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無線電子工学および電気工学の百科事典 中波ダイレクトゲイン受信機。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
現在、放送受信機は主にスーパーヘテロダイン方式に従って構築されています。 これには多くの理由があります。感度と選択性が高く、チューニング中やレンジ変更時にほとんど変化しないこと、量産時のパラメーターの高い安定性と再現性です。 短波受信の場合、スーパーヘテロダイン受信機で適切な代替品を見つけるのは困難です。 ただし、中波範囲の場合は、より単純な直接増幅受信機も適しています。 それらの主な欠点は、選択性が低いことです。 しかし、一般に、それらはより良い受信品質を提供し、より少ないノイズを発生し、干渉ホイッスルを生成せず、サイド受信チャネルを持ちません。 MW 範囲の回路の品質係数は 200 以上に達する可能性がありますが、回路の帯域幅は AM 信号の通常の受信に必要な帯域幅よりもさらに狭いです。 したがって、これらの回路をバンドパス フィルターに組み合わせて、無線パスのほぼ矩形の周波数応答を形成することができます。 しかし、輪郭を範囲内で調整する必要があり、多回路受信機の製造と調整が難しいことが判明したため、これを行うのは困難です。 直接増幅受信機の選択性を高める別の方法がありますが、これはほとんど使用されません。 これは、所望の局のキャリア周波数における信号レベルを狭帯域回路によって無線経路内で高める、いわゆる擬似同期受信方法を適用することにある。 受信機の振幅検出器は、強力な有用信号の存在下で干渉局の弱い信号を抑制する傾向があり、この抑制の大きさは、干渉信号と有用信号の振幅比の二乗に比例します（Chistyakov N.I.、Sidorov V.M. Radio 受信機 - M .: Svyaz、1974、§ 13.3 を参照）。 搬送波を数回増幅することにより、非常に顕著な干渉抑制を得ることができます。 キャリアを上げると、有用な信号を検出するときの歪みも減少します。 しかし、搬送波を上げる狭帯域回路では、オーディオ (スペクトル) の高周波数に対応する、受信信号の側波帯のエッジが必然的に減衰します。この欠点は、検波器の後の UNA で高周波数を適切に上昇させることで簡単に解消できます。説明した受信機の開発時に選択されたのは、選択性を高めるこの方法でした。 この受信機は、530 ～ 1600 kHz の CB 範囲でローカルおよび強力な遠隔局を受信するように設計されています。 感度の点では、クラス III ～ IV のスーパーヘテロダインに比べてそれほど劣ることはありませんが、受信品質は著しく優れています。 通常の単一信号法で測定したその選択性はかなり低いですが (10 kHz の離調で 20 ～ 9 dB)、隣接チャネルの干渉信号は、振幅が有効信号と等しいため、上記の効果により 26 ～ 46 dB 抑制されます。 内蔵ULFの出力は0,5Wを超えず、通常のリビングルームでヘッドホンやスピーカーでラジオ放送を聴くのに十分です（開発時に主に注意を払ったのは音量ではなく、音質です）。 受信機は9 ... 12 Vの電圧を持つ任意の電源から電力を供給され、サイレントモードでの電流消費は10 mAを超えません。 図に示す回路図を参照して、受信機の動作をより詳細に分析します。 1.
受信信号の搬送波を強調する狭帯域輪郭は、少なくとも 1 ... 1 の品質係数を持つ磁気アンテナ L2C200C250 の回路です。 0,7 レベルの帯域幅は、範囲内で調整すると 2,5 ～ 6 kHz になります。 回路によって選択された受信信号は、電界効果トランジスタ VT1 および VT2 のカスコード回路に従って作成された URF に供給されます。 カスケードアンプは入力インピーダンスが高く、事実上磁気回路を分路しません。つまり、その品質係数を低下させません。 最初のトランジスタ VT1 は低いカットオフ電圧 (0,5 ... 3 V) で選択され、2 番目のトランジスタ VT8 ははるかに大きいカットオフ電圧 (0,5 V) で選択されます。 これにより、2,5番目のトランジスタのゲートを共通の配線に接続し、アンプ内の部品を最小限に抑えることが可能になりました。 アンプの合計ドレイン電流は、最初のトランジスタの初期ドレイン電流 I s.nach (2 ～ 4 mA) に等しく、そのドレイン電圧は XNUMX 番目のトランジスタのバイアス電圧 (XNUMX ～ XNUMX V) に等しくなります。 