Цифровой узел настройки радиоприемника › Паятель.Ру — Все электронные схемы

Цифровой узел настройки радиоприемника

В

Категория: РадиоприемникиВ большинстве современных радиовещательных приемников настройка на станцию производится при помощи синтезатора частоты, который управляется микроконтроллером. Для того чтобы ввести цифровую настройку в радиоприемник с обычной электронной настройкой требуется использовать специализированные микросхемы синтезатора частоты, которые пока труднодоступны, либо собирать синтезатор на отечественной базе, что получается слишком сложно и трудоемко.Тем не менее существует цифровой способ синтеза напряжения настройки при помощи обычных реверсивных счетчиков и резистивной матрицы. Такой способ позволяет с успехом выполнить функции несложного синтезатора частоты значительно более простыми схемными решениями.Блок настройки питается стабилизированным напряжением 12-15В и обеспечивает генерацию ступенчато-изменяющегося напряжения в пределах от нуля до напряжения источника питания. Дискретность изменения напряжения — 256 ступенек, чего вполне достаточно для настройки радиоприемника работающего в УКВ или FM диапазоне, а также и для настройки в средневолновом диапазоне AM. Настройка производится нажатием на квазисенсорные кнопки «+» и и— при этом напряжение настройки изменяется в ту или другую сторону. Изменение напряжения индицируется на электролюминисцентной шкале, на которой соответствующим образом перемещается светящаяся метка. Эта же шкала несет информацию и о включенном диапазоне.Принцип работы блока настройкиНа элементах D1.1 и D1.2 выполнен тактовый мультивибратор, который определяет скорость перестройки в пределах диапазона. Импульсы с его выхода поступают на вход восьмиразрядного реверсивного счетчика, собранного на двух микросхемах К561ИЕ11 — D2 и D3. В момент включения питания зарядный ток конденсатора С4 устанавливает этот счетчик в нулевое состояние. К выходам счетчика подключена резистивная матрица состоящая из восьми резисторов R4-R11. Номиналы резисторов выбраны в соответствии с выходными числами счетчика. В то время когда счетчик (на D2 и D3) находится в нулевом состоянии на все эти резисторы поступает напряжение логического нуля, которое у микросхем К561 близко к нулю напряжения питания. В результате в общей точке соединения этих резисторов напряжение так же равно нулю. При поступлении на вход счетчика импульсов от тактового мультивибратора код на выходе счетчика изменяется, и с каждым очередным импульсов логическое число на его выходе растет. Это значит, что на некоторые резисторы подается напряжение логической единицы (почти напряжения питания). Поскольку сопротивления резисторов подобраны соответственно логическим числам на выходах счетчика, то напряжение в точке соединения этих резисторов будет прямопропорционально соответствовать кодовому числу на выходе счетчика. Таким образом, напряжение в точке соединения R4-R11 изменяется 256-ю градациями от нуля до напряжения питания.Управление счетчиком, а значит и настройкой, производится при помощи кнопок S1 и S2. При нажатии на S1 запускается тактовый мультивибратор на D1.1 и D1.2 и импульсы с его выхода поступают на счетчики. При этом на выводы 10 D2 и D3 через R3 поступает единица и счетчики работают в режиме прямого счета, напряжение настройки увеличивается. Пока не нажата ни одна кнопка мультивибратор заблокирован резистором R1 в состоянии единицы на выходе. При нажатии на S2 сначала уровень на выводах 10 D2 и D3 изменяется на нулевой, затем открывается диод VD1 и запускает мультивибратор. В результате счетчик работает на убывание (считает в реверсивном режиме).Для отображения настройки используется электролюминесцентная шкала HG1, имеющая шестнадцать, расположенных в линию светящихся полей, каждое из которых имеет свой вывод. Шкалу обслуживают дешифраторы D4 и D5, на входы которых поступают коды с счетчика старшего разряда (D2).Шкала имеет зоны индикации надписей «AM» и «FM» (или ИЧМ»). Эти зоны переключаются при помощи элемента D1.4. СборкаЦифровая шкала смонтирована на одной печатной плате из стеклотекстолита с односторонней фольгировкой. Некоторые соединения выполнены перемычками из монтажного провода.Электролюминесцентный индикатор может быть другого типа, например с цифрами, не менее чем на 16 разрядов. В этом случае роль анодов выполняют сетки разрядов, а роль сетки возлагается на шину одного из сегментов (так чтобы вместо цифр отображались черточки).

