Глава 2.1. Принципиальная схема трансвертера 144/21 МГц.
Принципиальная схема трансвертера приведена на рис. 3.
Трансвертер состоит из приемного тракта — транзисторы 1Т9 и 1Т10, передающего тракта — транзисторы 1Т1—1Т4 и общего гетеродина — транзисторы 1Т5—1Т8.
Гетеродин построен по традиционной схеме, состоящей из кварцевого автогенератора и цепочки умножителей. Для снижения уровня помех на паразитных частотах в выходном сигнале гетеродина применен способ возбуждения кварцевого резонатора на третьей механической гармонике. Задающий генератор собран по емкостной трех точечной схеме с кварцевым резонатором в цепи обратной связи. Это наглядно видно, если изобразить схему автогенератора в несколько измененном виде, как показано на рис. 4 
Рис. 4. Эквивалентная схема кварцевого автогенератора. При приближении к частоте последовательного резонанса эквивалентное сопротивление кварцевого резонатора резко уменьшается. Это приводит к замыканию цепи обратной связи, и мы получаем схему обычного LC-генератора. Необходимость применения селективного контура в автогенераторе вызвана тем, что с ростом номера механической гармоники эквивалентное последовательное сопротивление возрастает и условия самовозбуждения ухудшаются. При отсутствии контура самовозбуждение всегда происходило бы на наиболее выгодной с_ энергетической точки зрения основной резонансной частоте кварца. Настройкой контура удается создать наилучшие условия для самовозбуждения на необходимой нам гармонике. Стабильность работы генератора определяется добротностью резонатора на соответствующей механической гармонике. Чем выше добротность, тем меньше эквивалентное сопротивление на частоте последовательного резонанса. При расстройке контура относительно резонансной частоты кварцевого резонатора эквивалентное сопротивление последнего быстро увеличивается, однако полному разрыву цепи обратной связи мешает наличие паразитной емкости кварце держателя, собственно кварцевой пластины, а также емкость между базовым выводом транзистора и землей. Они образуют емкостный делитель, благодаря которому могут выполняться условия самовозбуждения на частотах, отличных от резонансной частоты кварцевого резонатора. Этот фактор необходимо учитывать, если надо возбудить малоактивный резонатор или получить генерацию на более высокой механической гармонике (5, 7 и т. д.). Иногда для нейтрализации шунтирующего действия паразитной емкости параллельно кварцевому резонатору подключают дополнительную катушку индуктивности с таким расчетом, чтобы на частоте нужной гармоники эта индуктивность и паразитная емкость образовали параллельный резонансный контур.
С кварцевого автогенератора сигнал с частотой 20,5 МГц поступает на первый умножитель — утроитель частоты — транзистор 1Т6. Умножитель собран по схеме с общим эмиттером. Цепь авто смещения 1С21 1С22 1R15 обеспечивает необходимый угол отсечки коллекторного тока и стабилизирует режим работы каскада. Нагрузкой первого умножителя служит полосовой фильтр 1L10 1С25 1L11 1С26. Применение полосового фильтра, а также малый коэффициент включения контура 1L10 1С25 в коллекторную цепь умножителя обеспечивают высокую степень подавления первой гармоники выходного сигнала. Следует отметить особую важность хорошей фильтрации уже в первых “умножения. Для того чтобы понять механизм проникновения паразитных частот родина рассмотрим рис. 5. 
Рис. 5. График, поясняющий работу умножителя частоты.
На рисунке представлены графики, поясняющие механизм работы умножителя График на рис 5, а показывает форму напряжения на базе транзистора. В тот момент, когда это напряжение достигает границы открывания транзистора появляется коллекторный ток (рис. 5,6). Длительность импульсов, протекающих через транзистор, зависит от амплитуды напряжения на базе и напряжения авто смещения. Импульсы коллекторного тока ударно возбуждают, колебательный контур включенный в коллекторную цепь.
После окончания импульса дальнейшие колебания продолжаются только благодаря энергии, запасенной в контуре (рис. 5, в). В силу того, что в реальном контуре имеются потери и добротность его не бесконечна, амплитуда колебаний уменьшается по экспоненциальному закону. Это приводит к появлению на выходе умножителя амплитудной модуляции с частотой входных импульсов. Подобная модуляция без труда сохраняется во всех дальнейших ступенях умножения, так как чем выше частота, тем шире полоса пропускания контуров. В результате в выходном сигнале гетеродина появляются мощные составляющие, отстоящие от центральной частоты на частоту модуляции т. е. в нашем случае на частоту кварцевого генератора. По этой причине следует по возможности избегать в гетеродине высоких степеней умножения. Если к спектральной чистоте сигнала гетеродина предъявляются повышенные требования, то иногда применяют двухтактную схему удвоения частоты (рис. Ь). В такой схеме ударное возбуждение контура происходит каждый период, и амплитудная модуляция сводится к минимуму.