カスコード増幅器の負荷は、結合コイル L3 を介して増幅器の出力に接続された 6 番目の同調可能共振回路 L7C2C100 です。 この回路の品質係数ははるかに低く (120 ～ XNUMX 以下)、側波帯のエッジでわずかな減衰を伴うだけで AM 信号のスペクトルを通過させます。 実際に示されているように、磁気アンテナの XNUMX つの回路の選択性では、受信機の同調周波数から周波数が遠く離れている強力なローカル局の信号から完全に離調するには十分ではないため、受信機に別の回路を導入する必要があります。 さらに、XNUMX 番目の回路は帯域幅を大幅に制限するため、RF から検出器に到達するノイズの電力も制限されます。 KPI の大部分はデュアル ブロックの形式で生成されるため、構造的には XNUMX 番目の回路を導入するのは簡単です。 3 番目の非周期的な URF カスケードは、VT1 電界効果トランジスタ上に組み立てられます。 これは、電圧倍増スキームに従って作成されたダイオード検出器 VD2、VD7 にロードされます。 検出器負荷 - 抵抗器 R4 からの負極性の AGC 信号は、フィルター回路 R4C1 を介して、最初の RF トランジスタのゲートに供給されます。 VT0 は、強力なステーションを受信するときに EGR をロックします。 これにより、カスコードアンプの総電流とそのゲインが減少します。 検出器の負荷を分流するブロッキング コンデンサ C/8 の静電容量は小さくなるように選択されます。 検出器における干渉抑制は、有効局と干渉局の搬送波間のビートの差周波数が検出器の負荷に割り当てられている条件下でのみ発生するため、これは非常に重要です。 検出された音声信号は、補正チェーン R9R11C4 を介してソースフォロワ VT8 のゲートに供給されます。 抵抗器 RXNUMX のスライダーを動かすことにより、磁気アンテナ回路によって弱められた音のスペクトルの高周波の上昇量を変更できます。 この可変抵抗器はトーンコントロールとして機能します。 ソースフォロワ VT4 は、ローパス フィルタ L4C14C15C16 を備えた検出器の出力と一致します。 LPF は約 7 kHz の帯域幅と、隣接する周波数チャネルで動作する局のキャリア間のビート周波数に対応する 9 kHz の周波数での極 (つまり最大) 減衰を持ちます。 LPF は、ノイズの多い有用な信号のこのビート周波数と他のビート周波数をフィルタリングし、それによって受信機の 12 つの信号の選択性をさらに改善します。 ローパスフィルタの出力には、終端抵抗Ｒ１２を介してボリュームコントロールＲ１３が接続されている。 抵抗 R13 は、非常に低い音量レベルでローパス フィルター出力がレギュレーターによって閉じられないようにするためにのみ必要です。 任意の ULF またはテープ レコーダー録音アンプの入力をレシーバー出力に接続できます。 この場合、ボリューム制御 R12 は必要なく、出力信号はローパス フィルター コンデンサ C13 から取得され、抵抗 R15 はローパス フィルター入力に転送され、デカップリング コンデンサ C12 と直列に接続されます。 受信者自身の ULF は、図 2 に示す単純なスキームに従って作成されます。 XNUMX.
トランジスタ VT7 は入力信号電圧を増幅します。 出力段 - パワーアンプ - は、さまざまなタイプの導電性の複合トランジスタで組み立てられたプッシュプル信号リピーターです。 VT1 プリアンプのコレクタ回路に含まれるダイオード VD7 は、トランジスタのベースに出力カスケードを作成し、ステップ型歪みを低減するために必要な小さな初期バイアスを作成します。出力トランジスタが信号の正の半サイクルでより完全に開くように、トランジスタ VT1 の電流が減少すると、電圧ブーストが使用されます。プリアンプ R1 の負荷抵抗を介した正帰還が使用され、ダイナミック ヘッドを介して電源線に接続され、出力が出力されます。アンプの電圧が印加されます。 電圧ブーストにより、アンプの出力の電圧の両方の半波が対称になり、非線形歪みが軽減されます。 OOSチェーンにより歪みも軽減されます。 抵抗 R2 を介して、同時に DC アンプ モードを安定させます。 小さな音量では、音量コントロール (図 13 の R1) をオンにする少し特殊な方式により OOS が増加し、歪みがさらに減少します。 