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Los receptores superregenerativos se caracterizan por su alta sensibilidad y alta ganancia con una excepcional simplicidad de circuito y diseño. Los radioaficionados suelen diseñar superregeneradores con autoextinción, cuya configuración a veces es caprichosa. Los superregeneradores con una fuente externa de oscilaciones de amortiguación tienen los mejores parámetros y estabilidad operativa. Este es exactamente el diseño propuesto en el artículo publicado.

Se sabe que la sensibilidad de los receptores superregenerativos está limitada por el ruido intrínseco de la cascada regenerativa [1], que está determinado en gran medida por las propiedades de ruido del transistor utilizado. A pesar de que los transistores de efecto de campo son menos ruidosos que los bipolares, prácticamente no existen en la literatura circuitos superregeneradores basados ​​​​en transistores de efecto de campo. Se ofrece a los radioaficionados una variante de dicho receptor. Sus importantes ventajas son una alta sensibilidad (0,5 μV con una profundidad de modulación de 0,9 y una relación señal-ruido de 12 dB), bajo consumo de corriente (1,4 mA a una tensión de alimentación de 4 V), una amplia gama de tensiones de alimentación ( 3... 9 V), baja radiación parásita (el propio superregenerador consume una corriente de 80 μA).

La superización externa simplifica significativamente la configuración del receptor y aumenta la estabilidad de su funcionamiento. El receptor se puede utilizar con éxito en aplicaciones tradicionales para un superregenerador (en equipos de radiocontrol, estaciones de radio simples, dispositivos de seguridad por radio, etc.).

El diagrama de circuito del receptor se muestra en la fig. una.

El detector superregenerativo está montado sobre un transistor de bajo ruido VT1. La cascada es un autooscilador con retroalimentación de autotransformador. La frecuencia de generación está determinada por los parámetros del circuito oscilatorio L1C2, sintonizado a 27,12 MHz. El uso de un transistor de dos puertas simplifica enormemente la implementación del modo de superización externa. Se sabe que el valor de la pendiente de la característica en la primera puerta depende del voltaje en la segunda puerta. Cuando este voltaje es cero, la transconductancia es menos que crítica y no hay generación. Se suministra un voltaje de superización con una frecuencia de 3...60 kHz a la segunda puerta a través del potenciómetro R70 desde un generador ensamblado en los elementos DD1.1 y DD1.2. El condensador C5 conecta la segunda puerta al cable común a alta frecuencia y, además, da a los pulsos de superización una forma cercana a triangular. Ajustar la amplitud de los pulsos de superización usando el potenciómetro R3 le permite cambiar suavemente el tiempo durante el cual la pendiente excede el valor crítico y, por lo tanto, la duración de los destellos de alta frecuencia en el circuito L1C2. Por lo tanto, es posible cambiar el modo de funcionamiento del superregenerador, configurándolo en lineal, en el que se logra la máxima sensibilidad, o no lineal, en el que el AGC se implementa de manera más efectiva.

La carga del detector superregenerativo es el filtro de paso bajo R6C6. Una señal útil con una amplitud de aproximadamente 1 ... 3 mV desde este filtro se alimenta a través del condensador C9 al ULF, que se utiliza como los dos elementos restantes del microcircuito DD1. La retroalimentación CC negativa a través de los elementos R5, R7, C10 garantiza el funcionamiento del microcircuito digital en modo lineal [2]. Los elementos C12, C13, R8 establecen la frecuencia de corte de la respuesta de frecuencia del amplificador en aproximadamente 3 kHz.

La resistencia R1 sirve para generar un voltaje de polarización negativo (relativo a la fuente) en la primera puerta, asegurando que el valor de transconductancia inicial del transistor VT1 sea menor que el valor crítico. La segunda función de esta resistencia es muy importante. Su resistencia determina el valor inicial de la componente constante de la corriente a través del transistor y, por tanto, el nivel de su propio ruido. Con los valores de los elementos indicados en el diagrama, esta corriente es de solo 80...90 μA, lo que, entre otras cosas, hace que la radiación parásita del superregenerador sea muy pequeña, ya que toda la potencia que consume proviene de la fuente de alimentación. La fuente no supera los 0,5 mW.

El condensador C3 se selecciona con una capacitancia grande porque debe pasar por alto la resistencia R1 tanto en la frecuencia portadora como en las frecuencias de superización y envolvente de la señal recibida.

Las principales características del receptor se muestran en las tablas 1 y 2.

Construcción y detalles. La placa de circuito impreso del receptor se muestra en la Fig. 2 y no tiene características especiales.

