Простая схема радиоприемника: описание. Старые радиоприемники. Ламповый УКВ ЧМ-приёмник в стиле ретро

Конструкция "выходного дня".

Потерпев, можно сказать, неудачу при изготовлении блоков УКВ с индуктивной настройкой, решил попробовать сделать блок УКВ с КПЕ. Но с чего начать? В СССР в "ламповую эпоху" ничего подобного не выпускалось. А хотелось для начала хотя бы посмотреть, как это все реализовывалось в промышленных изделиях. Пришлось опять обратиться к зарубежным источникам.
В Интернете нашел довольно много различного материала (схемы, описания, фотографии и т.д.) по зарубежным ламповым УКВ тюнерам. (Именно "тюнерам", т.е. приемникам без УНЧ.) Кстати, нигде в тюнерах, работающих в диапазоне 88-108 МГц не используется индуктивная настройка - только КПЕ!
За рубежом (особенно в США и Японии) идея создания радиокомплекса из отдельных, функционально законченных модулей, начала развиваться уже в середине 50-х годов. Уже тогда ряд фирм выпускали широкий ассортимент усилителей, тюнеров, ресиверов и т.д. Наиболее известные из них - это Fisher, Harman Kardon, Kenwood, Sansui, Scott, Sherwood и ряд других. Особенно хочется выделить тюнеры фирм Marantz и McIntosh , настолько качественные изделия, что и сейчас вызывают чувство восхищения.

На фото - знаменитые Marantz 10В с панорамным индикатором на осциллографической трубке и McIntosh MR71 с хромированным шасси.

Но спустимся на Землю. Так же ряд фирм в 60-е годы выпускали наборы для самостоятельной сборки (KIT) ламповых усилителей, тюнеров и т.д. Среди них весма популярны были KIT-ы фирм Scott, Heathkit, Dynaco и другие. Меня заинтересовал набор FM-3 фирмы Dynaco для самостоятельной сборки лампового стерефонического УКВ тюнера. Почему? Ну, во-первых, на него я нашел большое количество технической документации - схемы, подробное описание сборки и налаживания, чертежи плат, монтажные схемы и т.д. Во-вторых, существует много "фанатских" сайтов, форумов, где народ делится своими проблемами и их решениями. Ну и, наконец, схемотехника этого устройства - это, практически, то, чего мне хотелось.

Полная инструкция по сборке и налаживанию Dyna FM-3:

Статья в журнале Valve некоего Джона Будды по коренной модернизации тюнера:

Еще одна статья по ремонту и модернизации тюнера:

Сайт, где собрано много информации по Dyna FM-3:

Осталось решить "маленькую проблемку" - найти подходящий КПЕ. Кстати, я обратил внимание, что на импортных схемах никогда не указывается емкость КПЕ. В лучшем случае - тип и номер по каталогу фирмы-поставщика. Такая же ситуация и с контурами, катушками, трансформаторами и т.д. Даже в сервис-мануалах.
Несколько поездок на "Юнону", поиски по магазинам, фирмам, торгующим радиодеталями так же ничего не дали. Нет, например, у немцев в интернет-магазине Опперманна подходящие КПЕ есть, причем несколько видов. Но это у немцев...
В моем распоряжении был только строенный блок КПЕ от "Ригонды-102", но емкость 10...516 пФ не позволяют использовать его в блоке УКВ. Нужно было что-либо близкое к 10...30 пФ или что-то около того. Я вспомнил, что где-то когда-то читал про т.н. "укорачивающие конденсаторы". Чаще всего этот "фокус" используют на КВ - для согласования антенны и при "растягивании" участка диапазона. Суть его состоит в том, что последовательно с КПЕ включается конденсатор постоянной емкости, при этом суммарную емкость можно подогнать под требуемые величины. Я перерыл всю доступную мне литературу и ничего толком не нашел по этому вопросу. Потом случайно в журнале "Радио" № 10-1969 г., стр. 61, в разделе "Консультация" нашел ответ редакции радиолюбителю по методике расчета укорачивающего конденсатора. Формула там "трехэтажная":

где "дельта С" - требуемое перекрытие по емкости КПЕ, в пФ, С макс и Смин - максимальная и минимальная емкости стандартного блока КПЕ в пФ. (Формулу нужно записать в одну строку - так будет понятнее).
Посчитал, несколько раз проверил - вроде бы все хорошо.
Решил попробовать сделать макет модифицированного блока УКВ Dyna FM-3 (из Valve ).

