CW QRP трансивер прямого преобразования на семи транзисторах (15м). CLASSIE Простой cw трансивер класса Е Простые cw кв трансиверы схемы
В 2001г. мной был разработан портативный телеграфный очень простой трансивер на 7-и транзисторах, 3 из которых на передачу, и 4 на приём. Размер трансивера (вместе с блоком питания) получился 100x50x150 мм, вес не более 500 гр. В походных условиях он мог питаться от набора аккумуляторов 12 вольт (10 пальчиковых аккумуляторов ёмкостью по 850 мА/ч) или литиевых батареек. Этот трансивер был собран всего за 4 дня, из которых день ушел на разработку схемы и поиск радиодеталей.
Не смотря на малую выходную мощность трансивера (3...5 ватт), на нем я провёл более 2000 радиосвязей со всеми континентами в течении одного года. Примерно 100 связей с США, 150 с Японией, около 30 с африканским континентом, 10 с Австралией и около сотни связей с Азией и т.д. Основная масса моих корреспондентов была из Европы (европейские страны на этом трансивере переработал все) и европейской части России. А также Урал и Дальний Восток.
Всё зависело от того, какая у меня антенна использовалась в данный момент, и в какую сторону было направлено максимальное излучение. Трансивер работает в 15-метровом радиолюбительском диапазоне, на фиксированной частоте 21001 кГц. Частота стабилизирована кварцем для предотвращения зависимости частоты от температуры и просадки напряжения питания при работе от батарей и аккумуляторов.
Применение кварцевого резонатора в схеме дало возможность получить наибольшую мощность на задающем генераторе и уменьшить число каскадов (транзисторов) в передающей части трансивера.
Рис. 1. Принципиальная схема трансивера на семи транзисторах Дениса Титова.
К этому трансиверу был собран электронный телеграфный ключ, опубликованный в журнале «Радио» на 3-х микросхемах К176ЛЕ5, К176ТМ1, К176ЛА7. Но лучше применять микросхемы серии К561. Вы вправе сами выбрать схему электронного телеграфного ключа, только он должен иметь внутренний тон-генератор для самоконтроля.
На фиксированной частоте надо работать на общий вызов. Но постоянно передавать на ключе CQ с QRP-мощностью было трудно, и мне быстро надоедало. В связи с этим я записал на магнитофон свой общий вызов таким образом: 3 раза даётся CQ, потом 5 раз свой позывной и PSE К. После паузы в 10 секунд всё повторяется заново (до конца кассеты).
Поставил переключатель на выходе магнитофона (который идет на динамик), и с его помощью переключал выходной сигнал либо на динамик, либо на детектор системы VOX, идущий на трансивер. Сигнал с магнитофона попадал на детектор, собранный на 2-х диодах и конденсаторе примерно 0.1 мкФ, далее уже были импульсы, повторяющие форму сигнала, записанного на кассете. Потом эти импульсы подавались на базу транзистора, в коллекторе которого было включено герконовое мини реле РЭС55, и оно замыкало контакты в такт записи на ленте.
Рис. 2. План расположения деталей трансивера.
Эти контакты реле были подключены параллельно коммутационным контактам от электронного ключа. Так выглядел у меня процесс автоматизации передачи общего вызова. У данного трансивера нет переключателя «приём - передача», поэтому вызывающих корреспондентов я слушал в 10-секундных паузах между CQ.
Когда был услышан очередной ответ на мой вызов, «автопилот» можно было отключить и взять управление на себя.
Простейшие QRP трансивера
Схема QRP CW/DSB трансивера от PA3ANG на TCA440 (К174ХА2) Выходная мощность трансивера около 3 вт
Фактический размер печатной платы 89 на 46 мм
QRP CW трансивер от DG0SA
Радиохобби 2006 №2
CW QRPP Эльфа-2
Чувствительность-80 мкв выходная мощность-0,5 вт
UU80b от G3XBM
Еще одна версия
ТВОЙ ПЕРВЫЙ ПЕРЕДАТЧИК
Я.Лаповок (UA1FA)
Диапазон рабочих частот-160м (зависит от применяемого кварца), максимальный ток-400ма, выходная мощность-2...3вт
Литература: журнал "Радио" 2002 №8
CW трансивер прямого преобразования
Этот трансивер предназначен для работы телеграфом в любительском диапазоне 80 м. Генератор с кварцевой стабилизацией частоты, собранный на полевом транзисторе VT5 использован как в приемном, так и в передающем тракте и выполняет соответственно функции либо гетеродина, либо задающего генератора. Кварцевый резонатор подключают к розетке XS4. В небольших пределах (зависящих от параметров резонатора и элементов контура L1C12) рабочую частоту генератора можно изменять конденсатором переменной емкости С12. Обычно не составляет труда «сдвинуть» частоту генератора на 2-3 кГц.
