Прочитал сегодня статью на habr.com. Автор - молодец, пытается использовать старую схемотехнику, и вроде бы "выводит на новый уровень" с использованием современной элементной базы. За это можно только похвалить.
Но вот как он это делает (рука-лицо)...
Начало неплохое, использовать полевой транзистор на входе - идея правильная. И про шум транзистора тоже всё верно. Но вот дальше...
Во-первых режим транзистора. Для полевых транзисторов важны два параметра: начальный ток стока и напряжение отсечки. У КП303 по справочнику напряжение отсечки от 0,5 до 8 вольт (в зависимости от буквы в конце названия), а начальный ток стока от 0,5 до 20 мА. Кстати, автор не указал букву в наименовании КП303, а это решающий фактор: для батарейного питания наиболее подходит КП303А (у него наименьшее напряжение отсечки и начальный ток стока). Кстати, наименьший уровень шумов у КП303 с буквами Д и Е. Но в данной схеме это не имеет значения, из-за неправильного режима работы по постоянному току. Для PMBFJ309 разброс параметров поменьше: Uотс = 1...4 В, Iс.нач = 12...30 мА.
А теперь прикинем напряжение на истоке с указанным на схеме резистором 10 кОм. Если считать зависимость тока стока от напряжения затвора линейной, а напряжение отсечки примем 2 В, то получим примерно 1,9 В на истоке и ток истока 190 мкА. Такой ток слишком мал для усиления высоких частот (до 1605 кГц для средних волн), поскольку сильно падает крутизна транзистора, растут шумы да и выходное сопротивление получается примерно 5 кОм. А это значит, что с входным импедансом следующего каскада образуется делитель напряжения, да ещё и частотнозависимый. Предложенный УРЧ на ОУ при усилении = 2 (подстроечник R6 в среднем положении) имеет импеданс около 8 кОм, что приемлемо. Но учитывая ёмкость затвор-исток (6 пФ) и ёмкость монтажа (примерно столько же) имеем на 1,6 МГц (верх диапазона средних волн) реальный импеданс около 4 кОм. Так что наш истоковый повторитель оказался фактически делителем (примерно на 2). Выправить ситуацию можно, уменьшив резистор в истоке хотя бы раза в четыре.
У Владимира Тимофеевича Полякова (корифея, разработавшего множество приёмной и передающей аппаратуры, в том числе и для радиолюбителей) в его книге "Техника радиоприёма. Простые приёмники АМ сигналов" (выпущена в 2001 году издательством ДМК-пресс) есть пример правильного истокового повторителя, как раз на КП303В:
Схема УРЧ на ОУ - опять "трэш и угар"...
Вот может автор внятно объяснить, чем руководствовался при выборе именно такой схемы регулировки усиления? Объясню: при среднем положении R6 усиление = 2. Оставим пока в стороне, что при выбранных сопротивлениях R5 R6 R7 паразитные ёмкости монтажа имеют сравнимый импеданс на верхней рабочей частоте (1,6 МГц), что приводит к "весёлым" эффектам в виде неустойчивости и склонности к самовозбуждению. Рассмотрим, насколько мы должны крутнуть R6, чтобы увеличить усиление, ну, скажем до 5. Для этого соотношение параллельно включенных левой половины R6 и R5 должно быть в 4 раза меньше, чем сопротивление параллельных правой половины R6 и R7. То есть от левого вывода R6 до ползунка сопротивление должно быть 2,25 кОм. Напомню: полное сопротивление R6 = 100 кОм, значит он должен быть повёрнут чуть более, чем на 2% от крайнего положения!
Итак, что мы имеем: при вращении R6 на +/- 90% от среднего положения усиление почти не меняется, вся настройка осуществляется на оставшихся 5 % от левого края. А на 5% от правого края меняется от 2 до 1. Кстати, если глянуть в даташит AD8651, то на средних волнах максимум усиления, что из него можно выжать - всего 10 (20 дБ):
Получается забивание гвоздей микроскопом, т.к. с одного биполярного транзистора легко получить усиление в 30 раз. А если покумекать над схемотехникой, то получим вот это:
Схема взята из книги С. А. Гаврилова "Искусство схемотехники. Просто о сложном" (издана ООО "Наука и техника" в 2011 году). Рекомендую к прочтению!
Теперь детектор:
Понятно, что это потуги на современную реализация катодного детектора. Только совершенно не понимая, как он работает. Для нормальной работы транзисторы должны находиться на грани открытия, открываясь положительными полуволнами входного сигнала и закрываясь отрицательными. В итоге на С11 будет огибающая сигнала, что нам и требуется.
В этой же схеме транзисторы всегда открыты и могут только призакрываться отрицательными полуволнами. То есть как-то оно детектирует, но крайне неэффективно! Вот правильный вариант:
Детектор - каскад на VT2. Пусть вас не смущает, что сигнал снимается с коллектора, при таком включении сигнал только детектируется на переходе база-эмиттер, поскольку транзистор работает в режиме микротоков (смещение через резистор большого сопротивления 1,8 МОм) он практически не усиливает продетектированный сигнал. Если перенести R4 С3 в эмиттер всё будет работать так же. Просто с таким включением получаем ещё и термостабилизацию рабочей точки. Обратите внимание, сопротивление базового резистора в 130 раз больше, чем в схем с Хабра. "Размер имеет значение", именно этот нюанс кардинально меняет работу детектора, увеличивая чувствительность в несколько раз.
Теперь УНЧ. Автору не понравились TDA2822 и LM386 из-за шумности. Но, опять "дьявол кроется в мелочах"... По какой схеме он их включал? Дело в том, что TDA2822 (и её клоны) используется в подавляющем большинстве околокомпьютерных колонок, и что-то не слышно жалоб на шумность. А вот если задрать усиление, сэкономить на цепочке Цобеля, да ещё и неправильно развести печатную плату, то получим "шипение примуса". Которое вовсе не шум строго говоря, а подвозбуждение микросхемы на ультразвуке.
LM386 - самая популярная микросхема во всём мире у строителей приёмников и трансиверов на любительские диапазоны. Как известно, "миллионы леммингов не могут ошибаться", была бы она действительно шумная - никто бы её не использовал. А шумит она только при максимальном усилении, и то если прислонить ухо к динамику. Проверено лично! Так что если ограничиться усилением 20 (как и рекомендует даташит), то никакого шума не будет. А недостаток усиления можно восполнить одним транзистором.
Короче, прежде чем "изобретать велосипед", неплохо бы ознакомиться с литературой по теме. Две книги я уже выше подсказал.