Схема модифицированного блока УКВ тюнера Dyna FM-3.

Фактически за выходные сделал "макетное шасси" из куска белой жести и полностью собрал схему. Вместо 6922 использовал 6Н23П - практически полный аналог, вместо 6АТ8 - 6Ф1П, что, конечно же, далеко не одно и то же... Но другого ничего не было. В итоге получилось вот такое "чудо":

На фото - "шасси-пятиминутка" и конструкция выходного контура ПЧ.

На фото - вид на готовый блок УКВ сверху и подвал шасси.

Выходной контур ПЧ намотан на каркасе фильтра ПЧ телевизора УНТ47/59. Антенная, ВЧ и катушка гетеродина - на старых фторопластовых каркасах от моего первого приемника. Стабилитрон закреплен непосредственно на шасси. Про укорачивающие конденсаторы - чуть выше.

Что можно сказать про эту конструкцию? Да, вобщем-то, нечего... Не заработала она у меня. Вообще. Гетеродин так и не подал признаков жизни, ну а все остальное при этом уже не имеет никакого значения. Провозился я с ним долго - недели две. Перепробовал все что можно, но безрезультатно. Все-таки, я думаю, основная причина неудачи в лампе 6Ф1П. Но не исключаю и КПЕ. Хотя вся эта затея изначально была похожа на аферу...

Что ж, отрицательный результат - то же результат. Я занялся чтением умных книжек.

Катушки наматываются проводом в любой изоляции. Диаметр провода у катушек L1 и L2 от 0,1 до 0,2 мм. Диаметр провода для катушки L3 от 0,1 до 0,15 мм. Намотка ведется «внавал», то есть без соблюдения какого-либо порядка расположения витков.
Начало и конец каждой катушки пропускают в маленькие отверстия, проколотые в картонных щечках. После намотки катушек желательно пропитать нх горячим парафином; это увеличит прочность обмоток и в дальнейшем предохранит их от сырости.
Отправляясь в поход, узнайте на ближайшем радиоузле, на какой волне работает местная радиостанция, и намотайте катушки приемника с учетом следующих данных.
Для приема радиостанций с длиной волны от 1 800 до 1 300 м ка катушки L1 и L2 наматывают по 190 витков провода. Для приема волн от 1 300 до 1 000 м - по 150 витков; для волн от 500 до 200 м - по 75 витков. На катушку L3 во всех случаях наматывают 50 витков. Наматывать провод надо только в одну сторону. Когда провод намотан на катушку, ее укрепляют на верхней стороне монтажной панели и соединяют со схемой. При этом конец К1 от верхней катушки пропускается через отверстие / в панели и присоединяется к штырьку 2 первой лампы; конец К2 верхней катушки соединяется с концом К3 нижней катушки. Соединение надо сделать проводом длиной около 100 мм. Конец К1 нижней катушки через отверстие 2 соединяется со штырьком 3 первой лампы. Конец К5 средней катушки через отверстие 4 припаивается к штырьку 2 второй лампы. Конец К6 через отверстие 3 припаивается к правой скобке телефона.
Для питания приемника нужно иметь 7 батареек от карманного фонарика. Пять из них соединяются между собой последовательно, то есть плюс одной батарейки соединяется с минусом второй, плюс второй с минусом третьей и т. д. и подключаются к скобкам плюс анода и минус анода. С двумя другими батареями поступают так: цинковые стаканчики всех элементов соединяют вместе и подключают к скобке минус накала, а угольные стержни, соединенные вместе, подключают к скобке плюс накала через выключатель. К скобкам «телефон» присоединяют наушники. Если будут использованы пьезонаушники, то к их концам (параллельно) присоединяют сопротивление от 10 тыс. до 20 тыс. ом.
Приемник собран. Вам остается его наладить. Вы вставляете лампы, присоединяете антенну (кусок провода 8-10 м, заброшенный на дерево) и делаете заземление (железный штырек вбиваете в землю). Теперь на время замкните концы катушки обратной связи К5 и К6 и, включив накал, передвигайте верхнюю катушку по каркасу, пока не услышите передачу. Если настроить приемник не удается, снимите верхнюю катушку с каркаса и наденьте ее другой стороной. Снова настройте. Если и в этом случае вы не услышите передачи, присоедините параллельно контуру к концам К1 и К2 конденсатор постоянной емкости, подбирая его величину от 100 до 500 ммF. При подключении конденсаторов нужно заново производить настройку.
Подключая конденсаторы различной емкости, вы можете настроить приемник на любую из радиостанций, которая хорошо слышна в данном районе. Добившись этого, разомкните концы катушки обратной связи: громкость приема должна возрасти. Передвигая среднюю катушку по каркасу, добейтесь наибольшей громкости. Если включение катушки обратной связи не дает увеличения громкости, поменяйте местами (перепаяйте) концы К5 и К6 катушки обратной связи. А если при включении катушки обратной связи появляется резкий свист, уменьшите число витков в этой катушке. После окончательной наладки закрепите катушки каплей клея и монтируйте приемник в фанерном ящике.