Возвратимся к принципиальной схеме. С выхода полосового фильтра сигнал поступает на последний умножитель. Умножитель собран на транзисторе 1Т7 по схеме с общим эмиттером и не имеет каких-либо особенностей. В качестве колебательной системы применен четвертьволновый резонатор, укороченный емкостью. Далее сигнал усиливается транзистором 1Т8 до амплитуды, необходимой для нормальной работы смесителей приемного и передающего тракт Выходная частота гетеродина 123 МГц.
Приемный тракт трансвертера содержит один каскад усиления, выполненный на транзисторе 1Т9, и смеситель, выполненный на транзисторе 1Т10. Селективность по зеркальному каналу в основном обеспечивается двухконтурным полосовым фильтром 1L16 1C43—1L17 1С45.
Усилитель высокой частоты собран по схеме с общим эмиттером. Стабилизация режима транзистора по постоянному току осуществляется с помощью отрицательной обратной связи через резистор 1R22. Такая схема стабилизации позволяет непосредственно, без блокировочной емкости, заземлить эмиттерный вывод транзистора, что обеспечивает высокий устойчивый коэффициент усиления каскада. Для повышения к.п.д. входной цепи контур 1L15 1С39 сильно связан с цепью базы транзистора 1Т9. Связь с антенной емкостного типа. Конденсаторы 1С38, 1С40 и индуктивность 1L15 образуют фильтр верхних частот, препятствующий проникновению на выход конвертера помех от мощных коротковолновых радиостанций. 
Рис. 6. Схема двухтактного умножителя частоты.
Сигналы гетеродина и УВЧ суммируются на входе смесителя 1Т10. Наличие емкости 1С47 улучшает форму напряжения гетеродина на базе транзистора 1Т10, а также обеспечивает короткое замыкание на входе смесителя при приеме на гармониках гетеродина. Это снижает коэффициент шума смесителя и повышает его устойчивость. Задачу согласования смесителя со входом основного приемника выполняет контур 1L18 1С50 1С51 1С52. Для уменьшения шунтирования контура коллекторная цепь транзистора 1Т10 и вход основного приемника подключены к отводам емкостного делителя, составленного из конденсаторов этого контура.
Передающий тракт начинается со смесителя, выполненного на транзисторе 1Т4. Сигнал гетеродина поступает на базу транзистора 1Т4 с контура 1L13 1С34. Сформированный в возбудителе телеграфный, AM или SSB сигнал поступает на смеситель через контур 1L14 1С35 1С37 и переходный конденсатор 1С36. Нагрузкой смесителя служит полосовой фильтр 1L8 1С15—1L7 1С14, настроенный на частоту 144 МГц. Дальнейшее усиление преобразованного сигнала осуществляется трехкаскадным линейным усилителем с общим коэффициентом усиления около 33 дБ.
Первый каскад собран на транзисторе 1ТЗ, работающем в режиме класса А. Для улучшения фильтрации побочных излучений транзистор слабо связан со входным контуром 1L7 1С14 и с выходным контуром 1L6 1С10. Повышение нагруженной добротности контуров получено за счет снижения коэффициента передачи, поэтому усиление первого каскада невелико. Основное усиление обеспечивается вторым каскадом, выполненным на транзисторе 1Т2 типа КТ911Б. В данном каскаде также использован режим класса А, что позволило при хорошей линейности получить высокий коэффициент усиления, около 20 дБ.
Для согласования предоконечного и оконечного каскадов служит П-образный контур 1L4 1С5 1С6 IC7. Оконечный каскад работает и режиме класса АВ. Необходимое смещение на базу транзистора 1Т1 типа КТ907 поступает с делителя напряжения 1R2, 1R3 через дроссель 1L3. Для повышения опасности самовозбуждения (так называемых дроссельных автоколебаний) вывод этого дросселя, подключенный к делителю напряжения, не заблокирован емкостью. Согласование оконечного усилителя с антенной обеспечивает контур 1L1 1С1 1С2. В передатчике отсутствует какое-либо специальное устройство защиты выходного транзистора, поэтому следует избегать случаев работы выходного каскада на сильно рассогласованную нагрузку.
 | 