B.APTEMEHKO (UT5UDJ),
"КВ и УКВ" №9 2000г.
Известно, что при использовании "шумящих" транзисторов в узлах приемной аппаратуры не удается получить высокую чувствительность, что, в свою очередь, приводит к уменьшению динамического диапазона (ДД) снизу, поскольку верхнее значение ДД определяется, в основном, схемными решениями и режимом работы радиокомпонентов. Таким образом, использование транзисторов с высоким коэффициентом шума снижает ДД приемника (трансивера), а применение их в гетеродинах приводит и к появлению шумовой модуляции в режиме приема
Шумовая модуляция — это увеличение общего шума приемника при воздействии сильного внеполосного сигнала, что встречается в практике КВ-приема довольно часто, В режиме передачи, благодаря значительным уровням полезных сигналов, шумовые свойства транзисторов не будут так активно влиять на работу конструкции, Однако шумы транзисторов могут проявлять себя в микрофонном УНЧ. что ухудшает сигнал трансивера в режиме передачи.
Обычно радиолюбители-конструкторы редко оценивают шумовые свойства транзисторов из-за сложности имеющихся методов оценки. Быстрый и простой способ предварительной отбраковки биполярных транзисторов, учитывающий их "шумовые" качества, успешно используется автором на протяжении ряда лет. Оценку "шумовых" качеств транзисторов предлагается осуществлять с помощью двухкаскадного УНЧ. При этом рекомендуется измерять не собственно шум, а оценивать косвенную реальную "шумовую пригодность" транзисторов.
Схема простого УНЧ приведена на рисунке.
УНЧ выполнен на двух биполярных транзисторах с непосредственной связью. Транзисторы VT1, VT2 включены по схемо с ОЭ. Конденсаторы С1, СЗ и С4 служат для устранения возможности паразитного самовозбуждения УНЧ из-за его большого усиления (Кu=60 дБ) и использования в схеме ВЧ-транзисторов.
Конденсатор на входе усилителя в процессе отбраковки транзисторов по шумам не используется.
Настройка УНЧ сводится к установке режимов работы обоих транзисторов по постоянному току. С этой целью подбирают номинал резистора R4 путем перемещения его движка до получения напряжения +4...8 В (оптимально +6 В) на коллекторе транзистора VT2 (при напряжении питания УНЧ +12 В).
Тестируемый и предварительно проверенный на общую работоспособность транзистор впаиваем на место транзистора VT1 УНЧ. Затем подаем питание +12 В на блок УНЧ и устанавливаем режимы работы транзисторов по постоянному току. Вход УНЧ оставляем разомкнутым, а к выходу УНЧ подключаем милливольтметр переменного тока. Уровень собственных шумов на выходе УНЧ, который в основном зависит от "шумовых" свойств испытуемого транзистора (VT1). должен быть не более 5 мВ.
Если шум на выходе телефонного УНЧ будет более 5 мВ, такой транзистор использовать в каком-либо блоке трансивера не рекомендуется.
По предлагаемой мотодике автором были протестированы многие типы широко используемых транзисторов.
В результате были выявлены следующие закономерности:
1. Если какой-либо транзистор выпускается и в металлическом, и в пластмассовом корпусе (например. КТ368, КТ3102 и др.), то малошумящим будет транзистор только в металлическом корпусе. Транзисторы в пластмассовых корпусах применять в трансиверах не следует (например, транзистор КТ3102 в пластмассовом корпусе создает шум на выходе УНЧ до 20...50 милливольт. что недопустимо при создании высококачественной аппаратуры). Как показал анализ результатов тестирования, очень малошумящими являются транзисторы КТ301, КТ306, КТ312, КТ3102 в металлическом корпусе (лучшие из них — первые два типа в позолоченных корпусах выпуска до 1985 г.).
2. Если транзистор выпускается исключительно в пластмассовом корпусе (например, КТ315 и др.). такие транзисторы вполне можно использовать при конструировании связной аппаратуры высокого класса, предварительно протестировав их описанным выше способом. Обычно выполняют подобную проверку всех транзисторов, входящих в состав блоков УРЧ, УПЧ, УНЧ и гетеродинов трансивера. Если смесители трансивера выполнены на транзисторах, подобная проверка для них также необходима.
Заметим, что собственно напряжение шумов на выходе УНЧ зависит и от коэффициента усиления транзистора VT1 (чем он больше, тем больше и напряжение шума на выходе).
Исходя из опыта конструирования приемо-передающей аппаратуры, можно сделать вывод, что транзисторы со сверхвысоким коэффициентом усиления (КТ3102 и др.) в ВЧ-каскадах трансиверов применять нежелательно.