В одном из комментариев читатель посетовал, что вот для АМ есть очень простые приемника прямого усиления, а для ФМ -только супергетеродины, да современные на микросхемах, которые не дают понять начинающему радиолюбителю алгоритм их работы.
Но кроме приемников прямого усиления и супергетеродинов есть такие же простые приемники прямого преобразования, в том числе и для приема ЧМ и ФМ. В свое время а даже делал такие приемники по схемам В.Т. Полякова, которые печатались в журнале Радио (например,№14, 1976 г.), да и его книжка "Радиовещательные ЧМ приемники с фазовой автоподстройкой частоты." (МРБ №1063).
В книге Владимир Тимофеевич излагает теоретические основы приема ЧМ на приемники прямого преобразования с использованием цепи ФАПЧ, позволяющих удерживать принимаемую станцию, снижая требования к стабильности гетеродина. Если кто хочет ознакомиться с теорией - читайте книгу.
Но в книге приводятся и практические схемы таких приемников. Вот самая простая.
Еще одна схема из журнала Радио №12 за 1977 год.
Схему на рис. 2 я собирал и работала она отлично, но, согласитесь, для начинающего радиолюбителя это сложновато.
Но в Радио были и более простые, на транзисторах и я нашел эту статью А. Захарова "УКВ ЧМ приемники с ФАПЧ" в №12 за 1985. Схема предлагалась простейшая, всего на одном транзисторе.
Единственный транзистор одновременно работает в гетеродине и преобразователе частоты и как синхронный детектор. В гетеродине он включен по схеме с ОБ (база заземлена по ВЧ через С4 и часть витков L1), а в преобразователе - по схеме с ОЭ, в синхронном детекторе тоже по схеме с ОБ.
Гетеродин работает на частоте в два раза ниже частоты принимаемого сигнала, и преобразование ведется на его второй гармонике, чтобы увеличить ее амплитуду емкость конденсатора ПОС С7 выбрана больше, чем требуется. То, что входной контур настроен на частоту в два раза большую, чем контур гетеродина, снижает излучение в антенну.
По словам автора, приемник обладает чувствительностью не меньшей, чем у сверхрегенератора, но в отличии от него не дают "примуснового" шума.
Все хорошо, но нынче достать германиевый СВЧ транзистор ГТ311 проблема, а кремниевый работать при напряжении питания 1,5 В вряд ли будет работать адекватно, хотя автор предлагает использовать КТ315.
Поэтому я решил, немного изменив схему, использовать кремниевые транзисторы и питание от Li-ion аккумулятора напряжением 4 В. Для начала смоделировал ее в LTspice, чтобы подобрать режим по постоянному току и определиться с параметрами входного и гетеродинного контуров.
Сначала входной контур.
Т. о. общая индуктивность катушки составляет примерно 0,15 мкВ. Больше ее делать не стоит, так как тогда емкость контура будет очень маленькой.
Затем смоделировал генератор.
Частота колебаний генератора с данными, приведенными на схеме, составляло около 42 МГц, т.е. приниматься будет частота в районе 84 МГц. Так как выходное напряжение НЧ не превышает 15-20 мВ, то необходим дополнительный УНЧ.
В качестве первого транзистора я взял 2N3904, а в качестве второго - С1815. Тут подойдут и наши КТ315, КТ3102. Просто нужно будет подобрать сопротивление подстроечного резистора R4. Для настройки используется КПЕ (3-17 пФ), который я года два тому назад купил в радиолавке RV3YF. Увы, сейчас их уже нет. Но можно использовать любые другие КПЕ с максимальной емкостью 20-30 пФ, а можно использовать и варикап.
Я пробовал подключить КПЕ параллельно L2 (на рис. 8 торчат два зеленых проводника), но лучший результат получил при подключении по схеме на рис. 7.
Все собрал на гетинаксовой монтажке.
Катушки намотал проводом 0,8 мм на хвостовике сверла 5,3 мм. L1 имеет 10 витков с отводом от середины, а L2 имеет 15 витков.
Для налаживания потребуется по крайней мере ВЧ-пробник и мультиметр. Подключаем его к эмиттеру VT1 и подключаем питание. Мультиметр должен показать напряжение 100-200 мВ. Если генератор не работает, то нужно покрутить R1. Я использовал осциллограф.
Частота у меня менялась от 38 до 45 МГц. Наушники я использовать не хотел, поэтому подключил плату УНЧ на LM386.
В качестве антенны использовал кусок монтажного провода длиной около 1 м. Поключил к плате приемника питание 4 В, а для УНЧ 8 В. В динамике послышалось легкое шипение. Вращая ось С2 настроился на максимальный уровень шума и начал вращать ось КПЕ. Ура! Настроился на станцию, ФАПЧ работала, станция не "уходила". Поймал еще несколько станций. Уровень громкости примерно одинаковый, но прием сопровождался искажениями, особенно на пиках. Но, самое главное, приемник работал!
Честно говоря, приемник прямого преобразования - это все-таки супергетеродин, хоть и с нулевой промежуточной частотой. Поэтому рекомендовать его начинающему - весьма сомнительная затея. Тем более, когда используется каскад, совмещающий в себе аж три функции. Это даже покруче, чем рефлексный каскад. Но, кто не паяет, тот не слушает радио :))
Включил tinySA и увидел весь диапазон ФМ.
Всем здоровья и успехов!