Настройка УКВ блока балансировка смесителя на К174ПС1 против побочных каналов приема

Радиоприемник ловит не только желаемую станцию, но и лишние сигналы, которые пробиваются через зеркальный канал или комбинационные частоты. Эфир в FM-диапазоне плотный, мощные передатчики мешают слабым, и чистый прием становится настоящим испытанием. В старых супергетеродинных конструкциях на микросхеме К174ПС1 эта проблема решается точной балансировкой смесителя. Двойной балансный преобразователь частоты подавляет нежелательные продукты, если правильно подстроить симметрию. Процесс требует внимания и простых инструментов, но результат оправдывает усилия – побочные каналы уходят в тень, а полезный сигнал выходит на первый план.

К174ПС1 давно стала классикой в радиолюбительских УКВ-блоках. Она работает до сотен мегагерц, потребляет мало тока и легко вписывается в схемы с промежуточной частотой 10,7 МГц. Почему балансировка так важна именно здесь?

Побочные каналы и их влияние на прием

Зеркальный канал возникает из-за симметрии относительно ПЧ. Если станция на 100 МГц, а гетеродин на 110,7 МГц, зеркало приходится на 121,4 МГц. Мощный сигнал оттуда проходит в тракт ПЧ так же легко, как полезный, создавая помехи. Комбинационные частоты добавляют свой вклад – продукты перемножения гетеродина и сигнала засоряют выход.

В обычном смесителе на диодах или транзисторе подавление зеркала редко превышает 20-30 дБ. Двойной балансный К174ПС1 теоретически дает 40-60 дБ, если симметрия идеальна. Несбалансированность пропускает гетеродин на выход, усиливает шум и открывает дверь побочным каналам. А в городе, где станции сидят плотно, даже слабый зеркальный сигнал способен заглушить дальнюю станцию.

Многие замечали, как приемник вдруг ловит две станции одновременно или шумит на чистой частоте. Это и есть признак разбалансировки. Точная подстройка возвращает селективность, эфир очищается.

Устройство смесителя К174ПС1

Микросхема содержит две дифференциальные пары транзисторов, организованные в кольцевую схему. Сигнал подается на нижнюю пару (выводы 1 и 14), гетеродин на верхнюю (выводы 5 и 8). Выход снимается с коллекторов (выводы 4 и 9). Питание 6-12 вольт на вывод 6, земля на 10.

Ключ к балансу скрыт в выводах 2 и 12 – здесь подключают подстроечный резистор 1-10 кОм для регулировки тока через пары. Еще один резистор в цепи эмиттеров устанавливает общий ток, влияя на крутизну преобразования. Амплитуда гетеродина должна быть 200-300 мВ для линейности.

В типовой УКВ-схеме входной контур настраивают на 88-108 МГц, гетеродин выше на 10,7 МГц. Фильтр ПЧ на выходе отсекает все лишнее. Но без балансировки подавление зеркала падает до 10-20 дБ.

Подготовка к настройке

Сначала проверяют общую работоспособность. Подключают генератор гетеродина, осциллографом смотрят сигнал на выходе ПЧ – должен быть чистый 10,7 МГц при подаче сигнала. Если шумит или искажает, проверяют питание и амплитуду гетеродина.

Инструменты простые: ВЧ-генератор, осциллограф или милливольтметр на ПЧ, подстроечный резистор вместо постоянного. Плату размещают подальше от металлических предметов – паразитные емкости сбивают настройку.

Гетеродин должен быть стабильным, лучше на отдельной плате. Амплитуду выставляют 200-300 мВ на выводах 5-8.

Процесс балансировки шаг за шагом

Начинают с грубой настройки. Отключают входной сигнал, подают только гетеродин. На выходе ПЧ измеряют уровень прорыва гетеродина – в балансе он минимален, ниже -50 дБ от полезного.

Вращают подстроечник между выводами 2 и 12, добиваясь минимума на ПЧ. Это балансирует токи в парах, подавляя гетеродин. Затем подают слабый сигнал на зеркальную частоту и уточняют минимум.

Для точного подавления зеркала подают сигнал на частоту гетеродина плюс 21,4 МГц (двойная ПЧ). Регулируют до максимального ослабления на выходе ПЧ.

Вот основные этапы балансировки:

• Установка тока смесителя резистором в эмиттерах (обычно 1-2 кОм)
• Грубая балансировка подстроечником 5-10 кОм между выводами 2 и 12
• Контроль прорыва гетеродина без входного сигнала
• Проверка подавления зеркального канала тестовым сигналом
• Финальная подстройка по реальному приему слабых станций

Добротность достигает 50-60 дБ при аккуратной работе. Если подавление слабое, проверяют симметрию внешних элементов – резисторы и конденсаторы в обвязке должны быть точными.

Результаты правильной настройки

После балансировки приемник оживает по-новому. Зеркальные помехи уходят, слабые станции пробиваются сквозь эфирный шум. Соседние каналы не лезут, селективность растет.

Один поворот подстроечника способен превратить шумный прием в чистый и уверенный. Кто проходил эту процедуру, знает, насколько тонко все связано в смесителе. К174ПС1 прощает мелкие огрехи, но раскрывается полностью только при идеальной симметрии. Зато потом УКВ-блок работает годами, ловя даже дальние станции без капризов. Ведь в итоге балансировка – это не просто регулировка, а искусство заставить схему слышать только то, что нужно.