Nectnosti zpětnovazebního přijímače
U běžného zpětnovazebního přijímače (audionu, jednolampovky, dvoulampovky) bývá vstupní ladící obvod navázaný přímo na anténu. To je sice svým způsobem běžná věc, ale má to své zápory. Pokud se používá takový přijímač na poslech rozhlasových stanic vysílajících amplitudovou modulací, nic se neděje, protože při poslechu je zpětná vazba nastavená těsně před okamžik začátku oscilací. Budete-li však posluchač chtít poslouchat stanice vysílající modulací SSB nebo poslouchat telegrafii, bude potřebovat nastavit zpětnou vazbu přijímače tak, aby vstupní obvod osciloval. To samo o sobě není problém. Bohužel tyto oscilace se přenášejí i do antény, odtud se částečně vyzařují do okolí a mohly by rušit příjem jiných posluchačů. Radioamatér by se měl vždy chovat tak, aby ani v nejmenším své kolegy radioamatéry nerušil. Jenže co s tím, když bez "nasazené" zpětné vazby nelze SSB a CW srozumitelně poslouchat? Řešení je dvojí. Buď navázat anténu k přijímači velmi volně, aby se energie zpět přeneslo co nejméně (tím se ale dostane i málo energie z antény do přijímače a přijímač bude hrát slabě). Nebo lze předřadit před vstupní obvod přijímače nějaký předzesilovač, který by zpětné vyzařování znemožnit. Pro splnění tohoto úkolu stačí zesilovač velmi jednouchý. Může to být i tzv. předzesilovač neladěný. I takový udělá hned tři dobré služby:
- Zabrání zpětnému vyzařování oscilujícího ladícího obvodu do antény.
- Oddělí anténu od ladícího obvodu, takže anténa nebude ovlivňovat naladění a přesnost stupnice.
- Zesílí vstupní signál, takže přijímač zachytí i slabší stanice.
(Všiměte si, že zachycení vzdálenějších stanic je až na posledním místě, protože oba předchozí body jsou závažnějším nedostatkem.)
Širokopásmový neladěný VF předzesilovač
Pokud je přijímač elektronkový, je vhodné ho doplnit předzesilovačem také elektronkovým. Pro předzesilovač je potřeba vybrat takovou elektronku, která má co největší strmost a současně co nejmenší šum. Přednostně pentodu nikoli triodu. Naši předkové "v dávné lampové minulosti" by nejspíš použili elektronku EF13. Dnešní bastlíř, pokud má možnost, sáhne po moderní elektronce s rámečkovými mřížkami, nejlépe po pentodě selektodě EF183. S nepatrně horšími parametry bude předzesilovač pracovat i s elektronkou 6F32, 6F36, EF80 nebo jinou VF pentodou.
Zesilovač podle níže uvedeného schématu je navržený jako doplněk k běžnému přijímači pro poslech rozhlasových stanic na pásmech DV, SV a KV (okolo cca 14MHz). Můžeme ho tedy předřadit před běžnou třírozsahovou jedno či dvoulampovku, na které posloucháme vysílání českého rozhlasu a zesílit s ním signál krátké a nedostatečně výkonné antény (kterou tvoří jen kus nataženého drátu). Aby se jeho mřížkový vstup na vyšších frekvencích nezahltil nežádoucím signálem, musí být předzesilovač na vstupu vybavený tlumivkami, které s přibývající frekvencí vlnových rozsahu postupně vyzkratováváme. (Hodnota tlumivek není kritická a může se od uvedených hodnot odlišovat o desítky procent.) Aby se neobjevovaly nežádoucí rezonace a charakteristika zesilovače byla vyrovnaná v celém pásmu, je ke každé tlumivce ještě zapojený sériový tlumící odpor. V anodě opět musí být tlumivky a tlumící odpor. Zde již nemusíme tlumivky vyzkratovávat, protože sem se už nežádoucí signál v tak velké míře nedostane. Tlumivky slouží pouze jako pracovní odpor zesilovacího stupně a předřazený odpor 100R potlačuje jejich případné parazitní zákmity. Přesto je vhodné, aby tlumivky byly rozdělené nebo pokud použijete jednu tlumivku, byla dělená na menší sekce, aby se neuplatňovala kapacita mezi závity. Anodový okruh s tlumivkami a odporem je zapotřebí od vstupního obvodu důkladně odstínit plechovým krytem. V katodě elektronky je vřazený obvod, který zajistí rozdíl napětí katody vůči zemnímu potenciálu a tím se mřížka g1 ocitně vůči katodě na záporném potenciálu. Potenciometrem můžeme plynule měnit velikost tohoto napětí a tím posouváme pracovní bod elektronky po její charakteristice do míst s jinou strmostí. Čím větší odpor bude v katodě zařazený, tím více bude elektronka "zavřená" a méně zesilovat (což se hodí pro poslech blízkých a silných stanic). Naopak čím menší odpor na potenciometru nastavíme, tím menší bude rozdíl napětí mezi katodou a mřížkou g1. Elektronka se více otevře a bude více zesilovat. Aby se však nepřekročil anodový proud elektronky nad povolenou mez, nesmíme nastavit odpor úplně na nulu. Musí zde zůstat určitý minimální odpor (odvislý podle velikosti napájecího napětí). Pro vysoké frekvence musí být potenciometr a omezovací odpor v katodě překlenutý kvalitním kondenzátorem 10nF, aby nevznikala nežádoucí záporná zpětná vazba, která by nám kazila výkon. Naopak odpor 22R vytváří zápornou vazbu záměrně, která vyrovnává vstupní impedanci zesilovacího stupně. Aby se nám do zesilovače nedostávalo rušení ze zdroje, je žhavící vlákno elektronky přemostěné kondenzátorem 1nF a také anodové napětí dvojicí kondenzátorů 10M a 1nF. Signál z anody předzesilovače přivedeme přes kondenzátor s velmi malou kapacitou přímo na vstup přijímače. Tento propoj musí být co nejkratší, což znamená, že předzesilovač musíme vestavět přímo do přijímače.
