Moderný priamozmiešavajúci prijímač na 80 m
Mnohí začínajúci rádioamatéri sú postavený pred rovnakú otázku – ako získať aspoň jednoduchý prijímač na príjem rádioamatérskych signálov? Občas sa dá na inzerát zohnať starší RX (Pionier, Odra, R4 a pod.), za ťažké peniaze sa dá kúpiť aj nový RX renomovaných firiem (Yaesu, Icom, Daiwa a iné).
Kvalitný priamozmiešavajúci prijímač
Tí technicky zdatnejší sa môžu pokúsiť vlastnoručne skonštruovať prijímač. Najjednoduchší neznamená najhorší. Kvalitný priamozmiešavajúci RX sa vyznačuje najmä prirodzeným zafarbením prijímaného signálu a dobrou citlivosťou. Nevýhodou je, že prijímané signály sa pri prelaďovaní objavujú dvakrát v NF spektre.
Použitie MOSFET tranzistorov v prijímači
Navrhol som kvalitný priamozmiešavajúci prijímač na pásmo 80 m, ktoré je pre začiatočníka najvhodnejšie, pretože môže zachytiť lokálne aj DX stanice. Signál z antény prechádza cez dvojobvodový pásmový filter na zmiešavač s dvojbázovým MOSFET-om. Na G2 tohto tranzistora sa privádza signál z preladiteľného oscilátora s FET tranzistorom (VFO). Výsledný NF signál sa zosilní v jednostupňovom predzosilňovači tiež osadeným MOSFET-om a privádza sa do selektívneho NF zosilňovača na slúchadlá s operačným zosilňovačom.
Stavba prijímača
Vstupná pásmová priepusť
Začať je výhodné s dvojobvodovou vstupnou pásmovou priepusťou. Osadíme L1 – L4, C1, C2 a C3. Kondenzátory je výhodné zložiť z dvoch kusov – pevného kondenzátora a trimra. Ak máme VF generátor a VF milivoltmeter môžeme ho hneď nastaviť. Na výstup filtra pripojíme zaťažovací rezistor (50 ohm) a VF milivoltmeter. Na vstup VF generátor. Priepustné pásmo filtra potrebujeme nastaviť na rozsah 3,5 až 3,8 MHz – čiže v tomto rozsahu musí byť výchylka ručičky milivoltmetra maximálna. Ak je filter naladený vyššie, hodnotu kondenzátorov C1 a C3 je potrebné zmenšiť. Ak nižšie potom opačne. Kondenzátorom C2 sa nastavuje šírka prenášaného pásma. Pri takejto šírke pásma je možné badať v priepustnom pásme aj určité zvlnenie filtra. Od kvality prevedenia pásmovej priepuste bude závisieť odolnosť prijímača voči nežiadúcim signálom mimo pásma.
Ak nezoženieme toroidné jadrá N05, môžeme použiť aj iné vhodné pre túto frekvenciu (N1 a iné). Použiť je možné aj dvojotvorové jadrá zo symetrizačných členov (tie väčšie, Tesla). Počet závitov a kapacity kondenzátorov bude však potrebné stanoviť experimentálne a bez meracej techniky sa k uspokojivému výsledku dopracujeme len šťastím.
Oscilátor VFO
Potom osadíme súčiastky oscilátora. Po pripojení napájacieho napätia sa spotreba bude pohybovať okolo 10 mA. Ak máme VF milivoltmeter môžeme skontrolovať či oscilátor kmitá. To je možné aj druhým prijímačom, na ktorom môžeme skontrolovať oscilátor presne naladiť a nastaviť aj šírku pásma (3,49 – 3,81 MHz). Pomôcť si môžeme aj čítačom. Najdôležitejšou súčiastkou oscilátora je cievka. Tá musí byť navinutá na vhodnom teliesku (najlepšie keramickom) VF lankom. Závity je potrebné fixovať, napríklad voskom, alebo využiť kostričku s predrezanými drážkami a koniec vinutia vhodným spôsobom fixovať. Všetky kondenzátory musia byť kvalitné, buď z hmoty NP0, keramické alebo sľudové. Všetky tieto súčiastky majú vplyv na stabilitu oscilátora. Napájacie napätie oscilátore je výhodné stabilizovať, nie je to však nevyhnutné, ak je celý prijímač napájaný zo stabilizovaného zdroja.
