Друзья, привет!
Знаете, я уже принимаю на слух 50 знаков! Правда, ошибки пока случаются. Труднее всего дается различение символов "С" и "Х", а также "О" и "Ш". А еще, я получил позывной - R3SAJ. Теперь, я полагаю, мне надо бы зарегистрироваться на каких-то ресурсах, типа QRZ.RU или QRZ.COM или где-то еще... Кто знает, подскажите, пожалуйста - где надо регистрироваться. У меня уже ладони чешутся, так хочется попробовать! Но, пока 60 символов уверенно принимать не смогу - пробовать не буду!
Параллельно я собираю телеграфный трансивер на 14 МГц с возможностью приема SSB. На практике дела идут быстрее, чем я могу о них рассказывать. Приемная часть трансивера (синтезатор и сам приемник) уже собрана и неплохо работает. Сейчас выжимаю из нее максимум, с точки зрения чувствительности и шумов. Пока платы скомпонованы в виде макетной конструкции на куске оргалита. Вот так она выглядит.
И с другой стороны.
В недавней статье я уже рассказывал о своих исследованиях в области диапазонного полосового фильтра. Теперь настала очередь фильтра для приема телеграфа.
Телеграфный фильтр для простого трансивера
Прежде всего, хотел бы напомнить, что за основу я взял проект пользователя с ником zotos (спасибо большое за трансивер), о котором он рассказывал на форуме сообщества qrp.ru (ссылка ведет на ветку с обсуждением синтезатора, трансивер с 24-й страницы). В свою очередь, приемник трансивера построен по мотивам известных схем приемников на двухзатворных транзисторах Сергея Беленецкого.
Оригинальные схемы были разработаны для приема однополосных сигналов SSB. Основным элементом селекции выступает электромеханический фильтр с полосой пропускания около 2,7...3,1 кГц. Ясно, что такая полоса пропускания слишком велика для работы телеграфом, поскольку в нее может попадать сразу несколько станций, мешая восприятию вашего корреспондента. Поэтому нужна дополнительная фильтрация сигнала более узкополосным фильтром. Обычно, с полосой пропускания в несколько сотен герц. Если планируется принимать и телеграф и SSB (как я и хочу), то потребуется переключатель с SSB на CW.
Для работы с телеграфом Zotos встроил в схему приемника телеграфный фильтр на пассивных элементах. Вот как выглядит его схемотехника в блоке усилителя нижних частот.
Телеграфный фильтр построен на основе 2-ступенчатого ФНЧ 4-го порядка с Чебышевской АЧХ. Состоит из двух индуктивностей по 100 мГн и двух емкостей: 0,68 и 0,47 мкФ. Слева от частоты среза фильтр имеет значительный подъем АЧХ, обеспечивающий предварительную фильтрацию телеграфного сигнала (частота около 900 Гц). Дополнительная селекция осуществляется последовательным контуром в цепи обратной связи усилителя LM386: индуктивность 50 мГн и емкость 0,8 мкФ. И, наконец, прямо в цепи динамика установлен еще один контур: дроссель 560 мкГн и конденсатор 10 мкФ. Общий порядок пассивного фильтра получился - восемь! Столь высокий порядок должен обеспечивать расчетную АЧХ следующего вида.
Как видно, подавление за полосой в 1 кГц составляет более 20 дБ (примерно в 10 раз).
Такая форма АЧХ меня устраивает, но вот что мне не нравится так это обилие моточных изделий большой индуктивности. Сто миллигенри - две штуки и одна - 50 миллигенри. Во-первых, не хочется мотать столько! Но даже если купить, то во-вторых, эти катушки будут занимать много места на плате.
В общем, я решил делать телеграфный фильтр на основе активных элементов - операционных усилителей. Тем более, что есть очень хорошие усилители - недорогие и малошумящие.
Разумеется, в начале я попробовал найти готовое схемотехническое решение. Довольно быстро я наткнулся на подходящий телеграфный фильтр на уважаемом мной сайте eax.ru. Особенно меня заинтересовала схема двойного фильтра, который должен обеспечить характеристики не хуже фильтра от zotos. Схема выглядела следующим образом.
При использовании сдвоенного операционника NE5532 и SMD-компонентов размер фильтра обещал быть очень компактным (явно меньше чем размер 3-х катушек на 100 мГн). Принцип работы такого фильтра в целом тот-же самый, что и фильтра zotos. В основе лежит активный ФНЧ с чебышевской характеристикой и горбом в области среза. В начале я не понял, почему не была использована классическая схема полосового фильтра на операционных усилителях, но затем прочитал, что автор позаимствовал идею в статье "Active Filters" из сборника "QRP classic". Аббревиатура QRP произвела свое магическое действие и я решил повторить этот фильтр. Фильтр был собран и испытан. Результат меня несколько шокировал! Добротность фильтра была настолько высокой, что от малейшего сигнала на входе он начинал "звенеть" на частоте около 1000 Гц. В попытках разобраться я нашел исходный сборник статей и прочитал оригинальную публикацию. Оказалось, что исходная схемотехника была несколько сложнее, чем предложенная автором eax.ru. Вот, что было в оригинале.
Оказалось, что ФНЧ с высокой добротностью был заложен в схему лишь для того, чтобы упростить регулировку АЧХ, поскольку фильтр использовался как для SSB, так и для CW режимов. Переключение АЧХ осуществлялось подключением дополнительных конденсаторов. Так же видно, что в схеме присутствуют дополнительные ступени фильтрации как по высоким, так и по низким частотам (R1, C1, а также емкости 0.02 мкФ). Эти ступени дают не только дополнительную фильтрацию, но и позволяют скомпенсировать накопление фазового сдвига между каскадами, предупреждая чрезмерные резонансные явления. Явления эти, к сожалению, в такую схему заложены ее относительно высоким коэффициент усиления (около 8).
Кроме того, на выходе схемы установлен резистор 220 Ом. Это важная деталь в случае, если планируется работа на емкостную нагрузку (как в моем случае).
Взвесив все за и против, посчитав количество дополнительных деталей я решил вернуться к классической схеме активного полосового усилителя с единичным усилением. Моя схема получилась вот такой.
Потихоньку осваиваю SPlan. Теперь точки на схеме есть! Спасибо за помощь Leonid Bliznetzov!
Вот такой фильтр я реализовал в своем трансивере. Фильтр, как можно заметить, переключаемый. Если переключатель S1 находится в нижнем положении, то сигнал с детектора поступает на вход УНЧ через простейший ФНЧ R10,C8. Этот фильтр позволяет ослабить продукты работы детектора, в частности, сигнал промежуточной частоты 500 кГц. Конденсатор C8 одновременно является частью схемы автоматической регулировки усиления, поэтому он вынесен за пределы переключаемой части фильтра.
В верхнем положении S1 сигнал проходит через 2-ступенчатый активный полосовой фильтр на сдвоенном операционном усилителе NE5532. Расчет фильтра я производил на калькуляторе с еще одного уважаемого мной ресурса vpayaem.ru. Коэффициент усиления примерно равен единице. На практике чуть меньше. Подбором резистора R7 я добился такого же коэффициента передачи, что и в режиме SSB. Добротность каждой ступени фильтрации составила 3,55. Средняя частота - 800 Гц. Правда разброс деталей внес свои коррективы. Тем не менее, АЧХ фильтра получилась очень близкой к оригиналу.
Снимал я ее по точкам с использованием генератора. Резонансная частота немного ушла влево (около 750 Гц, можно скорректировать подбором элементов). То, что коэффициент усиления немного вылез за единицу - это погрешность сглаживания. Видно, что затухание на те же самые 20 дБ (10 раз) получаются при ширине полосы пропускания 1 кГц. Вполне нормальный результат, если конечно рядом не работает станция с S9+20дБ.
Для улучшения результата можно попробовать увеличить добротность каждого каскада, скажем, до 5 единиц. Больше не стоит, возможно появление тех же самых паразитных резонансных явлений. Помимо этого, можно, как и в схеме из "QRP classic" добавить промежуточную ступень ФНЧ. Можно и количество ступеней фильтрации увеличить. Все это можно сделать, однако, не будем забывать, что трансивер у нас все же простой!
Спасибо, что читаете-смотрите Terrabyte! Подписывайтесь, если вам интересна радиолюбительская тематика, микроконтроллеры, мини-ПК, необычные компьютерные решения и инновационные разработки! Спасибо всем, кто поддерживает меня своими советами, комментариями и лайками!
Группа ВК: https://vk.com/terrabyte
Канал на VK-Video: https://vk.com/video/@terrabyte/all
Интересные и полезные радио-самоделки: