"Я Слышу Голоса Миллионов", или как построить регенеративный приемник на радиолюбительский КВ-диапазон

Регенеративный приемник "Кристадин"

Предлагаю вам познакомится  с детищем Эдвина Армстронга 1914 г., называемым регенеративным приемником, или регенератором.На слух название этого приемника ассоциируется с генератором гармонических (синусоидальных) колебаний, но на самом деле регенератор не создает колеба­ний, а работает подобно приемнику прямого усиления, то есть непосредствен­но усиливает сигнал. Впрочем, есть у регенератора сходство и с усилителем, и с генератором. Это — уже не усилитель, но еще не генератор. Абсурдно? Ничуть!

Вспомним характер свободных колебаний в резонансном контуре. Они всегда носят затухающий характер благодаря потерям в контуре. Чем больше потери, тем быстрее колебания затухают.. Колебательный контур имеет еще одно интересное свойство: вид его частотной характеристики однозначно связан с временной характеристикой (то есть с характером затухания свободных колеба­ний). Чем медленнее затухают колебания в контуре, тем «острее» резонансная частотная характеристика. Что можно сделать, чтобы уменьшить потери в контуре?

Но не будем впадать в отчаяние — на помощь придут активные методы по­вышения добротности контуров.

Если к колебательному контуру подвести источник внешних колеба­ний, то в контуре будет постоянно наблюдаться резонанс — внешний источник восполнит потери. Но контур сам служит источником колебаний, поэтому можно с помощью специальной электронной схемы отобрать часть колебатель­ной энергии, усилить ее и вернуть назад в контур, тем самым частично сокра­тив потери.

Если мы будем возвращать в кон­тур больше энергии, чем расходуется на потери, в контуре возникнут неза­тухающие колебания. Теоретически они продолжатся бесконечно долго, а практически — пока не иссякнет энергия, питающая схему отбора, усиления и возврата колебательной энергии. Так рассуждал изобретатель А. Мейсснер, создавший первый в мире работоспособный генератор не­затухающих колебаний на электрон­ной лампе (генератор Мейсснера).

     Генератор нам пригодится в даль­нейшем, а сейчас он просто меша­ет — генерация недопустима в приемнике прямого усиления. Однако мы забыли, что сможем вернуть в контур чуть меньше энергии, чем необходи­мо на полное покрытие потерь. Коле­бания в таком контуре будут продол­жаться дольше, чем в контуре без вос­полнения потерь, но они все равно рано или поздно закончатся.Но мы абсолютно точно можем сказать, что доброт­ность контура повысилась, резонанс в частотной области стал «острее».

    Интересно отметить, что таким методом мы сможем и увеличить потери в контуре, сделав резонансную кривую более пологой. Соответственно очень важно правильно подать сигнал обратной связи в контур, чтобы регенерация была возможна. Обратная связь в регенераторе носит положительный характер, то есть собственные колебания и колебания из цепи обратной связи должны складываться, а не вычитаться друг из друга.

   Регенеративный прием сегодня скорее достояние истории, это в первую очередь предмет увлекательного радиолюбительского творчества. Серьезная ра­диоприемная аппаратура и аппаратура связи строятся по другим принципам, и вот почему. Мы уже установили, что при определенных условиях регенератор может превратиться в источник колебаний — положительная обратная связь всегда неустойчива. Поэтому в любой регенератор приходится вводить, ко всем прочим настройкам, еще и регулятор степени регенерации. Настроившись на принимаемую станцию, необходимо отрегулировать этим органом управления  сигнал по максимуму громкости, минимуму искажений и отстройке от соседних станши.В дальнейшем приходится иногда подстраивать регенерацию, так как контур с повышенной добротностью чувствительнее ко всякого рода нестабильностям типа изменения температуры окружающей среды, напряжения пи­тания. Практическое применение в профессиональной аппаратуре находит лишь собрат регенератора — сверхрегенератор.А регенератор, несмотря на массу недостатков, до сих пор популярен у радио­любителей, подкупая своей чрезвычайной простотой и потрясающей избирате­льностью, дающейся почти даром. Радиоприемную часть регенератора можно собрать всего на одном (!) транзисторе.