Con un ligero deterioro en las características del receptor, los transistores domésticos de las series KP1, KP306 se pueden utilizar como VT350, tomando medidas para protegerlos de la electricidad estática durante la instalación. Debe tenerse en cuenta que los transistores de la serie KP327 se fabrican con un porcentaje muy alto de defectos, pero se pueden utilizar los que se puedan reparar. El condensador C3 debe ser cerámico. Se puede sustituir por cualquier capacitancia no inferior a la indicada en el diagrama, siempre que se conecte en paralelo un condensador cerámico de 1000 pF. Para garantizar una frecuencia de superización estable, el condensador C8 debe tener un TKE pequeño. El resto de piezas pueden ser de cualquier tipo. La bobina de contorno está enrollada sobre un marco con un diámetro de 5 mm y contiene 9 vueltas de alambre con un diámetro de 0,35-0,5 mm. El grifo se hace desde el tercero desde abajo según el patrón de la bobina. En el marco se atornilla un núcleo de hierro carbonilo.

Dado que la capacidad de carga del microcircuito K561LE5A es pequeña, el dispositivo conectado a la salida del receptor debe tener una impedancia de entrada de al menos 30 kOhm. Como amplificador de baja frecuencia, en lugar de los elementos DD1.3, DD1.4, se puede utilizar un ULF de cualquier diseño con una ganancia de al menos 1000. Para tensiones de alimentación de más de 5 V, se obtienen buenos resultados, por ejemplo , por el económico amplificador operacional K140UD1208. El consumo total de corriente a una tensión de alimentación de 9 V no supera los 1,5 mA. El multivibrador de oscilación auxiliar también puede montarse utilizando transistores según cualquier circuito conocido. Sólo es importante mantener la frecuencia y la forma requeridas de los impulsos de amortiguación.

La configuración del receptor comienza con la verificación de la instalación correcta. Luego debe colocar el control deslizante de la resistencia variable R3 en la posición izquierda de acuerdo con el diagrama, encender la alimentación (el voltaje nominal es 4 V) y asegurarse de que el voltaje constante en la resistencia R1 esté dentro de 0,6...0,7 V. De lo contrario, el transistor está defectuoso y es necesario reemplazarlo. Conectando un osciloscopio al pin 10 de DD1.2, verifique la presencia de pulsos rectangulares con una frecuencia de 60...70 kHz. Si es necesario, especifique la frecuencia seleccionando la resistencia de la resistencia R4. Al cambiar el osciloscopio a la salida del receptor y girar suavemente el potenciómetro R3, logramos la aparición de ruido de baja frecuencia en la pantalla.

Ahora puede conectar un generador de señal estándar a la entrada de la antena, configurando su salida a oscilaciones con una frecuencia de 27,12 MHz, una amplitud de 100 µV y una profundidad de modulación de 0,9. Al girar el núcleo de la bobina, el circuito se sintoniza en resonancia con la amplitud máxima en la pantalla del osciloscopio. Después de devolver el control deslizante del potenciómetro R3 a su posición original (las oscilaciones en la salida del receptor desaparecerán), debe girar suavemente el control deslizante para restaurar estas oscilaciones y encontrar una posición en la que la amplitud del voltaje en la salida del receptor deje de aumentar.

Al reducir el voltaje de entrada a 1 µV (si es necesario, ajustando la configuración del circuito), verifique la posición correcta del control deslizante de resistencia variable. Esta configuración corresponde al modo no lineal del superregenerador.

Un aumento adicional en el voltaje de superización usando R3 no es práctico, ya que la señal útil aumenta ligeramente, mientras que el ruido aumenta significativamente.

Si ahora se gira el control deslizante R3 en la dirección opuesta, se establecerá un modo lineal, en el que la relación señal-ruido mejora ligeramente, pero la amplitud de la señal de salida disminuye. Hay que tener en cuenta que aunque el rango de tensiones de alimentación en las que se conservan los parámetros básicos del receptor se indica como 3 - 9 V, para cada tensión específicamente seleccionada es necesario aclarar la posición óptima del control deslizante de la resistencia variable R3. utilizando el método anterior.

En ausencia de un GSS, se puede utilizar el transmisor con el que se supone que funciona el receptor, colocándolo a una distancia tal del receptor que la señal de salida aún no esté limitada.

En conclusión, cabe señalar que, como cualquier superregenerador, la inmunidad al ruido del receptor y su selectividad son bajas, ya que el ancho de banda, numéricamente igual a varias frecuencias de superización [1], es de 120...140 kHz.

Literatura

1. Belkin M. K. et al. Superregeneradores. - M.: Radio y comunicación, 1983.
2. Frolov V. Receptores simples de amplificación directa. Anuario de Radio, 1985. - M.: DOSAAF.

Autor: V.Dnishchenko, Samara

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