Из журнала "Юный техник" за май 1957 года

Здравствуйте.

Примечание

В конце статьи есть два видеоролика, которые примерно дублируют содержимое статьи и демонстрируют работу устройства.

Могу предположить, что многих здешних обитателей привлекают электронные устройства, основанные на электронных лампах (лично меня радует теплота, приятный свет и монументальность ламповых конструкций), но при этом желание сконструировать что-то теплое и ламповое своими руками часто ломается о боязнь связываться с высокими напряжениями или проблемы с поиском специфических трансформаторов. И этой статьей я хочу попытаться помочь страждущим, т.е. описать ламповую конструкцию с низким анодным напряжением, очень простой схемой, распространенными элементами и отсутствуем потребности в выходном трансформаторе. При этом это не очередной усилитель для наушников или какой-нибудь овердрайв для гитары, а намного более интересное устройство.

«Что же это за конструкция?» - спросите вы. А ответ мой прост: "Сверхрегенератор !".
Сверхрегенераторы - это очень интересная разновидность радиоприемников, которая отличается простотой схем и неплохими характеристиками, сравнимыми с простыми супергетеродинами. Сабжи были крайне популярны в середине прошлого века (особенно в портативной электронике) и предназначены они в первую очередь для приема станций с амплитудной модуляцией в УКВ диапазоне, но также могут принимать станции с частотной модуляцией (т.е. для приема тех самых обычных FM-станций).

Основным элементом данного типа приемников является сверхрегенеративный детектор, который является одновременно как частотным детектором, так и усилителем радиочастоты. Такой эффект достигается за счет применения регулируемой положительной обратной связи. Подробно описывать теорию процесса не вижу смысла, так как «все написано до нас» и без проблем осваивается по этой ссылке .

Далее в данном наборе букофф будет сделан акцент на описание постройки проверенной конструкции, ибо встреченные в литературе схемы часто сложнее и требуют более высокого анодного напряжения, что нам не подходит.

Начал я поиск схемы, удовлетворяющей поставленной требованиям, с книги товарища Туторского «Простейшие любительские передатчики и приемники УКВ» образца 1952 года. Там нашлась схема сверхрегенератора, но лампу, которую было предложено использовать я не нашел, а с аналогом схема у меня так нормально и не завелась, так что поиски были продолжены.

