US5MSQ

Проблема
«Казахстан» был залит какой-то дрянью, которая пожрала даже алюминий одного из экранов фильтров ПЧ. Блок ПЧ снимался, разбирался, оттирался, отмывался, пропаивался. Среди прочего были заменены конденсаторы в первом фильтре ПЧ. В результате блок ПЧ считаем исправным, но расстроенным.

Предпосылки
Щуп-приставка к NWT для тестирования контуров
Высокоомный щуп к NWT
Какой аттенюатор выбрать? — вопрос на форуме восемь лет без ответа.
«Холодная» настройка тракта ВЧ/ПЧ лампового супергетеродина при помощи NWT

Оборудование

1. Векторный сетевой анализатор NanoVNA.
2. Самодельный индуктивный плавный аттенюатор.
3. Высокоомный щуп US5MSQ с сопротивлением 390 кОм (общая ёмкость по входу не оценивалась).
4. Генератор UTG962E.
5. Универсальный прибор ТЛ-4М в роли измерителя выхода (вольтметра переменного напряжения частотой до 5 МГц внутренним сопротивлением 1 МОм).

Выход NanoVNA нагружен на 50 Ом. NanoVNA позволяет ступенчато менять уровень и (на такой нагрузке) получать около 80, 160, 240 и 320 мВэфф. Поскольку данные уровни слишком высоки для подачи в сетки ламп, применяется самодельный плавный аттенюатор, дающий ослабление не менее 40 дБ с каждой стороны трансформатора, т. е. более 80 дБ в сумме.

Обращаю внимание, что среди оборудования нет полноценных ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ приборов (за исключением ТЛ-4М, который тоже используется только как показометр).

Рис. 1. Форма и уровни сигнала на выходе NanoVNA Рис. 2. Аттенюатор Рис. 3. «АЧХ-метр» в сборе Подготовительные работы

1. Плата ПЧ и платки фильтров ПЧ демонтированы. Сердечники катушек успешно отмочены (отдельная песня), почищены и установлены обратно на смазке ЦИАТИМ.
2. Каждый контур каждого трансформатора (включая 4-контурный ФПЧ-1) настроен на частоту ПЧ 465 кГц при закороченном контуре-напарнике.
3. Далее на частоту ПЧ настроен уже каждый трансформатор (т. е. по паре контуров в ФПЧ-3 и ФПЧ-2 и четыре контура в ФПЧ-1) по принципу максимальной глубины и симметрии и минимальной ширины характеристики.
4. Платки фильтров возвращены на "освежённую" плату блока ПЧ.
5. Плата ПЧ возвращена в приёмник, установлены лампы.
6. Приёмник включен, что-то ловит. Приём на слух отвращения не вызывает, станции не задваиваются (нет сверхкритичных кривых) и не наслаиваются (избирательность хоть какая-то есть).

...Продолжение следует...

...Продолжение...

Горячая настройка
Рис. 4. Точки подачи и снятия свип-сигнала АРУ отключена изъятием лампы Л3-3 (усилитель и детектор АРУ совместно). Постоянное смещение на сетки по-прежнему поступает от блока питания через R3-5 и R3-11.
АЧХ тракта ПЧ снималась и корректировалась покаскадно. Для каждого каскада предварительно удостоверялись в отсутствии перегрузки лампы и высокоомного щупа:

1. при перегрузке лампы большими уровнями свип-сигнала наблюдался отчётливый "потолок" характеристики, выше которого она не поднималась, а уплощалась и "растекалась" по нему в ширину;
2. при перегрузке щупа (которая наступала при ещё больших уровнях) вся "растёкшаяся" характеристика целиком начинала опускаться (следствие того, что амплитудная характеристика конкретного используемого высокоомного щупа после линейного участка имеет нисходящий).

Сигнал генератора NanoVNA через конденсатор 1000 пФ подавался на сетки ламп Л3-2, Л3-1 и Л2-2 (второй усилитель ПЧ, первый усилитель ПЧ и преобразователь соответственно) и снимался высокоомным щупом соответственно с нагрузки детектора, сетки Л3-2 и сетки Л3-1 (см. схему). АЧХ каскадов корректировались по принципу "максимизировать уровень, сохранить симметрию, сузить полосу" (для примера см. характеристики ФПЧ-2 ниже). Сквозная АЧХ тракта ПЧ также просматривалась, но уже не корректировалась, поскольку картинка получалась невнятная (аттенюатор зажат максимально, экранирования нет, и после трёх каскадов усиления детектор NanoVNA выделяет нечто ужасное).

