Одноламповый регенератор, двухламповый супергетеродин…


Тема ретро приемников, в частности регенеративных, всеобъемлюще и очень плодотворно развивается на многих сайтах и в свое время очень заинтересовала и меня. В результате возникла мысль сделать простой, но многодиапазонный, одноламповый регенератор, который можно в последующем «малой кровью» преобразовать в не сложный, но тоже многодиапазонный, супергетеродин, применяя при этом минимум не дефицитных деталей.Двухламповый супер US5MSQ в сборе

Предлагаю вашему вниманию очень простую и прекрасно работающую на КВ схему однолампового регенеративного приемника на двойном триоде 6Н2П.Трехдиапазонный регенератор US5MSQ
Принципиальная схема приведена на рис.1. Мной было опробовано несколько вариантов простых одноламповых регенератора и представленный здесь, на мой взгляд, лучший по многим критериям и достоин для повторения.
За основу была взята замечательная свой простотой и изяществом конструкция В.Егорова «Простой коротковолновый приемник»(Радио,1950,№3). После испытаний этого приемника, его схема была немного доработана
— введены ООС в во второй каскад и усилена в первом (собственно регенераторе). Это стало возможно благодаря использованию специфической особенности триодов — относительно большой проницаемости или, если угодно, существенного влияние анодной нагрузки на сетку-катод, поэтому анодные резисторы большого сопротивления создают достаточно большую «внутреннюю» ООС, эквивалентную внесению в катод сопротивления = Ra/u, в нашем случае это 47кОм/100=470 ом, что и обеспечивает высокую стабильность выбранного режима. Вторая «функция» катодного смещения в УНЧ — сместить рабочую точку на линейном участке ВАХ так, чтобы не было ограничения — тоже не актуально, т.к. у нашего регенератора сигнал по входу УНЧ очень мал (не более десятков мВ).
— Убрано высокое напряжение с головных телефонов ( как-то жутковато осознавать, что на голову подается 200В).
— Переходные и блокирующие емкости теперь выполняют фукции однозвенных ФНЧ и ФВЧ и выбраны так, чтобы обеспечить полосу примерно 300-3000Гц.
— двухступенчатый аттенюатор позволил не только обеспечить нормальную работу приемника с любой, в т.ч. полноразмерной, антенной, но и обеспечил очень мягкий подход к регенерации ( в оригинале он был жестковат, что не позволяло реализовать высокую чувствительность).
В результате приемник обладает высокой стабильностью (на двадцатке держит SSB станцию полчаса/час, а на восьмидесятке — вот уже более 5 часов слушаю группу станций без какой-либо подстройки!) и чувствительностью ( порядка нескольких мкВ — как измерить точнее пока не придумал – hi!), хорошей повторямостью (благодаря ООС его параметры мало зависят от разброса характеристик ламп) и очень простым управлением — при большой перестройке по частоте, или после переключения диапазонов, аттенюатор ставлю в среднее положение, потенциометром R3 добиваюсь начала генерации (легкий щелчок в телефонах) и все, потом как правило пользуюсь только двумя ручками — настройкой (КПЕ) и аттенюатором — при указанном на схеме включении он фактически универсальный регулятор — одновременно регулирует и ослабление и порог генерации.
Особенности конструкции видны на фото. Вид сверху на шасси регенератора US5MSQ