С контура L2C13 через катушку связи L3 радиочастотное напряжение поступает в цепь базы транзистора выходного каскада VT4. Манипуляцию осуществляют в эмиттерной цепи этого транзистора ключом, подсоединяемым к розетке XS3. Выходной контур L5C9 согласован с коллекторной цепью транзистора VT4 и нагрузкой (антенной) катушками связи L4 и L6. Транзистор VT4 работает без начального смещения (в режиме С).
Приемный тракт трансивера собран по схеме прямого преобразования частоты. При ненажатом ключе диод VD1 открыт током, определяемым резисторами R9 и R8. Сигнал с антенны, поступивший через катушку связи L6 в контур L5C9, беспрепятственно проходит в цепь первого затвора полевого транзистора VT3, работающего как детектор смесительного типа. На второй затвор через конденсатор СИ подается радиочастотное напряжение кварцевого генератора. Напряжение смещения на этом затворе определяет делитель, образованный резисторами R10 и R11. Переменный резистор R8 выполняет функции регулятора уровня сигнала в приемном тракте.
Напряжение звуковой частоты, выделившееся на первичной обмотке трансформатора Т1, усиливается двухкаскадным усилителем на транзисторах VTI и VT2. Нагрузка этого усилителя - головные телефоны с сопротивлением излучателей 1600-2200 Ом, подключаемые к розетке XS1. Для увеличения громкости приема сигналов радиостанций излучатели включают параллельно.
Катушки трансивера LI-L6 намотаны на каркасах диаметром 6-8 мм (от телевизионных приемников) с подстроечниками из карбонильного железа. Обмотки выполнены медным проводом диаметром 0,3 мм в эмалевой изоляции. Число витков катушки L1 - 60, L2 и L5 - по 50, остальных - по 12 витков. Катушки связи (L3, L4 и L6) намотаны поверх соответствующих контурных, намотка - рядовая, сплошная.
В качестве трансформатора Т1 использован согласующий трансформатор от транзисторного радиовещательного приемника. Конденсатор С12 должен иметь максимальную емкость примерно 400 пФ и возможно меньшую начальную емкость.
Налаживание трансивера начинают с передающего тракта. К гнезду XS2 подключают эквивалент антенны - резистор сопротивлением 75 или 50 Ом и мощностью рассеивания 1 Вт. Временно замкнув накоротко катушку L1 и установив ротор конденсатора С12 в положение, соответствующее максимальной емкости, подстроенным конденсатором С13 добиваются максимального тока эмиттера транзистора VT4 (контрольный миллиамперметр с током полного отклонения 200-250 мА можно подключить, например, к розетке XS3). Затем подстроечным конденсатором С9 добиваются максимального радиочастотного напряжения на эквиваленте антенны. Ток, потребляемый при этом выходным каскадом, должен быть около 150 мА. Если выходная мощность передатчика будет заметно меньше 0,7 Вт, следует подобрать числа витков катушек связи (в первую очередь L4 и L6).
При налаживании приемника имеет смысл подобрать резистор R10 и конденсатор СИ по максимальной чувствительности приемного тракта. В усилителе звуковой частоты подбирают резисторы R2 и R3 по напряжениям на коллекторах транзисторов VT1 и VT2 (соответственно 2-3 и 5-7 В). Транзисторы ВС109 можно заменить на КТ342, КТ3102 и им аналогичные; 40673 - на КП350; BF245 - на КПЗ0З или КП302; 2N2218 - на КТ928; диод 1N4148 - на КД503 и ему аналогичные.
