Борис Семенов - Путеводитель в мир электроники. Книга 2
Рис. 11.66. Сборочный чертеж и внешний вид монтажа
Радиоприемная часть практически ничем не отличается от описанной в предыдущей конструкции. Нет особенностей и в усилителе низкой частоты.
Его схема отдельно была приведена в главе «Усиливаем сигналы» (книга 1). Единственная особенность кроется в наличии стабилизатора напряжения D2. Зачем он нужен? Как видно из схемы, напряжение питания составляет 9 В — им нельзя питать микросхему. Поэтому стабилизатор и понижает напряжение до безопасного для микросхемы TA8164 уровня 5 В.
Намоточные данные катушек: L1 — 5 витков, L2 — 6 витков провода типа ПЭВ диаметром 0,4…0,5 мм. Каркасы диаметром 5 мм с резьбовыми подстроечниками М4. Намоточные данные остальных катушек можно взять из предыдущей схемы. Так как приемник может работать только в одном из УКВ-диапазонов (отечественном или зарубежном), надо заранее выбрать диапазон. Конденсаторы С6 и С7 можно использовать для установки границ принимаемого диапазона, если не хватит хода катушек L1 и L2. Но скорее всего, что в зарубежном диапазоне установка конденсаторов С6 и С7 не потребуется. Для перестройки приемника на прием передач отечественного УКВ-диапазона нужно вывернуть латунные подстроечники и ввернуть вместо них подстроечные сердечники из феррита 13ВЧ или 9ВЧ (материал этих сердечников имеет характерный темно-бордовый цвет, они достаточно хрупки, так что обращаться с ними при настройке надо осторожно, без усилий). Конденсаторы С6 и С7 в этом случае должны быть по 10 пФ. Возможно, что при настройке для минимизации искажений звука потребуется увеличить номинал R1 до 5,6 кОм.
Асинхронно-гетеродинный приемник
Последний вариант УКВ приемника, предлагаемый читателю для изготовления, развивает идею супергетеродинного приемника и… возвращается к гетеродинному варианту! В этом приемнике есть «супергетеродинная» промежуточная частота, равная 76 кГц, но ее выделение осуществляется «гетеродинным» фильтром низкой частоты, построенном на основе обычных конденсаторов. Есть усилитель промежуточной частоты и частотный детектор, работающий по особому фазовому принципу, есть даже бесшумная настройка, устраняющая шумы эфира между станциями и индикатор точной настройки на станцию.
Как устроена эта микросхема, как она работает, подробно описано в книге [7]. Чтобы не утомлять читателя математическими формулами и структурными схемами, назовем достоинства и недостатки такого приемника. К достоинствам относятся чрезвычайная простота, легкость в повторении, минимум операций по настройке после сборки, достаточно высокая входная чувствительность. Недостатков тоже много, и самый главный из них — наличие зеркального канала, отстоящего от основного на 152 кГц. Фильтровать этот канал приходится специальными методами.
Впервые микросхема, реализующая вариант этого асинхронно-гетеродинного радиоприемника, была выпущена фирмой «Philips» под маркой TDA7000. Позже появились модификации TDA7010 и TDA7021. Микросхема TDA7021 имеет отечественный аналог КР174ХА34АМ, поэтому именно на ней мы будем строить приемник.
Последняя разработка фирмы — микросхема TDA7088 — серьезно отличается от своих предшественниц. Настройка осуществляется не ставшим уже классическим способом изменения управляющего напряжения на варикапах вращением переменного резистора, а кнопочным. Приемник, построенный на этой микросхеме, имеет всего две кнопки: «reset» — сброс, устанавливающий схему настройки в начало диапазона, и «scan» — автосканирование вверх по диапазону и остановка на ближайшей станции. К сожалению, эта микросхема выпускается в планарном корпусе с шагом выводов 1,27 мм, поэтому ее трудно использовать начинающим радиолюбителям. Но заинтересовавшиеся смогут подробно, познакомиться с ней в книге [7].
Принципиальная схема приемника приведена на рис. 11.67, печатная плата — на рис. 11.68, а сборка — на рис. 11.69.
Рис. 11.67. Схема приемника
Рис. 11.68. Печатная плата
Рис. 11.69. Сборочный чертеж и внешний вид монтажа
Выводы 12 и 13 — входной усилитель радиочастоты. Между ними включен контур, образованный элементами С13, С14, L1. Контур выполнен неперестраиваемым и настроен на среднюю частоту принимаемого диапазона. Интересно отметить, что приемник будет вполне прилично работать, если, этот контур исключить вместе с резистором R10, оставив только конденсатор С15 и подключив антенну к выводу 12 через конденсатор емкостью 47… 100 пФ.
Гетеродин приемника имеет вывод 5. К нему подключен частотозадающий контур L2, С4, VD1. Через резистор R1 на варикап VD1 подается напряжение смещения. Конденсаторы C1, С2, СЗ и С12 формируют селективную характеристику усилителя промежуточной частоты. Конденсатор С10 — нагрузка частотного детектора, а конденсаторы С16 и С17 установлены в усилителе низкой частоты. Вывод 9 микросхемы — сигнал точной настройки. Схема, построенная на транзисторах VT1 и VT2, во-первых, усиливает сигнал точной настройки, а во-вторых, инвертирует его, поскольку о точной настройке свидетельствует низкий уровень на выводе 9.
Усилитель низкой частоты построен на микросхеме TDA7050 и особенностей не имеет. Резистор R8 регулирует громкость. Его конструкция — белое колесико, совмещенное с выключателем.
О деталях. Переменный резистор R2 должен быть многооборотным, например типа СПЗ-3б. Его номинал может лежать в пределах 22…100 кОм. Резисторы типа МЛТ, С2-33, конденсаторы — К10-17 и К50-35 (К50-68). Вместо варикапа КВ 109В можно применить КВ109Г, КВ122А, КВ106А. Светодиод — любого типа с красным свечением. Антенна — отрезок провода длиной 1,5 м. Катушки L1 и L2 — бескаркасные, намотанные на оправке диаметром 5 мм проводами ПЭВ, ПЭТВ (диаметр 0,5…0,7 мм). Количество витков: L1 — 12, L2 — 7 (для приема зарубежного диапазона) или 11 (для приема отечественного диапазона). Количество витков можно подобрать в пределах 1–2 для установки границ диапазона. Можно также осуществлять настройку сжатием-растяжением витков.
Налаживание начинают с соединения дополнительным резистором сопротивлением,10 кОм выводов конденсатора С9, отключая систему бесшумной настройки. Затем сжатием и растяжением витков катушки L2 добиваются перестройки по всему диапазону резистором R2. Можно также поэкспериментировать с варикапами, установив их параллельно две штуки (напаяв сверху второй элемент). Тогда можно уменьшить число витков катушки. Собственно, вот и вся настройка. Схему подавления шумов (БШН) можно опять включить.
Приемник питается от двух гальванических элементов напряжением 3 В.
Сравните его звучание со звучанием классического супергетеродинного приемника и выберите лучший вариант. Добавим, что немного видоизмененный вариант приемника, содержащий дополнительный усилитель высокой частоты (антенный), опубликован в книге [8].
Приемник с двойным преобразованием и другие
В профессиональной многоканальной радиоаппаратуре связи надо получить довольно большую селективность не только относительно соседних станций, но и побочных каналов (зеркального и гармониковых, то есть кратных частоте гетеродина). С повышением частоты расширяется полоса пропускания контуров, а это приводит либо к необходимости увеличивать их количество в преселекторе (входном фильтре) и перестраивать все одновременно (например, варикапами), что довольно сложно, либо же применять двойное преобразование частоты. Второй вариант оказался проще в реализации и обеспечивает более высокие параметры приемника.
При двойном преобразовании первую ПЧ выбирают более высокой (6,5 МГц или более), чем вторую (455–465 кГц). Это позволяет при усилении сигнала на второй ПЧ легко отсечь зеркальные каналы.
Превратить супергетеродинный приемник в приемник с двойным преобразованием несложно — достаточно на выходе ФПЧ поставить еще один гетеродин, смеситель, ФПЧ, как показано на рис. 11.70.
Рис. 11.70. Приемник с двойным преобразованием частоты
Особенностью второго гетеродина является постоянство его частоты. К примеру, если первая промежуточная частота будет 10,7 МГц, то вторую ПЧ можно установить на уровне 465 кГц.
Двойное преобразование частоты позволяет обеспечить еще большую избирательность, помехозащищенность и чувствительность к слабым сигналам. Иногда в специальной технике используется даже тройное преобразование частоты!
Заняться конструированием приемника с двойным преобразованием можно не ранее, чем появится практический опыт по изготовлению более простых схем. К тому же настройка приемника с двойным преобразованием частоты требует наличия комплекта профессиональных измерительных приборов, которых пока у вас нет. Поэтому мы не приводим практических схем таких приемников.
