Krátkovlnný zpětnovazební přijímač

 

Mnoho radioamatérů z celého světa se po nějaké době poslechu stanic na středních a dlouhých vlnách začne zajímat o příjem vzdálených rozhlasových, nebo dokonce amatérských stanic na krátkých vlnách. Mimo jiné se takto nenásilnou formou seznámí s šířením radiových vln, zeměpisem, cizími jazyky a podobně. Jak je každému jistě známo, nejlepší příjem vzdálených a slabých stanic je v přírodě, daleko od civilizace, která dovede fujtajblovsky zarušit příjem.

 

Z těchto důvodů byl navržen, zkonstruován a odzkoušen jednoduchý, ekonomický a citlivý KV  přijímač, který se dá postavit z běžně dostupných součástek. Samozřejmě, že taková jednoduchá konstrukce má i své nedostatky, pro „rozmazlené“ například chybí číslicová stupnice, pro snazší ladění je nevyhnutelný jemný ladicí převod, je nutná opatrnost při obsluze zpětné vazby, a podobně. Zato má (minimálně) jednu obrovskou výhodu – není nutno nakupovat baterie. Tento přijímač zkonstruoval pro práci v radioamatérském kroužku jeden z mých známých, Sergej Kovalenko ze Sverdlovska, kterému také děkuji za zaslání podkladů (výměnou za mé konstrukce).

 

 

Zde uvedený přímozesilující zpětnovazební přijímač je zapojen systémem 2-V-2 (dvoustupňový vf zesilovač, detektor a dvoustupňový nf zesilovač) se čtyřmi běžnými bipolárními tranzistory a dvěma polovodičovými diodami. Po celé řadě pokusů s podobnými přijímači bylo nakonec vybráno toto zapojení, které umožňuje nejlepší výsledky a nízký šum. Zapojení je na obrázku 1.

 

 

Začneme tedy po řadě, tak, jak postupuje signál. Anténa je připojena přes kondenzátor C1 s malou kapacitou (kondenzátor mohou nahradit dva zkroucené izolované drátky) na laděný obvod L1 – C2. Ze vstupního laděného obvodu je přiveden na dva stupně vysokofrekvečního zesilovače s tranzistory T1 a T2 přes kapacitní dělič C4 – C5. Do prvého stupně je také zavedena kladná zpětná vazba přes kondenzátor C3, sloužící jak k zvětšení zesílení stupně, tak i (a to hlavně) ke zúžení propustného pásma vstupního obvodu. Velikost zpětné vazby je možno regulovat pomocí potenciometru R4, který mění zesílení prvého stupně.

 

Po demodulaci diodami D1 a D2, zapojenými jako zdvojovač napětí je nízkofrekvenční signál přiveden přes nf filtr C11 – R9 – C10 na nízkofrekvenční zesilovač s tranzistoru T3 a T4. Jeho zesilovací činitel na kmitočtu 1 000 Hz je při napájecím napětí 1,2 V přibližně 150. V přijímači je také zavedena automatická regulace citlivosti (AVC) stejnosměrným napětím vzniklým při demodulaci přes integrační obvod R5 – C7 – R1 které v závislosti na síle přijímaného signálu reguluje proud báze prvého tranzistoru a tím jeho zesílení. Pracovní body všech stupňů jsou stabilizovány pomocí proudové záporné zpětné vazby. Dioda D3 zamezuje vybíjení akumulátorku přes obvod sluneční baterie D4 až D7.

 

Přijímač je napájen z jednoho tabletkového nikl-kadmiového akumulátorku s napětím 1,2 V, jaký se používá do kalkulaček, hodinek a podobně. Odebíraný proud je kolem 1,5 až 2 mA. Akumulátorek je přes den dobíjen pomocí sluneční baterie – fotovoltaických článků. K výstupu přijímače jsou připojeny sluchátka, ve vzorku jsem použil dvě do série spojené telefonní sluchátkové vložky po 50 ohmech, zabudované do chráničů sluchu, jaké jistě znáte z filmu „Vesničko má středisková“. Při zkouškách byly s úspěchem použity sluchátka od 50 ohmů (jedna telefonní vložka) až do 200 ohmů (od CD přehrávače). Největší hlasitosti ale bylo dosaženo (celkem v souladu s teorií) se sluchátky 4000 ohmů z nějakého vojenského zařízení. Při jejich použití také poklesl odebíraný proud z baterie na 1 mA.

 

Součástky

Všechny polovodičové součástky jsou křemíkové, tak zvaný „univerzální“ typ, pevné kondenzátory keramické (mimo elektrolytických C8 a C12). Potenciometr R4 doporučuji větší typ, pokud je k dispozici typ s uhlíkovým sběračem, tak je výhodnější pro menší šum během manipulace. Sluneční baterie D4 – D7 byla použita z vyhozené kalkulačky, je ale také možno ji složit ze čtyřech ( nebo více) křemíkových fotočlánků.

 

Cívka L1 pro testované rozhlasové pásmo 12 MHz (25 metrů) má indukčnost 1,45 mikrohenry. Ve vzorku byla navinuta na kostřičce o průměru 9 mm, 12 závitů vodičem o průměru 0,45 mm, těsně závit vedle závitu. Její indukčnost bez jádra byla 1,3 mikrohenry, po našroubování feritového jádra o průměru 6 mm a délce 10 mm se její indukčnost zvětšila až na 1,5 mikrohenry. Pokud máte k dispozici cívkovou kostřičku o jiném průměru, použijte vzorec pro výpočet jednovrstvé válcové cívky.

L = D * n² / (1000 * n * h / D + 440)

 

kde      L = indukčnost cívky v mikrohenry

D = průměr cívky v mm

            h = krok vinutí v mm

            n = počet závitů

 

A dále. Celková kapacita laděného obvodu je kolem 120 pF, tak použijeme upravený Thomsonův vzorec ke zjištění kmitočtu obvodu.

 

f = 159,2 / odmocnina (L * C)

 

kde      f = kmitočet v MHz

            L = indukčnost cívky v mikrohenry

            C = kapacita v pikofaradech

 

No a teď problémy kolem ladicího kondenzátoru C2. Jednou z možností je použít jednu sekci z ladicího kondenzátoru VKV tranzistoráku, nebo jednu sekci středovlnného kondenzátoru a do série s ním zapojit pevný kondenzátor kolem 27 až 33 pF, ale pak je průběh ladění příliš nelineární. Další možností je použít dvojitý ladicí kondenzátor z tranzistoráčku s kapacitou 2 x 5 – 150 pF, střední vývod (původně uzemněný) nezapojovat, a použít oba krajní vývody statoru – pak jsou obě sekce v sérii a kapacita je poloviční. Hračičkové (jako třeba já) si mohou troufnout kondenzátor rozebrat, ponechat jen jednu rotorovou a dvě statorové desky, případně, pokud nechcete rozebírat rotor, nechat jednu statorovou desku uprostřed. No a konečně je možno pro ladění použít kapacitní diodu – varikap, ovšem pak bychom potřebovali vyšší napájecí napětí pro jeho ovládání (regulace cca 1 až 10 V).

 

Na dalším obrázku je nákres provedení plošného spoje tak, jak mi jej poslal autor.

 

Uvedení do chodu.

 

Pokud při montáži nedošlo k žádné chybě, přijímač pracuje na prvé zapojení. Přesto ale doporučuji prověřit vysokoohmovým voltmetrem napětí na kolektorech tranzistorů T2 a T3, které se může pohybovat v rozmezí 0,8 až 1 V. Pokud je mimo toto rozmezí hodnot, je nutno pozměnit hodnoty odporů R6 a R10.

Požadovaný rozsah přijímaných kmitočtů je dán počtem závitů cívky L1 a maximální kapacitou ladicího kondenzátoru C2.

Poslední operací je výběr správné hodnoty zpětnovazebního kondenzátoru C3. Jeho kapacita má být taková, aby zpětná vazba (kmity) nasazovala při natočení potenciometru R4 přibližně do střední polohy. Pokud právě nemáte po ruce kondenzátor s dostatečně malou kapacitou, můžete si pomoci zkroucením dvou izolovaných drátků o délce kolem 1 až 2 cm.

 

С. Коваленко