   Современный регенератор нелепо собирать на электронной лампе — выручают транзисторы. Да и степень положительной обратной связи при современном уровне развития элементной базы регулировать намного удобнее. Мы будем использовать в качестве регулировки регенерации обыкновенный переменный резистор.

    Попробовать свои силы в постройке регенератора я решил на более сложном варианте регенеративного приемника, рассчитанного на ра­боту в коротковолновых диапазонах, охватывающий частотный участок от 3,5 до 22 МГц, построеного на базе американского радиолюбительского набора MFJ-8100, представляющего собой комп­лект деталей, печатную плату и корпус для самостоятельной сборки регенератора. Схема этого набора со всеми необходимы­ми данными неоднократно публиковалась в печати, в том числе и отечественной, что позволяет собрать и отладить прием­ник собственными силами.

   Примеры публикаций:

Схема приемника, приведенная на рис.10.26, несколько модернизирована по сравнению с оригинальной:

Добавлен УНЧ на интегральной микросхеме типа К174УН14 (импортный аналог ТDА2003).

   В приемнике нет встроенной магнитной антенны, а значит, необходимо использовать внешнюю (WА1). Подключать заземление необязательно.Предварительное усиление сигнала осуществляется УРЧ на транзисторе VТ1, включенном по схеме с общим затвором. Резистор R1 регулирует степень связи с антенной, поэтому, изготовив и настроив приемник, нужно установить движок этого резистора в такое положение, в котором качество звука наилучшее, и далее уже его не трогать. В оригинальном наборе резистор R1 располагается на задней стенке корпуса.

   Колебательный резонансный контур образован катушками L1...L5 и кон­денсаторами СЗ, С4.

Регенеративный узел собран на транзисторах VT2 и VT3. Регулятором «реге­нерация» в данном случае выступает резистор R8, а резистор R10 задействуется только в процессе настройки. Вращая его, нужно добиться, чтобы по всему «ходу» резистора R8 не возникало возбуждения регенератора или возникало на самом краю «хода». Продетектированный сигнал снимается с резистора R9 и поступает на фильтр и регулятор громкости, собранный на элементах C11,C12,С13,R11,R12.Затем низкочастотный сигнал усиливается микросхемой D1 и преобразуется в звуковой сигнал динамической головкой ВА1 с сопротивлением обмотки 4...8 Ом.

   Питание приемника осуществляется от стабилизированного сетевого источника напряжением 9 В. Намоточные данные катушек приведены в таблице:

Все катушки намотаны виток к витку на каркасах,диаметром 12 мм. Для намотки используется провод диаметром около 0,5-0,7 мм. Катушка L1 наматывается в два слоя, по 17 витков в слое; катушка L2 — также в 2 слоя (в первом слое 9 витков, во втором — 8),катушки L3, L4,L5 — однослойные. После намотки катушки следует пропитать парафином.
   На этой ноте закончим теоретическую часть,и приступим к сборке данного приемника!

Печатная плата была взята с той же книжки с которой и схема регенератора

Ну,и собственно процес сборки:


Корпус было решено сделать из старого текстолита,который неожиданно был найден мной с Женей в подвале (там где и радиоприемник АРЗ-54,который мы не так давно реставрировали)



Так как текстолит был весь разного размера,пришлось его паять между собой

 Листы текстолита припаиваются к плате приемника,и между собой

Переключатель диапазонов был установлен на боковой стенке коруса

 На задней стенке были размещены: антенный разьем PL-259,и резистор регулировки связи с антенной

 Потом встал вопрос о точной настройке на станцию,для этого был применен механизм от CD-привода( который двигал каретку с лазерной головкой).
Механизм после доработки и модификации:

Задняя панель приемника притерпела некоторые изменения:

Слева направо: антенный разьем PL-259, резистор регулировки связи с антенной,разьем для наушников (3,5мм),разьем для подключения источника питания,и над ним выключатель питания

Первый запуск приемника можно посмотреть тут: