Här beskriver jag en okonventionell VLF-mottagare, en superheterodyn utan induktanser.
Den enda induktans som används är ramantennen, alla filter är av RC-typ.
Denna VLF-mottagare för en fast frekvens konstruerade jag på 1970-talet med de kretsar som fanns att uppbåda då, 741 var den brusiga operationsförstärkare som gällde och på den tiden var den svindyr. Lokaloscillator och blandare är en Exar XR-2206 som numera är en raritet men går att få tag på.
På senare år har de två första stegen moderniserats med två st. 5534 som är brusfattigare.
Av nostalgiska skäl fick de övriga gamla plåtkapslade 741:orna vara kvar.
Vi följer signalvägen, ramantennen består av 100 m RK 0,75 mm2 lindad på en spolform som består av två hopskruvade mot varandra vända ”Bärrensaren Jonas”, allt från Biltema.
Antennen är monterad på snurrbrickan ”Snudda” från IKEA för att bekvämt kunna roteras.
Induktansen blev ca 4 mH och för att få resonans på 17,2 kHz behövdes en kondensator på ca 22 nF i parallell. Antennen har förvånansvärt högt Q-värde och avstäms med en dekadkondensator, användbart område för andra ändamål är ca 4 – 90 kHz.
Förförstärkarkortet
Första steget är en oavstämd följare med 5534 som har hög inimpedans.
Detta steg har ingen spänningsförstärkning, endast impedansomvandling.
Eftersom förstärkningen i detta steg är mindre än 3 så har en kompenseringskondensator på 22 pF lagts till mellan stiften 5 och 8, den är glaskapslad och ligger på undersidan av kortet.
Andra steget är också en 5534 som är kopplad som avstämbart RC-filter på 17,2 kHz med en spänningsförstärkning på 10 gånger.
Tredje steget är en 741 och med samma data som steg 2, här duger 741 fint, signal/brus- förhållandet bestämdes redan i steg 1 och 2.
Dess utsignal är 100 gånger större än antennsignalen.
Mottagarkortet
Mottagarkortet börjar med en ställbar dämpare i form av en trimpot som normalt är fullt uppvriden.
Första steget är identiskt med förförstärkarens tredje steg och har därmed 10 X förstärkning.
Efter detta steg är signalen 1000 gånger större än antennsignalen. Denna signal påföres blandaren.
Oscillator och blandare består av en analog multiplikator XR-2206, dess oscillator ger en triangelvåg på 18,2 kHz som internt formas till en sinusvåg som också påföres blandaren.
Mottagarkortet har totalt 7 trimpotar: ingångsdämparen, avstämning för 17,2 kHz,, lokaloscillatorns kurvform, bärvågsundertryckning, DC-balans, lokaloscillatorfrekvens och utgångsfiltrets avstämning till 1 kHz.
Blandningsresultatet blir här dels 1 kHz (18,2 – 17,2) kHz som är den önskade signalen samt summan (18,2 + 17,2) = 35,4 kHz som är oönskad spegelfrekvens.
Nästa steg är ett RC-filter av samma typ som de tidigare men avstämt till 1 kHz, det har förstärkningen 0,9 gånger och undertrycker effektivt summafrekvensen på 35,4 kHz och vi får en ren sinussignal på 1 kHz som sedan passerar en amplitudbegränsarebegränsare med två dioder och denna signal förstärks ca 9x i det sista steget som är oavstämt och försett med två komplementära transistorer för att kunna driva en högtalare med R>10 Ω.
Total spänningsförstärkning förutom blandaren är således ca 8100 gånger från antenn till högtalare.
Parallellt med högtalare kan inspelningsutrustning anslutas vid behov.
Några gånger per år tar jag med mottagare, antenn och inspelningsutrustning ut i naturen långt från störkällor som lågenergilampor och robotgräsklippare och njuter av sändningarna från SAQ.
Mottagaren drivs vid dessa tillfällen från ett extra batteri i bagageluckan.
Signalen ligger här i Värmland ca 20 dB över bruset så man kan höra att signalen finns där även i teckenmellanrummen när sändareffekten värmer konstlasten. När sändaren slås av och frekvensen går ner kan man höra att tonen stiger ett kort tag, detta beror på att lokaloscillatorn ligger högre än signalfrekvensen. Lyssna på en inspelning. (Endast på pdf-utgåva)
Om någon av läsarna har frågor så står jag gärna till tjänst, min email-adress är sm4dzr@ssa.se.
Fagerås 2020-05-06
Christer Falkenström / SM4DZR
PS. Om du är intresserad av att bygga apparaten så kan du kontakta mig för att få bättre upplösning på bilder och kretskort. DS