Приемный тракт HI-FI УКВ-тюнера

Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

В настоящее время большинство самодельных УКВ-ЧМ радиовещательных приемников строится либо на микросхемах с низкой ПЧ ("легендарная" - К174ХА34) или по схеме с высокой ПЧ на импортной ТА2003 или других аналогах. Вся эта база предназначена для построения ЧМ-трактов "ширпотребовского" класса, то есть, высокого качества звучания от этих приемников ждать нет смысла, поскольку, там основное тех. задание - сделать как можно более простой и легко повторяемый тракт с более или менее приемлемыми характеристиками. Конечно, дорогая промышленная аппаратура строится на другой базе. В то же время, за годы существования радиолюбительства в СССР и России было разработано много интересных решений, позволяющих используя, сейчас относительно доступную отечественную элементную базу, строить УКВ-ЧМ приемные тракты с очень высокими показателями по качеству выходного аудиосигнала.


В частности - это использование в качестве частотного детектора системы фазовой автоподстройки частоты (Л.1). Что дает возможность, при уверенном приеме, получить частотный диапазон аудиосигнала 30-20000 Гц и коэффициент нелинейных искажений порядка 0,1%. Это для большинства имеющихся в продаже УКВ-ЧМ приемников и сейчас является почти недостижимым пределом.
Предлагаемая здесь схема приемного тракта УКВ-ЧМ тюнера построена с высокой промежуточной частотой (10,7 МГц) и фазовым частотным детектором. Несмотря на кажущуюся сложность схема довольно проста как в изготовлении так и в налаживании.
В схеме работают три доступных микросхемы - две К174ПС1 и одна К174УР3.
Высокочастотный преобразователь выполнен на А1 по схеме, заимствованной из Л.2. Сигнал из антенны поступает на входной контур L1-C2, настроенный на середину диапазона 88-108 МГц. С него сигнал через С4 поступает на вход балансного смесителя микросхемы А1.
Гетеродин А1 не используется, - он сделан на транзисторах VT1 и VT2, включенных по схеме мультивибратора, нагруженного гетеродинным контуром L4-C9-VD2. Такое построение гетеродина обеспечивает его большую стабильность.
Настройка на станцию производится путем перестройки гетеродинного контура при помощи варикапа VD2, на который поступает напряжение, изменяемое от 0 до 12V, от системы фиксированных настроек тюнера, которая здесь не описывается (используется модуль выбора программ от старого полупроводникового цветного телевизора, но это может быть любой другой узел, вырабатывающий постоянное напряжение настройки, например, обычный переменный резистор.).
Сигнал промежуточной частоты 10,7 МГц выделяется контуром L2-C7, и дополнительно отфильтровывается полосовым пьезокерамическим фильтром Z1.
На микросхеме А2 (К174УРЗ) выполнен усилитель - ограничитель ПЧ. Частотный детектор этой микросхемы не используется. А выходом УПЧ служат выводы 3 и 5, к которым, при обычной схеме, подключается фазосдвигающий контур ПЧ. Здесь с этих выходов снимаются противофазные сигналы ПЧ, которые поступают на демодулятор, выполненный на микросхеме A3 (К174ПС1).
На микросхеме A3 выполнен частотный демодулятор с ФАПЧ. A3 содержит фазовый детектор и усилитель постоянного тока. Генератор, управляемый напряжением (ГУН), выполнен на полевом транзисторе VT5. Его частота задается контуром L6-C23-VD2-VD3. Выходной сигнал поступает на смеситель A3 через выводы 11 и 13 (через катушку связи L5). Частота генератора подстраивается при помощи варикапов VD2 и VD3, входящих в состав матрицы КВС120А. Напряжение на варикапы поступает с выхода УПТ микросхемы A3 (вывод 3). Это напряжение образуется в результате преобразования сигналов, задающих ГУНом на VT5 и сигналов ПЧ, поступающих от А2. Это напряжение воздействует на варикапы VD2 и VD3 и изменяет частоту ГУНа на VT5 так, чтобы его частота была как можно ближе частоте ПЧ. Поскольку частота ПЧ промодулирована по частоте, то изменение напряжения на выводе 3 A3 повторяет изменения напряжения, которые были при частотной модуляции на радиостанции. В результате, на выводе 3 A3 оказывается демодулированный сигнал. Высокая линейность ГУНа на VT5 дает такой низкий коэффициент нелинейных искажений НЧ-сигнала. Усиливается НЧ сигнал при помощи усилителя на транзисторах VT3 и VT4.
Тракт собирался на промышленной макетной печатной плате (посадочные места под микросхемы и монтажные площадки с короткими дорожками, - такие платы сейчас встречаются в продаже на рынках). Вместо микросхем К174ПС1 можно применить К174ПС4. Микросхему К174УРЗ можно заменить аналогичной микросхемой от трактов ПЧЗ старых полупроводниковых телевизоров - К174УР4. Транзисторы КТ3107 можно заменить на КТ361. В гетеродине (VT1-VT2) нужно использовать одинаковые транзисторы. Варикап КВ109 можно заменить на КВ102, или матрицу КВС111. Варикапную матрицу VD2-VD3 можно заменить отдельными варикапами типа КВ132, КВ127 или другими, дающими большое перекрытие по емкости.
Конденсаторы С2 и С9 керамические типа КПК-МН. Можно использовать конденсаторы и с другим перекрытием, например, З...12пф или 4...15пф.
Постоянные конденсаторы, работающие в контурах должны быть с минимальным ТКЕ. Желательно там использовать КГ, КД, или импортные керамические.

