Начнём разбираться, какую лампу лучше применять в своём УМ, хотя все лампы хороши, просто нужно знать их тонкости и начнём с самой популярной лампы ГУ-50.

Хорошая и доступная лампа, но многие любители её применяют в некорректном режиме. Часто слышу, что на анод этой лампы подают напряжение в 1000В и даже 1200В, но поверьте, это не прибавит выходную мощность, а лишь есть возможность получить ряд различных вне полосных излучений.

Обратите внимание, что все профессиональные схемы используют для этой лампы всего 600В, я же допускаю 800В и вот по какой причине. Я наверное размещал тут свой УМ, где провёл тестирование почти всех известных ламп и изучил, в каких режимах они ведут себя наилучшим образом и имеют хорошие параметры. (потом снова размещу фото этого УМ)

Почему же для ГУ-50 оптимальное напряжение именно в 800В. Дело в том, что в лампах есть самый важный электрод, это катод, который и определяет лучшие результаты при эксплуатации. Катод выполняет роль выделение электронов из своей массы, что и заставляет лампу работать и при этом его свойство сильно зависит от анодного напряжения, но тут и сам анод начинает предъявлять некоторые требования.

Что же происходит, если применить напряжение в 600В, дело в том, что сама эмиссия катода в ГУ-50 небольшая и крутизна её также желает быть лучше, вот при таком анодном напряжении и недостаточно, что бы эта лампа могла выдавать колебательную мощность в 50Вт, но что произойдёт, если применить 1000В, то тут происходит обратный эффект. Так как крутизна лампы маленькая и это во многих лампах зависит от расстояния между элементами, повышенным напряжением катод начинает излучать не только много электронов, но и с большой скоростью (силой) , а это делает отрицательный эффект, так как огромная часть электронов начинает отлетать от анода и экранная сетка не всегда справляется и часть этих электронов долетает даже до управляющей сетки, тем самым вносит искажение в сигнале. Да и сам анод слабый, для такого количества электронов и он начинает разогреваться, что снова провоцирует больший сброс электроном на экранную, управляющую сетку.

А что уже говорить при напряжении в 1200В. Я часто слышал в эфире, что на неё подают и 1500В и есть позывной, который даже подавал 3000В Но это его фантастика, так как эта лампа может выдержать такое напряжения только с выключенным накалом или запертой отрицательными напряжением, управляющей сеткой. Но я не стал его убеждать во лжи, это его дело.

Вот поэтому напряжение в 800В самое оптимальное, где компенсируется слабая крутизна лампы и все электроды выполняют корректно свои функции. Это не праздный вопрос, так как это и определяет полосу занимаемую на диапазоне и при этих параметрах можно иметь сигнал не шире 3-4 кГц. (при SSB сигнале)

Вот я рассказал, почему нельзя иметь любое напряжение на этой лампе, что бы получить качественный сигнал. А мощность в 50Вт всё равно не получите применяя 1000-1200В А если и получите, то этот сигнал испортит Вам жизнь, когда его подадите на следующий каскад.

Чем же ГУ-50 может отличаться от других ламп, с такими же параметрами? Ну например лампа ГМИ-10, эта лампа имеет ровно такую же паспортную мощность 45Вт при нормальных режимах, но её электроды изготовлены так, что эта лампа может многократно превышать свои паспортные параметры.

Её главный электрод, катод, имеет другое конструктивное строение и предназначен излучать многократно больше электронов, что бы иметь большую мощность при качественном сигнале. Поэтому даже накал настолько мощный, что его готовность происходит лишь через 2 минуты после включения. (так долго он разогревается)

Как же такая лампа, имеющая мощность всего 45Вт, может не ухудшая качества развить мощность до 180-200Вт? И это в непрерывном режиме. И самое удивительное то, что мной изучено, что её в этом случае нужно питать анодным напряжением меньше, чем паспортное и не более чем 1000В ну максимум 1100В если его повысить, то произойдёт тот же эффект, что и с ГУ50. И при напряжении в 1000В она прекрасно излучает 150-200Вт и с прекрасным качеством.

Почему я привёл эти лампы в пример, да только потому, что они совершенно одинаковые в своих параметрах предназначенных в постоянном режиме, но вот тем, что ГМИ-10 может многократно превосходить свои параметры, я хотел показать, что каждая лампа имеет именно такие возможности и нужно только знать, какие это лампы. И о каждой лампе, которые применяют любители, я и расскажу в дальнейшем.

