В. Днищенко - 500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями

Конденсатор С 4, отсеченный от источника питания закрывшимся транзистором, разряжается через резистор R 3по экспоненте (5.8). Формирование вспышки закончено. Когда напряжение U б-эза счет разряда конденсатора С 4, достигнет величины 450 мВ, начнется процесс формирования новой вспышки.

Необходимо особо подчеркнуть, что если скорость уменьшения напряжения на конденсаторе будет больше скорости уменьшения амплитуды колебаний на контуре, то, как это явствует из рис. 5.11, б , импульсы напряжения обратной связи будут продолжать превышать пороговый уровень и срыва колебаний не произойдет. Каскад перейдет в режим непрерывной генерации. Вышеупомянутые скорости зависят соответственно от величин τ ри δ . Очевидно, условие существования прерывистых колебаний имеет вид

До сих пор мы считали, что в контуре отсутствует напряжение сигнала. В этом случае процесс формирования всех вспышек абсолютно одинаков, и в результате их амплитуда, длительность и период следования постоянны. Соответственно постоянны эти параметры и у импульсов постоянной составляющей коллекторного тока (рис. 5.11, г ). Пропустив эти импульсы через фильтр нижних частот, получим на его выходе постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде импульсов постоянной составляющей.

При поступлении из антенны в контур напряжения сигнала картина меняется. В момент времени, соответствующий критическому значению крутизны транзистора (точка 2 ), напряжение в контуре начнет нарастать не с нулевого значения, а с величины, равной амплитуде сигнала в контуре. Соответственно увеличатся как максимальная амплитуда вспышек на контуре, так и амплитуда импульса постоянной составляющей коллекторного тока.

В свою очередь, это приведет к увеличению напряжения на выходе ФНЧ. Если сигнал, поступающий в контур, модулирован по амплитуде, то, в конечном счете, окажутся модулированными и импульсы постоянной составляющей коллекторного тока, а значит, сигнал на выходе ФНЧ будет повторять по форме огибающую входного сигнала.

Поскольку в контуре всегда существует собственное напряжение шумов, то при отсутствии входного сигнала напряжение, с которого будут начинаться высокочастотные вспышки, будет определяться значением шумового напряжения в момент, соответствующий точке 2 на графиках. От вспышки к вспышке напряжение шумов меняется по случайному закону, поэтому и на выходе ФНЧ напряжение будет представлять собой случайное колебание, которое воспринимается на слух в виде характерного «суперного» шума.

Фильтр нижних частот, выделяющий полезный сигнал, как следует из вышеприведенных соображений, должен находиться в коллекторной цепи. Иногда так и делается. Однако подробно рассмотренный процесс формирования, в частности, напряжения на конденсаторе С 4, в котором принимает участие постоянная составляющая коллекторного тока I 0, позволяет сделать вывод, что и амплитуда импульсов напряжения на этом конденсаторе так же будет меняться по закону огибающей входного сигнала.

В приведенной на рис. 5.8 схеме использован этот факт, и на вход ФНЧ, состоящего из резистора R 4и конденсатора С 7, подается пилообразное напряжение суперизации с конденсатора С 4.

В заключение необходимо отметить, что часть напряжения сигнала, поступившего из антенны в контур, по цепи обратной связи попадет на базу транзистора и будет складываться там с пилообразным напряжением суперизации и постоянным напряжением смешения. В результате, момент пересечения суммарным напряжением U б-эуровня отпирания транзистора (точка 1 на графиках) от периода к периоду будет изменяться, вызывая изменение частоты следования вспышек во времени по закону огибающей входного сигнала.

При отсутствии полезного сигнала аналогичный процесс будет происходить под действием собственных шумов каскада. Этот факт можно использовать при оптимизации режима работы сверхрегенератора. Подключив осциллограф через конденсатор емкостью 5—15 пФ к коллектору транзистора, можно наблюдать вспышки колебаний на контуре. Выбрав длительность развертки осциллографа такой, чтобы на экране умещалось 4–5 вспышек, и синхронизируя развертку по первой из них, можно наблюдать «дрожание» остальных вдоль оси времени под действием собственных шумов.

В процессе настройки необходимо добиваться как можно большей амплитуды этих «дрожаний», что будет свидетельствовать о максимальном коэффициенте усиления приемника. Вместо высокочастотных вспышек можно наблюдать пилообразное напряжение суперизации, подключив осциллограф к конденсатору С 4.

Изложенный подробный принцип действия сверхрегенератора при внимательном его рассмотрении радиолюбителями позволит облегчить процедуру настройки конкретных конструкций приемников и оптимизацию их параметров.

5.2.2. Классический сверхрегенератор

Принципиальная схема

Практическая схема сверхрегенеративного приемника, первый каскад которого ничем, по-существу, не отличается от рассмотренного в предыдущем параграфе, приведена на рис. 5.12. Подстроечный резистор R2 обеспечивает установку желаемой рабочей точки при настройке приемника.

Ограничительный резистор R1 препятствует выходу из строя транзистора VT1 при случайной установке движка R2 в процессе настройки в крайнее верхнее положение. С выхода фильтра нижних частот R5C7 продетектированный сигнал поступает на вход УНЧ, собранного на транзисторах VT2 и VT3. Непосредственное включение транзисторов с охватом схемы глубокой отрицательной связью по постоянному току через резистор R7 обеспечивает хорошую термостабилизацию положения рабочей точки. Общий коэффициент усиления УНЧ в такой схеме может достигать 1000–3000. Эмиттерный повторитель на транзисторе VT4 обеспечивает развязку приемника с последующими каскадами.

Рис. 5.12. Принципиальная схема классического сверхрегенератора

Детали и конструкция

Печатная плата изображена на рис. 5.13 и никаких комментариев не требует. Все конденсаторы, кроме электролитических С8 и С10, должны быть керамическими. Подстроечный резистор R2 может быть либо СПЗ-38б, либо РG1-6ЗМг. Все транзисторы — либо КТ315, либо КТ3102 с любыми буквенными индексами. Контурная катушка имеет 7 витков провода диаметром 0,5 мм на каркасе с подстроечным сердечником из карбонильного железа. Диаметр каркаса может быть в диапазоне 5–9 мм. Дроссель L1 — стандартный на 20–68 мкГн. В качестве антенны используется штырь либо гибкий провод длиной 20–40 см.

Рис. 5.13. Печатная плата

Настройка

Настройка заключается в установке оптимального режима сверхрегенерации с помощью R2 и настройке контура L2C5 в резонанс по сигналу своего передатчика. Конденсатор С6 должен иметь начальную емкость 15 пФ. Его значение уточняется в процессе настройки до получения максимума колебаний, наблюдаемых осциллографом в точке соединения конденсаторов С7 и С9. Настройка УНЧ сводится к установке на эмиттере транзистора VT4 напряжения, равного 4 В, путем подбора сопротивления резистора R7, для чего временно его целесообразно заменить переменным.