Пъезокерамический фильтр может быть любой, полосовой на 10,7 МГц. Если такого нет, можно использовать полосовой фильтр на 6,5 МГц или 5,5 МГц от телевизионных приемников. Конечно, это потребует изменения параметров контуров на L2 и L6.
Катушки L1 и L4 не имеют каркасов, - их внутренний диаметр 4 мм. Содержат они по 10 витков провода ПЭВ 0,8. Катушки L2-L3 и L5-L6 намотаны на четырехсекционных каркасах с ферритовыми подстрочными сердечниками. Каркасы - готовые, от радиоканалов старых отечественных полупроводниковых телевизоров (конкретно, -от модуля СМРК-1-6, но можно от любого другого "СМРК"). Катушка L2 содержит 20 витков ПЭВ 0,1, катушка связи L3 - 5 витков того же провода. Намотка - по секциям. L3 расположена на поверхности L2 в верхней секции каркаса. Катушка L6 содержит 30 витков с отводом от 8-го (L6 размещена в трех нижних секциях каркаса, по 10 витков в каждой). L5 намотана в верхней секции каркаса, содержит 6 витков. Провод - ПЭВ 0,1.
Налаживание. Сначала необходимо, с отключенными СЮ и С12, установить частоту ГУНа на VT5 на уровне 10,7 МГц путем подстройки L6.
Затем, настроить, при помощи лабораторного генератора, на 10,7 МГц контур L2 С7. После, восстановить С11 и С12, подключить антенну и попытаться настроить приемник на любую радиостанциию. Прием может сопровождаться сильными искажениями. Затем, подстроить контур на катушке L6 так, чтобы сразу исчезли искажения. При этом произойдет захват системы ФАПЧ и искажения минимизируются.
Если приемник "не хочет" работать, нужно проверить работоспособность гетеродина на VT1 и VT2. Для этого можно воспользоваться высокочастотным вольтметром и с его помощью определить наличие ВЧ напряжения на эмиттерах этих транзисторов. Можно поступить иначе - подключить вольтметр постоянного тока к эмиттерам VT1 и VT2 и наблюдая за показаниями прибора, прикоснуться пальцем к коллектору VT2 или катушке L4. Если напряжение будет при этом меняться, то гетеродин работает. Если же гетеродин не работает, то, возможно неисправен один из этих транзисторов или нужно подобрать сопротивление R1.
Окончательный этап налаживания - установка принимаемого диапазона подстройкой контура L4-C9 и настройка входного контура. Индуктивности катушек L1 и L4 можно менять путем растягивания или сжимания их витков. В качестве образца расположения радиостанций можно пользоваться любым промышленным УКВ-ЧМ радиоприемником с диапазоном 88-108МГц.
Если приемник будет работать с цифровой шкалой, - частоту гетеродина на цифровую шкалу можно снимать с эмиттеров VT1-VT2 через буферный усилитель на транзисторе.
С выхода тракта сигнал НЧ можно подать на любой УЗЧ или стереодекодер.
Существенно упростить приемник, но в то же время, и значительно ухудшить его параметр по КНИ (до уровня 1 -1,5%) можно, если отказаться от частотного детектора с ФАПЧ. В этом случае, A3 и ГУН на VT5 со всей обвязкой ликвидируются. Делается еще один контур ПЧ, такой как L2-С7 и включается между выводами 2 и 5 А2. Параллельно контуру включается резистор на 10 кОм. Затем, выводы 3 и 6 А2 нужно соединить с выводами 2 и 5 (к которым будет подключен новый контур ПЧ) через конденсаторы на 25-35 пф. Низкочастотный сигнал будет сниматься с вывода 8 А2.
В таком виде получим типовую схему тракта ПЧ - ЧМ на К174УРЗ. Налаживается такой упрощенный тракт значительно легче, но и работает хуже.
Иванов А. Литература:
1. Богданов В., Павлов В. Усилитель ПЧ звука с ФАПЧ. ж.Радио, 1989, №11, с.48-49.
2. Аракелов Ю., Опарин Д., Корж С. Простой УКВ приемник. ж.Радио,2001, №5, с. 75.

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Счетчик тИЦ и PR