Строительный портал - Kraska-yug

CLASSIE Простой cw трансивер класса Е. CW QRP трансивер прямого преобразования на семи транзисторах (15м) UU80b от G3XBM

QRP CW передатчик на диапазон 80 метров

Ian Keyser, G3ROO
Из журнала Radio Communication, July 1995, pp. 43, 57

Этот передатчик стоимостью менее 5 фунтов стерлингов прост по конструкции, надёжен в эксплуатации, содержит около 50 деталей и, практически, не требует настройки. Этот проект предпочтительнее для начинающих (и для любителей QRP – UA9LAQ), чем состоящий из двадцати деталей, но требующих длительной и тщательной настройки.

Одной из главных проблем, возникающих при разработке передатчика, является обеспечение стабильности его частоты. В описываемом передатчике эта проблема решается за счёт применения кварцевого резонатора. Недостатком такого решения является привязка передатчика к одной частоте, которую, однако, можно преодолеть, применив набор кварцевых резонаторов, имеющих наиболее популярные QRP частоты. Я использую резонатор на частоту 3650 кГц или ТВ резонатор с удобной для применения в данном проекте частотой - 3579 кГц. Схема передатчика приведена на Рис. 1.

Рис. 1 . Передатчик. Схема принципиальная электрическая. Two small ferrite beads (FX1115) with as much 0,5 mm wire as shown – два маленьких ферритовых столбика типа FX1115 с максимально возможным количеством намотанного на них провода диаметром 0,5 мм; 23 turns through centre of core of 0,5 mm wire - 23 витка проводом диаметром 0,5 мм на кольце типоразмера Т37-2

На транзисторе TR1 собран кварцевый задающий генератор, который манипулируется с помощью телеграфного ключа. База транзистора TR2 соединена с общим проводом через резистор R5 (180 Ом). Поскольку на базе TR2 отсутствует положительное напряжение смещения, коллекторный ток этого транзистора появляется только на пиках огибающей входного РЧ напряжения. В усилителе мощности применён полевой транзистор TR3. Ток его стока равен нулю до тех пор, пока на затвор не подано РЧ напряжение раскачки (положительное по отношению к истоку). В цепи затвора включен диод катодом к затвору, анодом к общему проводу. Если мы приложим к этому диоду достаточно большую амплитуду РЧ напряжения с транзистора TR2, то отрицательная его полуволна ограничится (замкнётся на общий провод), а положительная - останется нетронутой. Положительные полуволны РЧ напряжения заряжают конденсатор питания и создают смещение, которое способствует открытию транзистора. Этот каскад, далее, работает как усилительный, выдавая полезную РЧ мощность (до 3 Вт).

Выходной сигнал, снимаемый с транзистора TR3, содержит большое количество гармоник. Эти гармоники можно легко подавить, применив достаточно эффективный фильтр нижних частот (ФНЧ), - он пропускает все частоты ниже частоты среза и подавляет все, расположенные выше неё. Идеальных ФНЧ не бывает, но, всё же, после подключения ФНЧ, я обнаружил, что все нежелательные гармоники подавлены не хуже, чем на 50 дБ. Для переключения антенны со входа приёмника на выход передатчика, я использовал реле с двумя группами контактов на переключение. Для предотвращения перегрузки входа приёмника, его вход во время передачи замыкается на общий провод.

Рис. 2 . Эскиз монтажной платы передатчика

Во время передачи приёмник, в принципе, должен молчать, но я отказался от такой возможности, включил “быструю” АРУ и использовал (не щадя ушей своих) всплески шума в качестве сигнала самопрослушивания! Вы, наверное, уже заметили, что напряжение питания 15…18 В постоянно подключено к передатчику (как в режиме приёма, так и в режиме передачи). Это становится возможным без последствий, поскольку задающий генератор включается ключом в такт с манипуляцией, а остальные каскады работают в классе В и в паузе тока не потребляют, так зачем же тогда отключать питание?!

