УМНОЖИТЕЛИ ДОБРОТНОСТИ
Приставка, позволяющая повысить чувствительность и избирательность приёмника за счёт положительной обратной связи без его переделки.
Умножитель добротности представляет собой недовозбуждённый генератор электрических колебаний с положительной обратной связью, величину которой можно изменять. Если режим работы генератора подобрать таким, что компенсация активных потерь в колебательном контуре будет неполной, то самовозбуждение колебаний не возникнет, однако добротность контура окажется весьма большой. При включении такого контура в резонансный усилитель приёмника избирательность может возрасти в несколько десятков раз.
Наиболее часто Q-умножители включаются в усилитель промежуточной частоты. Сам Q-умножитель выполняется в виде отдельной конструкции, имеющей выводы для подключения её к приёмнику.
Ниже приведены несколько схем умножителей добротности (УД), которые можно широко применять в различных приёмных устройствах для улучшения их качественных характеристик (чувствительности, избирательности, регулировки полосы).
Рис.1
На рис.1, справа (II), показана принципиальная схема УД, предназначенная для супергетеродинных приёмников с промежуточной частотой 1600 кГц. Слева (I) приведена схема смесителя. Связь умножителя добротности со смесителем происходит через конденсатор С2. Контуры LC и L1C1 должны быть настроены на промежуточную частоту. Положительная обратная связь осуществляется через С3.
Ток эмиттера транзистора, определяющий его усилительные свойства, можно плавно регулировать переменным резистором R2. Когда ток эмиттера мал, действие ПОС проявляются слабо. При постепенном увеличении тока эмиттера влияние ПОС усиливается из-за увеличения усилительных свойств транзистора и, наконец, при некотором значении обратной связи наступает возбуждение генератора.
При приёме радиостанций, работающих телефоном, резистором R2 режим работы УД устанавливается вблизи порога генерации. Вследствие этого добротность контура L1C1 резко возрастает. Так как этот контур через конденсатор С2 подключён параллельно контуру LC смесителя, то избирательность и усиление, даваемые таким смесителем в узкой полосе частот, также резко возрастают.
Если довести УД до самовозбуждения, то он будет работать, как второй гетеродин; при этом полоса пропускания смесителя может доходить до 500 Гц и менее. В этом режиме на приёмник можно вести приём радиостанций, работающих телеграфом.
Отключение УД производится выключателем В1. Если при приёме станций, работающих телефоном, изменять величину положительной обратной связи, можно регулировать в достаточно широких пределах полосу пропускания тракта промежуточной частоты. Для промежуточной частоты 1600 кГц катушку L1 наматывают на полистироловом каркасе диаметром 7,5 мм с сердечником СЦР-1 (можно использовать каркас от контура ПЧ телевизора "Рубин-102"). Она содержит 35 витков провода ПЭЛ 0,1 (x4), намотанного внавал в четырёх секциях шириной 3 мм. Расстояние между секциями - 2 мм.
Если предполагается использовать данную схему УД в приёмнике с ПЧ 465 кГц, то и контур L1C1 должен быть настроен на эту частоту.
Рис.2
На рис.2 приведена схема УД на одном транзисторе для использования в ламповых приёмниках супергетеродинного типа. В качестве контура L1C1 применён один из контуров первого фильтра ПЧ приёмника, в который вводят УД. Необходимая положительная обратная связь между эмиттерной и коллекторной цепями обеспечивается ёмкостным делителем С2С3.
Учитывая, что присоединение УД к контуру L1C1 расстраивает последний, ёмкость конденсатора С1 нужно уменьшить настолько, чтобы резонансная частота контура ПЧ осталась прежней.
R1 - для подбора режима работы транзистора по постоянному току. Избирательность (полосу пропускания) приёмника регулируют R3 (изменяют глубину ПОС). Пределы регулировки избирательности определяются сопротивлением R4.
Питание такого УД производится от обмотки силового трансформатора приёмника с помощью однополупериодного выпрямителя, собранного на диоде Д1. Дроссель Др1 наматывают на каркасе (рис.3), изготовленном из полистирола.
Рис.3
Он содержит 100x6 витков провода ПЭЛ 0,1, сердечник - СЦР-2. В качестве дросселя можно использовать любую катушку с индуктивностью порядка 3...3,5 мГ.
Рис.4
На рис.4 приведена схема УД, выполненного на лампе Л1 типа 6Н3П. По существу, такой умножитель представляет собой двухкаскадный усилитель с глубокой отрицательной обратной связью, дополненной цепью с положительной обратной связью, избирательной по частоте. По такой схеме часто собирают высокочастотные генераторы. Нагрузкой левого триода лампы является контур L1C1, включённый в анодную цепь смесителя приёмника. ПОС на управляющую сетку правого триода подается через конденсатор С2 и резистор R1. Глубину отрицательной обратной связи изменяют переменным резистором R4. При некотором положении движка R4 ПОС может стать больше отрицательной.
Когда УД окажется на пороге возбуждения, добротность контура L1C1 резко возрастает, а следовательно, увеличится избирательность и чувствительность всего приёмника, сузится полоса пропускания тракта ПЧ.
Отключается УД выключателем В1. Резистор R3 для ограничения пределов изменения избирательности. Конструктивно УД размещают как можно ближе к первому фильтру ПЧ приёмника.
Рис.5
Простой УД, выполненный на лампе Л1 6С1П (рис.5), в отличии от ранее рассмотренных, устанавливают не в тракте ПЧ, а на входе приёмника. Такой УД рекомендуется устанавливать в простых супергетеродинах, имеющих КВ диапазоны, для уменьшения помех со стороны станций, работающих на частотах, близких к зеркальному каналу. УД представляет недовозбуждённый генератор, выполненный по схеме с индуктивной обратной связью.
Контур L1C1 является входным контуром приёмника. Контур подключается к входу усилителя ВЧ или, при его отсутствии, к входу смесителя. В схеме УД этот контур через конденсатор С3 включён в цепь управления сетки лампы Л1. L2 является катушкой связи приёмника с антенной. Включена она в цепь анода лампы через конденсатор С2. Питание анодной цепи лампы - параллельное, через дроссель Др1. Регулировка глубины ПОС, а следовательно, и избирательности производится резистором R4, изменяющим крутизну лампы.
Чем больше крутизна лампы, тем сильнее ПОС, а значит, выше добротность контура; величина добротности определяет избирательность входного контура приёмника.
Др1 намотан на каркасе диаметром 3,5 мм из органического стекла. Обмотка дросселя состоит из трёх последовательно соединённых секций, содержащих: первая - 10, вторая - 20 и третья 70 витков провода ПЭЛШО 0,12. Первая секция намотана в один слой, виток к витку. Ширина второй и третьей секций по 4 мм, намотка внавал. Расстояние между секциями - 3 мм. Начало первой секции соединяют с анодом лампы.
При монтаже УД необходимо обеспечить минимальную длину соединительных проводников.
При налаживании катушку связи L2 надо присоединить к аноду лампы так, чтобы при замкнутом на корпус катоде лампы в контуре L1C1 возникли незатухающие колебания. Если генерации нет, нужно поменять местами выводы у катушки L2.
Рис.6
Интересная схема УД для использования в связных и вещательных приёмниках супергетеродинного типа с промежуточной частотой 465 кГц приведена на рис.6. Такой УД может работать как в режиме селекции, при которой повышается избирательность и усиление всего приёмника, так и в режекции, когда "вырезается" узкая полоса из общей полосы пропускания тракта промежуточной частоты. Режекция позволяет "вырезать" помеху из сигнала, например, мешающую несущую АМ сигнала или телеграфной станции. При этом помеха может ослабиться в 300...500 раз, а полоса "вырезания" достигать 150...200 Гц.
Приставку, в виде которой оформляют УД, подключают к аноду лампы смесителя приёмника с помощью отрезка коаксиального кабеля длиной 0,5 м.
УД выполнен на правом триоде лампы Л1 типа 6Н2П по схеме с ёмкостной обратной связью. Колебательный контур L1C4C5C6C7 настроен на промежуточную частоту. На левом триоде собран фазоинверсный каскад.
В положении 1 переключателя В1 умножитель добротности выключен.
В положении 2 избирательные и усилительные свойства УД снижаются, так как последовательно с контуром L1C4C5C6C7 секцией В2а включается R4. Изменяя ёмкость С7 (в положениях 2,3 переключателя В1), можно перемещать спектр усиливаемых колебаний в полосе пропускания.
В положении 3 переключателя В1 УД работает в режиме усиления и повышения избирательности. В этом режиме переменным резистором R8 глубина отрицательной обратной связи уменьшается настолько, чтобы УД был близок к порогу возбуждения; при этом добротность контура возрастает примерно в 20 и более раз.
В положении 4 выход УД подключается к входу фазоинверсной ступени, что позволяет "вырезать" нежелательный спектр колебаний. Ширину "вырезаемой" полосы частот и степень подавления помехи устанавливают резистором R9. Переменным конденсатором С7 можно передвигать частоту режекции в полосе пропускания.
Катушка индуктивности L1 намотана на стандартном трёхсекционном каркасе, который помещён в ферритовые чашки 600НН диаметром 8,6 мм. Она содержит 25x3 витков провода ПЭЛ 0,12. Можно использовать ФПЧ от приёмников "Селга", "Этюд" и других, имеющих в контуре конденсатор ёмкостью 1000 пФ. В качестве дросселя Др1 можно применить 2...3 катушки от контуров с ПЧ 465 кГц, соединённых последовательно.
Лаборатория ЦРК ДОСААФ. 1974 год