От Р-250… до АС-2000. Круглые даты в истории легендарного приемника.

Опубликовано: 05.09.2018

От Р-250… до АС-2000. Круглые даты в истории легендарного приемника

"ГаражАС" Обзор б.у. авто Subaru Forester 2002-2007 г.в.

Радиолюбителям старшего поколения хорошо знакомы эти названия: АС-2, Р-250… Разве что нули после аббревиатуры АС вызовут некоторое удивление…

В 2008 году как-то незаметно прошли два юбилея: 60 лет с года создания легендарного коротковолнового, лампового, магистрального, настольного радиоприемника Р-250 и 95 лет со дня рождения его создателя - выдающегося советского конструктора Антона Антоновича Савельева. Собственно отсюда и название первых партий и модификаций приемника АС-1, АС-2 - от инициалов имени и фамилии автора. Уже в 1950 году этот строжайше засекреченный приемник получил Сталинскую премию. Далее последовало и новое название Р-250 в различных комплектациях и модификациях, вплоть до Р-250М2, выпуск которого прекратили лишь в середине 80-х годов прошлого столетия… [3]. Его технические характеристики во многом определили, каким должен быть современный приемник…

Отдавая дань уважения и памяти его конструктору, автор этих строк сохранил название представляемой им новой разработки по первым буквам из названия первых партий легендарного радиоприемника - «АС»… В то же время перевод на новую полупроводниковую элементную базу символически отражен в цифрах «2000» - ХХI век на дворе!

Радиоприемник АС-2000 воссоздан на базе самой известной в прошлом веке серии радиоприемных устройств, среди которых первым в этом ряду был знаменитый Р-250 («Кит»). Далее следовали Р-250М («Кит-М») и Р2-50М2 («Кит-М2»). Радиоприемники Р-670 («Русалка») и Р-670М («Русалка-М») – относятся к морским разработкам этой серии, хотя принципиальных отличий от изделия Р-250 ни в самой конструкции, ни в схемных решениях – практически нет.

Предвидя неоднозначные мнения многих радиолюбителей по поводу перевода подобной аппаратуры «на транзисторы» и их трепетное отношение к раритетам нашего Радиопрома, следует сказать, что подобное направление радиолюбительского творчества в периодике представлено достаточно широко. Это сделано, например, в [3], а в интернете только на Smham.ucoz.ru и CQHAM.ru за последний год опубликованы несколько статьей по переделке Р-326 , «Волны-К» и др.

Серийный ламповый радиоприемник Р-670М «Русалка», прослуживший не один десяток лет, представлен сегодня на суд читателей в новом качестве. Новая элементная база радиоприемника АС-2000 приближена к современному уровню. В нем отсутствуют лампы. Навесной монтаж применен только там, где в этом была необходимость. Основные же узлы радиоприемника выполнены на печатных платах. В результате, вся конструкция разместилась в нижнем блоке – блоке высокой частоты, и только блок питания остался выносным.

Учитывая то обстоятельство, что все узлы, следующие за вторым смесителем радиоприемника, имеют стандартные решения, то есть, принимались в готовом виде или с небольшими доработками, в подробном их описании нет необходимости. Принципиальные электрические схемы и фотографии дают достаточный объем информации об этой части приемного устройства.

Постановка задачи

После проведения реконструкции показатели по основным техническим данным радиоприемника должны были оставаться на уровне требований к серийно выпускавшимся заводским изделиям. Сохранение точности градуировки – главный вопрос, по которому возникали споры в эфире и в Интернете. Были предложения оставить в первом и втором гетеродине лампы, однако такой подход неприемлем. Причины этого очевидны и рассматривать их нет смысла.

Поэтому, для сохранения точности градуировки радиоприемника ставилась задача применить такие схемные решения, которые бы обеспечили и в новой версии РПУ тот же диапазон перестройки второго гетеродина, какой имел место в серийных ламповых моделях заводского изготовления. Что касается первого гетеродина, то здесь главным условием было обеспечить коррекцию кварцев на их основной частоте.

Общее требование к конструкции как первого, так и второго гетеродина заключалось в следующем: схемные решения этих узлов не должны ухудшить стабильность частоты и спектральную чистоту сигналов, подаваемых на смесители. Для второго гетеродина отдельным условием было поддержание на заданном уровне сигнала с помощью АРУ.

