超再生FET受信機。スキーム、説明

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超再生FET受信機。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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超再生受信機は、回路と設計が極めてシンプルでありながら、高感度、高利得が特徴です。アマチュア無線家は通常、自己消火性のスーパー再生器を設計しますが、チューニングが気まぐれになることもあります。外部に減衰振動源を備えたスーパー再生器は、最良のパラメータと動作の安定性によって区別されます。公開された記事で提案されているのはこのデザインです。

超再生受信機の感度は、再生段の固有ノイズによって制限されることが知られています [1]。このノイズは、使用されるトランジスタのノイズ特性によって主に決定されます。電界効果トランジスタはバイポーラトランジスタよりもノイズが少ないという事実にもかかわらず、文献には電界効果トランジスタに基づくスーパー再生器の回路は事実上存在しません。まさにそのような受信機の変形がアマチュア無線家に提供されています。その基本的な利点は、高感度 (変調深度 0,5 で 0,9 μV、信号対雑音比 12 dB)、低消費電流 (電源電圧 1,4 V で 4 mA)、幅広い電源電圧 ( 3...9 V）、低寄生放射線（スーパーリジェネレーター自体が 80 μA の電流を消費します）。

外部スーパーライゼーションにより、受信機の調整が大幅に簡素化され、動作の安定性が向上します。この受信機は、従来のスーパー再生器の応用分野 (無線制御装置、最も単純な無線局、無線セキュリティ装置など) で問題なく使用できます。

受信機の回路図を図1に示します。 XNUMX。

超回生FETレシーバー

超再生検出器は、低ノイズトランジスタ VT1 上に組み込まれています。カスケードは単巻変圧器フィードバックを備えた発振器です。生成周波数は発振回路 L1C2 のパラメータによって決定され、27,12 MHz に調整されます。 3 ゲートトランジスタを使用すると、外部スーパーライゼーションモードの実装が大幅に簡素化されます。第 60 ゲートの特性の傾きは第 70 ゲートの電圧に依存することが知られています。この電圧がゼロの場合、傾きは臨界未満であり、発電は行われません。 1.1 ... 1.2 kHz の周波数の重畳電圧は、要素 DD5 および DD3 に組み込まれた発電機からポテンショメータ R1 を介して 2 番目のゲートに供給されます。コンデンサ CXNUMX は、第 XNUMX ゲートを高周波で共通ワイヤに接続し、さらに、スーパーライゼーションパルスに三角形に近い形状を与えます。ポテンショメータ RXNUMX を使用してスーパーライゼーションパルスの振幅を調整すると、急峻さが臨界値を超える時間を滑らかに変更できるため、LXNUMXCXNUMX 回路での高周波フラッシュの継続時間をスムーズに変更できます。したがって、スーパー再生器の動作モードを変更して、最大感度が達成される線形またはAGCが最も効果的に実装される非線形のいずれかを設定することが可能です。

超再生検波器の負荷はR6C6ローパスフィルタです。このフィルタからの 1 ～ 3 mV 程度の振幅を持つ有用な信号は、コンデンサ C9 を介して ULF に供給され、DD1 マイクロ回路の残りの 5 つの要素として使用されます。要素 R7、R10、C2 を介した負の DC フィードバックにより、デジタルマイクロ回路の線形モードでの動作が保証されます [12]。要素 C13、C8、R3 は、アンプの周波数応答のカットオフ周波数を約 XNUMX kHz に設定します。

抵抗器Ｒ１は、第１のゲートに負の（ソースに対して）バイアス電圧を形成する働きをし、これにより、トランジスタＶＴ１の傾きの初期値が臨界未満となる。この抵抗の 1 番目の機能は非常に重要です。その抵抗によって、トランジスタを流れる電流の DC 成分の初期値が決まり、したがって固有ノイズのレベルが決まります。図に示されている要素の値では、この電流はわずか1 ... 80 μAです。これにより、すべての電力が電源から消費されるため、とりわけスーパーリジェネレータの寄生放射が非常に小さくなります。 90mWを超えないこと。

コンデンサ C3 は、受信信号の搬送波周波数と重畳周波数およびエンベロープ周波数の両方で抵抗 R1 を分流する必要があるため、大きな静電容量を持つように選択されます。