Ladiaci kondenzátor CL má maximálnu kapacitu asi 15 pF, môže to byť aj kondenzátor z VKV rozhlasového prijímača. Ešte lepší by bol samozrejme nejaký vzduchový ladiaci kondenzátor kvalitnejšieho prevedenia, tie sú dostupné však obtiažne. Použiť varikap neodporúčam, pri prieniku silných signálov zo zmiešavača by dochádzalo ku strhávaniu frekvencie. Ak nemáme možnosť merať indukčnosť cievok, potom budeme zhotovovať cievku L5 „od oka“. Navinieme napríklad 40 závitov a zistíme čítačom, pomocným RX-om, absorbčným vlnomerom a pod., kde oscilátor rezonuje. Ak bude rezonovať len mierne nad pásmom, môžeme na presné dostavenie použiť jadro. Ak je rezonancia pod pásmom, potom je potrebné zmenšiť počet závitov.
NF časť prijímača
Teraz osadíme NF časť s tranzistorom T2 a operačným zosilňovačom IO. Súčiastkami v spätnej väzbe je nastavené zosilnenie a určená šírka prenášaného pásma (cca. 3 kHz). Výstupný výkon je maximálne 100 mW v rozsahu impedancie 200 ohm až 2 kohm, čo pre posluch na slúchadlá postačuje. Niekomu sa môže zdať luxus použiť na NF predzosilňovač MOSFET, ten sa však vyznačuje menším skreslením a väčším ziskom ako zapojenie s bipolárnym tranzistorom. O správnej funkcii tejto časti prijímača sa je možné presvedčiť priložením prsta na hradlá T2 – v slúchadlách by sa mal ozvať brum alebo silná rozhlasová stanica.
Ak máme oscilátor aj vstupné obvody predladené po osadení zmiešavača a pripojení antény je možné vo večerných hodinách ihneď zachytiť množstvo rádioamatérskych signálov. Ladiaci kondenzátor je výhodné doplniť o prevod do pomala, čím sa značne uľahčí presné naladenie na stanice a stupnicu delenú aspoň po 50 kHz aby sa dalo v pásme rýchlo zorientovať.
Alternatívny nastavovací postup
Pre tých, ktorí nemali možnosť nastavovať obvody prijímača platí nasledujúci postup. Po osadení všetkých súčiastok sa najprv skontroluje, či NF predzosilňovač a zosilňovač fungujú. Anténu pripojíme priamo na G1 tranzistora T1 pri prelaďovaní oscilátora hľadáme signály z pásma. Pri privretom ladiacom kondenzátore by sme mali mať CW stanice, pri otvorenom SSB stanice. Od najkrajnejšej CW aj SSB stanice by mal mat ladiaci kondenzátor malú rezervu. Takto aspoň zhruba naladíme oscilátor do pásma. Nežiadúce AM stanice je poznať tak, že pri miernom odladení sa začína v prijímanom signále objavovať konštantný tón. Omylom sa nám môže podariť naladiť aj iné rádioamatérske pásma (1,8 alebo 7 MHz – obe sa dajú spoznať napríklad podľa šírky pásma – sú užšie a podľa charakteru signálov – na 1,8 MHz dominuje CW a je nočné pásmo, na 7 MHz je prevádzka skôr DX-ovejšia ako večerné „rundy“ OM a OK staníc).
Teraz pripojíme anténu cez pásmový filter. Sila signálov sa výrazne zmenší. To zatiaľ nie je dôležité. Nájdeme silnejšiu SSB stanicu na hornom konci pásma a zmenou kondenzátorov hodnôt C1 a C2 sa snažíme dosiahnuť maximálnu hlasitosť tejto stanice. Kondenzátory sa navzájom ovplyvňujú, preto je takmer nutnosťou použiť na dolaďovanie kapacitné trimre. Po nastavení maxima naladíme CW stanicu na spodnom konci pásma a väzobným kondenzátorom C2 nastavíme najnutnejšiu šírku pásma (keď ďalším zväčšovaním kapacity C2 je prírastok hlasitosti danej stanice minimálny, alebo sa nemení).
Práca s poľom riadenými súčiastkami
S poľom riadenými súčiastkami je potrebné zachovávať určitú opatrnosť, aby sme ich nezničili. To znamená v prvom rade nepoužívať na ich prispájkovanie pištoľovú pájku, ktorá vytvára veľmi silné magnetické pole. Okrem toho sú citlivé na elektrostatické pole (skladovať by sa mali zabalené v alobale, ktorý vyskratuje všetky vývody tranzistora. Ešte spomeniem, že zahraničné ekvivalenty sa vyznačujú lepšou stabilitou (BF) ako výrobky firmy Tesla (KF). Prečo? To neviem.
Záver
Popisovaný prijímač iste prinesie jeho konštruktérom mnoho radosti a príjemných chvíľ strávených počúvaním na 80 m. Na iné pásma je možné prijímač upraviť preladením oscilátora a pásmovej priepuste. Oscilátor s FET-om je podľa mojich skúseností oveľa vhodnejší pre začiatočníkov (rozkmitá sa pri oveľa širšom rozsahu hodnôt obvodových súčiastok, čistejšie spektrum, menej zaťažuje rezonančný obvod, čím sa zvyšuje stabilita a väčšie výstupné napätie). Multiplikatívny zmiešavač sa síce nevyznačuje odolnosťou, je však dostupnejší ako diódový zmiešavač a jednoduchší ako rôzne vyvážené zmiešavače. NF časť je riešená invenčne, s použitím MOSFET-u a operačného zosilňovača, ktorý vďaka spätnej väzbe funguje aj ako jednoduchý NF filter. Veľa zdaru pri stavbe a mnoho cenných DX-ov!
Zoznam súčiastok
| R1, R4, R8, R11, R12, R14 | 100k |
| R2 | 270 |
| R3, R5, R7 | 100 |
| R6 | 15k |
| R9, R10 | 470 |
| R13 | 1k |
| Rd | 2,7k *nastaviť na najlepší S/N |
| P1 | 10k potenciometer |
| C1 | 130pF *viď text |
| C2 | 22pF *viď text |
| C3 | 130pF *viď text |
| C4 | 10nF |
| C5, C9 | 47uF/16V |
| C6, C8, C20 | 10uF/16V |
| C7, C11, C16 | 100nF |
| C10, C17, C18 | 1uF/16V |
| C12 | 22pF *viď text |
| C13 | 100pF *viď text |
| C14, C15 | 220pF *viď text |
| C19 | 470pF |
| CL | 15pF ladiaci kondenzátor |
| T1, T2 | BF9xx, KF907, KF910 a pod. |
| T3 | BF245, KP303 a pod. |
| IO | 741 |
| L1 | 5z VF lankom na L2 |
| L2 | 32z VF lankom na toroide N05 priemeru 10 mm * viď text |
| L3 | 32z VF lankom na toroide N05 priemeru 10 mm *viď text |
| L4 | 5z VF lankom na L3 |
| L5 | asi 20uH *viď text |
Literatúra
[1] Jan Hájek OK1-9251: Jednoduché prijímače pro rádiový orientační beh, AR-A 10/1989
[2] OK1DLP: Zapojení s dvoubázovými tranzistory rízenými polem, RZ 2-3/1986
[3] Ing.Vít Kotrba, OK2BWH: Transvertor k tranceiveru M160, AR-A 9/1987
[4] Jan Bocek, Jaroslav Winkler: Stavební návody pro rádiotechniku 2 – Prijímače s prímým smešováním
