И так, приступаю. Во-первых корпус. Он от блока питания очень древнего компьютера. Сталь толщиной 1 мм, так что прочность с запасом, а вот выпиливать отверстие под индикатор частотомера - попотеть придется :))
Я вытащил плату, снял панель с выключателем питаний (слева), а также разъемы питания и вентилятор. У меня корпус будет вот в таком положении.
Лишние отверстия я заделаю (со временем :)) ). Главное - красивая передняя панель. Корпус разъёмный, скрепляется 4-мя винтами. Нужно будет придумать ножки и ручки :)).
Начинать свою конструкцию я буду с конца, т.е. с блока УНЧ. Как я уже писал, в предварительном УНЧ я буду использовать два фильтра: ФНЧ с частотой среза около 2,1 кГц для SSB, и полосовой телеграфный фильтр с полосой 300 кГц по уровню - 40 дБ. В качестве УМЗЧ я буду использовать хорошо знакомую микросхему TDA2822. Один канал будет работать на наушники, а с выхода другого сигнал будет подаваться на аудиовход компьютера для приема цифровых видов связи.
В качестве избирательных элементов фильтров я выбрал катушки, т.е. мои фильтры будут пассивными. С ними я знаком с 80-х, когда делал свои первые приемники прямого преобразования по схемам Владимира Тимофеевича Полякова. Фильтры будут совмещены с предварительными усилителями, чтобы можно было выровнять усиление каналов, благо сейчас малошумящих транзисторов достаточно. я буду использовать 2SC181 с Кш=1 дБ и h21э около 400. Из наших подойдут КТ3102Е или Д, но у них Кш больше.
Конечно, схемы фильтров я буду сначала моделировать в LTspice, чтобы лишний раз убедится в соответствии теории и практики : )). В моделях вместо 2SC181, которого нет в списке симулятора, буду использовать BC847В, которые сходны по параметрам, кроме шума.
Первым моделирую телеграфный фильтр.
Избирательным элементом является резонансный контур C4L1 (выделен оранжевым пунктиром), настроенный на частоту около 800 Гц. Эта частота может быть и больше. и меньше, в зависимости от ваших предпочтений. Часто эту частоту выбирают равной 1 кГц, но я лучше воспринимаю 800 Гц
Усилительный каскад на транзисторе Q1 охвачен ООС по постоянному току через резистор R1 и R3. На коллекторе транзистора путем подбора резистора R1 установил напряжение примерно 1/2Uпит. Стабилизация режима очень жесткая: при изменении напряжения питания от 9 до 5 В напряжение на коллекторе остается равным 1/2Uпит. По переменному току ООС через резистор R3. При монтаже я вместо него поставлю подстроечник 500 Ом, чтобы можно было при настройке устанавливать усиление каскада. Увеличение сопротивления этого резистора уменьшает усиление каскада и наоборот.
Но в этой конструкции усиление обеспечивает не только транзистор, но и колебательный контур, который работает как трансформатор сопротивления и , соответственно, напряжения. На резонансной частоте сопротивление контура больше сопротивления нагрузки усилителя R2, соответственно и напряжение сигнала на контуре будет больше. Но для того, чтобы это случилось, нужно, чтобы нагрузка контура была минимальной, т.е. следующий каскад должен иметь высокое входное сопротивление.
Такой каскад можно выполнить на биполярном транзисторе по схеме эмиттерного повторителя или на полевом транзисторе. Я решил обойтись биполярным - так как h21э у моих транзисторов велико. то и входное сопротивление тоже будет высоким.
АЧХ получилась даже лучше, чем хотелось: на уровне -40 дБ (ослабление в 100 раз) ширина полосы пропускания всего около 200 Гц, и это при достаточно простой схеме. Форму АЧХ можно корректировать, изменяя емкости С2 и С5 (но они должны быть раз в 100 или более емкости С4). При уменьшении емкости этих конденсаторов АЧХ сужается. но при этом нужно добавить усиление, и наоборот.
Конденсатор С8 можно не ставить, он всего лишь немного заваливает высокочастотный скат АЧХ.
У вас наверно возник вопрос: а с чего это такая индуктивность катушки? Все просто: по расчету индуктивность должна была быть 180 мГн, но намотав катушку, а получил 176 мГн. Не стал ловить блох и оставил все как есть.
Теперь перейдем к ФНЧ. А зачем он нужен, ведь в есть же кварцевый фильтр. Но, как говорят, много фильтров не бывает :)). Он срежет шумы предварительного УНЧ в области высоких частот.
В этом блоке оба транзистора работают в качестве усилителей с небольшим коэффициентом усиления. Входное и выходное сопротивление собственно фильтра невелико, в отличии от резонансного контура. На частотах выше 3600 кГц затухание более 50 дБ (более 300 раз). Но частота среза менее 2 кГц. А правильно ли включены катушки? поменяем местами катушки и конденсаторы С4 и С6.
Именно в таком порядке (сначала с бОльшей индуктивностью, а потом с меньшей) стояли катушки в фильтре В.Т. Полякова.
Катушка L2 и конденсатор С6 (рис. 5) образуют параллельный колебательный контур, который на своей резонансной частоте (около 3,8 кГц) имеет высокое сопротивление и является заграждающим. Именно благодаря ему на АЧХ образуется провал - полюс "бесконечного" затухания на этой частоте. Второй контур (L1С4) образует полюс на частоте около 6 кГц.
Коэффициент прямоугольности фильтра по уровню -56 дБ/-6 дБ получился около 1,5. Много это или мало? В статье о кварцевом 12-ти кристальном фильтре его коэффициент прямоугольности по уровням -60 дБ/-6 дБ оценивается около 1,4. А тут две катушки и 5 конденсаторов. Так что этот фильтр в приемнике уж точно лишним не будет.
В следующей статье - о практической реализации.
Всем здоровья и успехов!