QRP CW трансивер на 7 мгц
Выходная мощность 500 мвт
Трансивер "Полевик-80"
Технические характеристики трансивера «Полевик-80»:
Напряжение питания 10 – 14 В
Потребляемый ток (при 12В)
– в режиме приема 15-20 мА
– в режиме передачи 0.5 – 0.7 А*
Диапазон частот: 3500 – 3580 кГц**
Чувствительность (при 10 дБ С/Ш): около 10 мкВ
Выходная мощность: 3 Вт*
* – зависит от цепи согласования с антенной;
** – зависит от перекрытия частот гетеродином.
При необходимости этот трансивер можно переделать и на другие диапазоны. На ВЧ диапазонах следует обратить особое внимание на качество и стабильность гетеродина и смесителя
В режиме приема сигнал с антенны через ФНЧ на L2, L3, C3, C6, C8, C9 поступает на смеситель на полевых транзисторах (отсюда и название трансивера) VT3, VT5. Переходы исток-сток транзисторов включены параллельно, а на затворы через трансформатор T1 подается противофазное напряжение гетеродина. За один
период гетеродинного напряжения проводимость транзисторов изменяется дважды. При этом происходит преобразование сигнала: F = Fsig ± 2Fosc.
Гетеродин работает на частоте в 2 раза ниже принимаемой. Как и в случае со смесителями на встречно-параллельных диодах, это выгодно по нескольким причинам: гетеродин с низкой рабочей частотой имеет меньший «уход» частоты, а его гармоники подавляются входным фильтром. Низкочастотный ФНЧ L4, C11, C12 выделяет звуковой сигнал, который усиливается двухкаскадным УНЧ на транзисторах с высоким коэффициентом передачи тока. В качестве наушников можно использовать высокоомные телефоны или низкоомную гарнитуру с согласующим трансформатором (рис. 1).
Гетеродин выполнен по классической схеме Хартли на транзисторе VT1 и особенностей не имеет. Буферный каскад (VT2) служит для развязки гетеродина.
Выбор для смесителя мощных полевых транзисторов RD15HVF1,
предназначенных для ВЧ и СВЧ усилителей, продиктован исключительно их хорошими параметрами и доступностью. Имея малую емкость затвора, они незначительно нагружают гетеродин, что повышает его стабильность. Переходы транзисторов RD14HVF1 начинают проводить при напряжении на затвор-исток +3…4 В. В режиме приема истоки транзисторов VT3, VT5 по постоянному току отключены от «земли» через закрытый переход управляющего транзистора VT4, но замкнуты по переменному току через конденсатор C11. При этом полевые транзисторы VT3, VT5 ведут себя как управляемые сопротивления и обладают
высокой линейностью.
В режиме передачи при нажатом ключе S1 открывается управляющий транзистор VT4, который замыкает на «землю»
низкочастотный тракт трансивера и пропускает через себя истоковые токи смесителя значительной величины. Через
трансформатор T2 на смеситель, который теперь играет роль усилителя-умножителя, поступает напряжение питания. А через конденсатор C9 сигнал передатчика поступает на согласующий
чтобы согласовать низкое выходное сопротивление полевых транзисторов с сопротивлением антенны. При монтаже ВЧ транзисторов RD15HVF1 следует минимизировать длину соединительных проводников, предусмотреть экранирование. Это поможет избежать самовозбуждения на ВЧ, а также снизит уровень побочных излучений. Транзисторы VT1, VT2 можно заменить другими маломощными полевыми ВЧ транзисторами с небольшим напряжением отсечки. Вместо ВЧ транзисторов VT3 и VT5 можно использовать другие полевые транзисторы с как можно меньшей
емкостью затвора, например BS170. Если применить широко распространенный «полевик» IRF510, то из-за значительной емкости затвора, буферный каскад гетеродина на VT2 будет сильно нагружен, и напряжения на трансформаторе T1 окажется недостаточно для работы смесителя. В этом случае придется добавить в гетеродин еще один каскад усиления. Вместо управляющего транзистора VT4 можно использовать мощный
переключающий «полевик» другого типа, например IRF630. Транзисторы УНЧ VT6, VT7 следует подобрать по максимуму коэффициента передачи тока h21э (он должен быть не менее 800).