И помните, что я говорю о колебательной мощности, которая значительно отличается от подводимой. Часто любители подводят  100Вт и считают, что на выходе колебательная мощность с чистым синусоидальным сигналом, ровна 50Вт, но это не так, чаще всего это 40Вт и даже 30Вт. Просто нужно корректно измерять ВЧ-напряжение и нагрузку.

Теперь хочу сказать о некоторых конструктивных особенностях в УМ.

В самодельном УМ есть два элемента, к которым нужно относиться очень тщательно при настройке. Это конденсатор между анодом лампы и П-контуром и сам П-контур. Эти два элемента критичны не только конструктивно, но и даже после идеальной настройки при смене напряжения снова требуют подстройки. И я об этом сейчас расскажу.

Чем же так важен точный подбор конденсатора? Этот конденсатор является преобразователем ВЧ-напряжения в ЭМВну. В нём и зарождаются УСКОРЕННО ДВИЖУЩИЕСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЗАРЯДЫ, КОТОРЫЕ И ПОРОЖДАЮТ ЭМВ.

Почему этот конденсатор и П-контур нужно подстраивать, если сменили анодное напряжение? Дело в том, что сопротивление лампы меняется при смене напряжения, а задача этого конденсатора и П-контеры и есть согласовать сопротивление лампы с нагрузкой, если лампа имеет при одном напряжении 2000 Ом, то  нужно согласовать (скажем) с кабелем в 50 Ом, но стоит сменить напряжение, как сопротивление лампы изменится и уже подстройки самого П-контура не хватит идеально снова согласовать с нагрузкой.

Вот пример двух ламп: ГК-71 сопротивление лампы при напряжении 1500В будет 3200 Ом, а при напряжении в 1250В уже 2700 Ом. Видите, что совсем небольшое изменение напряжения сопротивление лампы изменилось на 500 Ом. И конечно П-контур согласует, но не так тщательно.

И пример с ГУ-50 если анодное напряжение 1000В, то сопротивление 5000 Ом, а если 800В, то 3300 Ом. Видите какая разница произошла в сопротивлении лампы.

На первый взгляд вроде бы можно и пренебречь этим, но из таких мелочей, тут не достроили, там уступили, антенну чуть не доделали и в целом можно потерять парой 15-25%, а ведь мы помним, что чистый синусоидальный сигнал в однотактном УМ можно получить лишь 50% от подводимой мощности.

Как определить точную подгонку конденсатора. Если мы собрали УМ и включили, то теперь нужно произвести достройку. Если допустим конденсатор 2000пФ, то тщательно подстроив П-контур, изменим емкость до 1800пФ и снова тщательно измерим и увидим, что параметры увеличились, то снова уменьшаем ёмкость до 1500пФ и повторяем процесс и снова параметры повысились, снова уменьшаем емкость до 1200пФ, а вот тут параметры уменьшились, значит нужно вернуться к 1500пФ. Это и будет конечная ёмкость, но теперь под неё снова нужно подстроить П-контур. Вот теперь мы получили идеальную настройку.

Так делают и в КБ на заводе. Сначала рассчитывают теоретически относительно анодного напряжения и нагрузки, а затем собрав конструкцию отправляют в лабораторию для проверки, те производят такую процедуру и после возвращают в КБ, где оформляют конечную схему и дают добро на изготовление такой конструкции.

Может кому то покажется всё это мелочью, но благодаря таким мелочам, Вы сможете получить прекрасный  УМ и радоваться бесперебойной работой в эфире. Да и самому приятно, что Ваш УМ лучше чем у Вашего соседа.

Удачи в конструировании и конечно мне ещё есть много того, что можно  рассказать о мелочах в конструировании самодельных аппаратах.

PS. В профессиональных УМ чаще всего применяют три каскада П-контуров, первый П-контур постоянный, второй может изменять свои параметры и третий снова постоянный, это даёт плавное изменение сопротивление от лампы до нагрузки, если этого не делать, то лампа находится в угнетённом состоянии и не может создавать лучшее ВЧ-напряжение, а это и есть главная задача, что бы в конденсаторе (преобразователе ВЧ-напряжения в ЭМВ) порождать как можно больше ускоренно движущиеся электрические заряды, которые в своё время и создают больше фотонов в ЭМВне. Ну а мощность ЭМВ и обуславливается большим количеством фотонов  в ней.

Так как электромагнитная волна, это фотонный пучок.  Потом поговорим о том, какие конструкции П-контура лучше.

Отредактировано UA0SNM (Понедельник, 9 января, 2017г. 08:48:12 am)

Главные мелочи в построении УМ вроде бы осветил, но я обещал немного рассказать и о приёмниках, в них так же есть такие моменты, если это учесть, то Ваш приёмник может Вас радовать больше чем иностранный  трансивер.

В классическом построении приёмного тракта есть маленький пробел и это я никак не могу объяснить, почему до меня так не конструировали приёмный тракт, когда я первый раз собрал по такой схеме, то беседовал на эту тему даже с Лаповком. Он конечно немного покритиковал, но я работой своего приёмника доказал, что такое построение имеет огромное преимущества над классическим. И вот какая разница между ними.

Вот как построен классический вариант: первый каскад, это УВЧ, затем смеситель, после него ФСС (любой, даже на кварцах), а затем УПЧ, после детектор и УНЧ. ( я описал схему с одним преобразованием, но может и с двумя преобразованиями, это не столь важно)

А вот мой вариант: также УВЧ затем смеситель, а вот теперь не ФСС, а один каскад УПЧ и уже за ним ФСС и два каскада УПЧ и так далее.

Что даёт такое построение для улучшение как чувствительности, так и селекции, хотя покажется странным, что и селективность сигнала улучшается, на этом и заострил внимание Лаповок. Но потом, уже за несколько лет до смерти, мы снова говорили на эту тему и он даже согласился со мной, видимо неоднократно наблюдал за моей работой в эфире. Когда мне не могли помешать с мощным сигнала находясь в 3-4кГц от моего респондента, а таких желающих было много, так как многим не нравились мои многочасовые консультации в эфире.

А происходит вот такой эффект, при таком построении приёмного тракта.

Если к УВЧ подошёл сигнал с амплитудой в 0,2 мкВ и УВЧ его немного усилило, то после смесителя этот сигнал допустим всего лишь 0,5мкВ и ФСС конечно его ещё сильнее уменьшит. И значит УПЧ должно быть настолько чувствительным, что бы его принять, а именно по крайней мере УПЧ должно иметь чувствительность не менее чем 0,1 или 0,2 мкВ. А при построении такого УПЧ у любителя возникнут проблемы с возбуждением каскада УПЧ.

А вот в моём случае этого не нужно делать, так как после смесителя нет ФСС, а есть один каскад УПЧ, который сигнал в 0,5мкВ усиливает до 5мкВ или даже до 10 мкВ.( а может и больше, зависит от конструктора) И тогда после ФСС на два каскада УПЧ приходит приемлемый сигнал.

Многие любители считают, что два преобразования это спасут, во-первых это не так, так  как и при двойном преобразовании сигнал после ФСС может не добраться до УПЧ, но самое главное два, три и даже четыре преобразования нужны только для приёмного тракта со сплошным приёмом в широком диапазоне частот, а для узких диапазонов любительских трансиверов даже в 2мГц, много преобразования и не требуют, поэтому потом стало популярно делать трансиверы с одним преобразованием и смесители с ВЫСОКИМИ динамическими возможностями.

Что и предложил когда то Дроздов, хотя это не его заслуга, ещё до него уже были предложены такие смесители, просто он  первым предложил такой смеситель  в любительской аппаратуре.

Но сложность изготовления таких смесителей всё таки не получило такое широкое применение. Действительно такие смесители прекрасно преобразуют входной сигнал и сигнал от генератора и на выходе смесителя хорошая амплитуда для ФСС, но всё равно этого иногда бывает мало.

Поясню: если УВЧ отправляет сигнал на смеситель, то он отправляет широкую полосу сигнала, даже возьмём всего лишь 10-15кГц, хотя полоса гораздо шире. И вот несколько сигналов с разной амплитудой, как в 0,1мкВ, 0,5мкВ или в 3мкВприходат на смеситель и в таком потоке сигнал в 0,1мкВ просто затеряется, это как например если Вы встанете перед автомобилем с фонариком, а он включит свои фары. Вы конечно не увидите фонарик.

Тоже и тут, но когда все эти сигналы после смесителя усилятся первым УПЧ и отправят его на кварцевый фильтр, то тот просто легко вырежет сигналы с амплитудой выше чем 0,1мкВ и хороший УПЧ в два каскада, увидит этот сигнал.

Вот поэтому я на своём самодельном трансивере мог принимать вот в таком режиме. (многие ребята, слыша мои рассказы о новом построении приёмного тракта  и работу в эфире приходили и сами убеждались в работе моего приёмника)

У меня на входе был такой аттенюатор: входное гнездо закорачивалось сопротивлением в 0,5 Ома затем коротким посеребрённым проводом диаметром 0,8мм длиной в 1см и полное открытие входа.

