|
Сергей Комаров, UA3ALW
Радиостанция «Зеленый глаз»1
Часть 2. Конструкция, сборочные узлы, доработка синтезатора и детали
Конструкция. Передатчиксконструирован так, чтобы его можно было самостоятельно изготовить в домашних условиях или в условиях радиокружка. Передатчик выполнен на Н-образном шасси размером 330 х 150 х 100 мм, составленном из стандартных алюминиевых уголков 40 х 60 х 2 мм и 30 х 60 х 2 мм (узкая стенка спилена до 10 мм) с дополнительным продольным ребром жесткости из уголка 30 х 30 х 2 мм. (Рис. 3). Скрепляются продольные уголки – четырьмя поперечными, размером 30 х 12 х 2 и длиной по 145 мм, расположенными в подвале шасси и выполняющими роль экранирующих перегородок. Материал уголков – алюминиевый сплав АД31. Эти уголки свободно продаются на строительных рынках, не дорого стоят, и очень удобны для изготовления шасси разных форм под ламповые конструкции.
В зависимости от имеющихся у Индивидуального вещателя радиодеталей, компоновка передатчика может немного меняться (может увеличиться длина шасси, чтобы поместился переменный конденсатор или трансформатор большего размера), поэтому в статье даются чертежи только на принципиальные фрагменты шасси и приводится рекомендуемая компоновка (Рис. 4 и 9) и общая конструкция (Рис. 3). Компоновка прорисована в масштабе с разрешением до 0,5 мм (графические файлы8 формата .gif в которых два пикселя на чертеже соответствуют 1 мм в «железе»), поэтому, отталкиваясь от нее можно самостоятельно сделать нужные чертежи под свою конструкцию используя простой редактор Paint, входящий в стандартные программы Windows.
В верхней части шасси размещаются основные узлы передатчика: радиолампы, переменный конденсатор, катушки колебательного контура и цепи согласования, печатные платы с наборами конденсаторов емкостного делителя и согласующей «гирлянды», переключатели, датчик тока антенны, силовой трансформатор и дроссель фильтра, радиатор транзистора регулятора анодного напряжения. Радиатор для транзистора устанавливается над группой вентиляционных отверстий справа от силового трансформатора.
Под переключателем П4 («Настройка антенны») и датчиком тока антенны, первым этажом, расположены переключатель П3 характера антенны «Длинная – Короткая» и клемма для подключения заземления. Резистор МЛТ-2-47кΩ, снимающий с антенны статические заряды, припаян непосредственно между лепестками клемм «Земля» и «Антенна» (Рис. 5а).
В качестве радиатора для транзистора электронного регулятора напряжения может быть использована часть радиатора от старого компьютера подходящего размера (например, 75 х 45 х 30 мм) с площадью поверхности не менее 450 см2 (Рис. 5б). Крепежный уголок радиатора 30 х 15 х 2 длиной 75 мм (7), показан справа от силового трансформатора, а его чертеж на Рис. 10. Электрически радиатор соединен с шасси передатчика, и поскольку у транзистора CS2N60F корпус полностью изолированный, он устанавливается на радиатор через термопасту без изолирующих прокладок.
Для лучшего охлаждения радиатора при работе передатчика в районах с жарким климатом или при радиаторе меньшей площади, в подвале шасси, в отсеке модулятора, непосредственно под радиатором можно установить вентилятор размером 50 х 50 х 10 мм на напряжение 12 вольт с потребляемым током 60 – 100 мА (Рис. 8, справа). При этом в горизонтальной панели шасси вместо группы вентиляционных отверстий необходимо сделать одно большое диаметром 44 мм по внутреннему диаметру кольца, в котором вращается крыльчатка вентилятора.
Регулировочную ручку для переменного конденсатора КПВ-2, можно взять от старого, еще лампового, измерительного прибора (Рис. 5в), которые последнее время в больших количествах выбрасываются с разных предприятий. Поскольку у переменного конденсатора ось короткая, то отверстие в передней панели делаем под юбочку ручки (в моем случае она имеет диаметр 25 мм, а отверстие, соответственно, 26 мм), чтобы ручка, пойдя сквозь переднюю панель, оделась вплотную к корпусу конденсатора (Рис. 4, слева-внизу).
Чертежи передней и задней панели передатчика показаны на рисунках 6 и 7.
Подвал шасси разбит перегородками на 3 отсека: модулятор, выпрямитель, синтезатор.
В отсеке синтезатора размещаются также панельки выходных радиоламп, и лампы индикатора, детали схемы индикатора, переключатель индикации, катодные и экранные цепи выходного каскада. Ламповые панельки в отсеке синтезатора установлены на стойках из дюралевых трубок, внешним диаметром 6 мм, внутренним – 4 мм и длиной 14 мм (на чертеже обозначены «Стойка 6/4 х 14»). Утоплениие панелек в подвал шасси сделано для уменьшения вертикального размера радиоламп, выступающих над шасси на высоту менее 60 мм.
Глубина подвала составляет 38 мм (внутренний размер узкой грани алюминиевого уголка 40 х 60 мм). В подвале шасси расположены четыре поперечных уголка, скрепляющие конструкцию шасси (Рис. 5). В качестве заготовок для них используется стандартный уголок 30 х 15 х 2. Узкая стенка поперечных уголков обрезана по ширине до размера 12 мм. Уголки, выполняющие функцию внутренних перегородок, имеют торцевые вырезы в широкой стенке для прокладки проводов между отсеками.
В качестве основного крепежа шасси и большинства деталей и узлов используются метизы М3. Трансформатор Тр1 и дроссель Др1 крепятся винтами М4. Микросхемы стабилизаторов крепятся к радиатору винтами и гайками М2,5. Синтезатор в подвале шасси крепится к задней панели с помощью уголка 30 х 30 х 2, длиной 122 мм, на который устанавливаются через термопасту своими теплоотводящими поверхностями микросхемы стабилизаторов напряжения 142ЕН5А и 142ЕН8Б.
Со стороны переключателей плата синтезатора крепится к дну подвала шасси винтами М3 х 20 через трубчатые стойки длиной 10 мм из алюминиевой или пластмассовой трубки, внешним диаметром 6 – 8 мм с внутренним отверстием 3,0 - 3,5 мм, под винты М3.
Катушка П-контура L1 содержит 30 витков провода ПЭТВ-1,0, намотанных виток к витку в средней части ребристого каркаса КР35х44. Намотка ведется с сильным натяжением провода. Выводы заделываются в отверстия, имеющиеся в ребрах каркаса.
Удлинительная катушка L2 мотается на таком же каркасе и содержит 42 - 43 витка (от щечки до щечки при полном заполнении каркаса) того же провода при плотной намотке виток к витку. Такой удлинительной катушки (индуктивность 40 мкГ) вполне достаточно, чтобы на нижней частоте диапазона 1449 кГц согласовать укороченный наклонный луч, длиной 30 метров. Каркасы КР35х449 можно купить или сделать самостоятельно по прилагаемому чертежу (Рис. 11).
Устанавливаются катушки на центральную продольную перегородку шасси с использованием нефольгированных стеклотекстолитовых подставок 8 и 9 (Рис. 13). При установке катушки L2 используется две подставки 9, сложенные вместе для увеличения толщины. Метизы для крепления катушек желательно использовать латунные.
Сборочные узлы. Конденсаторы фильтра выпрямителя анодных и экранных напряжений установлены на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и размером 25 х 93,75 мм (Рис. 14). На ней же, со стороны печатных проводников, устанавливается мост КЦ405А и выравнивающие резисторы МЛТ-0,5-300кΩ ± 5%.
Выпрямитель низких напряжений собран на печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и размером 25 х 82,5 мм (Рис. 15). Мост КЦ405А устанавливается на плату со стороны печати (показано красным цветом). На рисунке также показана в масштабе формовка выводов резисторов и моста КЦ405А.
Платы фильтров крепятся к стенкам отсека с помощью стоек из дюралевой трубки, внешним диаметром 6 мм и внутренним 4 мм. Длина стоек анодного фильтра 38 мм, низковольтного – 33.
Измерительный трансформатор высокочастотного тока антенны Тр2 выполняется на базе стандартной клеммы с винтом М6. Винт у клеммы должен быть латунным, как и шайба с гайкой. Использование в ВЧ полях стальных метизов нежелательно, поскольку приводит к потерям на перемагничивание и стальные детали разогреваются. К деталям клеммы дополнительно изготавливаются две шайбы из фторопласта (Рис. 15), между которыми зажимается ферритовое кольцо 600НН размером К20х12х6 со вторичной обмоткой. Вторичная обмотка трансформатора тока содержит 100 витков провода ПЭЛШО 0,25, намотанных в один слой виток к витку. Диаметр провода не критичен. В качестве первичной обмотки трансформатора тока выступает непосредственно латунный винт клеммы, проходящий через отверстие ферритового кольца.