実際、OOSの深さは、エンジンと回路によるボリュームコントロールの上部出力の間の抵抗と、抵抗R2の抵抗の比によって決まります（図2を参照）。 スライダーを下に動かすと、前述の最初の抵抗が増加し、FOS の深さが増加します。 受信機では、図 1 の回路図に示されているタイプのトランジスタを使用することが望ましいです。 303. 極端な場合には、KP303A の代わりに、KP303B、V、I、Zh を使用できます。KP303E の代わりに、KP1G、D を使用してみることもできます。ダイオード VD2、VD1 - 任意の高周波ゲルマニウム。 デュアル KPI ユニットは、どの放送受信機からも取得できます。 ラジオ局の同調が容易なバーニアを内蔵した非常に便利なユニットです 抵抗とコンデンサは任意のタイプを使用できますが、トリマコンデンサC6とC400はKPK-Mタイプです。 磁気アンテナの場合、透磁率 1000 ～ 140 のフェライト ロッドが適しており、長さは 180 ～ 8 mm、直径は 10 ～ 1 mm 以内です。 可能な限り最高の品質係数を得るには、磁気アンテナ L21 のコイルを LESHO 0,07X7 リッツ線、または極端な場合には LESHO 0,07x15 で巻く必要があります。 リッツ線が見つからない場合は、PEL 20 タイプの導体を 0,1 ～ XNUMX 本撚り合わせて、得られた束でコイルを巻く必要があります。 リッツ線の皮をむいてはんだ付けするときは、切れた線やはんだ付けされていない線が残らないように注意する必要があります。 コイルは壁厚 0,5 ～ 1 mm のボール紙フレームに巻かれます。 フレームはフェライト ロッドに沿ってほとんど摩擦なく動くはずです。 巻線はターンツーターンで行われ、ターン数は45 ... 55です（数値が小さいほど、コアの寸法が大きくなり、透磁率が高くなります）。 湿気から保護するために、コイルを備えたフレームに溶融パラフィンを含浸させることができます。 コイル L2 および L3 には、Sokol 受信機などのポータブル受信機の IF 回路からのシールドを備えた装甲コアなど、標準的なフィッティングが適しています。 通信コイルL2には30巻き、ループコイルL3には90のPEL線が0,1巻き入っています。 一般的なフレーム上のコイルの位置は実際には重要ではありません。 インダクタンス4HのL0,1ローパスフィルターコイルを外径16mm、高さ5mmの16NMフェライト製リング(K8X5X2000)に巻いてあります。 これには、直径 260 ～ 0,1 mm の絶縁ワイヤが 0,25 回巻かれています。 また、ULF ポータブル受信機のトランジションまたは出力トランスの巻線の 5000 つなど、既製のコイルを選択することもできます。 容量 100 pF のコンデンサとオシロスコープをコイルと並列に接続することにより、サウンド ジェネレータの信号が 1 kOhm ... 6,5 MΩ の抵抗を介して回路に供給されます。 名前の最大電圧によって回路の共振周波数を決定するには、7 ... 2,2 kHzの周波数で共振が観察されるようにそのようなコイル（またはその巻数）を選択する必要があります。 この周波数がローパスフィルターのカットオフ周波数になります。 適切なコイルがない場合は、16 kΩ の抵抗で置き換えることができます (もちろん結果は悪くなりますが)。 この場合のコンデンサ CXNUMX は、さまざまなトランジスタ上の ULF レシーバ回路から組み立てることができます。 VT1 としては、文字インデックス付きの KT315、KT301、KT201、またはその他のシリコン低電力 npn トランジスタが適しています。 伝達係数は少なくとも 100 であることが望ましい。出力段には、対応する導電型のゲルマニウム低周波低電力トランジスタ (MP10、MP11、MP37、MP14 ～ 16、MP39 ～ 42) が適しています。 歪みを低減するには、トランジスタのペア VT2 と VT3、および VT4 と VT5 にほぼ等しい電流伝達係数を選択すると効果的です。 ダイオード VD1 - 低電力ゲルマニウム。 残りの部分はどのようなタイプでもかまいません。 ダイナミックヘッド B1 - 抵抗が 4 ～ 16 オームの任意のタイプ。 ただし、良好な受信品質を実現するには、十分に強力な広帯域ヘッドを大型のケースに搭載するか、既製の産業用スピーカーシステムを使用する方が良いでしょう。 受信機（ULFなし）はプリント基板に実装されており、そのスケッチを図に示します。 3.
基板上には実際の導電性トラックはなく、共通ワイヤとして機能するフォイルがその表面全体を占めています（基板はフォイルの側面から示されています）。 部品の結論は、通常どおり、ボードの穴に通されます。 スキームによれば、共通のワイヤに接続する必要があるという結論は、箔にはんだ付けされます。 はんだ点は、スケッチでは黒い丸で示されています。 他の結論は、図に従って、箔の表面に直接敷設された絶縁チューブ内の単芯線で接続されます。 短絡を避けるために、これらの結論のための穴は皿穴にする必要があります - それらはスケッチに明るい円で示されています。 このようなプリントオンボード実装は簡単に実行できます。 さらに、「接地された」フォイルの面積が大きいため、個々のステージ間の寄生結合が減少し、その結果、受信機の自己励起のリスクが軽減されます。 ULF 受信機は、最も一般的なプリント配線を使用して別の基板 (図 4) に取り付けられます。 トレースパターンはシンプルで、基板は化学エッチングを必要とせずに鋭利なナイフで簡単に製造できます。
たとえば、加入者放送スピーカーの場合、受信機で利用可能なダイナミック ヘッドを使用する場合、受信機の設計は大きく異なる場合があります。 受信機をスピーカーまたは音響システムに接続された別個の構造として実行することも可能です。 ボード、磁気アンテナ、およびコントロールの推奨位置を図に示します。 5 (細部の側面から見た上面図)。 受信機スケールの設計も、アマチュア無線家の好みや能力に応じて任意のものにすることができます。 磁気アンテナを取り付けるには、入力回路の品質係数を低下させる追加の損失が発生しないように、プラスチック製の取り付け具を使用することが望ましいです。 受信機への電力供給にネットワーク ユニットを使用する場合は、磁気アンテナから離れた ULF ボードの左側に配置する必要があります (図 5 を参照)。 主電源変圧器が大きな漂遊磁界を生成すると、L4 受信機のローパス フィルター コイルに交流バックグラウンドが誘発される可能性があります。 コイルとトランスの相互の向きを選択し、それらの間の距離を増やし、最後にコイルを磁気シールドでシールドすることで、それらを弱めることができます。 主電源変圧器からの誘導は、巻き戻すと急激に減少し、すべての巻線の巻数が 15 ～ 20% 増加します。 受信機はULFでセットアップされています。 9 ... 12 V の電源電圧を印加することにより、トランジスタ VT2 と VT4 のコレクタの電圧が電源電圧の半分に等しくなるように、抵抗 R5 の抵抗値が選択されます。 電源線の切れ目にミリ電流計を入れて、静止電流が 1 ～ 2 mA 以下になるまでダイオード (図 4 の VD5) のタイプとインスタンスを選択します。 静止電流が過度に大きく、この方法で低減できない場合は、複数のダイオードを並列接続するか、150 ～ 300 オームの抵抗でダイオードをシャントできます。 ULF がオンのときは、消費電流が急激に増加し、端子のトランジスタが故障する可能性があるため、ダイオードをはんだ付けしないでください。 受信機を接続したら、トランジスタVT4（2 ... 4 V）（図1を参照）、トランジスタVT3のドレイン（3 ... 5 V）、およびトランジスタVT1のドレインとトランジスタVT2のソース（1,5 ... 3 V）の接続点の電圧を確認します。 電圧が指定された制限内にある場合、受信機は動作しており、ステーションの信号の受信を試みることができます。 範囲の下限 (530 kHz) は、磁気アンテナ ロッドに沿って L1 コイルを移動することによって設定されます。 これを行うための最良の方法は、第 549 回全連合マヤーク プログラムの強力なラジオ局を周波数 3 kHz で受信することです。KPE ローター プレートがほぼ完全に挿入された状態で聞くことができます。 当局の周波数では、最大受信音量に合わせてL1コイルのインダクタンスを同調コアで調整し、受信回路の設定を合わせています。 次に、範囲の短波部分で何らかの局を受信した後（回転板 - KPI が除去されている）、同調コンデンサ C6 と CXNUMX の静電容量を調整することによってペアリング動作が繰り返されます。 輪郭を微調整するには、範囲の低周波数と高周波数のエッジで交互にペアリング操作を 2 ～ 3 回繰り返します。 URF の自己励振は、受信局のホイッスルや歪みの形で現れますが、抵抗器 R2 の抵抗を減らし、KPI ステーター プレートにつながる導体を合理的に配置する必要があります (導体はできるだけ短く、互いに離れて、基板の「接地」表面に近い位置に配置する必要があります)。 極端な場合には、これらのワイヤをシールドする必要があります。 ラジオ局の周波数をより正確に同調するために、受信機には同調インジケーター、つまり抵抗器 R3 と直列のカスコード URC の電源線の切れ目に含まれる指針計器を装備することができます。 偏差電流が 1 ～ 2 mA 以下のデバイスであれば使用できます。 デバイスは抵抗器でシャントする必要があり、その抵抗値は、受信信号がない場合に矢印がフルスケールにずれるように選択されます。 無線局の信号が受信されると、AGC システムは URCH をロックし、矢印の偏差が減少して信号強度を示します。 モスクワでの受信機のテストでは非常に良い結果が得られました。 日中はスーパーヘテロダイン方式のトランジスタ受信機で聴ける地方局はほぼすべて受信できました。 北東に長距離航路が開通する夕方や夜には、数千キロ離れた場所でも多くの局が受信されました。 単一信号の選択性が低いため、複数の放送局が同時に聞こえる可能性がありますが、十分に強い信号に微調整すると、「抑制」の効果が顕著になり、番組はきれいに、またはわずかな干渉のみで聞こえます。
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