Катушки индуктивности можно намотать на имеющихся каркасах диаметром не менее 6 мм. Конкретные значения индуктивностей подбираются при согласовании ВЧ цепи. Трансформаторы T1 и T2 наматывают на тороидальных сердечниках с проницаемостью 1000…2000 сложенным втрое толстым проводом в изоляции
(например, годится жила от кабеля UTP, применяемого для прокладки компьютерных сетей). Обмотка содержит 5…8 витков. Средний вывод симметричной обмотки трансформатора T1 получается соединением начала одной обмотки с концом другой. Все три обмотки трансформатора T2 соединяются аналогично. В качестве согласующего НЧ трансформатора можно
использовать трансформатор из «радиоточки» или от старого радиоприемника.
Питать трансивер лучше от аккумулятора, тогда возможный фон переменного тока не будет мешать приему.
Наладка трансивера сводится к установке режима работы УНЧ резистором R7, при этом напряжение на коллекторе VT7 должно быть близким к половине напряжения питания. Подстройкой сердечника катушки L1 «вгоняют» гетеродин в нужный диапазон. При нормальной работе, ВЧ напряжение на затворах VT3, VT5
должно достигать 4…5 В на пиках. Подключив вместо антенны ее эквивалент, и нажав на ключ, подстраивают выходной ФНЧ, добиваясь максимальной мощности на эквиваленте антенны Действующее значение напряжения (Vrms) равно 12.1 В, что при
нагрузке 50 Ом соответствует почти трем ваттам (3 Вт). Улучшив согласование можно повысить КПД и даже получить QRP
трансивер! (два транзистора RD15HVF1 способны «отдать» в
антенну до 36 Вт!). В процессе разработки и наладки этого трансивера у меня случился один веселый казус: когда еще на макете не был спаян УНЧ, я подключил к ФНЧ L4, C11, C12
21наушники, а к антенному разъему – укороченный вертикал на 80м, и глубокой ночью, когда все спят, в тихой комнате из наушников услышал сигналы любительских телеграфных радиостанций! Если прислушаться, можно было распознать и далекие грозовые разряды, и очень слабенький фоновый шум
помех. И все это даже без УНЧ! Получилось этакое «детекторное прямое преобразование». Дмитрий Горох UR4MCK
«По быстрому» взялся самый QRP-шный комплект в виде трансивера «МИКРОН».
Ну хотя мощности в аппарате всего 7 ватт, впечатления от загородного эфира на все 200.
И вот конструктор заказан, получен и собран. Интересное решение, позволяющее настроить трансивер с минимальным набором приборов.
Теперь в планах вспомнить забытый телеграф на должном уровне и летом испытать трансивер «в поле», ну и корпус в процессе изготовления. Ну а так же в планах подключить к нему GPS-приемник и использовать в качестве WSPR-маяка.
Наступило теплое время года и душа рвется в поля, подальше от электромагнитного смога и шумов в 9 баллов. Порывшись в имеющемся оборудовании, я собрал вот такой комплект.
Основу комплекта составил Трансивер SW-2010 и антенный тюнер LDG Z-100.
Молодцы китайские производители. Количество наборов для сборки микро-трансиверов, просто огромное. Очередной «клиент » питается от 9 до 13.8 вольт, ток в режиме приема на уровне 20 мА, в режиме передачи может достигать 0.5 Ампера. Возможная выходная мощность до 1.2 Ватта.
Ну а у меня чешутся руки, хоть что-то пособирать, вот и собран очередной вариант портативного трансивера. В комплекте был акриловый корпус с крепежом. Час неспешной возни с паяльником и вот такой красавец готов. Аккуратная плата и корпус, что еще нужно, чтобы осталось чувство удовлетворения от сборки пусть даже и простой конструкции.
Размеры корпуса 65 х 60 х 30 мм (из 30 мм высоты, 5 мм это резиновые ножки).
Ну и пара фотографий так сказать «в интерьере», рядом с манипуляторами, дабы оценить габариты трансивера.
Технические характеристики такого простого аппарата, обсуждать бесполезно. Задача была — получить удовольствие от сборки своими руками.