Согласно приведенным выше положениям мы и будем рассматривать схемотехнику узлов радиоприемника в определенной последовательности. В такой же последовательности осуществлялась и их переделка.

Рис.1. Схема принципиальная электрическая.

На рис.1 изображены преселектор, УВЧ, 1-й гетеродин, 1-й смеситель, УПЧ-1, 2-й смеситель, 2-й гетеродин.Номера позиций элементов на принципиальной электрической схеме радиоприемника оставлены только там, где изменения в схему серийной модели не вносились.

1. Второй гетеродин

Из всех известных схем перестраиваемых генераторов, в полной мере, всем требованиям отвечали две: схема Франклина и схема индуктивной трехточки. Схему Франклина, по ряду причин, не удалось реализовать в новой версии и поэтому предпочтение было отдано индуктивной трехточке. Для контроля и поддержания на заданном уровне амплитуды сигнала второго гетеродина, при перестройке его по частоте, требовалось введение АРУ.

В качестве одного из вариантов была выбрана и опробована схема гетеродина, которуюприменил в своей конструкции Л.Чалышев [2]. В этой схеме была предусмотрена и АРУ.

Для радиоприемника АС-2000 катушка контура поз. 426 была доработана. Экран контура был распаян. От «холодного» конца катушки отматывалось 19 витков и новым проводом того же диаметра (0,18 мм) и с тем же шагом удаленные витки были намотаны вновь. Концы провода, оставленные для отвода, облуживались, скручивались и еще раз облуживались. На фото 1 показано, как зафиксирован дополнительный вывод катушки. В крышке экрана просверлено дополнительное отверстие и запаян таких же размеров проходной изолятор. После того, как все три отвода, доработанной таким образом катушки были зафиксированы и опаяны, крышка экрана с катушкой поз. 426 устанавливалась на стакан экрана и запаивалась (Фото 2).

Фото 1. Фото 2.

Фото 3. Второй гетеродин.

Выход со второго гетеродина уровнем ~1в подается на первый затвор второго смесителя. Этот же сигнал через аттенюатор АТТ2 (-20db) подается на внешние устройства.

Коррекцией градуировки точность отсчета по оптической шкале приводится к исходной,имеющимися во втором гетеродине регулировками. Точность отсчета, после выполнения всех работ по второму гетеродину, не выходит за пределы, установленные техническими условиями для серийно выпускавшихся изделий.

Уровень сигнала второго гетеродина (~1в) устанавливается в процессе наладки изменением затухания аттенюатора АТТ1. Системой АРУ этот уровень поддерживается во всем диапазоне перестройки второго гетеродина 1715…3715 кгц с точностью до +_ 0,1в.

2. Усилитель первой промежуточной частоты

Усилитель первой промежуточной частоты (см. рис.1) выполнен на двух полевых транзисторах – КП903А и КП601А. Предполагалось, что такая конфигурация – общий сток - общий затвор, позволит оптимально согласовать усилитель с уже имеющейся системой контуров первой промежуточной частоты и, как показали испытания, такой подход к решению задачи себяоправдал.С целью оптимального согласования первого смесителя радиоприемника с входным контуром первой ПЧ, число витков катушки связи поз.384 уменьшено до 7.

3. Первый гетеродин

Задача эта оказалась второй по сложности. Кроме тех требований, о которых было сказано выше, правильный выбор решения давал возможность не вносить изменений в схему ячеек первого гетеродина, снизив тем самым до минимума трудозатраты на переделку этогоузла.

Схема первого гетеродина пояснений не требует. Следует, однако, отметить, что индуктивность катушки L1 может несколько отличатся от индуктивности оригинала – катушки поз. 299 ламповых моделей и, в этом случае, на поддиапазонах 5…12 может потребоваться подбор в небольших пределах конденсаторов поз. 313, 320, 327, 334, 341, 348, 361, 377. И тоже на дополнительных поддиапазонах (см. документацию Р250М2 поз. 861, 868, 875, 882).

На поддиапазонах, где формируется вторая гармоника кварца, контроль ее формы и точность установки возможно проверить только осциллографом. Такой контроль обязателен! От этого будет зависеть правильная работа первого смесителя. Уровень сигнала на выходе первого гетеродина, в небольших пределах, можно скорректировать подбором резисторов поз. 314, 328, 335, 342, 349, 368, 378 и т.д. Тоже относится и к дополнительным поддиапазонам. На втором и третьем поддиапазонах уровень сигнала гетеродина устанавливается емкостным делителем. Емкость дополнительно устанавливаемых конденсаторов поз.289* и поз.294* подбирается при настройке и находится в пределах 5,1…47 пф (см. рис.1).

Схема обеспечивает достаточный запас по коррекции первого гетеродина на всех поддиапазонах при установке кварцев на соответствующие им номинальные частоты.

Сигнал первого гетеродина на внешние устройства может быть взят с эмитерного повторителя через развязывающий буферный каскад. Уровень сигнала первого гетеродина в точке подключения его к первому смесителю ~1,6…1,8 в.

Фото 4. Первый гетеродин.

4. Первый смеситель

Первый смеситель радиоприемника опробован в двух вариантах: на паре транзисторовКП902А и на микросхеме 590КН8А. Как наиболее оптимальный, принят вариант с микросхемой 590КН8А (см. рис.1). Применение данной микросхемы в профессиональных РПУ избавляет от лишних комментариев на сей счет.

Фото 5. Первый смеситель.

Установка микросхемы в сокету допускает быструю ее замену.

5. Входной УВЧ

Схема УВЧ пояснений не требует. УВЧ неотключаемый (см. рис.1).

Фото 6. УВЧ.

6. Перестраиваемый преселектор

Входная цепь радиоприемника, от антенного разъема до УВЧ, представляет собой трехконтурный перестраиваемый преселектор с индуктивно связанными контурами, рассчитанный на работу от несимметричных антенн. Подстройка в небольших пределах первого контура обеспечивает согласование входа радиоприемника при работе с различными антеннами. В радиоприемнике Р-670М первый контур преселектора на каждом поддиапазоне имеет катушку связи с антенной и катушку связи со вторым контуром. Небольшое отличие есть на первом и втором поддиапазонах (рис.2). В радиоприемнике Р-670М имеется только один УВЧ, в отличие от моделей Р-250М и Р-250М2, где применяются два УВЧ. В этом отношении, доработать преселектор модели Р-670М проще и быстрее, поскольку на каждом поддиапазоне уже имеются два индуктивно связанных входных контура. Чтобы индуктивно связать второй и третий контуры преселектора, у контурных катушек поз. 128,133,139, 144, 150, 156, 161, 166, 171, 176, 181, 200 делаются отводы. Число витков в отводах и число витков в катушках связи контуров поз. 210, 214, 221, 226, 232, 238, 243, 248, 253, 261, 275, 281 – подобраны с расчетом обеспечить минимум потерь входного сигнала от антенного разъема до УВЧ (см. рис.1).

Следует отметить, что связь первого контура преселектора со вторым контуром на некоторых поддиапазонах пришлось уточнить и скорректировать подбором числа витков катушек связи, поэтому она может несколько отличается от той, что была установлена заводом-изготовителем.

Работа с перестраиваемым преселектором оказалась на завершающем этапе самой трудоемкой, требующей максимальной сосредоточенности и внимания. При доработке перестраиваемого преселектора радиоприемников Р-250М и Р-250М2 эта работа усложнится и объем ее значительно возрастет.

7. Другие блоки и узлы радиоприемника

Схемы ФОС, УПЧ-2, третьего гетеродина, демодулятора, усилителя АРУ и УНЧ особенностей в построении и работе не имеют и приведены на рис. 6 - 10. Схема УПЧ-2 (рис.7) взята из схемы Р-399 [4]. Часть схемы демодулятора (рис.8) - из источника [5]. Электрические схемы шасси приемника, блока управления и соединительных межблочных кабелей приведены на рис.11 - 13.

Полностью схемы по данной переделке можно скачать: Архив «Схемы Р-250М» Остальные фотографии размещены здесь: Архив «Фото Р-250М»

8. Доработка конструкции

В конструкцию нижнего блока радиоприемника внесены изменения. Это сделано для того, чтобы разместить в нем все функциональные узлы, которые следуют за вторым смесителем. Общие виды на фото дают достаточное представление о компоновке всех функциональных узлов, размещенных в пределах нижнего блока радиоприемника.

Фото 7. Пульт и основные тракты усиления.

Дюралевая пластина, на которой крепились – кварцевый калибратор, лампы УВЧ, 1 смесителя и 1 гетеродина, с шасси радиоприемника удалена. На ее место установлена вновь изготовленная, таких же размеров. При этом старая использовалась, как кондуктор. На этой пластине – между барабаном и блоком КПЕ – установлены:

- блок фильтров основной селекции; - блок второй ПЧ и третьего гетеродина; - блок демодуляторов.

Фото 8. ФОС, УПЧ-2, 3-й гетеродин, демодуляторы.

Снизу, в подвале шасси, на эту пластину крепятся платы УВЧ и первого гетеродина. Плата 1 смесителя установлена на дюралевой пластине. Пластина с платой крепится в отсеке 1 гетеродина на ребрах каркаса шасси, уменьшенных по высоте на 3 мм.

С левой стороны, на корпусе верхнего блока КПЕ, сверлятся отверстия под резьбу и закручиваются стойки. На стойках крепятся пластины толщиной 3 мм. На верхней пластинеустановлены платы усилителя первой ПЧ и второго смесителя, на нижней – размещены платы УНЧ, АРУ и фильтр НЧ.

Блоки второй ПЧ и 3 гетеродина размещены в силуминовых плоских коробках от старой аппаратуры, закрытых с обеих сторон крышками из тонкого дюраля. Оба этих блока крепятся на кросс-панель, которая, в свою очередь, двумя винтами крепится на вертикальных стойках шасси. Блок демодуляторов фрезерован из кругляка Д=90 мм. Материал – Д16.

Для контуров второй ПЧ и 3 гетеродина использовались готовые катушки в экранах от радиостанций «Виола-А».Необходимо обратить внимание на то, как подключены статорные и роторные пластины верхнего и нижнего блоков КПЕ к системам перестраиваемых контуров. Произвольное их подключение недопустимо.

Фото 9. Пуль управления.

Фото 10. Доработка передней панели.

Заключение

Для оценки технических данных новой версии радиоприемника были выбраны два поддиапазона - №7 и №10. Чувствительность на этих поддиапазонах после предварительной настройки, как и на всех остальных, была в пределах 2,5...5 мкв. Более тщательная настройка позволила достичь чувствительности не хуже 0,75 мкв. Измерения проводились в трех точках: в начале, в середине и в конце каждого из выбраных поддиапозонов. Что касается серийных моделей (изделие Р-670М), то, согласно техническим данным завода изготовителя, чувствительность этих приемников была не хуже 1,5 мкв.

Динамический диапазон радиоприемника измерялся на тех же поддиапазонах, на частотах 14100 и 21200 кгц. Методика, по которой проводились измерения, приведена в [1]. При разносе частот двух генераторов на + 10 и + 20 кгц от частот, на которых проводились измерения комбинационной помехи, полосе ПЧ 2750 гц и полосе НЧ 3500 гц, динамический диапазон по интермодуляции третьего порядка с нижней границей, равной уровню чувствительности приемника, составил величину не менее 70 db. По блокированию – не менее 100 db. Уровень сигнала, при котором возникали помехи, в первом случае составил величину не менее 2500 мкв, во втором – 900000 мкв.

Технические данные радиоприемника АС-2000

Чувствительность 0,75 мкв ( с/ш = 10 db ) Избирательность определяется фильтрами основной селекции Динамический диапазон: по интермодуляции DB3 70 db ( разнос 10 кгц, полоса 2750 гц ) по блокированию DB1 100 db ( разнос 10 кгц, полоса 2750 гц ) Стабильность частоты после 30 мин. прогрева 100 гц ( в течение одного часа ) Точность градуировки 1 кгц ( в нормальных условиях 20 +_ 5С ) Потребляемая мощность 15 вт

Надежность работы всех узлов новой версии РПУ подтверждена непрерывной круглосуточной работой в течении нескольких месяцев.

Литература.

В. Дроздов (UA3AAO). Однодиапазонный телеграфный КВ трансивер. - Радио, 1983, №1, с. 17. Л. Чалышев Любительский связной КВ приемник. - Радио, 1982, №10, с. 17. А.А. Шмырев Радиостанция своими руками. - СПб.:Наука и техника, 2004. (На вклейках - схемы электрические принципиальные радиоприемников Р-250М и Р-250М2). Схема электрическая принципиальная радиоприемника Р-399А . На сайте CQHAM.ru. Э. Ред. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике. М., Мир, 1990.

А.Овчаренко, RA0CF