Вид сверху на шасси регенератора US5MSQВ качестве экранированного корпуса использован корпус от старого компьютерного БП. Как видно, на шасси было заранее предусмотрено место под вторую лампу. Питание накала стабилизировано. Головные телефоны электромагнитные, обязательно высокоомные (с катушками электромагнитов индуктивностью примерно 0,5Гн и сопротивлением по¬стоянному току 1500…2200 Ом), например, типа ТОН-1, ТОН-2, ТОН-2м, ТА-4, ТА-56м. КПЕ лучше применить с воздушным диэлектриком. В зависимости от пределов изменения его ёмкости и индуктивности вашей катушки для получения требуемых диапазонов величины растягивающих конденсаторов вероятно придётся пересчитать при помощи простой программки KONTUR3C_ver. by US5MSQ. Для исключения шорохов и потрескивания обе секции КПЕ включены последовательно, а ротор вместе с корпусом КПЕ должны быть изолированы от шасси (своеобразный диф.КПЕ). Для не очень высоких частот можно и не заморачиваться с изоляцией КПЕ, но в сущности это очень просто сделать — я потратил на изготовление кронштейна из гетинакса полчаса — со всеми перекурами (hi!).
Вид на монтажную плату регенератора US5MSQНесмотря на то, что в принципе регенератор сможет работать (т.е. полностью регенерировать контур) практически с любой катушкой, желательно, чтобы катушка индуктивности обладала максимально возможной конструктивной добротностью – это позволит при тех же результатах применить меньшее включение лампы в контур, и, соответственно, снизить её дестабилизирующее влияние (как её самой, так и опосредованно через неё всей остальной схемы и источников питания). Поэтому катушку лучше намотать на каркасе достаточно большого диаметра или, что ещё лучше, на кольце Amidon (например T50-6, T50-2, T68-6, T68-2 и т.п.).
Число витков для получения указанной индуктивности можно посчитать по любой программе, например, для обычных каркасов удобна программа COIL 32 , а для колец Amidon — mini Ring Core Calculator . Расположение отвода для начала можно взять от 1/5…1/8 ( для обычных каркасов) до 1/10…1/20 (для Amidon) числа витков контурной катушки.

По поводу замены возможной лампы. В этой схеме бОльшее значение имеет коэффициент усиления «мю», ну и малое токопотребление 6Н2П  тоже приятно — можно поставить эффективный RC фильтр по цепи анодного питания без громоздких дросселей или электронных фильтров/стабилизаторов — именно так сделано у меня и никакого фона в наушниках. Поэтому лучшей заменой будет 6Н9С. Впрочем, можно применить любые двойные триоды (6П1П, 6Н3П и т.п.) без корректировок схемы и почти без ущерба (будет немного меньше (раза в 2) усиление по НЧ). С другой стороны, при большем анодном токе и крутизне лампт можно вместо высокоомных наушников поставить выходной трансформатор и применить более доступные современные низкоомные с большой чувствительностью.
О питании регенератора. Вопрос — нужно ли стабилизировать напряжения питания (накальное и анодное) лампового регенератора часто возникает на разных ветках формумов и ответы на него часто дают самые противоречивые — от ничего не надо стабилизировать и выпрямлять ( и так мол, все прекрасно работает) до обязательного применения полностью автономного, аккумуляторного питания .
И как это не удивительно, но справедливы высказывания и тех и других(!), важно только помнить основные критерии (или если угодно, требования), которые предъявляют к регенератору и те, и другие авторы. Если основное – это простота конструкции, то к чему заморачиваться со стабилизацией питания? Регенераторы 20-50х годов ( а это сотни (!) разных конструкций), сделанные по такому принципу, прекрасно работали и обеспечивали вполне приличный приём, особенно на радиовещательных диапазонах. Но как только поставим во главу угла чувствительность, а она, как известно, достигает максимума на пороге генерации — крайне неустойчивой точки, на которую влияют многочисленные внешние изменения параметров, причем колебания напряжения питания одни из самых весомых, то и ответ очевиден: если хотите получить высокие результаты — напряжения питания надо стабилизировать.

Настройка регенератора  заключается в основном в укладке диапазонов подбором растягивающих емкостей и обеспечения плавного подхода к точке регенерации. Возможно, что для получения генерации придётся поточнее подобрать отвод в катушке, добиваясь чтобы она начиналась примерно в среднем положении движка резистора регулировки регенерации. Для многодиапазонного варианта — надо добиться генерации при положении движка ближе к нижнему (по схеме) выводу, при этом на 40м диапазоне условия генерации улучшатся и понадобится большее шунтирующее действие резистора, т.е. рабочее положение движка сместится ближе к центру в направлении верхнего (по схеме) конца, на на 20м — ещё выше. Плавности подхода добиваемся выбором как типа лампы с маленькой крутизной так и подбором ее режима работы. Подбор отвода надо производить с подключенной антенной, проверить плавность подхода ( у меня получалось порядка 10-15 град) — т.е. шум и шорохи должны плавно возрастать до максимума, потом небольшой щелчок (или просто резкое заметное уменьшение шумов) и их последующее снижение (вместе с чувствительностью) по мере увеличения уровня генерации.
Если плавность не достаточна еще уменьшаем анодный ток и заново производим настройки отвода, если нет генерации на каком-то из диапазонов — увеличиваем анодный ток или подбираем отвод, и так до получения требуемого результата. Стремиться к достижению большего угла плавного подхода нет особой необходимости (да это и не так просто во многодиапазонном варианте), т.к. с точным тюнингом режима прекрасно справляется входной аттенюатор,  который регулирует не только уровень входного сигнала, но и коэффициент включения антенны в контур, поэтому можно получить очень плавный подход к точке. Впрочем это более важно для приема АМ, чем для автодинного режима, в котором мы, собственно, и будем в основном принимать любительские станции.
Хочу отметить, что в качестве спортивного, т.е. сугубо для наблюдений за любительскими станциями, этот одноламповый регенератор очень хорош на восьмидесятке и здесь, по моему, он может дать фору простейшим двухполосным ППП, особенно когда станции сидят одна на другой, т.к можно заметно повысить селективность и даже добиться существенного подавления нерабочей боковой (если сделать полосу пропускания менее 1 кГц), хорошо заметного на слух. На более высоких диапазонах селективность меньше и ее явно не хватает в условиях большой скученности станций (пайлап и просто тесты) и главное: при использовании случайных антенн (оптимально или короткие длиной 1-2м или диапазонные с экранированным снижением) возникает заметный, а порой и очень сильный, фон из-за паразитного переизлучения и приема собственного сигнала ( в автодинном режиме). Поэтому для получения хороших результатов надо или поставить развязывающий УВЧ (каскад с общим катодом или сеткой — например как в Могиканине) или… переходить к супергетеродину!Принципиальная схема двухлампового супера US5MSQ

Схема простого двухлампового супергетеродина приведена на рис.2. Это четырехдиапазонный приемник , причем на 80м он — прямого усиления (пентод VL1.2 работает как развязывающий УВЧ). А на остальных – супергетеродин с кварцованным гетеродином и переменной ПЧ. Гетеродин, выполненный на триоде VL1.1 и стабилизированный всего одним не дефицитным кварцем 10,7Мгц, работает на 40м и 20м на основной гармонике кварца, а на 10м диапазоне на третьей его гармонике 32,1МГц. Шкала механическая шириной 500кГц на диапазонах 80 и 20м -прямая, а 40 и 10 – обратная (подобно применённой в UW3DI). Чтобы обеспечить указанные на схеме диапазоны частот, диапазон перестройки регенеративного приемника, выполняющего в данном случае роль тракта ПЧ, регенеративного детектора и УНЧ, выбран равным 3,3-3,8 Мгц.
При приёме в телеграфном (автодинном) режиме чувствительность (при с/шум=10дБ) получилась порядка 1 мкВ(10м), 0,7 (на 20 и 40М) и 3 мкВ (80м).
ПДФ двухконтурный спроектирован по упрощенной схеме ( всего на двух катушках) т.о., что обеспечивает максимальную чувствительность на 10 м, а на 80м — повышенное затухание, чем уменьшается и некоторая избыточность усиление на этом диапазоне. Данные катушек приведены там же на принципиальной схеме. Монтаж навесной, хорошо виден на фото. Требования к нему стандартные – максимальная жёсткой крепления и минимальная длина ВЧ проводников.Вид сверху на шасси супера US5MSQ

Вид снизу на шасси супера US5MSQ
Настройка тоже достаточно проста и стандартна. После проверки правильности монтажа и режимов по постоянному току переключаемся на диапазон 80м и по описанной выше методике настраиваем регенеративный приемник. Для укладки его диапазона частот подключаем ГСС через разделительную емкость прямо на сетку (вывод 2) VL1.2. Затем к настройке ПДФ 80м диапазона, для чего переключаем ГСС на антенный вход, выставляем на нём среднюю частоту диапазона 3,65 МГц. Переводим регенератор в режим генерации (автодинный режим) и подстраивая КПЕ, находим сигнал ГСС. Сердечниками катушек подстраиваем ПДФ по максимуму сигнала. На этом настройка 80м диапазона закончена и сердечники катушек больше не трогаем. Далее проверяем работу гетеродина. Подключив к катоду (вывод 7) VL1.2 для контроля уровня напряжения гетеродина ламповый вольтметр переменного тока ( если нет промышленного, можно применить простейший диодный пробник, подобно описанный в [1,2] ) или осциллограф с полосой пропускания не менее 30 МГц с малоемкостным делителем (высокоомным пробником), в крайнем случае – подключить его через малую (3-5 пФ) емкость.
Переключившись на диапазоны 40 и 20м проверяем наличие переменного напряжения уровнем порядка 1-2 Вэфф. Затем включам 10м диапазон и подстройкой С1 добиваемся максимального напряжения генерации – оно должно быть примерно такого же уровня.
Затем продолжаем настройку ПДФ, начиная 10м диапазона, , для чего переключаем ГСС на антенный вход, выставляем на нём среднюю частоту диапазона 28,55 МГц. Переводим регенератор в режим генерации (автодинный режим) и подстраивая КПЕ, находим сигнал ГСС. И триммерами С8,С19 (сердечниками катушек не трогаем!) подстраиваем ПДФ по максимуму сигнала. Аналогично настраиваем диапазоны 20 и 40 м, для которых соответственно средние частоты диапазонов будут 14,175 и 7,1 Мгц, а триммеры подстройки С7,С15 и С6,С13.
При желании громкоговорящего приема приемник можно дооснастить усилителем мощности, выполненном по стандартным схемам на лампах 6П14П, 6Ф3П. 6Ф5П. Некоторые из коллег при изготовлении этого приемника проявили настроящее мастерство.
Добротно сделан и красив приемник в исполнении Павла ( ник Паша Мегавольт) — см. фото.Двухламповый супер

А здесь находится приемник с чертежом печатной платы в исполнении LZ2XL,LZ3NF.
Часто задают вопрос о подключении к этому приемнику цифровой шкалы. Я бы не стал вводить туда цифровую шкалу — во первых, механическая шкала достаточно простая, калибровка стабильная, ее достаточно провести только на одном 80м диапазоне, а на остальных разметка рисуется с простым пересчетом по измеренной частоте генератора подставки. А во вторых, сама цифровая шкала при неудачном раскладе может стать источником помех, т.е. надо будет хорошо продумать конструкцию и, вероятно, ввести экранировку как минимум катушки регенератора (чувствительность-то у него — единицы мкВ! ), а возможно еще и самой шкалы.
Если все же ее вводить, то сделать это лучше всего так
— генератор гетеродина через истоковый повторитель на КП303 (КП302,307 или импортные BF245, J310 и т.п.) затвором через резистор 1 кОм прямо на вывод 7 VL1
— регенератор в зависимости от регулировки ПОС может иметь очень малое напряжение на контуре (десятки мВ), поэтому для сигнала регенератора потребуется не только развязка, но и усиление. Лучше всего это сделать на двухзатворнике типа КП327 или импорте (BF9xx), включенном по стандартной схеме (смещение на 2м затворе сделать +4в) и нагруженном на резистор 1 кОм в стоке. Первый затвор через развязывающий резистор 1кОм подключаем к выводу 3 VL2.

