Как применить микросборку 2ТС613Б в приемнике прямого преобразования.

Сердцем приемника прямого преобразования является, как известно, смеситель.  Паяющий народ собирает приемники ПП на встречно-параллельных диодах, на микросхемах ТА7358, К174ХА2, К174ПС1 и  других. В зарубежных конструкциях сплошь и рядом в приемниках прямого преобразования используется двойной балансный смеситель NE602/612  (SA602/612).

Многие из таких конструкций успешно повторил и я- мои конструкции приемников находятся здесь.

Толчком к созданию приемника прямого преобразования, описанного в данной статье, послужила попавшаяся на глаза плата от древней ЭВМ. На данной плате среди прочих радиодеталей находились две кремниевые микросборки типа 2ТС613Б.

Микросборка 2ТС613Б содержит четыре кремниевых переключающих высокочастотных транзистора n-p-n структуры.

Данная микросборка в свое время была предназначена для использования в импульсных и переключающих устройствах и ЭВМ.

Граничная частота транзисторов микросборки-200 МГц, предельное напряжение коллектор-эмиттер-50В. По информации из сети (непроверенной) в микросборке 2ТС613Б используются безкорпусные транзисторы типа 2Т625АМ-2 (БМ-2).

Цоколевка микросборки представлена ниже:

Возникла заманчивая идея собрать на основе транзисторов  этой микросборки приемник прямого преобразования.

Сразу скажу, никакой уверенности, получится ли толк из этой затеи, у меня не было… Мои сомнения основывались на том, что мне никогда не попадались схемы с использованием микросборки 2ТС613Б в радиоприемных устройствах, непонятно также было, как поведут себя импульсные транзисторы средней мощности в линейных каскадах.   Что из всего этого вышло-рассказано дальше…

Можно было попробовать включить два из четырех транзисторов микросборки как диоды и собрать приемник прямого преобразования с использованием смесителя на встречно-параллельных диодах. Но приемник с таким смесителем я уже делал, поэтому повторяться как-то не захотелось.

Поэтому решено было изготовить  приемник прямого преобразования с активным смесителем на дифференциальном каскаде.

Схема подобного смесителя  попалась мне однажды на  каком-то зарубежном ресурсе, посвященном любительским радиоприемникам.

Финальная принципиальная схема приемника ПП на микросборке 2ТС613Б:

 

Здесь входной сигнал с антенны поступает на входной  контур  L1С1С2, настроенный на середину выбранного диапазона. Мной выбран диапазон 7 МГц, хотя приемник  может быть изготовлен на любой радиолюбительский диапазон. Для этого достаточно лишь пересчитать данные входного контура и контура гетеродина.

Но, продолжим описание работы приемника…

С входного контура сигналы радиостанций через катушку связи L2 поступает на один из входов смесителя ( вывод 5). Как уже указывалось, смеситель приемника собран на дифференциальном каскаде для которого использованы три из четырех транзисторов микросборки 2ТС613Б.

Начальное смещение на базах транзисторов диффкаскада задается делителем R1R2.  Второй вход смесителя (вывод 1) зашунтирован по высокой частоте конденсатором С3.

Сигнал гетеродина поступает через конденсатор С8 на вывод 8 микросборки 2ТС613Б.

Уровень напряжения гетеродина на этом выводе небольшой и составляет 40…60мВ эфф. Попытка подать на смеситель сигнал с гетеродина уровнем 0,5 В эфф превратила смеситель в амплитудный детектор, который начал принимать по причине прямого детектирования чуть ли не все коротковолновые вещательные станции.

Полученный в результате преобразования сигнал звуковой частоты выделяется на резисторе  R4, и подается через ФНЧ L5С7С9. Отфильтрованный сигнал поступает на каскад предварительного усиления НЧ на транзисторе VT1 типа 2N3904. Данный каскад работает с коллекторным током около 0,5 мА. Усиленный сигнал через регулятор громкости R14 поступает на каскад оконечного усиления, который собран на микросхеме TDA2003, включенной по типовой схеме.

Цепочка R15С25 предназначена для устранения возможного самовозбуждения усилителя. В моем случае необходимости в установке данной цепочки не возникло. Столь мощный выходной УНЧ мне понадобился для обеспечения громкоговорящего приема. В случае, если большая мощность не нужна, оконечный УНЧ можно выполнить на LM386.

Несколько слов о гетеродине..

В этом приемнике гетеродин работает на частоте  сигнала, что уменьшает помехоустойчивость приемника. Ведь сигнал гетеродина может навестись непосредственно на входную цепь приемника и практически заблокировать его работу.

Строго говоря, в таких случаях, гетеродин необходимо экранировать полностью…

Итак, гетеродин собран на транзисторе VT2 типа 2N3906. Катушка гетеродина (как и катушка входного контура) помещена в экран. Для обеспечения стабильности частоты применен КПЕ с воздушным диэлектриком, кроме того, гетеродин питается напряжением +6 В от интегрального стабилизатора 78L06. Резистор R13 служит для подбора уровня напряжения гетеродина, поступающего на смеситель.  Изначально номинал этого резистора был 680 Ом. В этом случае гетеродин вырабатывал высокочастотное напряжение амплитудой около 3 В. Это очень большой уровень, поэтому сигнал гетеродина  наводился даже на входной контур-это хорошо было заметно по осциллографу.

Учитывая тот факт, что для работы смесителя оказалось достаточно напряжения 40..60 мВ, я увеличил сопротивление резистора R13 аж до 10 кОм. Даже в этом случае гетеродин вырабатывал напряжение  амплитудой около 0,5 В. Но наводок на входные цепи уже не было.

Окончательный подбор уровня напряжения гетеродина на входе смесителя  выполнен конденсатором С8.

Катушки индуктивности намотаны на унифицированных четырехсекционных каркасах, снабженных ферритовыми подстроечными сердечниками. Количество витков указано на схеме. Там же указаны и примерные значения индуктивности катушек в экране.

Режимы работы транзисторов смесителя и УНЧ по постоянному току указаны на схеме.

Внешний вид собранного приемника, указано расположение основных узлов:

 

Общий вид приемника:

Налаживание приемника начинают с проверки работоспособности усилителя НЧ. Усилитель НЧ собран по типовым схемам, поэтому, при исправных деталях работает сразу.

Далее проверяют работу гетеродина. Укладку выбранного диапазона  перестройки выполняют конденсаторами С10С12. Затем выставляют уровень напряжения гетеродина на входе смесителя (вывод 8) в пределах 40..60 мВ подбором резистора R13 и конденсатора С8.

Проверяют режимы работы транзисторов смесителя. В последнюю очередь настраивают входной контур  по максимальной громкости принимаемых сигналов.

Мой экземпляр приемника начал принимать самые громкие станции на диапазоне 7 МГц уже при присоединении к антенному входу кусочка провода длиной 50см.  Это и не удивительно, ведь примененный активный смеситель обладает некоторым усилением, что в совокупности с чувствительным УНЧ  обеспечило высокую чувствительность приемника. Есть и небольшой недостаток –изредка на диапазоне 40м негромко прослушивается работа АМ вещательных станций диапазона 41м. Это связано в первую очередь с упрощенным одноконтурным входным фильтром. На диапазонах 160 и 80м такого эффекта не будет, ввиду отсутствия близрасположенных по частоте мощных вещательных станций.

Может возникнуть вопрос-а где взять и чем заменить микросборку 2ТС613Б?

Ответ: смело можно поставить вместо микросборки транзисторы типа 2N3904, BC547, КТ315 и т.п.

Небольшое видео о работе этого приемника на диапазоне 7 МГц: