ1,ZQ2,ZQ3,ZQ8,ZQ9,ZQ12) с номиналами конденсаторов, которые чаще всего применяются при использовании современных кварцев на частоту 8,867МГц. Для сужения полосы пропускания этого фильтра контактами реле К1.1, К2.1 подключаются дополнительные конденсаторы С16,С42. При подключении этих конденсаторов верхний скат фильтра сдвигается влево. Хотя автор не считает такой CW фильтр качественным – плата разведена с возможностью установки реле и по потребности введения такого сужения полосы пропускания.

После первого кварцевого фильтра введен обратимый каскад на VT4. Цепочка С26,VD4,VD5,R3,С11 регулирует усиление каскада при приеме, а цепочка C50,VT5,VT24 при передаче. Сопротивление открытого канала VT24 КП103 довольно высокое, поэтому глубина регулировки небольшая. Для того чтобы обеспечить бОльшую глубину регулировки, включено параллельно два КП103 (VT24, VT5). На VT3 выполнен усилитель-ограничитель SSB сигнала, резонансной нагрузкой которого является контур L11,С48. В качестве L11 применён обычный дроссель ДМ-0,1. Коэффициент усиления - соответственно степень ограничения регулируется резистором R15. В случае надобности можно регулировку степени ограничения вывести на переднюю панель трансивера. Для этого применён VT25, сопротивление перехода сток-исток изменяется при подаче регулирующего напряжения на его затвор. Регулирующее напряжение “Speec10-0V” подаётся с движка переменного резистора, установленного на передней панели трансивера. Т.е. имеем две цепи, которые меняют степень ограничения – изменяя усиление каскада на VT3 резистором R15 и сопротивлением перехода VT25. В описываемой модели трансивера плавная регулировка степени ограничения SSB сигнала не применяется. А применено две ступени уровня ограничения, которые переключаются кнопкой PROC на передней панели.

Резистором R24 подбираем порог ограничения и амплитуду SSB сигнала на входе кварцевого фильтра (измеряем ВЧ сигнал на R16) в пределах 0,8-1,0Вэфф. (максимальный сигнал при громком «А» в микрофон).

С L10 принимаемый сигнал поступает на второй кварцевый фильтр. Согласование кварцевых фильтров с каскадами достигается подбором конденсаторов C10,C44,C30,C31 и резисторов R16,R8. Номиналы конденсаторов ориентировочные, точное значение будет зависеть от типов применяемых кварцев, их частоты и полосы пропускания фильтров.

В некоторых экземплярах каскад на VT4 давал повышенный уровень шума. Это связано с тем, что ёмкости С43 – переход VT3 не хватало для качественного блокирования затвора VT4. Для этой цели пришлось применить контакты реле К7:1, которые соединяют с корпусом вывод С50, в режиме приёма надёжно блокирующий затвор VT4. В зависимости от типа и качества применённых VT4,VT3 часто надобность в реле К7 не возникает.

Второй кварцевый фильтр выполнен на 4-х кварцах ZQ4,ZQ5,ZQ6,ZQ7. Введёна возможность плавной регулировки полосы пропускания этого фильтра. Для этой цели установлены три варикапа VC1-VC3. Если применяются кварцы для фильтров у которых для получения полосы пропускания более 2кГц ёмкости конденсаторов не превышают 47-68пф, то варикапы следует применить на меньшие максимальные ёмкости (Сmax до 50пф). Или подобрать меньшие ёмкости С37,С38,С39. На схеме показаны номиналы конденсаторов для фильтров у которых ёмкости С21,С22,С23 обычно 100-130пф при полосе пропускания фильтра 2,4-3кГц. Полоса пропускания регулируется подачей напряжения на вывод “VBT 0-12V” с движка переменного резистора установленного на передней панели трансивера. Через диод VD19 поступает напряжение +13V ТХ и полоса пропускания фильтра в режиме передачи расширяется до максимальной.

Каскады на VT2,VT26 аналогичны каскаду на VT4. Каскад на VT26 введён для получения более глубокой АРУ. В итоге имеем 4 цепочки АРУ с возможностью индивидуальной настройки каждой и бОльшим усилением в тракте ПЧ, что даёт возможность уменьшить требования предъявляемые к первому каскаду УНЧ. Детектор балансируется резистором R18.