Под катом схема и несколько фотографий о ходе сборки.
Очередной QRP-трансивер, с возможностью работы в SSB. Схема была опубликована в декабрьском журнале Радио, за 2005 год.
Приятной особенностью схемы является отсутствие дефицитных деталей и бесконтактная система коммутации прием-передача. Печатная плата в сканированном варианте была не в очень хорошем качестве, пришлось ее перерисовать, для возможности повторить.. Если нужен LAY-файл — обращайтесь, поделюсь безвозмездно.
Китайские производители удачно освоили направление производства конструкторов, для сборки CW QRP трансиверов на любительский диапазон 7 МГц.
Причем, если на Алиэкспресс их выбор довольно таки умеренный, то на Ебее те-же китайские продавцы, готовы продать большее количество версий различных трансиверов. Причем в комплекте к нему может идти и акриловый корпус. Хорошее занятие для рук увлеченного человека. Стоимость тоже можно назвать гуманной, минимальная планка в районе 4-х долларов, с бесплатной доставкой. Выглядит все это примерно вот так:
Однако вариаций таких моделей несколько, от самых простых, до имеющих на своем борту Wi-Fi (как на картинке), для работы телеграфом с компьютера 🙂 И не всегда понятно, чем же между собой отличаются эти мелкие устройства.
Долгие поиски не приводили к внятному результату, но недавно я нашел сайт продавца, который любезно выложил у себя все инструкции по сборке этих устройств с подробными схемами.
Нравятся мне небольшие и самодостаточные решения, как нравится и идеология QRP. Поэтому начинаю публиковать у себя на сайте, а правильнее сказать, собирать в одном месте, материалы по интересным (может нестандартным) QRP решениям.
В журнале «КВ и УКВ» в первом номере за 2007 год была опубликована схема простого минитрансивера прямого преобразования.
Схема проста для повторения и не содержит дефицитных деталей. В принципе аппарат может быть повторен на любой радиолюбительский диапазон. Однако стоит учитывать, что на выходе мы получим DSB сигнал, что для «заселенных» диапазонов, может оказаться неприемлемым, да и не везде разрешено работать в эфире таким видом модуляции, это необходимо тоже учитывать. Ну и выходная мощность данного трансивера вряд ли позволит проводить сильно уж дальние связи. Скорее всего это «проект выходного дня» или хороший вариант для начинающих свой путь в эфире и радиоконструировании.
Виктор Беседин, UA9LAQ
Передатчик прошел испытания как на тренировках по радиоориентированию, так и в радиолюбительском эфире. Собранный в радиокружке областной станции юных техников, вместе с источником питания (тремя “плоскими" гальваническими батарейками) в алюминиевой коробке изпод тестера, с закрепленным на крышке коробки обычным телеграфным ключом, этот передатчик побывал со мной и в канавах, и в кустах, и на деревьях, где приходилось прятаться вместе с ним, имитируя “лису” (точнее, “дятла”, hi).
CW-передатчик на одном транзисторе.
Схема принципиальная.
Передатчик не потребляет ток в паузах между посылками, относится к классу QRPP, так как его мощность не превышает 1 Вт, и может быть использован для экспериментов в радиолюбительском эфире, в радиоориентировании и т. д. Кроме того, он позволит применить старые резонаторы, которые на современном уровне развития техники обычно в аппаратуру не устанавливают.
Как видно из схемы, передатчик представляет собой достаточно мощный кварцевый генератор, активным элементом которого служит германиевый p-n-p транзистор средней мощности. Передатчик работал в диапазоне 3,5 МГц (радиоориентирование) со случайной проволочной антенной, а в диапазоне 7 МГц - с антенной GP, установленной на крыше четырехэтажного здания.
Кварцевый резонатор ZQ1 использовался старого типа, в цилиндрическом бакелитовом корпусе. Современные резонаторы имеюточень тонкие пластины и могут в таком мощном (выходная мощностьдо 1 Вт) генераторе выйти из строя. Катушки L1 и L2 намотаны прямо на корпусе кварцевого резонатора, соотношение витков - 5:1.