И я работал всегда при сопротивлении в 0,5 Ома но и часто приходилось включать этот отрезок провода входного гнезда на корпус. Когда я об этом говорил в эфире, конечно никто не верил, но некоторые мои друзья приходили и видели  это, так как я им показывал входную часть приёмника.

Теперь как всё это работало в сравнении с серьёзными аппаратами. Тогда у меня было два Р-250М, один новый с радиозавода  и Р-155, тоже ЗИП.

Ну писать о Р-250М нет смысла, а вот сравнивать с Р-155 есть смысл, аппарат серьёзный, так вот если я поймаю Р\сигнал на моём трансивере с силой в 5-6 баллов, то на Р-155 даже и признаков этого сигнала нет.

Когда я решил перейти на импортные трансиверы, то первые трансиверы даже и близко к этому приёмнику не приближались, вот когда появился ТС-850 и ФТ 1000МП, то и они уступали моему приёмнику и значительно, но я стал работать на этих трансиверах лишь потому, что их сервис меня радовал, так как я мог контролировать весь диапазон и мгновенно переходить на нужные частоты, а вот мой трансивер этого не имел и оперативность  была такая, что как в прежние 60е годы, когда мы вызывали на одной частоте, а слушали на другой и после вызова бегали по всему диапазону и искали кто Вам ответит.

А в импортных сервис конечно меня подкупил, да и моя антенна могла неплохо принимать и на эти аппараты.

Вот немного рассказал и о приёмнике, но есть ещё кое что рассказать по улучшению приёмного тракта.

Забыл рассказать ещё про один очень важный узел в приёмнике и это ГПД (генератор плавного диапазона), в нём также есть мелочи, которые могут испортить настроение при работе в эфире, это его нестабильность.

Когда то в 50-80е это было не столь актуально, так как у всех (почти) нестабильность компенсировалась одинаково. То есть чаще всего генератор плыл вверх и у кого то сильней у кого то менее и при работе не было необходимости часто подстраивать частоту, только если Ваш респондент не работал на профессиональном приёмнике с приставкой типа Р-250. А вот сегодня, когда 98% работают на импортных, с прежним ГПД работать просто невозможно, так как респондент включит расстройку и при переходе на передачу Вам придётся мгновенно возвращаться на прежнюю частоту иначе частоты могут разбежаться за 5 минут разговора и на 50Герц и даже на 100 Герц.

В последние годы работы на самодельных трансиверах стали делать синтезаторы и их можно было даже заказать. Не каждый его сможет сделать. Не знаю как сегодня, но думаю, что наверное уже их перестали делать спецы, так как спрос на них упал. Но можно делать и самодельные ГПД очень стабильные, почти как с кварцевой стабилизацией. Вот об этом я сегодня и расскажу.

Были схемы, когда в ГПД были два элемента активного захвата, это и в Р-250 и также в схемах на транзисторах, но они сложны в настройки и не у каждого получались, даже если полностью копировали схему из Р-250.

Я расскажу, в чём же причина резкого выбега частоты у любительских ГПД. Многие считают, что главная причина это колебательная система, то есть катушка и конденсаторы, но на самом деле это ошибочное мнение. Катушка и конденсаторы изменят свои параметры лишь при резкой смене температуры в аппарате, но это происходит редко и не так быстро.

Главная же причина выбега и притом бесконечно вверх и иногда вниз, это сам транзистор. Только в нём происходит непрерывный прогрев кристалла. А вот как с ним бороться, сейчас и расскажу.

Первое, нужно выбрать транзистор с очень маленькой ёмкостью NP перехода, то есть ёмкость коллектора. Ну скажем КТ-3127. У этого транзистора ёмкость будет ровна 1пФ. Есть транзисторы и с меньшей ёмкостью, даже до 0,5пФ, но этого достаточно и главное, что бы конструкция транзистора была с железным корпусом.

Это нужно для того, что бы корпус не мог мгновенно менять свою температуру, а для этого нужно на месте, где смонтирован этот транзистор, в шасси, (который должен быть 3мм или даже 5мм в толщину) в шасси сверлят отверстие равное толщины (диаметру) корпуса транзистора, примерно 5мм и с напряжением его в это отверстие вставляют.

Так как радиатор может менять быстро свою температуры от сквозняка и прочих факторов, а большой размер шасси этого не сделает быстро. Но кроме этого нужно транзистор вогнать в такой режим, когда кристалл будет иметь минимальную температуру.

Собираете ГПД на транзисторе в классическом режиме, ну скажем при 12В напряжения и после этого плавно уменьшаете это напряжение до того момента, когда генерация сорвётся. Ну скажем генерация сорвалась при напряжении в 4-5В, тогда поднимаете напряжение до 7-8В и стабилизируете его стабилитроном. Хотя и до этого стабилитрона напряжение должно быть стабилизировано.

В таком режиме кристалл имеет минимальную температуру. Далее, сама схема должна иметь свои особенности, а именно, в контуре должно быть много емкости, то есть ёмкость должна быть большой. Ну скажем как в ГПД UW3DI тут емкость возле катушки аж 1000пФ. И как мне помнится и у Лоповка в трансивере "Я строю новую КВ радиостанцию" ёмкость вокруг катушки очень большая, а значит на фоне маленькой ёмкости у транзистора в 1пФ, её изменение не сильно сдвинет частоту.

Вот схема UW3DI: http://www.cqham.ru/image/dii_ris1-2_big.gif

Я специально делал отдельно ГПД от этих аппаратов и менял транзисторы, а другие элементы не менял, так вот при смене транзисторов происходил такой результат.

Если стоял транзистор типа КТ-3127 с ёмкостью в 1 пФ, то стабильность была почти равна кварцевой, то есть за первые 5мин. сдвиг был около 20 - 30Герц, а потом в течение 5-8 часов сдвиг дрейфовал в пределах 5-8герц. То есть туда сюда частота сдвигалась и не больше чем на 5-8Герц. Но транзистор должен быть помещён в отверстие в шасси.

Потом я менял транзисторы у которых ёмкость была соответственно 1,1пФ   1,2пф и так далее до ёмкости в 2пФ. и при той же схеме частота выбега дошла до 30Герц за 20мин работы. Видите,  катушка и конденсаторы были неизменны, а частота начала изменяться. Но конечно не помешает подобрать и ёмкость с разными температурными изменениями и это сделает Ваш ГПД, как кварцевый. (часто в ГПД многих схем предлагают транзисторы с ёмкостью в 3-5пФ)

Ремарка: когда я начал об этом рассказывать в эфире многие не верили и я как всегда проводил непрерывно связь по 5-8 часов и где то через 2 часа подошёл товарищ и всем заявил, что он не стал предполагать и тут же перевернул свой UW3DI и перепаял транзистор. И стабильность его ГПД просто невероятно стабилизировалась по отношению к прежней нестабильности и это он ещё не вставил транзистор в шасси.

Тут склока на частоте и прекратилась, потом многие подходили ко мне и благодарили за эту консультацию.

Теперь то, что нужно сделать после изготовления такой схемы, на ГПД так же влияют последующие каскады и значит нужно и их довести до нужных параметров. А именно, после ГПД как положено должен быть повторитель и его режим тоже должен быть минимальным по потреблению тока, так как и в нём происходит смена емкости при изменении температуры, а значит и у него должна ёмкость коллектора быть минимальной и примерно ровна 1пФ.

И далее хорошая развязка между смесителем, то есть добиться что бы смеситель как можно меньше влиял на ГПД, а он точно влияет на стабильность частоты ГПД.

Ещё одна ремарка: когда я обслуживал спец. связь в МВД, то там в одной лаборатории работал инженер, который 25 лет работал в институте по исследованию генераторов., когда я ему рассказал про такой способ, он долго смеялся, так как имел научную степень кандидат наук. Тогда я ему сделал такой ГПД и продемонстрировал, он был в шоке и никак не мог поверить, что всё именно в ёмкости транзистора. И что вся его работа в 25 лет в институте не могла привести к этой мысли. Он всё искал в моей конструкции спрятанный кварц.

Вот наверное и всё о ГПД, а о стабилизаторе напряжения расскажу завтра. Там тоже есть такие же мелочи при которых Ваш стабилизатор будет работать надёжно.

Ликбез для таких как ты. Ты же умудрился заявить, что сколько не укорачивай бум у антенны, усиление остаётся прежним. Или помню, как все на форуме QRZ.ru умудрялись на 28 мГц получить от ГК-71 500Вт. Ну и прочие диковинки, вот я и решил тем, кто действительно собрался что то делать, пусть не мучается и не повторяет ошибки. Всё таки почти 50 лет непрерывного конструирования, я смог накопить такой опыт и рад им поделиться с другими.