|
Сергей Комаров, UA3ALW
Часть 1. Параметры, структурная и принципиальная схемы. Радиолюбитель. 2025, № 3 стр. 28-32
Часть 2. Конструкция, детали, регулировка. Радиолюбитель. 2025, № 4 стр. 30-32
Часть 3. Частотные вариации. Радиолюбитель. 2025, № 5 стр. 28, 29
Синтезатор частот предназначен для работы в качестве мощного задающего генератора в связных и вещательных радиопередатчиках малой и средней мощности диапазонов длинных, средних, промежуточных и нижней части коротких волн. Используется для непосредственного возбуждения выходного каскада передатчика на металло-керамических тетродах, работающего в ключевом режиме с импульсным суммированием мощности. Изначально разрабатывался для передатчиков Индивидуального радиовещания диапазона 200 метров, но может иметь более широкие применения в профессиональной аппаратуре радиосвязи, навигации и вещания.
Расширение синтезатора до четырёх фаз. Для этого применена дополнительная плата расширения ПР2-4. Она полностью повторяет схемотехнику двух уже имеющихся на основной плате выходов, дополняя дешифратор до полного, четырёхфазного, и реализуя работу синтезатора на 4 мощных выходных тетрода ГС-36Б или ГУ-74Б или на восемь тетродных нувисторов 6П37Н-В.
Конструкция. Синтезатор выполнен на двух двусторонних печатных платах с металлизированными отверстиями, размером 105х95 и 40х95 при толщине 1,5 мм. Расположение деталей приведено на рис. 5.
Рис. 5. Расположение деталей на платах синтезатора, включая дополнительные варианты.
Основная плата размером 105х95 содержит собственно синтезатор, с двумя мощными выходами, который может работать на двухфазный, и на двухтактный выходной каскад передатчика. Выходные ключи на ней показаны выполненными на транзисторах 2Т608Б. Они позволяют работать на мощные тетродные нувисторы 6П37Н-В или на лучевые тетроды 6П44С.
На плате размером 40х95 мм размещена схема расширения синтезатора до 4-х фазного выхода. Также на ней показан вариант исполнения выходных ключей на полевых транзисторах IRL510 с радиаторами. Этот вариант выхода следует использовать при работе на метало-керамические тетроды ГС-36Б и ГУ-74Б, а также на выходной каскад на лучевых тетродах 6П45С. У этой радиолампы лучевые пластины имеют отдельный вывод, и его надо соединять не с катодом, а заземлить.
На плате расширения предусмотрен свой пятивольтовый стабилизатор напряжения. Однако, при близком расположении платы расширения к основной (не дальше 100 мм), его можно не устанавливать, а запитать дополнительные микросхемы от стабилизатора основной платы. Соединение обеих плат производится семипроводным аккуратно свитым жгутом, который содержит 3 сигнальных провода для дополнительного дешифратора на ИС 530ЛА1, провод для стробирующего сигнала, два провода земли и один провод питания +5 вольт, который запаивается только в случае питания дополнительной платы от стабилизатора основной. При питании дополнительной платы от своего стабилизатора КР142ЕН5А вместо провода питания в жгут запаивается третий провод земли. Провода в жгутике располагаются «цветочком»: по центру – провод стробирующего сигнала, внешние шесть проводов расположены через один – земля и соответствующий сигнал.
Обращаю внимание, что многочисленные выводы земли со стороны мощных транзисторов сделаны вовсе не случайно. Они должны кратчайшим путём соединяться с заземлённой поверхностью шасси выходного каскада передатчика столькими проводниками, сколько отверстий для них сделано в плате. Также выводы мощных транзисторов должны идти плоскими медными шинами 0,3х5 мм к катодам выходных радиоламп кратчайшим путём (не длиннее 40 мм). Стойки под винты М3, через которые платы крепятся к шасси, должны быть латунные и высотой не более 4 мм.
В конструкции синтезатора применены выводные радиоэлементы. Резисторы: С2-23 (МЛТ) 0,125 и 0,25 и резисторные сборки НР1-4-9М, Конденсаторы К10-17б и К53-18. Встроенные стабилизаторы напряжения КР142ЕН5А и КР142ЕН8Б (при большом частотном перекрытии может быть заменён на КР142ЕН8В, имеющий выходное напряжение 15 вольт). Диоды 2Д106А, 2Д522Б, варикапы 2В104А, стабилитрон 2С168А. Транзисторы 2Т326Б, 2Т608Б, и единственный импортный транзистор IRL510. Дроссель ДМ-0,1. Каркасы катушек из реактопласта ДСВ с комплектными ферритовыми сердечниками изготавливает отечественное предприятие «Транспласт» [13].