Neladěný VF předzesilovač pro krátké vlny
Pokud má být předzesilovač používán ke komunikačnímu přijímači určeném především na poslech krátkých vln (nejčastější případ, kdy posluchač používá oscilující zpětnou vazbu), vystačíme s výrazně jednodužším zapojením. Odpadnou přepínatelné tlumivky a v některých případech lze vynechat i řízení zisku. Naoplátku však musíme zvolit tlumivky tak, aby vyhovovaly signálu od nejnižších pásem krátkých vln až po pásma nejvyšší, ož nelze jinak než kompromisem. Ještě před stavbou je potřeba si také ujasnit, jaká se bude k přijímači používat anténa:
-
Bude-li anténa z kusu drátu nějaké náhodné délky nebo délky blízké lamba-půl (a lampda-půl násobkům), která je svedená k přijímači pouze jedním drátem, bude vhodné zapojení zesilovače na schématu označené číslem 1.
Signál je přiváděn na řídící mřížku elektronky, tlumivka odřezává nežádoucí nižší kmitočty a uzemňuje potenciál mřížky. Sílu signálu regulujeme ladícím kondenzátorem s rotorem odizolovaným od kostry. Pokud to nebude potřeba, nebo je problém ladící kondenzátor s odizolovaným rotorem sehnat, lze ho nahradit pevným kondenzátorem cca 10 až 100pF.
-
Bude-li anténa délky lambda-čtvrt (a násobky lambda-čtvrt) nebo typu otevřený dipól, invertované-V, či jiná anténa, jaká se obvykle používá i pro vysílání (G5RV, W3DZZ aj.) a svedená k přijímači koaxiálem s nízkou impedancí, bude vhodné použít zapojení na schématu označené číslem 2.
Zesilovač v tomto zapojení má uzemněnou řídící mřížku a signál je přivedený koaxiálním kabelem od antény přes kondenzátor do katody. Kondenzátor 10nF mezi vstupním konektorem a katodou slouží pouze k tomu, aby náhodný zkrat antény nebo koaxiálu nevyřadil z činnosti katodový odpor 220R, který zabezpečuje provoz elektronky ve správné oblasti její pracovní charakteristiky.
Poznámky:
Napájení předzesilovače je většinou odvozeno z přijímače do kterého je vestavěný. Proud pro napájení anodového obvodu zesilovače s elektronkou EF183 se pohybuje okolo 12 až 15mA (při nastavení potenciometru na plné zesílení), s jinými VF elektronkami i méně. Proud pro žhavení elektronky se pohybuje okolo 0,3A. Pokud je napájení samostatné, je zapotřebí dbát dokonalé filtrace anodového napětí od zbytků střídavé složky. Je vhodné, aby se vývody všech součástek (zejména blokovacích kondenzátorů) vedoucích na kostru setkávaly v jednom bodě. Pokud má zesilovač sklony zakmitávat nebo oscilovat, je v prvním kroku potřeba zkontrolovat, zda je vstupní okruh dokonale odstíněný od okruhu anodového. Pokud problém trvá, lze si pomoci zápornou zpětnou vazbou. A to tak, že se mezi katodu elektronky a katodový blokovací kondenzátor 10nF vloží odpor 27R, což mírně sníží zesílení stupně. Nebo lze předřadným odporem v napájecí větvi snížit anodové napětí.
[autor: OK2TAR, datum: 8.11.2014, licence: CC-BY-ND]
§ Upozornění:
Informace obsažené na těchto stránkách jsou poskytovány „tak jak jsou", bez jakýchkoli záruk. Veškerá rizika související s použitím těchto informací přebírá uživatel. Tyto stránky obsahují informace, získané vlastním studiem a praktickými pokusy. Při nich nebyla důsledně řešena problematika bezpečnosti, ochrany před úrazem nebo škodou, ani souladu s platnými normami, bezpečnostními nebo jinými předpisy. Stránky jsou proto pouze informací o vlastních poznatcích, studiu a zkušenostech, nejsou odbornou radou nebo odborným návodem ve smyslu nového Občanského zákoníku. Praktickým využitím těchto informací podstupujete riziko škody nebo úrazu. Veškerá rizika podstupuje sami a autor stránek za ně nepřebírá žádnou zodpovědnost. Výrobu nebo úpravy všech zde uvedených zařízení provádí každý na vlastní nebezpečí. Výkresy, náčrty a konstrukce neprošly žádným schválením podle ČSN, ISO ani jiných norem a je věcí realizátora, aby si toto zajistil.