Подстройка антенны осуществлялась включением конденсатора переменной емкости с воздушным диэлектриком СЗ с “холодного” конца катушки L2, а настройка контура L1C2 - подбором емкости конденсатора C2, который составлен из постоянного и подстроечного. Для работы в диапазоне 3,5 МГц индуктивность катушки L1 должна составлять 25-29 мкГн, для работы в диапазоне 7 МГц - 7-8 мкГн.
Отвод делается от 1/3 до 1/5 части витков катушки L1, считая от “холодного” конца, подключенного к нижнему (по схеме) выводу резистора R2. Чем выше частота, на которой работает передатчик, тем меньше должно быть включение транзистора VT1 в контур L1C2. Настройку передатчика на рабочую частоту (частоту кварцевого резонатора ZQ1) производят подбором емкости конденсатора C2.
Согласование с антенной производится с помощью конденсатора переменной емкости СЗ. Индикаторами настройки могут служить измеритель напряженности поля или резонансный волномер, которые располагают вблизи катушек передатчика или антенны. Настройка ведется по максимальным показаниям указанных приборов.
Настройку в резонанс можно обнаружить, включив в разрыв цепи питания маломощную лампочку накаливания. В момент резонанса контура L1C2 свечение лампочки уменьшится. При резонансе эквивалентное сопротивление параллельного контура увеличивается, а коллекторный ток уменьшается. Вносимое уменьшение добротности контура со стороны нагрузки (антенны) имеет случайную величину, зависящую от параметров антенны, поэтому в качестве C3 применен КПЕ, имеющий значительные пределы перестройки емкости.
Согласовывая с помощью C3 антенну, мы расстраиваем контур L1C2, который потребует подстройки. Затем снова подстраиваем емкость конденсатора C3, и так несколько раз. Только в этом случае в антенну поступит максимально возможная ВЧ мощность. На практике, при одной и той же антенне приходилось подстраивать только емкость конденсатора СЗ, а к помощи C2 приходилось прибегать редко.
Ток потребления в зависимости от напряжения питания при нажатии на ключ составляет 100-150 мА. Схему можно собрать на более современной элементной базе, с использованием кремниевых ВЧ транзисторов средней мощности (например, КТ606, КТ904 и т.п.). Поскольку эти транзисторы имеют n-p-n проводимость, полярность источника питания следует изменить на обратную.
Напомню, что кварцевый резонатор обязательно должен быть старого типа, с толстой пластиной, исключающей ее разрушение при мощных колебаниях в схеме генератора. При работе с антеннами, имеющими фидер из коаксиального кабеля, количество витков катушки L2 следует выбирать меньше, чем при использовании однопроводных антенн (например, в виде длинного проводе).
ВЧ усилители мощности (РА) класса Е известны уже много лет. Они отличаются простотой, эффективностью и надежностью. Хотя детальный анализ схемы класса Е выходит за рамки статьи, поясним, что идея класса Е состоит в возбуждении выходной резонансной цепи ключом с малыми потерями, таким, как MOSFET (МОП полевой транзистор).
Сама же выходная цепь спроектирована так, чтобы ключ закрывался в моменты, когда напряжение на нем проходит через нуль, при этом минимизируются потери на переключение. Такое решение предполагает, что ключ замкнут в течение половины периода ВЧ колебаний.
Анализ работы усилителя на модели LTSpice показал, что устройство ведет себя как последовательный резонансный фильтр, настроенный на излучаемую частоту. Резонансная частота может быть рассчитана в предположении, что конденсатор, подключенный параллельно ключу, входит в цепь лишь половину периода колебаний (рис. 1)
Полный расчет усилителя довольно сложен, поскольку должны быть учтены несколько параметров, включая согласование с сопротивлением нагрузки. К счастью, есть несколько бесплатных программ расчета.
Схема техника усилительного каскада Рис. 1-4
Ключ на MOSFET можно также использовать и смесителем. Если сделать нулевым потенциал стока и добавить фильтрующий конденсатор в исток, усилитель (РА) превращается в последовательный ключевой смеситель (рис. 2).
С помощью такой простой модификации мы создаем приемник прямого преобразования с настроенной входной цепью. При обсуждении этой идеи Вес Хейворд (W7ZOI) предложил мне попробовать MOSFET как параллельный ключ (рис. 3) – он работал так же хорошо. Но переключение прием/передача и при глушение приемника несколько усложняются по сравнению с версией последовательного ключа. Впрочем, дальнейшие эксперименты необходимы….
