Отвечаю на вопросы к статье о радиоконструкторе "Электрон-М".

Много вопросов возникло у читателей по предыдущей статье.

Олег Каждан спросил о принципе работы детектора в приемнике "Электрон-М". Активные детекторы известны были со времен ламповой технике, там они тоже выполнялись на триодах. В общем случае для детектирования АМ нужен нелинейный элемент, в качестве которого можно использовать и диод, и триод, и транзистор. Важно выбрать нужный режим работы.

Вот пример лампового детектора на триоде. Схема в общем-то, ничем не отличается от усилителя, только ....

Рис. 1 . С сайта https://avatars.mds.yandex.net/

Только обратите внимание на сопротивление резистора R1: обычно оно составляет 300 Ом -1,5 кОм, а тут 50 кОм. За счет протекающего через него тока, на нем образуется падение напряжения, причем его + приложен к катоду, а - через общий провод - к сетке. Т.е. сетка заряжена отрицательно, относительно катода и это напряжение выводит лампу на нелинейный участок характеристики сетка-катод, что обеспечивает детектирование. Резистор R20 и конденсатор С4 являются ФНЧ, который отделяет НЧ сигнал. Это катодный детектор, а есть и анодный, но там используется нелинейный участок характеристики сетка-анод.

А теперь перейдем к транзисторам. Подавая соответствующее смещение на базу транзистора, его также переводят на нелинейный участок. Покажу это на модели в LTspice.

Рис. 2.

На двух транзисторах Q1, Q2 у меня собран модулятор: несущая 1 МГц модулируется сигналом 1 кГц. На резисторах собран делитель, который снижает амплитуду модулированного сигнала на входе детектора примерно до 140 мВ. Делитель напряжения R4, R10 обеспечивает необходимое смещение на базе транзистора. Цепочка С8бR11бС9 -то П-образный ФНЧ, который выделяет низкочастотную составляющую модулированного сигнала.

Теперь посмотрим, как будет меняться сигнал на резисторе R12 в зависимости от напряжения базе транзистора в точке соединения резисторов R6,R7,R8.

Напряжение 7,5 В

Рис. 3.

Сигнал детектируется, но амплитуда выделенного сигнала всего около 0,6 мВ. Уменьшаю напряжение до 4 В.

Рис. 4.

Амплитуда сигнала увеличивается. Снижаю напряжение до 1,5 В.

Рис. 5

Амплитуда НЧ сигнала уже превышает амплитуду входного модулированного сигнала, т.е. сигнал не только детектируется, но и происходит усиление НЧ-сигнала. Уменьшаю напряжение до 1 В.

Рис. 6.

Сигнал почти такой же, но немного сжат сверху. Еще снижаю напряжение до примерно 0,6 В.

Рис.7

Амплитуда сигнала еще снижается. а искажения увеличиваются.

Таким образом, транзисторный детектор хоть и дает усиление, но требует подбора режима. Схем транзисторных детекторов много, например есть схема В.Т. Полякова.

Рис. 8. Из книги В.Т. Полякова "Техника радиоприема: Простые приемники AM сигналов"

Кроме активных транзисторных детекторов, т.е. тех, которые требуют источника питания, есть много схем пассивных транзисторных детектором. Вот, например, такая:

Рис. 9. Из журнала Радио №1 за 1991 год

Конечно, есть детекторы и на полевых транзисторах, которые похожи на ламповые.

Рис. 10. С сайта https://i.pinimg.com/originals/a6/13/8a/a6138a950d1dd9c3513e9053ee256b9a.jpg

Обратите внимание, что в истоковой цепи транзистора стоит резистор R2 с большим сопротивлением, как и в катоде лампы.

Следующий вопрос от Алексея Б., который просил прогнать УНЧ приемника в LTspice. Прогнал, но сразу понял, что германиевые транзисторы с малым h21э требуют других номиналов резисторов, определяющих режим выходного каскада.

Рис. 11. Из инструкции к конструктору "Электрон-М"

Замена V4 и V6 на 2N2222, а V5 и V7 на 2N2907 при изменении полярности питающего напряжения с сохранением номиналов резисторов дал плачевный результат: без искажений амплитуда сигнала на выходе не превышала 100 мВ. Ток эмиттера транзистора V6 был равен нулю. Почесав затылок, подобрал режимы и получил на выходе мощность около 100 мВт.

Рис. 12.

При этом ток через резисторы R5 и R6 примерно одинаковы и составляют чуть больше 0,5 мА, а ток эмиттеров транзисторов выходного каскада тоже примерно одинаковы и составляют около 4,2 мА. Искажений сигнала не заметно, но, если нижний вывод R8 отсоединить от R9 и подключить к общему проводу, то начинают наблюдаться небольшие искажения типа ступенька.

Третий, самый трудный вопрос задал Groshev Gennadiy: он спросил, какую схему приемника прямого усиления я считаю самой лучшей. Мне кажется, что это не очень корректный вопрос о чем-то идеальном. Но, к сожалению, идеальных решений, в том числе и схем, не существует. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки.

Мне лично нравились приемники типа "Электрона-М", без моточных изделий, с УНЧ без трансформаторов. Нравятся также УВЧ с использованием каскодного включения транзисторов, о которых было написано в Радио №5 за 1975 год:

Рис. 13. Из журнала Радио №5 за 1975 год

Много идей вы можете почерпнуть из книги В.Т. Полякова "Техника радиоприема: Простые приемники AM сигналов", которую можно скачать здесь.

Всем здоровья и успехов!