Рис. 5. Второй трансформатор ПЧ, АЧХ в положениях широкой, узкой полосы и где-то между: слева — демонтированная платка ФПЧ-2, справа — "по-горячему" Объективная оценка достигнутой избирательности тракта ПЧ

1. Штатным регулятором выставлена узкая полоса тракта ПЧ.
2. С генератора UTG962E модулированный сигнал (частота 465 кГц, уровень 10 мВэфф, модуляция 30% 400 Гц) через аттенюатор подавали на вход преобразователя (конкретно — контакт 12 гребёнки при отключенном барабане).
3. На нагруженной вторичной обмотке выходного трансформатора (на головных телефонах) регулятором громкости выставляли некоторое произвольное (но легко воспринимаемое со шкалы) переменное напряжение.
4. Сильно расстраивали генератор вниз (не важно насколько, лишь бы выйти за пределы полосы).
5. Уровень сигнала увеличивали на определённое число дБ (2, 3, 6, 10, 20, 30, 40, 50, 60) и отыскивали частоту ниже 465 кГц, при которой напряжение на выходе достигало прежнего значения.
6. Аналогично отыскивали соответствующую симметричную частоту выше 465 кГц.
7. По полученным уровням и частотам строили кривую избирательности. Коэффициент прямоугольности 0,1/0,7 получился 3,0. Характеристика скошена. Вершина находится точно на частоте, а "юбка" смещена: на уровне −20 дБ смещение медианы достигает 0,5 кГц; на уровне −40 дБ — 1 кГц.
   Вывод: Кп оставляет желать лучшего (для тракта с четырёхконтурным ФСС и двумя двухконтурными фильтрами). Следует произвести-таки чистовую сквозную дорегулировку тракта (от сетки преобразователя до нагрузки детектора).

Рис. 6. Кривая избирательности тракта ПЧ Субъективная оценка достигнутой избирательности приёмника
Настройка на станции стала острее, звук стал «чище». Станции стали слышны громче настолько, что для многих родной регулятор уже не позволял снизить громкость до комфортного уровня (в моём экземпляре «Казахстана» почему-то установлен потенциометр с линейной характеристикой, а не с обещанной в документации и положенной для регуляторов громкости показательной). Однажды даже что-то долго слушал, не замечая, что забыл подключить антенну. Это при том, что входные фильтры я не только не подстраивал, но даже и не смотрел.
Вывод: «Казахстан» — замечательный приёмник!

Общий вывод
Метод работоспособен. С помощь недорогого любительского оборудования МОЖНО успешно производить "горячую настройку" ламповых приёмников. В конкретном моём случае требуется улучшить конструктив аттенюатора (уменьшить паразитную ёмкость и экранировать), что позволит производить положенную "по науке" финальную СКВОЗНУЮ доводку тракта.

Здравствуйте.
Большую, я бы сказал гигантскую, работу проделали по восстановлению приемника Казахстан и в общем всё правильно сделали. Настройку тракта ПЧ практически идеальная. Небольшая, совершенно несущественная, асимметрия сквозной АЧХ вероятнее всего вызвана неравномерным старением сердечников контуров, что неудивительно, ведь приемнику больше полувека от роду.

InkSpot писал(а):...В конкретном моём случае требуется улучшить конструктив аттенюатора (уменьшить паразитную ёмкость и экранировать), что позволит производить положенную "по науке" финальную СКВОЗНУЮ доводку тракта...

Прежде чем сочинять металлический корпус для аттенюатора, решил по-максимуму выдавить результат из покаскадного подхода, поскольку достигнутый Кп 3,0 мне не понравился. Подправив детекторный и второй трансформаторы ПЧ, решил посмотреть их вместе, а затем и весь тракт ПЧ насквозь. Обнаружил, что от мешающих шумов можно избавиться, удачно расположив приборы, провода, а главное — приземлить выход и вход "АЧХ-метра" не абы-куда, а в удачные точки. Вот такое получилось (см. картинки ниже).

Если смотреть АЧХ до УНЧ, то Кп0,1/0,7 в узкой полосе получился 2,4, а в широкой 2,0. Очень порадовало то, что при расширении полосы симметрия сохраняется несмотря на то, что сила связи в трансформаторах ПЧ меняется изменением РАССТОЯНИЯ между катушками, а не их ПОВОРОТОМ относительно друг друга, как в более "модных" аппаратах типа "Риги". В сохранении симметрии, я полагаю, заслуга первого ФПЧ, построенного в виде "тетрарезонатора", сочетающего в себе как индуктивную, так и емкостную связь между входом и выходом.

Построив кривую избирательности (в узкой полосе) традиционным способом (по уровням на выходе УНЧ), получил Кп0,1/0,7 равный 2,3. Скошенность осталась прежней, что подтверждает мнение С.Э. о том, что это следствие изменившихся свойств материалов, а не особенностей настройки). Кривая симметрична относительно ПЧ 465,9 кГц, что укладывается в спецификацию аппарата (допуск 463—467 кГц).

Теперь возникает желание достичь обещанной в инструкции избирательности не менее 56 дБ на рассройке 10 кГц (у меня получились 40 дБ). Для этого нужно при "сквозном" визуальном контроле скорректировать первый ФПЧ (тетрарезонатор), до которого я в этот раз не добрался...

...Ну, в общем-то всё "на коленке", никаких хитростей нет...

Здравствуйте.
Корректное измерение затухания порядка 60 дБ даже на ПЧ 465 кГц дело нетривиальное, поскольку все цепи высокоомные, и требует максимальной развязки входа/выхода измеряемого тракта. Близкое расположение, а то и пересечение как на Вашем фото, измерительных кабелей может сильно занижать измеряемую селективность из-за прямого, в обход тракта ПЧ, "пролаза" испытательного сигнала. Возможно поэтому у вас получились "скромные" 40 дБ, вместо 56

US5MSQ писал(а):...Близкое расположение, а то и пересечение как на Вашем фото, измерительных кабелей может сильно занижать измеряемую селективность из-за прямого, в обход тракта ПЧ, "пролаза" испытательного сигнала...

Да, переплетение соплей на столе, — это не есть гут... Только вот, "классический" замер — от генератора — пусть и через погано исполненный аттенюатор — на сетку смесителя, а далее — через полприёмника на родной дектектор: маршрут другой, а 40 дБ — те же Ну да ладно. От добра добра не ищут. Примем, что из имеющегося оборудования в тракт ПЧ выдавили всё, что можно. Попробую поиграться с гетеродином и входом. Чувствительность оценить не получится, но хоть её равномерность по шкале попытаюсь восстановить. А то и без приборов, ухом перекос слышен, да и приём в шкалу не попадает. Перекрытие ни по одному диапазону (кроме УКВ, который не смотрел) практически не изменилось, — думаю, получится подогнать. Жаль не знаю, в какие точки шкалы подгоняться по рассчётк положено. Литературы-то по аппарату практически нет На шкале есть какие-то помеченные зоны, — попытаюсь туда.

InkSpot писал(а):...Попробую поиграться с гетеродином и входом. Чувствительность оценить не получится, но хоть её равномерность по шкале попытаюсь восстановить... Жаль не знаю, в какие точки шкалы подгоняться по рассчёту положено. Литературы-то по аппарату практически нет На шкале есть какие-то помеченные зоны, — попытаюсь туда.

Помеченные зоны — это вещательные участки. Если делать точное сопряжение туда, то остальная шкала безбожно разъезжается. Потому сделал как в учебнике — в 1/6 от краёв шкалы. Результатом субъективно доволен. Для настройки использовал генератор, эквивалент антенны и измеритель выхода...

...А потом из хулиганских побуждений проделал следующее. На вход приёмника через эквивалент антенны подал выход NanoVNA, а вход NanoVNA (с высокоомным щупом US5MSQ) подключил к сетке первого УПЧ (входной хитрый двухконтурный фильтр и нагрузочный контур УВЧ были настроены ранее). NanoVNA выдал следующую картинку (пять пиков соответствуют пяти положениям КПЁ). Уровни смотреть не следует, потому что и прибор не калибровался, и сам смысл тех шелчков, что он там слышит, не совсем понятен. А вот расположение пиков по диапазону очевидно соответствует настройке гетеродина. Как думаете, можно такой "ненаучный" подход использовать для БЫСТРОЙ и ВИЗУАЛЬНОЙ настройки гетеродина? Разумеется, сначала нужно будет настроить входные цепи и УВЧ, что тоже нетрадиционно.

InkSpot писал(а):... Как думаете, можно такой "ненаучный" подход использовать для БЫСТРОЙ и ВИЗУАЛЬНОЙ настройки гетеродина? Разумеется, сначала нужно будет настроить входные цепи и УВЧ, что тоже нетрадиционно.

Здравствуйте.
А разве традиционная настройка частот ГПД при помощи частотомера менее быстра и визуальна?
Если же имеется в виду настройка сопряжения контуров, то здесь нужно тщательно проверить и убедиться, что отрицательные пики соответствуют именно отклику сигнала ПЧ, а не сигналу ГПД, который должен быть смещён по частоте от частоты входного сигнала на значение ПЧ. А вот это у меня вызывает сомнения, поскольку у Нановны на входе стоит синхронный детектор, т.е. детектирующий сигнал в непосредственной близости по частоте от частоты испытательного сигнала.

US5MSQ писал(а):Если же имеется в виду настройка сопряжения контуров, то здесь нужно тщательно проверить и убедиться, что отрицательные пики соответствуют именно отклику сигнала ПЧ, и а не сигналу ГПД, который должен быть смещён по частоте от частоты входного сигнала на значение ПЧ. А вот это у меня вызывает сомнения...

Сопряжение было проведено "классически" ЗАРАНЕЕ, ещё до подключения NanoVNA. Пять пиков на картинке соответствуют положениям КПЁ на отметках шкалы 10, 11, 12, 13 и 14 МГц. Отклонения частот пиков соответственно +43, -78, -148, -85 и -3 кГц. Полагаю, эти провалы всё-таки обусловлены не генератором. Жаль не снял показания в точках точного сопряжения.