Конструкция

Конструкция передатчика очень проста: все идущие к общему проводу (Рис. 1) выводы деталей просто припаяны к фольге платы, выполненной из односторонне фольгированного стеклотекстолита, а эти детали, в свою очередь, поддерживают компоненты, выводы которых не соединены с “землёй”. Расположение деталей на плате показано на Рис. 2 и почти полностью соответствует их расположению на принципиальной схеме. Это делает очень удобным поиск возможных неисправностей, которые большей частью происходят из-за ошибок в монтаже.

Транзисторы TR1 и TR2 смонтированы на сопутствующих им деталях выводами вверх. TR3 расположен на фольге платы, выводы его истока припаяны к фольге как можно ближе к корпусу транзистора (при пайке не перегревать!), выгнув выводы затвора и стока таким образом, чтобы они не касались фольги. Вначале, я думал, что будет необходим радиатор, но практика показала, что, при обычной работе CW, такой радиатор не нужен.

Выводы деталей можно скрутить, чтобы образовать механический контакт перед пайкой, если Вы этого, по каким-либо причинам делать не желаете, то можете воспользоваться другим способом соединения деталей (вплоть до монтажа на “пятачках”, монтажных стойках, или, в крайнем случае, с применением печатного монтажа).

При постройке этого передатчика, я уже провёл одну его модификацию, включив в конструкцию переключатель для двух имеющихся кварцевых резонаторов (см. Фото). На этом передатчике были проведены связи, включая, PA3AAF, DL1NF и 2EØAGP. Построив этот передатчик, думаю и Вы, как и я, порадуетесь, работая на QRP в эфире.

Данные применённых деталей

Особенностями CW\SSB трансивера "Парус" являются простота, доступность и гибкость схемы, минимальное количество и возможность замены некоторых деталей, имеющихся в наличии у радиолюбителя.

Схема. Трансивер "Парус" состоит из нескольких блоков.

В режиме приёма (Rx) сигнал с антенны («А» блока УРЧ) поступает на П-контур и через С20 далее на истоковый повторитель (VT5) выполняющий роль согласования с низкоомным входом ПФ. Проходя через контакты реле поступает на реверсивную часть схемы: соответствующие полосовые диапазонные фильтры(L6, L7, C32-C34), балансный смеситель (д10-д13), на который приходит и сигнал с ГПД (Т7-Т9), двухкаскадный УПЧ (Т3, Т4), лестничный кварцевый фильтр, балансный детектор-модулятор (д2-д5) куда поступает опорная частота с ОКГ (Т5, Т6), далее УНЧ (Т1, Т2). С движка R35 низкочастотный сигнал поступает на УМЗЧ.

Переход трансивера с приёма на передачу осуществляется блоком управления. При замыкании контакта «педаль» меняется полярность выходных напряжений блока. И как следствие, включение всех реле, подключённых к шине +12в Тх.

В режиме передачи (Тх) с динамического микрофона сигнал усиливается (Т1, Т2) и поступает на балансный модулятор-детектор (д2-д5). DSB сигнал усиливается (Т3) и фильтруется кварцевым фильтром. Сформированный SSB сигнал усиливается (Т4) и поступает на балансный реверсивный смеситель (д10-д13), а отфильтрованный (ПФ) поступает на широкополосный усилитель (VT1 блока УРЧ), и резонансный (VT2), этот каскад можно собрать и на кп303+кт315. В коллекторе VT4 так же стоит резонансный контур.

В выходном каскаде используется неприхотливая низкочастотная лампа 6Р3С , которая в данном аппарате с успехом работает на всех кв диапазонах. Вместо неё можно применить так же лампы ГУ-19, ГУ-29, ГУ-17. 2хГУ-50 . На входе лампы находится согласующий трансформатор.

П-контур согласует выходной каскад с антенной.

Для простоты на схеме не показаны полосовые диапазонные фильтры, их данные указаны в таблице.

CW генератор подключается к точке «А».

Кварцевый фильтр может быть на частоты от 5 до 10,7 мс, в которых применимы от 6 до 2 кварцев, в последнем случае это почти DSB-трансивер. Если у радиолюбителя имеется в наличие большее количество кварцев, то лучше добавить ещё один каскад ПЧ (в разрыв точки «А»), применяя ещё один кварцевый фильтр, улучшив чувствительность и избирательность. Методик изготовления лестничных кварцевых фильтров множество. В данной конструкции вместо одного «большого», например, 8 кристального, лучше применить два «маленьких», 6 + 4, 4 + 4, или 4 + 2 кварца и т.п. желательно, чтобы разнос частот кварцев был не более 30 гц, но и больший разнос частот не повод отказываться от повторения и в дальнейшем усовершенствования трансивера.