P.S. Через пару лет после изготовления достал с дальней полки этот двухламповый супер, сдул пыль и включил — работает, да так приятно, что за два вечера ненавязчивых наблюдений на каждом из нижних диапазонов (80 и 40м) были приняты сигналы из всех 10 районов бывшего СССР.
Конечно ДД и селективность по соседу низковаты, но в первом случае помогает плавный аттенюатор, а втором -немного сужение полосы пропускания (ручка регенерация), более кардинально — переход на менее заселенную частоту (hi!), и тем не менее даже на перенаселенных участках диапазонов удается, как минимум, принять основную информацию. Но основное его достоинство (кроме простоты конструкции) — очень хорошая стабильность частоты, можно часами слушать станции без подстройки причем это с равным успехом не только на нижних, но и 10м диапазоне!
Перемерял чувствительность — при с/шум=10дБ соответствует приведенному выше, а если привязываться к выходному сигналу уровнем 50мВ (уже достаточно громкий сигнал на наушниках ТОН-2), но получилось так
10м — 1…1,2мкВ
20м -1,5…2мкВ
40м -3…4мкВ
80м-7…8мкВ.

Литература
1. Б.Степанов. ВЧ головка к цифровому вольтметру. Радио, 2006, №8, с.58
2. Б.Степанов. Измерение малых ВЧ напряжений. Радио, 2000, №7, с.55

                     С.Беленецкий, US5MSQ                             г.Киев, Украина

Обсудить конструкцию приемника, высказать свое мнение и предложения можно на форуме

Видеоотчёт Паши Мегавольта о работе однолампового регенератора и двухламповго супера

 

Tags: , , , , , , , ,

6 комментариев to “Одноламповый регенератор, двухламповый супергетеродин…”

  1. staradio Февраль 27, 2016 at 17:28 Постоянная ссылка

    С транзисторными наигрался, буду ламповый собирать однозначно!

  2. us3iat Апрель 15, 2016 at 06:11 Постоянная ссылка

    Высший пилотаж. us3iat

    • DEN MURR Апрель 18, 2016 at 17:08 Постоянная ссылка

      Огромное !!!!!!!! Спасибо автору !!!!!!!!!
      Наконец то я нашёл то, что искал !
      Немедленно берусь за паяльник !
      Признаться , интернет наводнён огромным количеством лоховских советов. И найти грамотную схему с не менее грамотным ( языком инженера электронщика ) описанием сборки и настройки супергетеродина не так то просто.
      Ещё раз огромное спасибо автору !
      И всё же есть один вопрос. Подскажите пожалуйста.
      Вот я к примеру живу в Казахстане. Но сколько бы я ни пытался поймать Российскую ( ну хоть какую нибудь )
      радиостанцию , ( имеется в виду АМ , на коротких волнах ) у меня всё равно ни чего не получается . Пробовались различные радиоприёмники , и с частотой гетеродина ( как в Европе ) 455 кГц ..и 465 кГц. И увеличивал усиление ПЧ дополнительным каскадом в самодельном супергетеродине доп. лампой 6к4п ( ссылка на источник «Юный Радиолюбитель» автор В.Г.Борисов издание седьмое переработанное Москва «Радио и связь 1986 год.») Разумеется с дополнительным контуром ПЧ . И всё равно так ни чего и не вышло .
      Может передатчики слабоваты ? И мне нет смысла поднимать чувствительность выше собственных шумов входного каскада смесителя ? И вроде Антена более 40 метров..И азимут вроде чуть ли не по кругу гонял …
      И заземление есть .. и всё как в старые добрые советские времена …
      Увы я не понимаю в чём дело …Китайцев полно .. Радио Ирана есть ..на русском .. Радио из Будапешта есть ..на русском .. Но моей любимой радиостанции Маяк увы нет.
      Если кто то может подскажите ..
      Ещё раз благодарю автора…За грамотную схему…

  3. UT4UUB Апрель 19, 2016 at 10:57 Постоянная ссылка

    Сергей Эдуардович, а какими октальными лампочками можно заменить указанные? Ну, или подскажите схемку регена на октальных лампах.

Добавить комментарий

Optimization WordPress Plugins & Solutions by W3 EDGE