«Для умелых рук»
Московская областная
станция юных техников
Р. Г. Варламов
Приёмник
с печатным
монтажом
*** 1965 ***
От нас: 500 радиоспектаклей (и учебники)
на SD‑карте 64(128)GB — ГДЕ?..
Baшa помощь проекту:
занести копеечку — КУДА?..
|
Юные радиолюбители! Вы сделали первые любительские приемники прямого усиления с малым количеством транзисторов, научились налаживать их и хотите собрать более сложный приемник — супергетеродин-ный. Но чтобы изготовить такой приемник, необходимо научиться собирать и налаживать двухконтурный приемник прямого усиления с триодным детектором. Это более сложный приемник. Изготовление его позволит приобрести определенные навыки для постройки простого супергетеродина. Если использовать стандартный четырехтранзисторный усилитель низкой частоты, то можно получить приемник с чувствительностью и избирательностью, не уступающий простому супергетеродину.. Для его налаживания других приборов, кроме вольтметра (тестера), не потребуется. Подгонка диапазонов производится по действующим радиостанциям. Настройка такого приемника почти всегда доступна юному радиолюбителю, так как в большинстве местностей постоянно действу-ют две радиостанции, работающие в конце длинноволнового и начале средневолнового диапазонов. Для того чтобы получить более стабильные результаты в работе такого приемника, он изготовляется на самодельной печатной плате. Чтобы сделать доступным изготовление такой платы, радиолюбителям, имеющим различную степень подготовленности и различные возможности, предлагается четыре способа ее выполнения. Последний способ {изготовление монтажа на «пистонах»} доступен любому. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПРИЕМНИКА Приемник выполнен на семи транзисторах (три высокочастотных и четыре низкочастотных) по формуле 2 У 3, т. е. два каскада усиления высокой частоты (один детекторный) и три каскада усиления низкой частоты. Приемник работает на малогабаритный динамик и допускает использование наружной антенны, что значительно повышает его чувствительность. Схема приемника показана на рис. 1. Усилитель высокой частоты собран на двух высокочастотных транзисторах типа F1401 — П403 или им аналогичных по так называемой «каскадной» схеме, Эта схема за счет хорошего согласования транзисторов друг с другом дает возможность получить устойчивое усиление до 5000 раз и хорошую избирательность. Кроме этого, используя напряжение питания 9 вольт (две последовательно соединенные батарейки от карманного фонаря), мы упрощаем схему этого каскада. Назначение и характеристики деталей усилителя высокой частоты следующие. Через конденсатор С мы можем подключить наружную антенну длиной 3 — 5 м. Этот конденсатор должен быть обязательно керамическим типа КТК, КДК и им подобным, его величина от 3 до 15 пф. Точная величина подбирается экспериментально при приеме станций. Без наружной антенны сигналы от принимаемых станций поступают непосредственно на магнитную антенну МА, состоящую из двух катушек I-i и 1.2. Катушки L совместно с конденсаторами С3 и С2 образует колебательный контур. Настройка на станции осуществляется конденсатором Сз, а с помощью подстроенного конденсатора (триммера) С2 выполняется подгонка частот настройки обоих колебательных контуров (катушки Li и La). В качестве конденсатора С2 используется подстроенный конденсатор типа КПК-М или КПК емкостью 5 — 20 пф или 2 — 8 пф. Конденсатор переменной емкости С3 является первой секцией конденсатора ф. Тесла (вторая секция — конденсатор С,) типа WN 70401 (см. рис. 2). Емкости его секций изменяются в пределах от 5 до 390 пф. Внешний вид и размеры этого конденсаторного блока показаны на рис. 2. Описание магнитной антенны и катушки L3 будет дано в следующем разделе. Сигнал, принятый на магнитную антенну (непосредственно или через конденсатор Cj от наружной антенны), поступает с катушки связи L2 через разделительный конденсатор С« на базу транзистора Т. Катушка связи нужна для того, чтобы обеспечить необходимое согласование высокоомной антенны с низкоомным входом транзистора. Конденсатор С4 предотвращает замыкание по постоянному току на землю базы транзистора Т) чтобы не нарушить его режим. Его емкость лежит в пределах от 6800 пф до 0,05 мкф. Лучше всего использовать на этом месте малогабаритный конденсатор типа КЛС на 33000 пф, хорошо будут работать и малогабаритные пленочные стирофлексные (поли-стирольные) конденсаторы ПМ или малогабаритные бумажные МБМ. (...) В качестве усилителя низкой частоты используется трехкаскадный УНЧ, собираемый из деталей, находящихся в наборе юного радиолюбителя. Некоторая сложность схемы этого усилителя окупается ого хорошей работой и тем, что он не требует налаживания, а действует сразу после монтажа. Это происходит петому, что в схеме предусмотрено большое количество различных стабилизирующих цепей (цепей обратной связи), а транзисторы набора имеют величину (3 около ЮГ). Сигнал звуковой частоты с движка переменного сопротивления Rg через разделительный конденсатор С 4 емкостью 3 мкф на рабочее напряжение 10 в (конденсатор электролитического типа) поступает на базу транзистора Т4 типа П15. Стабилизация рабочей точки базы этого транзистора обеспечивается сопротивлениями Rg (100 ком) и Rio (4,7 ком). Конденсатор С is емкостью 1000 пф типа ПМ-1 служит для коррекции частотной характеристики усилителя. Усиленный в этом каскаде сигнал звуковой частоты выделяется на сопротивлении Rii величиной 8,2 ком и через разделительный конденсатор Сю емкостью 3 мкф на рабочее напряжение i 0 в (аналогично С14 поступает на базу транзистора Т5, в коллекторной цепи которого включен в качестве нагрузки переходный (согласующий) трансформатор Tp. Этот каскад имеет наибольшее количество стабилизирующих цепей. Рабочая точка базы стабилизируется потенциометром из двух последовательно включенных сопротивлений Ri2 (33 ком) и R13 (12 ком). Сопротивление R14 величиной 30 ом является сопротивлением отрицательной обратной связи каскада, которая повышает стабильность его работы. Параллельно соединенные сопротивления Rig (300 ом) и R17 (термосопротивление типа ММТ-13 на 200 ом) стабилизируют рабочую точку выходного каскада и цепи эмиттера Т5 при изменении температуры. Сопротивление Кю служит для обеспечения нормального режима по постоянному току цепи эмиттера транзистора Т5. Усиленный звуковой сигнал с двух половинок вторичной обмотки переходного трансформатора Tpj поступает на базы транзисторов выходного двухтактного каскада Тб и Т7. Коллекторы этих транзисторов включены в выходной трансформатор Тр2, ко вторичной обмотке которого подключен малогабаритный динамический громкоговоритель типа 0,1ГД6 (Гр). Конденсаторы Сщ и С ко типа К/1С-1 и емкостью по 15000 пф включены между коллектором и базой транзисторов Т7иТв для коррекции частотной характеристики. Со вторичной обмотки выходного трансформатора подается еще дополнительная цепь отрицательной обратной связи через конденсатор Сю и сопротивление Rig. Конденсатор С is электролитического типа емкостью 10 мкф на рабочее напряжение 10 в. Сопротивление Rig имеет величину 270 ом. Для обеспечения нужного знака обратной связи вторичная обмотка трансформатора Тр2 заземляется своей точкой в. Конденсаторы C2i и С22 (на монтажной схеме они показаны один над другим) емкостью по 15 мкф на рабочее напряжение 10 в и сопротивление Rщ являются фильтром в цепи питания усилителя низкой частоты, который обеспечивает необходимую развязку его от высокочастотных каскадов и батарей питания. Конденсатор С23 шунтирует батарею питания, что повышает стабильность работы приемника при «севшей» батарее питания. Выключатель Вк отключает питание приемника. Источником питания служат две последовательно соединенные батареи типа КБС-Л-0,5 от карманного фонарика, которых хватает при ежедневной работе приемника по 4 часа на один-полтора месяца. Для питания можно использовать и малогабаритные источники в виде батареи «Крона» или аккумулятора 7Д 0,1. В этом случае длительность работы приемника без замены батарей или перезарядки аккумуляторов не превысит всего 10 — 12 часов, Приемник перекрывает диапазон длинных и средних волн, обеспечивая прием станций с длиной волны от 1750 м до 350 м. САМОДЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА К числу самодельных деталей приемника относятся следующие: магнитная