Схема ключевого преобразователя частоты показана на рисунке 1. Его работа состоит в прерывании (ключевании) с некоторой частотой цепи прохождения сигнала. В результате, в этой цепи возникают суммарная и разностная частоты сигнала входной частоты с сигналом гетеродина. Особенность такого смесителя в его невысоком входном и выходном сопротивлении по отношению к входному сигналу и сигналу ПЧ (300-500 Оm). При этом, у него практически нет никакой разницы между входом и выходом.


То есть, входной сигнал может поступать как от входной цепи, так и от выхода ПЧ. Получается, что смеситель является обращаемым и не требует никакого управления для изменения направления прохождения сигнала.

Еще одна особенность в его входе для подачи сигнала гетеродина. Поскольку, полевой транзистор работает в ключевом режиме, то управляющие сигналы (частота гетеродина) должны поступать на его затвор. А затвор полевого транзистора обладает очень высоким входным сопротивлением. Но и это еще не все, - работая в ключевом режиме полевой транзистор требует подачи напряжения гетеродина по амплитуде превышающего его напряжение отсечки.

И, что самое интересное, его работа мало зависит от формы напряжения гетеродина. Это может быть как синусоидальное напряжение, так и импульсы треугольные, пилообразные или прямоугольные. Работая как ключ, он синусоидальное напряжение гетеродина все равно воспринимает как импульсное, открываясь и закрываясь на его некотором пороговом значении.

Это обстоятельство позволяет сделать схему трансивера, в котором напряжение гетеродина и напряжение опорного генератора вырабатывается цифровой схемой. В простейшем варианте, - обычными мультивибраторами.

На рисунке 2 показана функциональная схема радиотракта простого трансивера, с ключевыми смесителями, работающего в диапазоне 160М.

В режиме приема сигнал от входной цепи, состоящей из УРЧ и входного плосового фильтра, поступает через конденсатор С2 на сток транзистора VT1 работающего в качестве преобразователя частоты. Сигнал гетеродина подается на его затвор от генератора плавного диапазона, выполненного на логических инверторах D1.1 и D1.2 по схеме мультивибратора.

Частота гетеродина регулируется при помощи переменного резистора R1. Пределы перекрытия по частоте 1350-1450 кГц (на 500 кГц ниже частоты принимаемого сигнала). Импульсы, выработанные мультивибратором поступают через конденсатор С4 на затвор транзистора VT1. Продукт преобразования через конденсатор С3 поступает на тракт усиления и выделения промежуточной частоты, в котором есть усилительные каскады и электромеханический фильтр на 500 кГц выделяющий нижнюю боковую полосу (ЭМФ-500-ЗН).

С выхода УПЧ усиленный и сформированный сигнал поступает на демодулятор выполненный на транзисторе VT2 по такой же схеме, как преобразователь на VT1. Напряжение ПЧ поступает на его сток и со стока же снимается напряжение ЗЧ (побочные продукты преобразования подавляются простейшим ФНЧ). Сигнал опорной частоты 500 кГц вырабатывает мультивибратор на элементах D1.3 и D1.4, частота которого определяется частотой кварцевого резонатора Q1.

При переходе на передачу переключатель S1 находится в противоположном, показанному на схеме, положении. Теперь низкочастотный сигнал от микрофонного усилителя через конденсатор С7 поступает на сток транзистора VT2. На его затвор по прежнему поступает сигнал частотой 500 кГц от мультивибратора D1.3-D1.4. Продукт преобразования, - сигнал ПЧ, содержащий суммарные и разностные частоты поступает на вход тракта ПЧ, в котором есть электромеханический фильтр, выделяющий нижнюю боковую полосу.

С выхода усилителя ПЧ сформированный SSB сигнал поступает на преобразователь частоты на транзисторе VT1. На его затвор приходит напряжение от генератора плавного диапазона на элементах D1.1 и D1.2.

Результат преобразования через конденсатор С2 должен поступать на полосовой фильтр выделяющий частоту в диапазоне 160М, и далее, на усилитель мощности с выходным «П»-контуром.

Для нормальной работы ключевых смесителей на транзисторах типа КП303 необходимо, чтобы размах управляющего напряжения, поступающего на затвор было не ниже 6-7V. Для низкочастотного трансивера, работающего в диапазоне 160М, схемы генераторов плавного диапазона и опорной частоты можно сделать на КМОП-логических элементах микросхем серии К561 или аналогичных.

Рис.3
При этом требуемой амплитуды выходных импульсов можно достигнуть установкой напряжения питания (в данном случае, для размаха импульсов 7V нужно выбрать напряжение питания 9V).

Если нужно работать на более высоких частотах и используется мультивибратор на ТТЛ, например, на микросхемах К555, дающий прямоугольные импульсы амплитудой не более 3,5V, можно поднять амплитуду до необходимой величины с помощью ключевого усилителя на транзисторе, как показано на рисунке 3. Амплитуду импульсов можно регулировать изменяя напряжение питание этого каскада.