ЧМ-РАДИОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА НА МИКРОСХЕМАХ | Техника и Программы
ЧМ-радиоприемные устройства предназначены для приема модулированных по частоте сигналов в области частот, как правило, превышающей 30 МГц.
Приемники частотномодулированных колебаний позволяют осуществлять высококачественный радиоприем в специально отведенных для радиовещанст или радиосвязи диапазонах частот.
Семейства аналоговых микросхем для радиоприемников
Для создания ЧМ-радиоприемников разработано достаточно представительное семейство аналоговых микросхем. Достаточно распространенным и удачным примером реализации функции ЧМ радиоприемника длительное время служила микросхема КНА058, в свою очередь, состоящая из микросхем серии К174 в бескорпусном исполнении.
ЧМ-радиоприемник на микросхеме КХА058
Рис. 42.1. Схема простого УКВ-ЧМ радиоприемника на микросхеме ΚΧΑ058
Па рис. 42.1 показана одна из схем ЧМ-радиоприемников на микросхеме КХА058 [42.1], содержащая минимум навесных элементов. Напряжение питания микросхемы 3,2—10 В, рекомендуемое — 7,5 В. Ток потребления, соответственно, от 5,8 до 10,9 мА. Выходное напряжение — до 60 мВ, максимальное — до 200 мВ. Чувствительность приемного тракта при соотношении (сигнал+шум)/шум 26 дБ на частоте 108 МГц при девиации частоты ЧМ сигнала ±22,5 кГц — 15 мкВ.
Беспроводное переговорное устройство на базе микросхемы КХА058
ЧМ-радиоприемник на микросхеме КХА058 использован для создания беспроводного переговорного устройства, рис. 42.2 [42.2]. Катушка индуктивности L1 внутренним диаметром 4 мм имеет 15 витков ПЭВ 0,43 мм.
Рис. 42.2. Вариант схемы УКВ-ЧМ радиоприемника
УКВ-ЧМ радиоприемник на диапазон 68—80 МГц
Радиоприемник на микросхеме КХА058 (рис. 42.3) может работать при варьировании параметров катушки индуктивности L1 в радиовещательных диапазонах 68—80 МГц или 80—108 МГц [42.3]. За счет использования предусилителя на транзисторе VT1 чувствительность его повысилась до 5 мкВ. В качестве антенны можно использовать отрезок провода длиной 30—90 см.
Катушка индуктивности L1 содержит 7 (или 3 — для ВЧ-поддиапазона) витков провода ПЭВ-2 0,3—0,5 мм, намотанных на оправке диаметром
Рис. 42.3. Схема УКВ-ЧМ радиоприемника на микросхеме KXA0S8 на диапазон 68—80 МГц или 80— 108 МГц
3,5 мм. Диод VD2 устанавливать не обязательно — он предназначен для защиты радиоприемника от неправильного подключения батареи питания. Стоит учесть, что на этом диоде дополнительно теряется до 0,7 В питающего напряжения.
Варианты использования микросхемы КХА058, опубликованные на страницах журнала «Радиолюбитель», приведены на рис. 42.4 и 42.5 [42.1—42.3 и др.].
Рис. 42.4. УКВ-ЧМ радиоприемник на микросхеме КХА058
Рис. 42.5. Вариант схемы УКВ-ЧМ радиоприемника на микросхеме КХА058
Простой детектор узкополосной ЧМ на микросхеме SA612A может быть выполнен по схеме, рис. 42.6 [42.4]. Устройство работает в диапазоне входных сигналов 0,5—2 В. В диапазоне частот 420—500 кГц (среднее значение — 455 кГц) амплитуда выходного сигнала прямо пропорционально зависи т от частот входного с крутизной преобразования 13 мВ/кГц. Устройство потребляет ток до 2,5 мА.
Рис. 42.6. Схема детектора сигналов узкополосной частотной модуляции
УКВ радиоприемник, схема которого представлена на рис. 42.7, работает в диапазоне длин волн 100—108 МГц [42.5]. Его высокочастотная часть выполнена на микросхеме DA1 К174ПС1.
Контур L2C7 настроен на промежуточную частоту 6,5 МГц. Через разделительный конденсатор С9 сигнал промежуточной частоты подается на вход телевизионного модуля А1 (УПЧЗ-1), где происходит усиление и детектирование частотно-модулированного сигнала. С выхода детектора низкочастотный сигнал подается на вход УНЧ, выполненный, например, на микросхеме К174УН7.
Катушки LI, L3 бескаркасные, намотаны на оправке диаметром 4 мм и имеют 10 витков провода диаметром 0,8 мм. Катушка L2 намотана на каркасе от контура УПЧ и имеет подстроечный ферритовый сердечник. Она содержит 20 витков провода диаметром 0,15 мм.
Микросхему К174ПС1 можно заменить на К174ПС4, УПЧЗ-1 — на УПЧЗ-2.
УКВ ЧМ радиовещательный приемник, схема которого представлена на рис. 42.8, выполнен на микросхеме К174ПС1 [42.6].
Бескаркасная катушка индуктивности L1 намотана проводом ПЭВ-2 0,31 на оправке диаметром 3 мм. Она содержит 12 витков с отводом от 4-го витка. Переключатель S1 за счет переключения числа витков (4 или 12) позволяет выбрать диапазон приема — 85—108 МГц или 65—75 МГц.
Рис. 42.9. Схема УКВ-ЧМ радиоприемника на микросхеме К174ХА34
Антенна приемника — отрезок провода МГШВ длиной 1 м.
Резистор R2 подбирают до установления напряжения 3 В на коллекторе транзистора VT1. Приемник можно питать от источника напряжением 6 В. Для этого достаточно исключить элементы VD1 и R3. Сигнал с выхода приемника (с коллектора транзистора VT1) через конденсатор емкостью 10 мкФ можно подать на внешний УНЧ, заменив телефонный капсюль резистором сопротивлением 1,6 кОм.
Специализированная микросхема ΚΙ 74ХА34 (рис. 42.9) предназначена для использования в узкополосных ЧМ-радиоприемниках
[42.7]. Зарубежный прототип микросхемы — TDA7021T.
Ее номинальное напряжение питания составляет Ъ В ±10 %, предель-
Рис. 42.10. Схема УКВ-ЧМ радиоприемника на микросхеме К174ХА34
ное — 6 В. Потребляемый ток до 10 мА. Частотный диапазон входного сигнала 1,5—110 МГц. Выходное напряжение звуковой частоты — не менее 60 мВ при входном напряжении порядка 15 мкВ и соотношении сигнал/шум 40 дБ. Коэффициент гармоник — до 2,5 %.
Технические характеристики радиоприемника (рис. 42.10): диапазоны принимаемых частот — 64—73 МГц; 90—108 МГц, напряжение питания — 4,5 В (3,5—7,5 В), потребляемый ток — до 16 мА, полоса воспроизводимых частот — 0,3—6 кГц (при подключении наушников ТДС13-2 — 0,1—12,5 кГц), выходная мощность— свыше 100 мВт, коэффициент нелинейных искажений — не выше 3 %, габариты — 95x65x23 мм [42.8].
Катушка индуктивности L1 выполнена без каркаса на винте М3х20 проводом ПЭВ2 0,35 мм. Она содержит 5+7 витков, отсчет снизу-вверх по схеме. Вывод 5 микросхемы должен быть присоединен к схеме проводником минимальной длины.
Для повышения чувствительности радиоприемника примерно в 2 раза можно отключить систему бесшумной настройки, зашунтировав выводы 2 и 4 микросхемы резистором 10 кОм.
Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. — СПб.: Наука и Техника, 2013. —352 с.
УКВ приемник
Простой УКВ приемник, работающий в диапазоне 100…108 МГц. От аналогичных собратьев данная схема отличается более качественных приемом радиостанций.
Сигнал от антенны WA1 через конденсатор С1 поступает на входной контур L1C2, настроенный на середину принимаемого диапазона (100…108 МГц). Низкая добротность входного контура (около 10) позволяет перекрыть весь диапазон без его перестройки, однако из-за высокой промежуточной частоты обеспечивается подавление помех зеркального канала.
Выделенный сигнал через конденсатор С4 подается на вход смесителя. Его роль выполняет балансный перемножитель на микросхеме DA1. На второй вход смесителя через конденсатор С8 поступает сигнал гетеродина. Гетеродин собран на транзисторах VT1, VT2 по схеме мультивибратора, нагруженного резонансным контуром. Частота гетеродина определяется контуром L3C9VD2 и перестраивается изменением обратного напряжения на варикапе с помощью резистора R3. Такое построение обеспечивает стабильность работы гетеродина совместно со смесителем. Питающее напряжение смесителя и гетеродина стабилизировано VD1R4.
Нагрузкой смесителя является контур L2C7, настроенный на промежуточную частоту (6,5 МГц). Через конденсатор С10 сигнал промежуточной частоты подается на вход модуля А1 (УПЧЗ-1), где происходит усиление и детектирование ЧМ сигнала. С выхода детектора через переменный резистор R5, который выполняет функцию регулятора громкости, сигнал звуковой частоты подается на вход УЗЧ, собранного на микросхеме К174УН7.
В приемнике может быть использована микросхема К174ПС4, УПЧЗ-1 можно заменить на УПЧЗ-2, а микросхему К174УН7 — любой другой с функцией усилителя мощности звуковых частот. При необходимости УМЗЧ можно собрать по любой другой схеме. Резисторы — типа МЛТ-0,125, конденсаторы — КМ-5, КМ-6 или аналогичные. Варикап — КВ109А, КВ111 или аналогичный. Подстроечные конденсаторы — типа КПК-МП. Стабилитрон VD1 — типа КС156А. Транзисторы — серии КТ361 с любым буквенным индексом. Катушки L1 и L3 — бескаркасные, намотаны проводом диаметром 0,8 мм на оправке диаметром 4 мм и содержат по 10 витков. Катушка L2 намотана на унифицированном каркасе с ферритовым подстроечником от фильтра промежуточной частоты средневолнового супергетеродинного радиоприемника и содержит 20 витков провода диаметром 0,15 мм.
Настройку УКВ приемника начинают с проверки работоспособности УМЗЧ. Работу гетеродина контролируют подключением вольтметра к точке соединения эмиттеров VT1 и VT2. При касании пальцем контура L3C9 показания вольтметра должны меняться, что свидетельствует о работоспособности гетеродина.
Далее изменением емкости конденсатора С9 необходимо настроиться на какую-либо радиостанцию. Вращением подстроечника катушки L2 добиваются наилучшего качества звука. Сжатием или растяжением витков катушки L3 и изменением емкости подстроечного конденсатора С9 добиваются необходимого перекрытия по диапазону.
Заканчивается процесс наладки настройкой входного контура L1C2 по максимальной чувствительности приемника.скачать архив
kiloom.ru
УКВ приёмники | | Кое-что из радиотехники
- ЧМ приёмник диапазона 145 МГц (на Рис.) имеет хорошие параметры, сравнимые с характеристиками недорогих сканирующих приёмников, отличную повторяемость и гибкость схемы. Приёмник является супергетеродином с одним преобразованием частоты и промежуточной частотой 6,5 МГц. Чувствительность приёмника не хуже 1 мкВ.
УРЧ приёмника на двухзатворном полевом транзисторе VT1 эквивалентен каскодному УРЧ, имеет большое усиление, хорошую фильтрацию входных сигналов, большую развязку вход-выход. Смеситель, совмещённый с гетеродином, выполненный на специализированной микросхеме двойного балансного смесителя
Благодаря балансной схеме смесителя отсутствует просачивание сигнала гетеродина во входные цепи. Сигнал промежуточной частоты на выходе смесителя фильтруется контуром L4, C15 и поступает на модуль УПЧ от телевизионных приёмников DA2. Применение этой микросборки избавляет от забот по сборки и наладке тракта промежуточной частоты. Микросборка содержит полный комплект тракта промежуточной частоты – двухкристальный полосовой фильтр, восьмикаскадный усилитель-ограничитель ПЧ, ЧМ детектор и предварительный усилитель звуковой частоты.
Полоса пропускания тракта промежуточной частоты 50 кГц является универсальной как для приёма сигналов с узкополосной ЧМ, так и для приёма широкополосной ЧМ с приемлемым качеством. Усилитель низкой частоты DA3 собран на надёжной микросхеме К174УН7.
Катушки L1 и L2 – безкаркасные, намотаны медным проводом диаметром 0,5 мм. на оправке диаметром 5 мм. Число витков катушки L1 – 1+4, длинна намотки – 9 мм. Число витков катушки L2 – 1+1+2, длинна намотки – 7 мм. Отсчёт витков ведётся от вывода, соединённого с проводом питания.
Катушка L3 намотана таким же проводом, что и L1 и L2, на керамическом каркасе диаметром 5 мм (наматывают с натяжением) с последующей пропиткой клеем БФ2. Число витков – 4, длинна намотки – 10 мм. Катушка L4 намотана проводом ПЭЛШО 0,15 в броневом магнитопроводе СБ9а. Она имеет 20 витков, с отводом от середины. VT1 – КП306, КП350. DA1 – К174ПС1, К174ПС4. DA2 – УПЧЗ1М, УПЧЗ2. В качестве DA3 можно применить УНЧ по любой схеме.
Для увеличения ширины рабочего диапазона приёмника до 5 – 10 МГц целесообразно катушки L1, L2 выполнить с меньшей добротностью для более равномерного усиления в широкой полосе частот. Для этого их наматывают медным проводом диаметром 0,3 – 0,5 мм, сток УВЧ VT1 можно подсоединить ко всей катушке L2, антенну к середине L1. Для возможности более широкой перестройки гетеродина конденсатор С14 взять не менее 100 пФ, в качестве VD2, и, возможно, потребуется уменьшить ёмкость конденсатора С10 до 3 – 7 пФ.
При желании приёмник по этой схеме можно изготовить на диапазон 430 МГц. В этом случае контура L1, L2, L3 удобно выполнить в виде U– образных линий, в качестве VT1 можно применить транзисторы 2П347, 3П328, 3П351 или аналогичные импортные. Для двух последних резистор R3 должен быть порядка 1 кОм. Микросхема DA1 – К174ПС4.
В. Г. Белолапотков, А. П. Семьян “ШПИОНСКИЕ ШТУЧКИ И НЕ ТОЛЬКО, 500 схем для радиолюбителей”, Наука и техника, Санкт-Петербург, 2007г, стр. 209-211
admarkelov.ru