Уровни ВЧ сигналов, рекомендованные при настройке платы, указанны на схеме. Замеры напряжений SSB проведены при громком «А» в микрофон, CW сигнал должен быть около 0,5В на выводе №4 трансформатора ТV1. Окончательный подбор элементов цепочек АРУ следует проводить уже в работающем трансивере. Наиболее оптимальные характеристики АРУ получаются при применении германиевых VD4,VD8,VD42.

В связи с тем, что много информации по портативному TRX утеряно - пропало, вместе с моей страничкой на цыкухаме, добавляю сюда инфо по кварцевым фильтрам. 

Как изготавливаются кварцевые фильтры для основной платы №5? Руководствуясь многолетним опытом этой работы, закупается достаточно большая партия кварцев - не менее 1000шт. Ориентировочно с 2005 года по умолчанию это "паловские" кварцы китайского производства. Китайские колхозники достаточно давно научились изготавливать и кварцы неплохого качества. Главная задача, знать из какого колхоза следует покупать те кварцы. Т.к. нет никакого секрета - "колхозы" бывают разные - соответственно и качество их продукции тоже разное. Закупается партия кварцев у проверенного производителя. Нагревается духовка газовой плиты и все кварцы греются в ней не менее часа. Хотя бы таким способом "стареем" кварцы. Думаю, легко догадаться, что даже в самом продвинутом китайском колхозе никто не будет заниматься старением кварцев - это хлопотное занятие - при сегодняшней скоротечности срока службы техники оно и не нужно никому.

Приспособа для проверки кварцев ранее изготовлена - т.е. панелька в которую вставляется кварц. Чтобы ни пальцы проверяющего, ни сама схема не влияла на однотипность проводимых измерений. Например - если держаться пальцами за кварц во время проведения измерений, то это будет совсем "иной" кварц, нежели "без пальцев". Прогревается  измеритель частотных характеристик Х1-38 и все кварцы проверяются на нём по своей активности и отсутствию дополнительных паразитных резонансов. После такой отбраковки, прогревается частотомер и все отобранные кварцы проверяются в схеме генератора по частоте. После этих измерений кварцы группируются по частоте последовательного резонанса и только после этого выбираются для изготовления кварцевых фильтров. Не вдаюсь в подробности отбраковки кварцев по АЧХ - когда за плечами почти 30 летний опыт такой работы - достаточно одного беглого взгляда на экран прибора, чтобы принять решение - в мусорку такой кварц, или в опору, или в фильтр. В итоге получаем практически 100% повторяемость и идентичность в работе различных экз. DN-2005, минимальную неравномерность и минимальное затухание в полосе фильтров. Ранее достаточно часто мне задавали вопросы по теме: "А мы вот там купили кварцевые фильтры, запаяли, а оно не работает как заявлено, чё делать?" или - "Я купил на радиорынке по 50коп\1шт 10 кварцев, спаял из них фильтр по вашей схеме, а приёмник какой-то дубовый получился"... До того, кто и как делает кварцевые фильтры мне нет дела - для чего и описываю как следует их делать. На сегодня такие вопросы редки, т.к. те кто делает фильтры, те в курсе что и как, а кто не делал и не делает - те дааавно пересели на буржуинов.

Для той почётной публики, которая до сих пор не закинула паяльник и до сих пор паяет трансиверы, да ещё и только начинает паять, хочу заметить - без приборов кварцевый фильтр не настроить. Но приборы достаточно примитивного уровня - потребны приборы только для проверки АЧХ, если вы например приобрели комплект кварцев у UT2FW для запайки в основную плату. Т.к. это будет "штатный" комплект кварцев для запайки в основные платы №5 - при правильной запайке повторяемость 100%. Чтобы не запороть кварцы при запайке - обязательно следует выполнять определённые требования. Паять следует быстро, легкоплавким припоем, главная теза - не перегреть кварц. Если перегреете - пластины будут расползаться по частоте по разному. Посему - если один кварц будет прогрет больше, то есть опасность, что он быстрее "постареет" и его частота от этого изменится больше, нежели остальных кварцев. Все корпуса кварцев спаять между собой и на фольгу земли платы - см. фото готовой основной платы. АЧХ полученного фильтра можно проверить при помощи обычного генератора и любого ВЧ пробника - тестер + германиевый детектирующий диод. Наша задача просмотреть неравномерность в полосе прозрачности фильтра и найти частоты его скатов, чтобы выставить частоты опорника. Как правило частоты LSB-USB опорника выставляем отступив от края полосы 200-250Гц.

Полное, подробное описание, настройки и дополнения к описанию - одним архивированным файлом, скачать здесь =>> КАЧАТЬ   Внимание - объём файла 11МГБ.