受信機の主な特性を表 1 と 2 に示します。

超回生FETレシーバー

構造と詳細。受信機のプリント基板を図に示します。 2 特別な機能はありません。

超回生FETレシーバー

受信機の特性はVT1として若干劣化しますが、設置時の静電気対策を考慮した国産トランジスタKP306、KP350シリーズが使用可能です。 KP327 シリーズのトランジスタは非常に多くの割合で欠陥を含んで製造されていますが、使用可能なものは使用できることに留意してください。コンデンサ C3 はセラミックでなければなりません。 1000pFのセラミックコンデンサを並列に接続すれば、図に示す容量以上の任意の容量に置き換えることができます。安定したスーパーライゼーション周波数を確保するには、コンデンサ C8 の TKE を小さくする必要があります。残りの詳細は任意のタイプにすることができます。輪郭コイルは直径 5 mm のフレームに巻かれており、直径 9 ～ 0,35 mm のワイヤが 0,5 回巻かれています。タップはコイル方式に従って下からXNUMX番目から作られます。カーボニル鉄芯がフレームにねじ込まれています。

K561LE5Aチップの負荷容量が小さいため、レシーバ出力に接続されるデバイスの入力インピーダンスは少なくとも30 kΩである必要があります。低周波アンプとして、要素 DD1.3、DD1.4 の代わりに、少なくとも 1000 のゲインを持つ任意の設計の ULF を使用できます。たとえば、5 V を超える電源電圧では、経済的なオペアンプが使用されます。 K140UD1208 は良好な結果をもたらします。電源電圧 9 V での総消費電流は 1,5 mA を超えません。補助発振のマルチバイブレータは、任意の既知の方式に従ってトランジスタ上に組み立てることもできる。必要なクエンチングパルスの周波数と形状を維持することのみが重要です。

レシーバーのセットアップは、インストールを確認することから始まります。次に、図に従って可変抵抗器 R3 のスライダーを左の位置に設定し、電源をオンにして (公称電圧は 4 V)、抵抗器 R1 の両端の定電圧が 0,6 ... 0,7 の範囲内にあることを確認します。 V. それ以外の場合は、トランジスタが故障しているため、交換する必要があります。オシロスコープをピン 10 DD1.2 に接続して、周波数 60 ～ 70 kHz の方形パルスの存在を確認します。必要に応じて、抵抗 R4 の抵抗値を選択して周波数を指定します。オシロスコープを受信機出力に切り替え、ポテンショメータ R3 を滑らかに回すと、画面に低周波ノイズが表示されます。

これで、標準の信号発生器をアンテナ入力に接続し、その出力で周波数 27,12 MHz、振幅 100 μV、変調深さ 0,9 の発振を設定できるようになりました。コイルのコアを回転させることにより、回路はオシロスコープの画面上で最大振幅で共振するように調整されます。ポテンショメータ R3 のスライダを元の位置に戻すと (レシーバ出力の変動が消えます)、スライダを滑らかに回転させることでこれらの発振が回復し、レシーバ出力の電圧振幅が変化する位置が見つかるはずです。増やすのをやめてください。

入力電圧を 1 μV に下げることで (必要に応じて回路設定を調整)、可変抵抗スライダーの正しい位置を制御します。この設定は、スーパーリジェネレーターのノンリニアモードに対応します。

R3 を使用して重畳電圧をさらに増加させることはお勧めできません。有効な信号がわずかに増加する一方で、ノイズが大幅に増加するためです。

ここで R3 スライダーを反対方向に回すと、線形モードが確立され、信号対雑音比はわずかに向上しますが、出力信号の振幅は低下します。受信機の主要パラメータが保存される供給電圧間隔は 3 ～ 9 V ですが、特別に選択された電圧ごとに、可変抵抗器 R3 スライダーの最適な位置を明確にする必要があることに注意してください。上記の方法。

GSS がない場合は、出力信号が制限されない程度の距離に送信機を配置し、受信機が動作するはずの送信機を使用できます。

結論として、他の超再生器と同様に、帯域幅は数個の超化周波数 [1] に数値的に等しいため、120 ～ 140 kHz であるため、受信機のノイズ耐性とその選択性が低いことに注意する必要があります。

文学

Belkin M.K. et al. Superregenerators。 - M.: ラジオと通信、1983 年。
Frolov V. シンプルな直接増幅受信機。ラジオ年鑑、1985 年。 - M.: DOSAAF。

著者: V.Dnishchenko、サマラ

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