Схема CW трансивера CLASSIE
Схема весьма простого трансивера на 40 метров, использующего эту идею, показана на рис. 4. Я назвал его «The Classie» (подразумевается каламбур). Для расчета выходной цепи РА использована программа W4ENE «Class E Designer». Она же позволила согласовать усилитель мощности с 50-омной нагрузкой. Я использовал MOSFET типа BS170 ввиду их дешевизны, надежности и небольшой емкости затвора. Будут работать также 2N7000. В режиме приема питание снимается с РА с помощью закрытого транзистора VT1. Сток ключевого MOSFET РА VT2 при этом соединяется с землей через резистор R4, а сигнал НЧ выделяется на фильтрующем конденсаторе С1. В режиме передачи транзистор VT3 замыкает исток VT2 на землю, одновременно заглушая приемник.
Экспериментируя с различными транзисторными задающими генераторами, мне не удалось создать простого устройства, обеспечивающего стабильную скважность 50%. Пришлось остановиться на микросхеме 74НС74, чтобы сделать на одном ее триггере VXO – кварцевый генератор с перестройкой частоты, а на другом триггере – делитель частоты на 2, ыдающий прямоугольные импульсы с частотой около 7030 кГц для возбуждения MOSFET VT2. Усиление НЧ обеспечивает микросхема DA2 типа LM386.
Принципиальная схема трансивера Рис. 4
Приемник трансивера
Приемник трансивера оказался довольно чувствительным, а его потребление тока питания только 17 мА. Подобно большинству простых приемников прямого преобразования он имеет тенденцию фонить, а иногда наблюдается прямое детектирование сигналов мощных КВ станций.
Передатчик трансивера
Передатчик отдает 1,8 Вт при 12 В питания и потреблении около 240 мА. Если вычесть ток покоя приемника и ток через резисторы R3 и R4, можно оценить КПД РА как 68%. Мне удавалось получить и 80% при выходной мощности 1,2 Вт, несколько изменив параметры выходной цепи. MOSFET`ы едва нагреваются и радиаторы им не нужны.
Усилитель мощности трансивера
РА оказался устойчив к КЗ и обрыву на выходе, хотя возможно он и не выдержит долго такой ситуации. Выходной сигнал усилителя класса Е содержит немного 2-й гармоники, но резонансной антенны обычно достаточно, чтобы вычистить сигнал. Трап на антенном разъеме, настроенный на 2-ю гармонику, сделает это лучше.
Перспективы для экспериментов с трансивером CLASSIE
Открываются широкие перспективы для экспериментов с базовой схемой трансивера. Переход к различным диапазонам сводится к играм с VFO и перенастройке выходной цепи. Я попробовал применить DDS VFO и убедился, что РА класса Е работает во всем его диапазоне. Для сдвига частоты при приеме можно подключить малую емкость между выводом 4 задающего генератора 74НС74 и коллектором дополнительного коммутируемого транзистора. Подключение к коллектору VT1 должно работать так же хорошо. Программа ClassE Designer позволяет оптимизировать параметры выходной цепи под любую мощность, напряжение питания и выбранный транзистор. Например, IRF510 может работать при значительно более высоких мощностях, чем BS170, но возникают трудности с его возбуждением из-за значительной емкости затвора.
Печатная плата QRP трансивера CLASSIE
Рисунок печатной платы приведен с использованием SMD деталей, микросхемы в корпусах SOIC-14 и SOIC-8. Добавлен светодиод VD1 с резистором 1K для индикации режима передачи.
Благодарность автору трансивера CLASSIE
Хочу поблагодарить Веса Хейворда W7ZOI, Майка Рейни AA1TJ, Ганса Саммерса G0UPL за полезные идеи и обсуждения, а также Джеймса Тонни W4ENE за его прекрасную программу Class E Designer. Надеюсь, что кто-то из читателей продвинет концепцию Classie на более высокий уровень!
Rich Heslip VE3MKC
Статья взята из журнала CQ-QRP # 33 зима 2011.