При работе синтезатора на частотах выше 1800 кГц, предусмотрена возможность установки в ГУН катушек, намотанных на каркасе ВЧ-2, диаметром 5 мм, из реактопласта ДСВ с карбонильным сердечником. Они также выпускаются отечественным предприятием «Транспласт».
При невозможности приобрести радиаторы KG-288-12 для полевых транзисторов IRL510, их можно изготовить самим на фрезерном станке, который должен быть в мастерской любого нормального радиотехнического кружка (как, впрочем, и токарный ТВ-4 или аналогичный, и пара настольных сверлильных – для печатных плат и для металлоконструкций; и кружковцы должны быть обучены на них работать). Самодельные радиаторы ставятся на плату в те же отверстия и крепятся винтами М2,5х10. Под радиатор и под головки винтов следует проложить шайбы.
Использование выводной элементной базы и отказ от современных безвыводных СМД элементов обусловлен обеспечением возможности ручной сборки синтезатора. Иными словами, данный синтезатор технологически прост, дёшев в единичном производстве и доступен для непрофессионального изготовления радиолюбителями самостоятельно и в радиокружках, а также в студенческих конструкторских бюро при колледжах и ВУЗ-ах. То есть, данная конструкция может быть использована для обучения будущих радиомонтажников, радиотехников и радиоинженеров.
Формовка выводов микросхем в соответствии с ТУ производится по чертежам:
Разводка печатной платы была проведена в компьютерной программе с ручной трассировкой цепей, критичных к расположению и форме проводников. Файлы Gerber прилагаются [15].
Схема и конструкция синтезатора имеют большой потенциал для модернизации и позволяют сделать на его базе универсальный набор узлов, пригодный для проектирования синтезаторов частот различного назначения [9]. Например, добавление к ДПКД микросхемы 530ТМ2, в счётчик сотен, позволит увеличить переключаемый КД до 761 – 800, что, при соответствующем выборе частоты опорного генератора, даст возможность формировать сетку частот в 5 кГц в радиовещательном диапазоне 75 метров: 3805 – 4000 кГц. Замена в ДПКД двух ИС 533ИЕ6 на три 533ИЕ9 позволит расширить частотную сетку синтезатора и применить его для экспедиционных связных передатчиков диапазонов промежуточных и коротких волн.
Замена части ИС на серии 1533 и 1554 позволит сократить энергопотребление (что актуально для маломощных связных передатчиков) и увеличить верхнюю рабочую частоту.
Регулировка синтезатора. Заключается в установке частоты ГУН, чтобы в петле ФАПЧ произошёл захват слежения. Для этого нужен тестер (вольтметр с пределом 10 вольт) и диэлектрическая отвёртка для вращения сердечников катушек ГУН. На переключателях ДПКД устанавливается рабочая частота передатчика. Тестер подключается на выход микросхемы интегратора 140УД6, вывод 6. И вращением сердечника подключённой катушки устанавливается напряжение на выходе интегратора 6 вольт (или 7,5 вольт, если установлена микросхема стабилизатора КР142ЕН8В).
Если в процессе эксплуатации передатчика планируется изменение рабочей частоты, то такая регулировка производится на средней частоте каждого поддиапазона (при каждом положении переключателя П2 и при среднем положении переключателя П1). Затем следует прокрутить переключатель П1 в оба крайних положения и убедиться, что отход выходного напряжения интегратора от установленного среднего значения происходит симметрично. Если нет – подстроить слабым доворотом сердечника соответствующей катушки.
После этого положение сердечников внутри катушек следует зафиксировать каплей расплавленного церезина или парафина. Заклеивать сердечники или закручивать в резьбу резиновую нить, не рекомендуется.
Этот синтезатор в двухфазно-двухтактном (одноплатном) варианте был разработан в 2018 году, тогда же изготовлен, отрегулирован и доложен на научной конференции отрасли связи. Затем, статья по нему была опубликована в теоретическом научном журнале [9, 12]. Однако, экспериментальная проверка работы синтезатора в составе передатчика (в реальных условиях мощных электромагнитных наводок) была успешно проведена на радиостанции «Зелёный глаз» [16] лишь в ноябре 2024 года. И вот теперь, в доработанном виде по результатам испытаний, его можно рекомендовать в журнале «Радиолюбитель» для массового повторения.
Продолжение статьи
Обсудить на форуме
Чистого эфира и приятного прослушивания музыки на АМ радио!
|