антенна, катушка второго колебательного контура (L3), а также трансформаторы и выключатель питания, если при изготовлении приемника не используется готовый набор радиолюбителя («Усилитель низкой частоты»). Магнитная антенна наматывается на плоском сердечнике из феррита марки Ф-600 размерами 115X20X3 мм. Намотка ведется на длине примерно 66 — 70 мм так, чтобы с Одного края было оставлено расстояние около 25 мм. Намотка ведется проводом марки ЛЭШО (лигцендрат) 0,05X20. Это значит, что провод состоит из 20 жилок диаметром 0,05 мм и снаружи покрыт шелковой оплеткой. Без шелковой оплетки такой литцендрат можно изготовить самому. Всего наматывается около 160 витков. Концы катушки тщательно зачищаются и пропаиваются, Для лучшего качества эту операцию надо .выполнять так. Подлежащий зачистке конец проводник* нагреиают в пламени спички. При этом шелковая изоляция сгорает полностью, а эмалевая — частично (рис. 3), После чего ваткой, смоченной в спирте или растворителе (ацетоне, жидкости для снятия маникюрного лрка и т. п.), очищают конец проводника от остатков изоляции и сразу же лудят припоем с канифолью. Пользоваться кислотой в этом случае нельзя Через некоторое время соединение разрушится Затем из тонкой плотной бумаги изготавливаем оправку шириной 10 — 12 Нм, на которой наматываем катушку связи L2. Она содержит 10 — 15 витков любого провода диаметром от 0,1 до 0,25 мм и в любой изоляции, Намотку надо выполнить так, чтобы эта катушка могла бы свободно перемещаться по каркасу магнитной антенны. Спофб изготовления магнитной антенны поясняется на рис,-4. Катушке второго контура L.3 изготавливается на каркасе из органического стекла или тонной кинопленки. Она содержит 115 витков провода марки ПЭЛШО диаметром 0,1 мм с отводом от середины (примерно от 60 витка). Эта катушка наматывается «внавал». После намотки ее помещают в сердечник из феррита типа Ф-600 (от старых контуров промежуточной частоты) приемника «Родина». Этот сердечник имеет диаметр около 10 мм и высоту около 12 мм (его тип СБ-1 а). Эта катушка и ее элементы показаны на рис. 5. Самодельные трансформаторы Tpj и Тр2 выполняются на пластинах Ш-4 с толщиной набора 8 мм. Их данные будут такими. Tpi обмотка 1 — 2500 в провода диаметром 0,06 или 0,08 мм. Tpi обмотка 11 — 2X300 в провода диаметром 0,08 мм. Тр2 обмотка I — 2X430 в провода диаметром 0,08 или 0,09 мм. Тр2 обмотка II — 100 н провода диаметром 0,25 мм. Размеры пластин (их можно сделать из пластин старого выходного трансформатора при толщине около 0,2 мм) и внешний вид трансформатора показаны на рис. 6. Если не удастся приобрести готовый регулятор громкости с выключателем питания, то в качестве Rg можно использовать переменное сопротивление типа СПО-0,5 или сопротивления от слуховых аппаратов. Выключатель питания в этом случае можно выполнить как самостоятельный элемент. Возможные варианты его конструктивного исполнения показаны на рис, 7. Если радиолюбитель смог приобрести набор деталей для усилителя низкой частоты, то ему потребуется дополнительно приобрести только следующие элементы: один высокочастотный транзистор типа П401 или аналогичный ему для детекторного каскада (для высокочастотных каскадов используются те два высокочастотных триода с р 60 — 120, которые имеются в наборе), сопротивления R — R7, конденсаторы С — С 3. Изготавливать при этом трансформаторы не нужно. В этом случае радиолюбителю достаточно изготовить только часть монтажной платы для каскадов высокой частоты и выполнить доработку печатной платы набора для размещения на ней детекторного каскада. Расположение деталей и монтажная схема приемника показаны на рис. 8. Этот рисунок выполнен в натуральную величину, с проволочными соединениями. Его можно перерисовать прямо на плату и поэтому эскизу выполнить разметку под тот вид монтажа, который будет использован, Расположение каскадов на плате следующее. В правом верхнем углу располагается первый каскад усиления высокой частоты и относящиеся к нему детали. Пониже его находится блок переменных конденсаторов, помещенный в экран в виде коробки без дна (рис. 9). Еще ниже лежит второй каскад усиления высокой частоты и катушка второго колебательного контура L3. Эти детали могут быть смонтированы на отдельной плате, которая скрепляется с готовой платой усилителя низкой частоты четырьмя полосками жести и двумя заклепками (рис. 10). В правом верхнем углу левее линии а располагается детекторный каскад, ниже его — регулятор громкости с выключателем питания, а против часовой стрелки вокруг отверстия для динамика последовательно расположены каскады усилителя низкой частоты. В чертеже, прилагаемом к описанию УНЧ, положение регулятора громкости указано неверно. Правильное положение его будет таким, как показано на рис. 8 (т. е. с поворотом на 180°). САМОДЕЛЬНАЯ ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА Первый способ выполнения самодельной печатной платы (рис. 11) такой. Берем кусок бумажной кальки (пергамина) и аккуратно перерисовываем на нее рисунок печатных соединений (рис, 8). Затем подкладываем под этот листок пергамина тонкую фольгу толщиной 0,03 — 0,08 мм (фольга должна быть медной или латунной) и на твердом основании (кусок плотного картона) твердым карандашом обводим линии на пергамине и по этим линиям рисуем соединительные проводники, После этого на фольге будет выдавлен рисунок монтажа. Вырезаем ножницами полученные проводники, выправляем их на ровной металлической поверхности (можно воспользоваться нижней стороной утюга), а затем приклеиваем казеиновым или резиновым клеем вырезанные проводники к соответствующим местам пергамина. После чего на кусок гетинакса толщиной 1,5 — 2 мм наносим тонкий слой клея БФ-2. Ге-тинаксовую плату с этой стороны надо предварительно зачистить тонкой шкуркой. Сторона фольги, которой она должна приклеиваться к пергамину, может перед подклейкой не зачищаться, та жо сторона, к которой будет приклеиваться гетинакс, должна быть зачищена еще до перевода на фольгу рисунка монтажных соединений. Лучше эту операцию выполнить сразу с обеих сторон, так как при этом легче подклеить плоские вырезанные проводники к пергамину и затем к гетинаксу. Намазываем клеем БФ-2 наши вырезанные проводники, и после того как они просохнут 10 — 15 минут, их густо смазываем клеем еще раз и плотно прижимаем пергамин с вырезанными проводниками к поверхности гетинакса. Для успешного выполнения этой операции необходимо очень тщательно зачищать склеиваемые поверхности, обезжиривать их растворителями и точно фиксировать плату из гетинакса с пергамином. Прижав пергамин к плате утюгом, выдерживаем их в таком положении при комнатной температуре 3 4 часа. После этого проверяем качество приклейки наших проводников к плате (их положение) и помещаем нашу плату в духовку с температурой 100 — 120° С на два-три часа, Для того чтобы фольговые проводники прочно склеились с гетинаксовой платой, эту операцию также нужно выполнять под грузом или в специальной оправке (две прочные металлические пластины толщиной 2 — 3 мм, плотно сжатые винтами, а между ними наша плата и пергамин с фольговыми проводниками). Если подклейка была выполнена резиновым клеем, то пергамин после сушки довольно легко может отделиться. Очистку места подклейки в этом случае следует производить бензином. Если проводники были подклеены казеиновым клеем, то пергамин можно отделить, отмочив его предварительно водой. Затем шлифуем проводники мелкой шкуркой, протираем сухой ваткой и покрываем тонким слоем канифольного лака (раствор канифоли в этиловом или борном спирте). Это нужно для того, чтобы защитить проводники от окисления и облегчить их пайку. Второй способ изготовления печатного монтажа заключается в травлении фольгированного гетинакса в растворе хлорного железа. Для этого используется заводской или самодельный фольгиро-ванный гетинакс. Изготовление самодельного фольгированного гетинакса производится следующим образом (рис. 12). Берем гетинакс толщиной 1,5 — 2,5 мм и шлифуем мелкой шкуркой ту его сторону, к которой будет приклеиваться фольга. Зачищаем фольгу со стороны ее приклейки (толщина фольги 0,03 — 0,08 мм) и приклеиваем описанным ранее способом: 10 минут выдерживаем после нанесения первого слоя клея БФ-2, а затем покрываем толстым слоем клея и сушим при температуре +100 — 120ЭС под прессом в течение 2 — 3 часов. После этого на фольгированный гетинакс наносим рисунок платы. Сначала рисунок переводим на пергамин, а потом с пергамина на фольгированный гетинакс. Это можно сделать двумя способами: перевести рисунок с пергамина через копирку на зачищенную шкуркой поверхность фольги или переколоть рисунок. В последнем случае между отдельными наколами (точками) должно быть расстояние не более 1 — 2 мм в зависимости от сложности контура рисунка. Теперь необходимо приготовить специальную краску для заливки контуров проводников. Для этого лучше всего использовать клей БФ, в который добавлена какая-нибудь темная краска. Можно использовать спиртовые чернила или тушь. Густота краски определяет контуры рисунка. При очень жидкой краске контуры будут оплывать, и получить качественный рисунок печатных соединений не удастся. Поэтому, прежде чем делать чистовой вариант рисунка, надо потренироваться в нанесении краски с помощью рейсфедера. Выполнив рисунок, сушим его в течение получаса, а затем (при необходимости) ретушируем, подправляя те места, где подтекла краска. Потом берем 150 г хлорного железа, высыпаем их в граненый стакан и доверху заливаем водой. Если есть ареометр, то составляем раствор с плотностью 1,3. Если температура раствора порядка 40 — 60°С, то процесс полного вытравливания закончится через 15 — 20 мин. После травления смываем ацетоном или спиртом краску и несколько раз промываем плату в горячей и холодной воде. После высушивания платы шлифуем ее проводники мелкой шкуркой и сразу же покрываем канифольным лаком. Третий способ выполнения печатного монтажа заключается в механическом снятии фольги. В этом случае пользуются зубоврачебным бором, зажатым в патрон быстроходного моторчика, и срезают им фольгу в тех местах, где это необходимо (см. рис. 13). Последний, четвертый, способ является суррогатом печатного монтажа и широко используется радиолюбителями. Это способ монтажа на пистонах. В этом случае можно применить и фольговые вырезанные проводники, которые в местах пайки выводов деталей имеют отверстия с развальцованными и потом обязательно тщательно пропаянными соединениями с пистонами, и простые проволочные проводники. Футляр приемника можно изготовить из различных материалов. Об этом уже неоднократно писалось и в «Приложении» и в журнале «Юный техник». Наиболее сложной частью работы при изготовлении этого приемника будет его налаживание. Познакомимся более подробно с этими работами. НАЛАЖИВАНИЕ ПРИЕМНИКА И ЗАМЕНА ЕГО ДЕТАЛЕЙ Для сокращения времени на налаживание приемника его изготовление необходимо вести в строгой последовательности. Перед монтажом приемника надо обязательно проверить все его детали: транзисторы, конденсаторы, сопротивления, динамик, трансформаторы и выключатель питания. Батарею следует проверить не на наличие элект вольтметром, а на напряж нагрузкой может служить напряжение под нагрузкой но приступать к работе. (...) При минимальной емкости конденсатора настройки должна быть слышна станция, работающая на волне 370 или 344 м. Подгонка этого диапазона производится сматыванием или доматыванием витков на магнитной антенне (катушка L ). Положение подстроенного конденсатора С г в этом случае будет соответствовать некоторому среднему значению его емкости. Затем настраиваемся на длинноволновую станцию и включаем конденсатор С 7. Громкость приема при этом значительно возрастет, и нам придется отключить наружную антенну и уменьшить громкость работы приемника сопротив» ления R д. Теперь подстройкой катушки L з, изменяя положение регулировочного ферритового винта, добиваемся получения максимальной громкости приема, не трогая ручку настройки. Это может и не удасться. Тогда надо домотать или отмотать витки в катушке. Доматывать надо в том случае, если при регулировочном винте, ввернутом до отказа, громкость продолжает возрастать, и для дальнейшего ее увеличения хочется ввернуть винт еще глубже, а конструкция катушки этого сделать не позволяет. Отматывать витки надо тогда, когда при регулировочном винте, вывернутом предельно, не удается получить максимального значения громкости. Добившись максимальной громкости в длинноволновом конце диапазона перестраиваем приемник на средневолновую станцию, но при этом уже не отсоединяем конденсатор С. Настроившись на средневолновую станцию, изменением емкости подстроенного конденсатора С6 добиваемся получения максимальной громкости приема, Эту операцию следует повторить несколько раз, так как возможно изменение положения ротора конденсатора С г. На этом подстройка высокочастотной части приемника заканчивается. После чего можно монтировать приемник уже на печатной плате. Если на макете в процессе предварительной регулировки часть развязывающих и антипараэитных элементов можно исключить из схемы, но торопиться с этим не следует. При более плотном монтаже деталей на печатной плате паразитные связи могут возникнуть. При регулировке макета не следует забывать и того, что динамик должен быть установлен на картонной коробке, размеры которой равны, примерно, размеру футляра. Иначе громкость приема не будет соответствовать той, которая возможна при работе приемника в футляре, — она станет намного меньше. Однако без возникновения тех или иных паразитных связей не обходится процесс налаживания приемника. Поэтому необходимо знать те основные пути возникновения паразитных связей, с которыми может столкнуться радиолюбитель в процессе налаживания приемника. Паразитные связи за счет источника питания (батареи) возникают при истощенных батареях или батареях малой емкости («Крона», маломощные аккумуляторы и др.). Они проявляются в виде низкочастотного гула и могут быть уничтожены при увеличении емкости С 23 до 100 мкф. Паразитные связи на низких частотах проявляются в виде «капанья», иногда — свиста разного тона. Их устраняют, увеличивая сопротивление Rig и емкость конденсаторов С 21 и С 22 до 30 — 50 мкф. Можно увеличить величину емкости конденсаторов C и С до 30 000 пф или подключить параллельно половинкам первичной обмотки выходного трансформатора конденсаторы емкостью до 0,1 мкф. В редких случаях может возникнуть необходимость включения антипаразитных сопротивлений в цель базы величиной от 20 — 30 ом до 100 ом. Наиболее часто возникают паразитные связи между выходом высокочастотных каскадов и магнитной антенной. Эта связь проявляется часто на некоторых участках диапазона (обычно в более коротковолновой его части) в виде «соловьев», свистов, которые меняют свой тон и силу при изменении величины емкости конденсаторов настройки. Небольшая величина такой связи может значительно повысить чувствительность работы приемника, чем часто пользуются конструкторы малотранзисторных приемников. Если она велика, то чувствительность приемника падает, а прием сопровождается сильными искажениями. Для борьбы с этим видом самовозбуждения необходимо изменить взаимное положение магнитной антенны и контура L3 или детекторного каскада и первых каскадов усиления низкой частоты. Может помочь включение развязывающей цепочки типа R4 и конденсаторов С в и С д. Наличие двух конденсаторов( бумажного и электролитического) вызывается тем, что паразитная низкочастотная генерация может возникать и за счет высокочастотных каскадов, В этом случае надо увеличить величину сопротивления R4 и емкость конденсаторов в два-три раза. Если источник самовозбуждения в цепи базы первого транзистора, то с ним можно легко бороться включением антипаразитного сопротивления Rt. Его величина может лежать в пределах от десятка ом до одного-двух ком. Если это не помогает, то необходимо заэкранировать некоторые детали. Чаще всего помогает экранировка (частичная) блока переменных конденсаторов С3 и С 7. Если экранировка контура L з не дает эффекта, в самовозбуждение возникает именно в данной точке схемы (это легко установить, если поднести к нему руку), то можно зашун-тировать эту катушку сопротивлением величиной 30-56 ком. Рассмотренные приемы борьбы с самовозбуждением в различных каскадах транзисторного приемника, как правило, дают возможность их устранения. Если этого достичь не удается, то придется выполнять перекомпоновку элементов схемы. К таким приемам придется прибегать тогда, когда радиолюбитель выполняет компоновку деталей, значительно отличающуюся от той, которая дана в описании.
|
