Мысль собрать FM  радиоприемник с низкой ПЧ пришла спонтанно и совершенно неожиданно, тем более, учитывая тот факт, сама по себе тема самодельных радиоприемников УКВ (FM) диапазона мне не очень интересна.

А толчком послужил видеоролик на Ютубе, где была показана работа подобного приемника.  Там же была и схема, и я тут же вспомнил, что недавно видел эту же схему в старых журналах Радио.

Сразу хочу сказать:  Абсолютно согласен с теми, кто скажет- а зачем это собирать? Ведь современная одна микросхема заменит все эти каскады с несравненно лучшим качеством звучания. Смысл и цель сборки этого простого FM  приемника в том, что-бы проверить саму идею радиоприемников с низкой ПЧ.

О схеме.

Быстренько нашел искомое- схема этого FM  радиоприемника с низкой ПЧ была опубликована в журнале Радио №2 за 1968 год и это была  перепечатка публикации из какого-то зарубежного радиолюбительского журнала. Прошло каких-то 56 лет)))

Приемник я решил повторить один к одному, за исключением небольших дополнений (см. ниже)

Схема приемника представлена ниже:

Это,  по сути,  классический супергетеродин, вот только промежуточная частота очень низкая- порядка 100 кГц.

Здесь Т1- усилитель ВЧ, Т2- смеситель, Т3- гетеродин, Т4Т5Т6- усилитель ПЧ 100 кГц, Д1Д2- детектор,  Т7- усилитель НЧ, Т8- эмиттерный повторитель. Сразу бросилось в глаза отсутствие по питанию развязывающих RC цепочек, за исключением цепи питания гетеродина (R7C10). Поэтому добавил развязывающие RC цепочки между каскадами в разрывах проводника питания- указаны красными крестиками на схеме. Там же и номиналы элементов этих цепочек. Так же добавлены пара блокировочных электролитических конденсаторов по цепи питания. Входная цепь тоже была переделана, но об этом ниже…

О деталях.

Как уже указывалось, статья в журнале Радио- это перепечатка зарубежной публикации. В примечании к статье даны рекомендации по замене транзисторов и диодов на «отечественные». Так, транзисторы Т1Т2Т3 рекомендованы ГТ313- я поставил ГТ313Б. Транзисторы Т4Т5Т6 рекомендованы П401-П403.  А вот с этим я не согласен.

Дело в том, что в данном приемнике отсутствует фильтр НЧ для выделения сигнала промежуточной частоты 100 кГц. Установив на месте Т4Т5Т6 относительно высокочастотные транзисторы получим усиление сигналов многих частот, вплоть до единиц мегагерц. Поэтому, на месте транзисторов Т4Т5Т6 я поставил низкочастотные МП40 и МП41. Они имеют граничную частоту около 1 МГц и  на частотах начиная примерно с 200 кГц уже будут «заваливать» усиление, то есть сыграют роль фильтра ПЧ 100 кГц. Транзисторы Т7Т8 также применены низкочастотные -МП40. Диоды Д1 и Д9 -германиевые Д9.

Катушки приемника бескаркасные, намотаны проводом диаметром 0,6 мм на оправке диаметром 6 мм (кроме катушки L3). Катушка L1 и  L2 имеют по 7 витков.  Катушка гетеродина L4 имеет 5 витков.  Катушка связи L3 имеет 3 витка провода диаметром 0,4 мм и намотана на оправке диаметром 4 мм. Катушка L3 вставлена внутрь катушки L2.

Кстати, катушка L1 имеет отвод от середины, не показанный на схеме- но об этом ниже!!!

На схеме обозначены переменные конденсаторы С1 и С3 емкостью 5…20 пФ, предназначенные для перестройки  контуров по диапазону 88…108 МГц. Еще один такой же конденсатор применен для перестройки частоты гетеродина. По идее это должен быть строенный блок КПЕ. У меня такого нет и в помине, поэтому применил некоторые упрощения.

А именно: в моем регионе вещание в FM  диапазоне ведется в полосе частот 99…107 Мгц. То есть намного меньше полосы выделенной для вещания и особой нужды в перестройке контуров по диапазону нет. Поэтому вместо переменных конденсаторов С1 и С3 поставил постоянные емкостью 10 пФ.

Вместо КПЕ С7 емкость 5…20 пФ поставил сдвоенный КПЕ от блока УКВ-2-2-Е емкостью 2,2…16 пФ каждая секция. Была использована одна секция, причем для уменьшения интервала перестройки гетеродина последовательно с секцией КПЕ С7 поставил растягивающий конденсатор 15 пФ.

Налаживание.

Этот FM  радиоприемник с низкой ПЧ не очень сложен в налаживании. Каскады ПЧ и НЧ на транзисторах Т4, Т5, Т6, Т7  и Т8 налаживания не требуют и при исправных деталях работают сразу.

Входной контур L1С1 и контур L2С3 настраивают при отключенном гетеродине. Настройку я делал при помощи измерителя АЧХ Х1-48 путем сжатия/растягивания витков этих самых катушек индуктивности.   Как делать настройку без приборов я не знаю. Работоспособность гетеродина проверена 100- мегагерцовым осциллографом С1-79.

Очень наглядно происходила подгонка диапазона частот гетеродина при помощи Х1-48. Подав сигнал с ГКЧ прибора Х1-48  на антенный вход приемника через цепочку конденсатор 15 пФ и резистор 2 кОм, детекторную головку прибора  подсоединяем к коллектору транзистора Т2.

И на экране Х1-48 прекрасно видна метка от сигнала гетеродина на общей АЧХ приемника. Перестраивая частоту гетеродина конденсатором С7 видно как перемещается по частоте метка гетеродина. Изначально у меня получилось, что гетеродин работает где-то на 120 МГц. Сжав немножко витки катушки L4 получил требуемый диапазон частот- 98…108 МГц.

Слово о катушке L1.

Входной контур L1С1 мне сразу не понравился. Потому что каскад усиления ВЧ на транзисторе Т1 подключен ко всему контуру. Транзистор, да еще германиевый ГТ313Б очень сильно шунтирует в этом случае контур.  Изначально я сделал подключение как в оригинале. Но пробные включения приемника заставили меня сделать как надо и переделать входную цепь.

А именно, сделать отвод от середины катушки L1 и сюда же подключить через конденсатор С2 базу транзистора Т1, причем, емкость С2 в этом случае можно увеличить в десять раз. Что я и сделал- поставил С2 емкостью 270 пФ. Кроме того, штыревая антенна подключена через конденсатор 30 Пф. Это сразу дало положительный эффект! Громкость приема значительно возросла.

Вот как это выглядит на схеме:

Собранный приемник выглядит вот так:

В верхней части фото видны отверстия на печатной плате. Здесь располагался гетеродин, но его пришлось сделать отдельным блоком. Причина: компоновка и разводка печатки для столь высоких частот (в районе 100 МГц) должна была сделана по другому- минимальной длины выводы деталей, сплошной земляной проводник и так далее. Я этого не сделал, поэтому получил наводку сигнала гетеродина и на входную цепь и на шину питания. Даже на земляной шине отмечался осциллографом сигнал ВЧ от гетеродина. А этого не должно быть категорически!

Гетеродин на транзисторе Т3 я сделал отдельно на конструктиве от блока типа  УКВ-2-2-Е.  И все вышеперечисленные проблемы с наводками исчезли.

Гетеродин выглядит так:

 

Так он смотрится с закрытой штатной крышкой-экраном:

Но и без крышки-экрана работает без замечаний.

 Испытания.

После всех доделок FM  радиоприемник с низкой ПЧ ожил и заработал. Конечно, качество звучания уступает современным приемникам.  Да и что было ожидать от такой упрощенной схемы, где даже детектор ЧМ применен импульсный, на двух диодах.

Станции помощнее принимались неплохо. Станции послабее принимались вполне разборчиво но уже тонули в шумах. Здесь еще надо учитывать, что расстояние до передающего центра около 40 км.

В общем, считаю, что этот простой FM  радиоприемник с низкой ПЧ выдержал испытания вполне достойно.

 

Короткое видео о работе этого приемника: