Универсальный УНЧ двойного назначения

Наблюдая за конструкторской мыслью при создании любительских портативных радиостанций, обратил внимание на несколько тенденций, одной из которых является стремление к миниатюризации. Не буду касаться таких ее сторон, как применение более современной и более совершенной элементной базы - это, как бы, само собой разумеющееся. А вот при использовании отечественной элементной базы, уже широко заполнившей заначки и «долгие ящики» радиолюбителей, слегка коснусь. Идя по этому пути, самодеятельные конструкторы давно применяют такие приемы, как увеличение коэффициента используемых в радиостанции радиоэлементов как на прием, так и на передачу. Это, так называемые, трансиверные схемы. В них в различных сочетаниях используются одни и те же блоки, как в режиме приема, так и в режиме передачи. Чаще всего вышеописанное касается каскадов ВЧ, ПЧ, гетеродинов, но совсем редко УНЧ. А ведь очень похожие блоки низкочастотных усилителей используются как на передачу (микрофонный усилитель), так и на прием (УНЧ). Но если усилители более высоких частот легко сделать реверсивными (двунаправленными), и таких схем разработано уже немало, то вот с усилителями низких частот все не так просто. Во-первых, В УНЧ весьма затруднительно для изменения направления прохождения сигналов использовать трансформаторы по аналогии с УВЧ (хотя бы по конструктивным особенностям - их сложно изготавливать, а так же по причине больших габаритов), к тому же сюда «вставляют палки в колеса» и большие мощности сигналов (в УНЧ уже ваты! Да еще и при очень высокой чувствительности), сложной получается и коммутация, если использовать трак усиления в одном направлении.



Ну, а что, если пойти несколько иным путем - использовать не двунаправленные НЧ-усилители, а ... двойного назначения? Это когда УНЧ не реверсивные (двунаправленные), но при использовании некоторых конструктивных приемов становятся почти таковыми, при этом количество используемых деталей, как на прием, так и на передачу, заметно возрастает (иногда процентов до восьмидесяти). Такой подобный усилитель низкой частоты, призванный решить именно эту задачу, я и привожу в данной статье.

На рисунке показана схема усилителя двойного назначения, выполненная с использованием как микросхемы, так и транзисторов. В ней основное усиление, как в режиме



В.П. Рубцов UN7BV, Астана, Казахстан приема, так и в режиме передачи, осуществляется микросхемой, а транзисторные усилительные каскады являются отдельными для каждых режимов, но они еще и выполняют функцию переключателя режимов. Кроме того, детали C6, R9, C8 также работают в каждом из режимов, выполняя, по сути, двойную работу. В результате схема получилась вполне миниатюрной. Кроме того, делитель напряжения в базовой цепи VT1 R6, R7 еще одновременно можно использовать и как делитель входного транзистора (полевого или биполярного) УМ (модулятора при амплитудной модуляции) на передачу. При этом экономится и разделительный конденсатор за счет использования С5. Для этого R6 (верхний вывод по схеме) отсоединяют от коллектора VT1 и соединяют его с общей плюсовой питающей шиной. При этом, снятие напряжения с коллектора VT1 в режиме передачи, но при наличии напряжения на базовом делителе R6 все же надежно отключает данный транзистор (проверено на практике!). То есть, эта схема позволяет еще больше увеличить коэффициент использования одних и тех же радиоэлементов в обоих режимах (приема и передачи).



В режиме приема сигнал с детектора приемной части радиостанции подается на вход три микросхемы DA1 через С1, R1 (регулятор громкости), С2. С выхода 6 микросхемы сигнал ЗЧ подается в базу VT1, который включен по схеме с общим коллектором, то есть является эмиттерным повторителем. Он не дает усиления по напряжению (оно чуть меньше единицы), но дает усиление по току, согласовывает довольно высокое сопротивление микросхемы - несколько килоом (тем самым, разгружая ее) с низким сопротивлением динамика ВА1 и позволяет по питающим цепям осуществлять коммутацию режимов прием-передача. Такой усилитель обеспечивает мощность на выходе «в районе» 100 мВт, что вполне достаточно для портативной РСТ. Детали C6, R9, C8 в этом режиме являются частотозадающими элементами цепи по инверсному входу микросхемы DA1 (вывод 2), обеспечивающими необходимый коэффициент усиления. Цепочка C3, R5 при замыкании выключателя SA1 обеспечивает генерацию микросхемой частоты 1 кГц в режиме «Вызов». В режиме передачи напряжение питания снимается с транзистора VT1 и подается на транзистор VT2. Этот каскад выполнен по схеме с общей базой. Он в режиме передачи является предварительным усилителем микрофонного сигнала, хорошо согласовывающим низкое сопротивление микрофона, в качестве которого используется сам динамик (опять двойное использование элемента!) с высокоомным входом микросхемы. При этом элементы C6, R9, C8 исполняют уже свои непосредственные функции в усилительном каскаде (разделительный конденсатор, нагрузочный резистор, и блокировочный конденсатор). Усиленный микрофонный сигнал снимается с выхода 6 микросхемы и подается на модулирующий каскад передатчика (через С4). Нетрудно заметить, что многие элементы этой схемы выполняют двойное назначение, в том числе и сам динамик (самый габаритный элемент этой схемы), к тому же она получилась и довольно малогабаритной (небольшое количество использованных радиоэлементов).