Печатная плата ВЧ детектора (Рис. 16), размещенная непосредственно в конструктиве трансформатора тока, имеет размер 25 х 35 мм и выполнена из односторонне фольгированного стеклотекстолита, толщиной 1,5 мм.
Емкостной делитель выходного ВЧ напряжения собран из 14 конденсаторов КСО-5 на односторонней печатной плате толщиной 1,5 мм и размером 57,5 х 80 мм (Рис. 17).
«Отводы» 1 - 6 емкостного делителя подключаются к переключателю связи с антенной «Связь» типа П2Г3 с контактными группами 6П2Н. При этом одноименные контакты его обоих направлений запараллелены, для увеличения допустимого коммутируемого тока, поскольку его переключение происходит при включенном передатчике.
Гирлянда из 11-и соединенных последовательно конденсаторов КСО-5-500В-3300пФ±5% собрана на односторонней печатной плате толщиной 1,5 мм и размером 57,5 х 47,5 мм (Рис. 18).
«Отводы» 1 – 12 от гирлянды подключаются к одноименным выводам переключателя «Антенна» П4 типа П2Г3 с контактными группами 12П1Н.
Высокочастотный дроссель Др2 (Рис. 19) наматывается на резисторе ВС-2 сопротивлением 1 мегом и более проводом ПЭЛШО 0,25 и содержит 500 витков, разбитых на пять секций по 100 витков. Ширина намотки каждой секции – 5 мм, промежутки между секциями – 2,5 мм. Секции наматываются способом «Универсаль». Конструкция дросселя показана на рисунке 11.
Резисторы МЛТ-2, которые в процессе работы довольно сильно нагреваются, установлены на монтажных колодках для обеспечения свободной конвекции воздуха вокруг них (Рис. 20).
Монтажные колодки желательно использовать следующих видов: однолепестковую с тремя выводами, однолепестковую с двумя выводами (такая же, как с тремя, но нет верхнего вывода) и двухлепестковую с четырьмя выводами (Рис. 21).
Доработка синтезатора. Ее делать не обязательно. Но «по пожеланиям трудящихся» диоды 2Д212Б были заменены на КД106А, и микросхемы стабилизаторов применены КР142ЕН5А и КР142ЕН8Б. Фрагмент печатной платы с размещением этих элементов показан на рисунке 22.
Детали. В радиопередатчике использованы в большинстве своем отечественные радиодетали. Резисторы МЛТ (С2-23), СПО-0,5 (СП3-9), конденсаторы КСО, КТ-3, К40П-2, КБГ-И, К10-17-1б.
При отсутствии у Индивидуального радиовещателя конденсаторов КСО-7 и КСО-8, имеющих реактивную мощность 40 и 50 ВАр при рабочем напряжение более 1000 вольт, и именно поэтому используемых в радиопередатчике, их можно заменить на конденсаторы КСО-5 на 500 вольт (20 ВАр), применив параллельное или последовательное соединение для достижения нужной емкости, рабочего напряжения и реактивной мощности, и установив их на монтажные колодки, поскольку они не имеют собственного механического крепления. Малогабаритные керамические трубчатые конденсаторы КТ-3, имеющие большую реактивную мощность, можно заменить на более новые, но, увы, громоздкие К15У-2 с рабочим напряжением не более 2 кВ и мощностью не более 2 кВАр.
Электролитические конденсаторы. Их сейчас модно называть оксидными. Вот тут я всецело буду на стороне импортных деталей. Фирма Jamicon выпускает прекрасные конденсаторы и, увы, в своем Отечестве ничего подобного сейчас не производится, или же нужно быть всегда готовым к высыханию электролита и увеличению последовательного сопротивления конденсаторов.
Переменные конденсаторы КПВ-2 имеющие две секции по 12/495 пФ, можно заменить на любые другие, но, непременно, «воздушные» от старых ламповых радиоприемников.
Дроссель фильтра выпрямителя Д40-5-0,18 можно заменить на Д31-5-0,14 или же рассчитать и намотать самостоятельно, используя методику, описанную в статье «Как изготовить дроссель фильтра выпрямителя»10, «РАДИО» 2011 № 5, стр. 32 и 41.
Силовой трансформатор передатчика ТАН30-127-220-50 можно заменить на упрощенный ТАН30-220-50, или намотать самому на сердечнике ШЛ20х40 с теми же напряжениями, используя методику расчета, изложенную в моей статье «Правильный расчет силового трансформатора»: http://www.radiostation.ru/home/expexch1.html При простом изменении коммутации обмоток возможно также использование трансформатора ТАН31. Возможно использование и более мощных трансформаторов ТАН44 или ТАН45, но они более громоздки и потребуют увеличения размеров шасси.
Старинный, но очень хороший германиевый диод Д2Е можно заменить на более новый Д311, помня, что у него допустимое обратное напряжение всего лишь 30 вольт, и если трансформатор тока будет применяться в более мощных передатчиках, придется уменьшить число витков вторичной обмотки трансформатора Тр2, чтобы не вышел из строя диод. С диодом Д2Е можно быть более спокойным, - у него допустимое обратное напряжение – 100 вольт, и это при граничной частоте 150 МГц! Десятивольтовый ограничительный двуханодный стабилитрон КС210Б можно заменить на аналогичный с напряжением стабилизации на 12 или 15 вольт. Мощный полевой транзистор CS2N60F может быть заменен на N-канальный любого производителя с допустимым постоянно действующим напряжением сток-исток не менее 600 вольт, током стока не менее 1 А, рассеиваемой мощностью не менее 20 Вт и максимальной рабочей температурой не менее 100°С. В случае использования транзистора в неизолированном корпусе, между ним и радиатором следует проложить пластинку слюды толщиной 0,1 мм или специальную теплопроводящую изоляционную прокладку с допустимым рабочим напряжением не менее 1000 вольт. Термопасту я использую импортную BB-1000, но подойдет и любая другая, например отечественная КПТ-8.
Мостовые выпрямители КЦ405А можно заменить на импортные, с аналогичными токами и напряжениями (например, BR1006), но лучше брать импортные диоды с тройным запасом по току и полуторным по напряжению. Все-таки, наши сети электропитания не всегда хорошо воспринимаются иностранными радиодеталями.
Радиолампы 6П43П можно заменить на 6П18П; 6Ж3П – на старинную 6АЖ5 (впрочем, 6Ж3П – это первая советская пальчиковая радиолампа и ее было выпущено очень много). Вместо 6Е1П и ее полного аналога ЕМ80 возможно использование лампы ЕМ84 или 6Е3П, но в этом случае придется изменить форму окошка в передней панели на прямоугольную и развернуть ламповую панельку, поскольку экран у этих ламп расположен напротив 7-ого штырька цоколя, а у 6Е1П – напротив первого.
Переключатели установки частоты в синтезаторе, «Связь» и «Антенна» типа П2Г3. Очень хорошие. Импортные использовать не рекомендую. Заведомо хуже. Контакты будут гореть. Тумблеры – ТП1-2, Т3, ТВ2-1, Т2 или им подобные более новых выпусков.
Предохранитель я люблю использовать ВП1-2, с выводами под пайку, и располагать его непосредственно на лепестках 2 и 4 силового трансформатора. Если корректно работаешь со схемой, то он никогда не перегорает!
Входные гнезда сигнала модуляции типа «тюльпан» (RCA), используемые в бытовой аппаратуре, можно заменить на профессиональные XLR или на «музыкальные» 6 мм «джеки» - это дело вкуса самого индивидуального вещателя.
Монтаж ВЧ цепей передатчика ведется голым медным луженым, а лучше – посеребренным проводом, диаметром 1,0 мм. При необходимости, на него надевают фторопластовую трубку или кембрик. Монтаж переключаемых ВЧ цепей синтезатора (по схеме точки а, б, в, г) ведется голым медным или посеребренным проводом, диаметром 0,8 мм во фторопластовой трубке, диаметром 1 мм проводниками кратчайшей длины, почти в натяг. Монтаж логических цепей синтезатора и частотозадающих переключателей ведется проводом МГТФ 0,07. Для монтажа цепей питания и накала ламп используются провод МГШВ 0,35. Провода цепей переменного тока (сеть и накал) необходимо плотно перевить между собой. Монтаж высоковольтных цепей анодного питания передатчика ведется проводом МГШВ 0,2, одетым в хлопчато-бумажный лакированный кембрик или фторопластовую трубку. Экранированный провод, соединяющий входную цепь индикатора с датчиком тока антенны, – МГТФЭ-0,1, одетый в ПХВ трубку.
При прорисовке принципиальной схемы и чертежей конструкции автор использовал простой графический редактор Paint из стандартного комплекта Windows. Простые графические файлы следует создавать и сохранять в формате .gif – и получается компактно, и при многократном редактировании и пересохранении не добавляется графический мусор, чем страдают другие графические форматы (.jpg – для этой цели вообще непригоден).
Далее, Часть 3
Назад, Часть 1
|