Детали: все трансформаторы имеют 15 витков (скрученых в 3 или 2 провода) ф600 или 1000-3000нн, к12х6х5 (в принципе, подойдут даже и чашки из феррита ф600 от пч фильтров транзисторных приёмников, не отламывая края чашек), L4 -4 витка, L5-20 витков на секционированном каркасе с подстроечником ф600, ПЭЛ 0,32. Катушка гпд 8 витков. Катушки ГПД можно сделать и на каждый диапазон коммутируя их с помощью реле Рэс 49 и т.п.

Частоты гпд. Для ПЧ 10,7 МГц.

1,830 - 2,000

12,530 - 12,700

3,500 - 3,800

14,200 - 14,500

7,000 - 7,100

17,700 - 17,900

14,000 - 14,350

3,300 - 3,650

18,068 - 18,168

7,368 - 7,468

21,000 - 21,450

10,300 - 10,750

24,890.- 24,990

14,190 - 14,290

28,000 - 29,700

17,300 - 19,000

Катушки ПФ намотаны на каркасах 7,5 мм с подстроечниками ф600, (160м и 80 м на секционированных). Расстояние между центрами катушек около 20 мм.

Диап.

С контуров

Связи

Число витков

Отвод

витки

Провод

диаметр

160м

560 пФ

47 пФ

14 х 3

0,32

80м

390 пФ

27 пФ

12 х 3

0,32

40м

110 пФ

0,32

20м

82 пФ

0,47

17м

47 пФ

1,5

0,32

15м

51 пФ

1,5

0,47

12м

47 пФ

8,5

0,47

10м

33 пФ

0,47

Катушки резонансного предусилителя драйвера имеют примерно такие же данные и подбираются при настройке (вместо отвода - катушка связи).

Катушки драйвера:

Отвод от середины.

П-контур: 2+2 + 1 + 2 + 1,5+2,5 + 9 + 20 + 41

10м 12м 15м 17м 20м 40м 80м 160м

Ø провода на ВЧ 1 ммю, на НЧ 0,5 мм

В качестве силового трансформатора используется ТС-180. Транзистор П217 (п213, п214, п216), установить на радиатор.

Блок питания может быть изготовлен отдельным блоком.

Принять все меры предосторожности при работе с высоким напряжением БП.

Улучшить параметры трансивера можно заменив Т4 на КП903, при этом вместо R18 и R19 поставить дроссели по 20-40 мкгн. Т2 на КТ3102Е КТ342 (или другой малошумящий с большим коэфф. ус.). Т9 - КТ610 изменив R24 на 33Е. Вместо 2х контурных ПФ сделать 3х контурные.

Настройка начинается с блока питания. Вначале отключают БП от трансивера. После проверки всех напряжений БП, подключаем +12в к блоку управления, на выходе «Rх» напряжение около +12в, а на «Тх» - 0. При нажатии «Педаль», напряжения меняются местами, и если при нажатой педали напряжение «Rх» не опускается до нуля, проверяют д7 и д9.

ВЧ напряжения на выходе генераторов порядка 1,2 - 1,5 в (без нагрузки). В режиме передачи на нижнем выводе R11 0,2 -0,4в (в микрофоне громкое «а»)

Полезный сигнал ВЧ на эмиттере VT3 (блок УРЧ) должен быть не менее 1в.

Напряжение на управляющих сетках в режиме передачи порядка - 22в.

Трансформатор на входе лампы имеет порядка 15-16 витков, точное количество подбирается экспериментально на 28 МГц по максимуму.

Количество витков П-контура лучше подобрать экспериментально, подключив эквивалент нагрузки 75 ом, по максимуму.

КВ. CW/SSB трансивер «ПАРУС»

В. Линьков RD4AG (ех RK9AF) [email protected]

Литература.

В. Першин «Урал 84м»

Б. Степанов, Г. Шульгин. «Радио77»

Я. Лаповок «Я строю кв радиостанцию»

Конечно, в схеме можно использовать и обычный высокочастотный n-p-n транзистор типа КТ603 , КТ646 , КТ606 , но мощный полевой транзистор работает более устойчиво, менее подвержен эффекту прямого детектирования сигнала и позволяет повысить выходную мощность трансивера. Частота гетеродина стабилизирована широко распространенным кварцевым резонатором на частоту 3579 кГц. Также можно применить и керамический резонатор.

Конденсатор переменной емкости позволяет в небольших пределах сдвигать частоту, что облегчает настройку на вызываемую станцию. При использовании кварцевого резонатора частоту можно сдвинуть на 1,5-2 кГц. Если применить два или три кварца, включенных параллельно, то частоту можно будет изменять до 4-5 кГц.

При применении керамических резонаторов диапазон перестройки частоты составляет несколько десятков килогерц.

В режиме приема сигнал с антенны проходит через фильтр нижних частот L1L2C5C6C7 , затем – через согласующих трансформатор 1:4 , и поступает на сток транзистора. Сопротивление канала полевого транзистора меняется с частотой, определяемой кварцевым резонатором. В результате, сигнал разностной частоты между приемной и генерируемой частотами выделяется на резисторе R3 .

Через разделительный конденсатор C9 он подается на усилитель звуковой частоты. Он может быть выполнен на 2-3 транзисторах или микросхеме типа LM386 . На входе УНЧ желательно использовать НЧ фильтр (узкополосный или нижних частот) , это значительно повысит избирательность приемника.
При нажатии на телеграфный ключ транзистор переходит в режим усиления. Трансформатор обеспечивает согласование с 50-омной нагрузкой (антенной) , а фильтр нижних частот – фильтрацию гармоник в излучаемом сигнале. Выходная мощность может достигать 6 ватт, а потребляемый от источника питания ток – до 1 ампера.

Высокочастотный дроссель должен быть рассчитан на ток не менее 1-го ампера.
Согласующий трансформатор можно намотать на ферритовом кольце диаметром 12-16 мм проницаемостью 600-1000 . Намотка ведется двумя предварительно скрученными проводами 0,4 мм, шаг скрутки10-12 мм. Число витков – 10 .

После намотки, конец первой обмотки соединяется с началом второй и припаивается к стоку полевого транзистора.
Катушки L1 и L2 также желательно намотать на ферритовых кольцах типа 20ВЧ или 50ВЧ диаметром 10-12 мм.
Полевой транзистор необходимо устанавливать на радиатор через прокладку из слюды.

На изображении ниже показан возможный вариант собранного CW трансивера.

Как видно на фото, в трансивере присутствует индикатор поля в антенне. Сделать это не трудно на нескольких деталях (рис.1 , рис.2) . Трансформатор намотан на кольце 20х10х5 магнитной проницаемостью 1500-2000 . Трансформатор Т1 состоит из контурной катушки (5 витков*) и катушки связи (2 витка*) .


Интересно сравнить как ушел прогресс элементной базы на примере моей штуковины и той техники, которая применялась в войну.
Вот например у нас были радиостанции РБМ-1 (см. ниже)

На штырь - между ними не более 7 км. телефон и 10 км. Телеграф (на штырь 1,8 метра). На диполь пол-волны удавались связи (при прохождении) до 750 км.
Выходная мощность примерно 1,5 Вт. Вес вместе с батареями (2 ящика по 20 кг каждый)= 40 кг.(примерно). На картинке нет такого же по габаритам ящика питания.
Вот американская рация.


Вот английская шпионская станция (без источника питания).


Вот и моя цацка примерно как РБМ-1 по характеристикам.
Общий вид комплекта CW Micro Transceiver показан ниже.


Вес моего комплекта целиком определяется весом аккумулятора
(от 0,5 до 1,5 Кг.)
CW Micro Transceiver выполнен в виде утолщенного телеграфного ключа.
Габариты радиостанции стали такие маленькие за счет того, что оба высокочастотных транзистора используются как при приеме, так и при передаче (трансиверная схема ).

Принципиальная электрическая схема приемника основана на прямом преобразовании сигналов смесителем ключевого типа, собранном на мощном транзисторе КТ 603 (или КТ 608). Сигнал из антенны поступает через конденсатор 6800 пикофарад на единственный колебательный контур с отводами через 4 и 5 витков для согласования с входным/выходным сопротивлением приемника/передатчика.
При приеме выходной транзистор представляет из себя ключевой смеситель, нагрузкой которого являются конденсатор, резистор и дроссель 100 мкгн включенные на входе усилителя низкой частоты. Усилитель низкой частоты, собранный на транзисторах КТ3102 и КТ 315 имеет усиление от 5000 до 10000 по напряжению и усиливает низкочастотные биения между входной частотой принятого сигнала и напряжением управления, поступающем на базу мощного транзистора КТ 603 с задающего генератора. Задающий генератор собран по схеме «емкостная трехточка» на транзисторе КТ 315. Схема генератора изменяет свою мощность при переходе с приема на передачу. При приеме - последовательно с сопротивлением 240 ом (в эмиттере КТ 315) включен резистор 6,8 ком, который необходимо подобрать по максимальной чувствительности приемника.
Необходимо оптимальное соотношение между управляющим сигналом на базе мощного транзистора КТ 603 (или КТ 608) и шумами приемника при приеме самых слабых сигналов. Поскольку при такой простой схеме задающего генератора невозможно обеспечить хорошую стабильность частоты, задающий генератор стабилизирован кварцем.
При приеме переключается мощность задающего генератора и происходит небольшой сдвиг по частоте (даже кварца) примерно на 400 - 900 Герц.


Именно эта частота тона и будет слышна в наушниках при применении одинаковых кварцев в паре таких радиостанций.
Резисторы могут быть любого типа, рассчитанные на рассеиваемую мощность не менее 0,25 Вт. Подстроечный сердечник катушки индуктивности виден на фото.


На катушку индуктивности следует обратить особое внимание, так как от ее качества зависит очень многое - чувствительность приемника, мощность на выходе передатчика. Лучше использовать каркас от катушек такой же как на фото.
Провод ПЭЛ (или ПЭВ) 0,35… 0,5 мм. Дроссели мотают проводом любой марки (50… 100 витков) на сердечниках 600 НН, от контуров промежуточной частоты стоявших в приемниках средневолнового диапазона. Лучше их намотать проводом ПЭЛШО диаметром 0,3...0,4 мм. Еще лучше на ферритовых колечках 600 НН.




Корпус рации изготовлен из корпуса бумажного конденсатора 4 Мкф на 600 вольт. Конденсатор надрезается со стороны выводов, сливается трансформаторное масло и вынимается бумажный бутерброд. Промываем внутри спиртом или ацетоном. Сверлим крепежные отверстия для ключа и отверстия для выводов Антенна, Питание (плюс 12 в), Заземление (минус 12 в). Корпус готов.


Кварцы нашел миниатюрные, поэтому поставил переключатель каналов.
Напоминаю , что согласно принципам прямого преобразования на приеме (на 2-ух кварцах) мы имеем 4-е канала приема: 1=F1+500 Гц. 2=F1-500 Гц. 3=F2+500 Гц. 4=F2-500 Гц. Возможна перестройка частоты в небольших пределах (ок. 3 кГц), для этого последовательно с кварцевым резонатором (снизу по схеме) надо подключить КПЕ 5-50 пф.
CW-Полудуплекс : при нажатии на тел.ключ - передача, при отпускании - прием. Hежелательны длительные нажатия на ключ (>10сек), перегрев транзистора Т2, лучше использовать радиатор, хотя бы небольшой на шляпку Т2.
Представте - принцип, позволивший так уменьшить габариты радиостанции, был заложен в 1913 г. (Мейснер и Роунд - первые«синхродины» для телеграфных сигналов на ламповом триоде).
Режимы работы транзисторов уточняют подбором резисторов. Напряжение на коллекторе транзистора УНЧ должно составлять не менее половины напряжения питания 5...6 В. Частоту гетеродина проверяют с помощью гетеродинного волномера или приемника на таком же принципе. Затем необходимо подобрать оптимальную мощность генератора на КТ 315. Для этого на приемник принимают генератор на ту-же частоту или какую-либо станцию (если повезет) и подбирают резистор 6,8 ком (см. выше) по качеству приема. При подборе легко заметить, что уровень сигнала принимаемой станции увеличивается, поскольку увеличивается напряжение, поступающее от гетеродина. Одновременно возрастают и шумы на выходе приемника, создаваемые смесителем. Вначале этот шум растет медленнее, чем сигнал радиостанции, и отношение сигнал/шум увеличивается. Затем возрастание уровня полезного сигнала прекращается, дальнейшее увеличение мощности приводит лишь к ухудшению отношения сигнал/шум. Настройку контура L1C1 в резонанс с частотой принимаемого сигнала и уточнение мест отводов в катушке L1 производят по максимуму выходного напряжения при передаче сигнала. К сожалению при применении случайных антенн и при плохой экранировке может прослушиваться фон переменного тока. Наиболее часто он вызывается наводками напряжения гетеродина на провода антенны и питания. Для борьбы с фоном снижение антенны следует выполнять коаксиальным кабелем. При монтаже надо обращать внимание на качество экранировки, а сам трансивер размещать в металлическом корпусе.


Я разместил плату на дюралевом шасси и прикрепил к шасси лицевую панель (смотри вверху), которая соединяется с корпусом гибкой пружиной, обеспечивая надежный контакт с корпусом. Получился хороший экран. Однако без правильного заземления (или противовеса антенны) фон все-таки будет.
Если трансивер питается от сети переменного тока через выпрямитель, напряжение на выходе последнего должно иметь малый коэффициент пульсаций. Налаживание трансивера рекомендуется производить при его питании от аккумулятора или батареи напряжением 9,5 - 12,5 В.
Хорошо налаженный трансивер имеет чувствительность и избирательность, сравнимые с аналогичными параметрами связных супергетеродинных приемников.
При испытании данного трансивера на приеме на наружную антенну 2,5 метра и хорошее заземление - были приняты сигналы многих любительских станций 40 М. диапазона.
Напоминаю - этот трансивер не годится для приема широковещательных радиостанций.
Чувствительность трансивера не менее 5 мкв.
Мощность в антенне не менее 0,25 Вт (подводимая не менее менее 1 Ватта).
Энергоемкость батарей желательно иметь не менее 1 Ач.
Всех с праздниками!

ВЧ усилители мощности (РА) класса Е известны уже много лет. Они отличаются простотой, эффективностью и надежностью. Хотя детальный анализ схемы класса Е выходит за рамки статьи, поясним, что идея класса Е состоит в возбуждении выходной резонансной цепи ключом с малыми потерями, таким, как MOSFET (МОП полевой транзистор).

Сама же выходная цепь спроектирована так, чтобы ключ закрывался в моменты, когда напряжение на нем проходит через нуль, при этом минимизируются потери на переключение. Такое решение предполагает, что ключ замкнут в течение половины периода ВЧ колебаний.

Анализ работы усилителя на модели LTSpice показал, что устройство ведет себя как последовательный резонансный фильтр, настроенный на излучаемую частоту. Резонансная частота может быть рассчитана в предположении, что конденсатор, подключенный параллельно ключу, входит в цепь лишь половину периода колебаний (рис. 1)

Полный расчет усилителя довольно сложен, поскольку должны быть учтены несколько параметров, включая согласование с сопротивлением нагрузки. К счастью, есть несколько бесплатных программ расчета.

Схема техника усилительного каскада Рис. 1-4

Ключ на MOSFET можно также использовать и смесителем. Если сделать нулевым потенциал стока и добавить фильтрующий конденсатор в исток, усилитель (РА) превращается в последовательный ключевой смеситель (рис. 2).

С помощью такой простой модификации мы создаем приемник прямого преобразования с настроенной входной цепью. При обсуждении этой идеи Вес Хейворд (W7ZOI) предложил мне попробовать MOSFET как параллельный ключ (рис. 3) – он работал так же хорошо. Но переключение прием/передача и при глушение приемника несколько усложняются по сравнению с версией последовательного ключа. Впрочем, дальнейшие эксперименты необходимы….

Схема CW трансивера CLASSIE

Схема весьма простого трансивера на 40 метров, использующего эту идею, показана на рис. 4. Я назвал его «The Classie» (подразумевается каламбур). Для расчета выходной цепи РА использована программа W4ENE «Class E Designer». Она же позволила согласовать усилитель мощности с 50-омной нагрузкой. Я использовал MOSFET типа BS170 ввиду их дешевизны, надежности и небольшой емкости затвора. Будут работать также 2N7000. В режиме приема питание снимается с РА с помощью закрытого транзистора VT1. Сток ключевого MOSFET РА VT2 при этом соединяется с землей через резистор R4, а сигнал НЧ выделяется на фильтрующем конденсаторе С1. В режиме передачи транзистор VT3 замыкает исток VT2 на землю, одновременно заглушая приемник.

Экспериментируя с различными транзисторными задающими генераторами, мне не удалось создать простого устройства, обеспечивающего стабильную скважность 50%. Пришлось остановиться на микросхеме 74НС74, чтобы сделать на одном ее триггере VXO – кварцевый генератор с перестройкой частоты, а на другом триггере – делитель частоты на 2, ыдающий прямоугольные импульсы с частотой около 7030 кГц для возбуждения MOSFET VT2. Усиление НЧ обеспечивает микросхема DA2 типа LM386.

Принципиальная схема трансивера Рис. 4

Приемник трансивера

Приемник трансивера оказался довольно чувствительным, а его потребление тока питания только 17 мА. Подобно большинству простых приемников прямого преобразования он имеет тенденцию фонить, а иногда наблюдается прямое детектирование сигналов мощных КВ станций.

Передатчик трансивера

Передатчик отдает 1,8 Вт при 12 В питания и потреблении около 240 мА. Если вычесть ток покоя приемника и ток через резисторы R3 и R4, можно оценить КПД РА как 68%. Мне удавалось получить и 80% при выходной мощности 1,2 Вт, несколько изменив параметры выходной цепи. MOSFET`ы едва нагреваются и радиаторы им не нужны.

Усилитель мощности трансивера

РА оказался устойчив к КЗ и обрыву на выходе, хотя возможно он и не выдержит долго такой ситуации. Выходной сигнал усилителя класса Е содержит немного 2-й гармоники, но резонансной антенны обычно достаточно, чтобы вычистить сигнал. Трап на антенном разъеме, настроенный на 2-ю гармонику, сделает это лучше.

Перспективы для экспериментов с трансивером CLASSIE

Открываются широкие перспективы для экспериментов с базовой схемой трансивера. Переход к различным диапазонам сводится к играм с VFO и перенастройке выходной цепи. Я попробовал применить DDS VFO и убедился, что РА класса Е работает во всем его диапазоне. Для сдвига частоты при приеме можно подключить малую емкость между выводом 4 задающего генератора 74НС74 и коллектором дополнительного коммутируемого транзистора. Подключение к коллектору VT1 должно работать так же хорошо. Программа ClassE Designer позволяет оптимизировать параметры выходной цепи под любую мощность, напряжение питания и выбранный транзистор. Например, IRF510 может работать при значительно более высоких мощностях, чем BS170, но возникают трудности с его возбуждением из-за значительной емкости затвора.

Печатная плата QRP трансивера CLASSIE

Рисунок печатной платы приведен с использованием SMD деталей, микросхемы в корпусах SOIC-14 и SOIC-8. Добавлен светодиод VD1 с резистором 1K для индикации режима передачи.

Благодарность автору трансивера CLASSIE

Хочу поблагодарить Веса Хейворда W7ZOI, Майка Рейни AA1TJ, Ганса Саммерса G0UPL за полезные идеи и обсуждения, а также Джеймса Тонни W4ENE за его прекрасную программу Class E Designer. Надеюсь, что кто-то из читателей продвинет концепцию Classie на более высокий уровень!

Rich Heslip VE3MKC

Статья взята из журнала CQ-QRP # 33 зима 2011.

Похожие публикации