Затем была найдена вот эта . Она уже подходила мне лучше, но в ней присутствовала зарубежная лампа, которую найти еще сложнее. В итоге было принято решение начать эксперименты с использованием распространенного примерного аналога, а именно, лампы 6н23п, которая прекрасно себя чувствует в УКВ и может работать при не слишком большом анодном напряжении.

Взяв за основу эту схему:

И проведя ряд экспериментов была сформирована следующая схема на лампе 6н23п:

Данная конструкция работает сразу (при правильном монтаже и живой лампе), причем выдает неплохие результаты даже на обычные наушники-вкладыши.

Теперь подробнее пройдемся по элементам схемы и начнем с лампы 6н23п (двойной триод):

Чтобы понять правильное расположение ног лампы (информация для тех, кто раньше с лампами дел не имел), нужно повернуть ее ножками к себе и ключом вниз (сектор без ножек), тогда представший перед вами прекрасный вид будет соответствовать картинке с распиновкой лампы (работает и для большинства других ламп). Как видно по рисунку, в лампе целых два триода, но нам нужен всего один. Вы можете использовать любой, никакой разницы нет.

Теперь пойдем по схема слева на право. Катушки индуктивности L1 и L2 лучше всего мотать на общем круглом основании (оправке), идеально для этого подходит медицинский шприц диаметром 15мм, причем L1 желательно мотать поверх картонной трубки, которая с небольшим усилием движется по корпусу шприца, чем обеспечивает регулировки связи между катушками. В качестве антенны к крайнему выводу L1 можно припаять кусок провода или же припаять антенное гнездо и использовать что-то более серьезное.

L1 и L2 желательно мотать толстым проводом для повышения добротности, например, проводом 1мм и больше с шагом 2мм (особая точность тут не нужна, так что можете особо не заморачиваться с каждым витком). Для L1 нужно намотать 2 витка, а для L2 - 4-5 витков.

Далее идут конденсаторы C1 и C2, которые представляют собой двухсекционный конденсатор переменной емкости (КПЕ) с воздушным диэлектриком, он является идеальный решением для подобных схем, КПЕ с твердым диэлектриком использоваться нежелательно. Наверное, КПЕ является самым редким элементом данной схемы, но его довольно легко найти в любой старой радиоаппаратуре или на барахолках, хотя его можно заметить и двумя обычным конденсаторами (обязательно керамическими), но тогда придется обеспечивать подстройку с помощью импровизированного вариометра (прибора для плавного изменения индуктивности). Пример КПЕ:

Нам нужно всего две секции КПЕ и они обязательно должны быть симметричны, т.е. иметь одинаковую емкость в любом положении регулировки. Их общей точной будет служить контакт подвижной части КПЕ.

Затем следуется цепочка гашения выполненная на резисторе R1 (2.2МОм) и конденсаторе C3 (10 пФ). Их значения можно менять в небольших пределах.

Катушка L3 выполняет роль анодного дросселя, т.е. не позволяется высокой частоте пройти дальше. Подойдет любой дроссель (только не на железном магнитопроводе) с индуктивностью 100-200 мкГн, но проще намотать на корпус сточенного мощного резистора 100-200 витков тонкого медного эмалированного провода.

Конденсатор C4 служит для отделения постоянной составляющей на выходе приемника. Наушники или усилитель можно подключать непосредственно к нему. Емкость его может варьироваться в довольно больших пределах. Желательно, чтобы C4 был пленочный или бумажный, но с керамическим тоже будет работать.

Резистор R3 представляет собой обычный потенциометр на 33кОм, который служит для регулирования анодного напряжения, чем позволяет менять режим лампы. Это необходимо для для более точной подстройки режима под конкретную радиостанцию. Можно заменить на постоянный резистор, но это нежелательно.

На этом элементы закончились. Как видите схема очень простая.

И теперь немного по поводу питания и монтажа приемника.

Анодное питание можно смело использовать от 10В до 30В (можно и больше, но там уже немного опасно подключать низкоомную аппаратуру). Ток там совсем небольшой и для питания подойдет БП любой мощности с необходимым напряжением, но желательно, чтоб он был стабилизирован и имел минимум шумов.

И еще обязательным условием является питание накала лампы (на картинке с распиновкой он обозначен как нагреватели), так как без него она работать не будет. Тут уже токи нужны поболее (300-400 мА), но напряжение всего 6.3В. Подойдет как переменное 50Гц, так и постоянное напряжение, причем оно может быть от 5 и до 7В, но лучше использовать каноничное 6.3В. Лично я не пробовал использовать 5В на накале, но скорее всего все будет нормально работать. Накал подается на ножки 4 и 5.

Теперь про монтаж. Идеальным является расположение всех элементов схемы в металлическом корпусе с подключенной к нему в одной точке землей, но будет работать и вообще без корпуса. Так как схема работает в УКВ диапазоне, все соединения в высокочастотной части схемы должны быть максимального короткими для обеспечения большей стабильности и качества работы устройства. Вот пример первого прототипа:

При таком монтаже все работало. Но с металлическим корпусом-шасси немного стабильнее:

Для таких схем идеальным является навесной монтаж, так как он дает хорошие электрические характеристики и позволяет без особых затруднений вносить поправки в схемы, что с платой уже не так просто и аккуратно получается. Хотя и мой монтаж аккуратным назвать нельзя.

Теперь по поводу наладки.

После того как вы на 100% убедились в правильности монтажа, подали напряжение и ничего не взорвалась и не загорелось - это значит, что скорее всего схема работает, если использованы правильные номиналы элементов. И вы скорее всего услышите в наушниках шумы. Если во всех положениях КПЕ вы не слишите станции, и вы точно уверены, что у вас принимаются вещательные станции на других устройствах, то попробуйте изменить количество витков катушки L2, этим вы перестроите частоту резонанса контура и возможно попадете на нужный диапазон. И пробуйте крутить ручку переменного резистора - это тоже может помочь. Если совсем ничего не помогает, то можно поэкспериментировать с антенной. На этом наладка завершается.

На этом этапе все самое основное уже сказано, а представленное выше неумелое повествование можно дополнить следующими роликами, которые иллюстрируют приемник на разных этапах разработки и демонстрируются качество его работы.

Чисто ламповый вариант (на макетном уровне):

Вариант с добавлением УНЧ на ИМС (уже с шасси):

На страницах нашего сайта уже много раз поднималась тема звука, и для тех, кто хочет продолжить знакомство с радиолампами, мы подготовили интересную схему приёмника диапазона КВ. Этот радиоприемник очень чувствительный и достаточно селективный для приёма коротковолновых частот по всему миру. Одна половина лампы 6AN8 служит как усилитель РЧ, а другая - как регенеративный приемник. Приемник предназначен для работы с наушниками или как тюнер, с последующим отдельным усилителем НЧ.

Для корпуса берите толстый алюминий. Шкалы напечатаны на листе толстой глянцевой бумаги, а затем приклеены к передней панели. Моточные данные катушек указаны на схеме, там же и диаметр каркаса. Толщина провода - 0,3-0,5 мм. Намотка виток к витку.

Для блока питания радио вам нужно найти стандартный трансформатор от любой маломощной ламповой радиолы, обеспечивающий примерно 180 вольт анодного напряжения при токе 50 мА и 6,3 В накала. Не обязательно делать выпрямитель со средней точкой - хватит обычного мостового. Разброс напряжений допустим в пределах +-15%.

Настройка и устранение неисправностей

Настройтесь на желаемую станцию с помощью переменного конденсатора С5 примерно. Теперь конденсатором C6 - для точной настройки на станцию. Если ваш ресивер не будет нормально принимать, то либо менять значения резисторов R5 и R7, формирующих через потенциометр R6 дополнительное напряжение на 7-м выводе лампы, или просто поменять местами подключение контактов 3 и 4 на катушке обратной связи L2. Минимальная длина антенны будет около 3-х метров. С обычной телескопической принимать будет слабовато.