ПОХОЖИЕ СХЕМЫ:

Приведена экспериментальная схема самодельного радиовещательного коротковолнового (КВ) приемника, который работает в диапазонах частот 31м, 41ми 49м КВ диапазона.

Характерной особенностью приемника является почти полное отсутствие контуров, есть только входной контур, и то, что настройка осуществляется с помощью простого синтезатора частоты на основе микросхемы MM74HC4046N.

Принципиальная схема

Данная микросхема, а также и другие аналоги В«НС4046В», представляет собой RC-генератор с ФАПЧ, способный генерировать стабильную частоту до 50 MHz (Л.1), что позволяет сделать гетеродин для КВ радиовещательного приемника, достоинством которого будет стабильная частота на выходе и полное отсутствие LC-частотозадающих контуров.

Настройка при этом будет осуществляться изменением напряжения на выводе 9 микросхемы с помощью переменного резистора, в данном случае, резистора R22. Входной сигнал из антенны поступает на входной контур, состоящий из переменного конденсатора С2 и индуктивности L1.

Рис. 1. Схема самодельного КВ приемника на диапазоны 31м, 41м, 49.

Входной контур общий для всех диапазонов, а выбор того или иного диапазона осуществляется установкой ручки переменного конденсатора в соответствующее положение.

В принципе, конденсатор С2 можно заменить тремя специально подобранными в процессе налаживания постоянными конденсаторами, и переключать их второй секцией переключателя S1 (для этого он должен быть двухсекционным, переключающим два направления). Но, здесь, вот, принято такое решение -общий переменный конденсатор для всех трех диапазонов.

Преобразователь частоты сделан на полевом транзисторе VT1. Благодаря высокому входному сопротивлению это позволяет входной контур полностью подключить к нему, не применяя трансформаторной связи, снижающей чувствительность приемника.

Сигнал гетеродина поступает на исток транзистора VТ1 от синтезатора на микросхеме D1 через конденсатор С4. Применение подстроечного резистора R3 позволяет выставить оптимальный уровень сигнала гетеродина, при котором обеспечивается наибольшая чувствительность приемного тракта.

Комплексный сигнал промежуточной частоты выделяется на стоке полевого транзистора VT1, из него сигнал ПЧ равной 455 kHz выделяется с помощью пъезокерамического фильтра Z1. Это стандартный пъезокерамический фильтр на 455 kHz для AM трактов импортных радиоприемников.

С выхода фильтра ПЧ сигнал ПЧ поступает на УПЧ на транзисторах VT2-VT4 через переменный резистор R14, который служит регулятором чувствительности приемника. В данной схеме приемника нет автоматической регулировки усиления, -предпочтение отдано ручной регулировке с помощью R14.

Усилитель ПЧ сделан по двухкаскадной схеме на транзисторах VT2-VT4. Второй каскад (на VT3 и VТ4) каскадный, связь между каскадами непосредственная. Схема УВЧ заимствована из Л2. Амплитудный детектор выполнен на транзисторе VТ5.

Через регулятор громкости R9 продетектированный сигнал поступает на УНЧ на микросхеме А1. Чувствительность УНЧ можно регулировать резистором R12. Здесь можно использовать УНЧ по любой другой схеме (или подключить выход детектора к входу готового усилителя).

Катушка L1 — готовый высокочастотный дроссель на 4,7 мкГн.

Иванов А. РК-06-16.

Литература:

1. Иванов А. Генератор плавного диапазона на цифровой микросхеме, РК-11-2015.
2. В. Рубцов. Двухдиапазонный приемник Mini — Test — 2 band, Р-5-2007.

Приведена принципиальная схема приемника, рассчитанного на громкоговорящий прием местных и удаленных мощных радиостанций в диапазоне ДВ и СВ.

Учитывая, что электронная настройка обеспечивает небольшое перекрытие по частоте, каждый диапазон разбит на два поддиапазона:    160— 260 и 310— 520 кгц (длинные волны, положение 1 и 2 переключателя В1) 530—8 00 и 810— 1200 кГц (средние волны, положение 3 и 4 переключателя В1).

Плавная настройка на принимаемую радиостанцию осуществляется потенциометром R6.

Прием ведется на внутреннюю магнитную антенну. В качестве источника питания приемника используются четыре аккумулятора Д-0,1, соединенные последовательно (Б1).

Батарея Б2, состоящая из двух таких же аккумуляторов, служит для обеспечения электронной настройки. Схема электронной настройки потребляет ток порядка 250 мка. Ток, потребляемый приемником, не превышает 10 ма.

Принципиальная схема

Принципиальная схема приемника приведена на рис. 1. Входной контур состоит из катушки L1, размещенной на ферритовом стержне, и управляемого конденсатора. В качестве управляемого, или, как его еще называют, полупроводникового конденсатора используется запертый р-п переход диода Д1.

Pис. 1. Принципиальная схема приемника.

Полупроводниковый диод в таком состоянии можно уподобить конденсатору, обкладками которого служат зоны с проводимостью n и p типов, а диэлектриком — район их раздела. Емкость такого конденсатора зависит от величины запирающего напряжения, которое может регулироваться потенциометром R6.

Чем больше запирающее напряжение, тем меньше емкость. При использовании в качестве управляемого конденсатора Д1 кремниевого стабилитрона типа Д808 с напряжением пробоя порядка 7,4— 7.8 е он обеспечивает перекрытие по емкости около 3,5.

Конденсатор С2 сравнительно большой емкости предотвращает замыкание диода Д1 по постоянному току через небольшое сопротивление катушки L1. Для того чтобы потенциометр R6 не шунтировал контур, последовательно с ним включается развязывающий резистор R1.

Усилитель ВЧ собран на транзисторе Т1 по схеме с общим эмиттером и автоматическим смещением, которое обеспечивается резистором R2.

Усиливаемый сигнал с катушки связи L2 подается на базу транзистора Т1. Конденсатор С1 предотвращает замыкание базы на эмиттер по постоянному току. Нагрузкой первого каскада усиления ВЧ служит широкополосный трансформатор Тр1.

Второй каскад усиления ВЧ выполнен на транзисторе Т2 по аналогичной схеме. На вход этого каскада сигнал подается со вторичной обмотки II трансформатора Тр1. Нагрузкой каскада служит дроссель Др1, с которого усиленное высокочастотное напряжение подается на детекторную цепь и далее на вход усилителя НЧ.

Первый каскад усиления НЧ собран по реостатной схеме на транзисторе ТЗ. Нагрузкой этого каскада является резистор R7. Необходимое смещение на базу транзистора задается резистором R4.

Усиленное напряжение с резистора R7 через электролитический конденсатор С7 подается на выходной каскад усилителя НЧ, который собран на транзисторах Т4 и Т5. Нагрузкой каскада служит громкоговоритель Гр1, включенный непосредственно в коллекторную цепь транзистора Т5.

Детали радиоприемника

Катушка L1 намотана на ферритовом стержне диаметром 8 и длиной 108 мм Она содержит пять секций. Ширина каждой секции 7 мм, расстояние между края ми секций 3 мм. Секция 1 содержит 90 витков, II—75, III—45, IV—35 и V— 30 витков. Секции I—111 наматывают проводом ПЭЛШО 0,12, IV—V — проводом ПЭЛШО 0,2.

Отводы делаются от секций I, 11+111 и IV (рис. 1). Катушка связи имеет семь витков провода ПЭЛШО 0,2. Она расположена на отдельной бумажной манжетке, которую можио перемещать вдоль ферритового стержня.

Высокочастотный трансформатор Тр1 выполнен на ферритовом кольце 1000НН диаметром 7 мм. Первичная обмотка I содержит 180 витков, а вторичная 20 — 25 витков провода ПЭЛ 0,1. Дроссель Др1 намотан на таком же кольце и содержит 200 витков провода ПЭЛ 0,12.

Громкоговоритель Гр1 изготовлен на базе электромагнитного телефона от слухового аппарата «Кристалл». Для этого острым иожом или скальпелем амбашур отделяется от корпуса.

Чтобы легче осуществить эту операцию, в месте соединения можно влить несколько капель дихлорэтана. Вынув капсюль из амбашура, срезают часть защитного корпуса и приклеивают к мембране иглу. Диффузор изготовляется обычным способом и имеет эллиптическую форму. Его размеры 85×55 мм, высота 10 мм.

Громкоговоритель собирается в корпусе приемника таким образом, что капсюль от телефона находится внутри диффузора (рис. 2). Основанием для громкоговорителя служит дно корпуса приемника, в котором сделаны прорези, задрапированные декоративной тканью. Капсюль и диффузор приклеивают к корпусу клеем БФ-2.

Pиc. 2. Громкоговоритель собирается в корпусе приемника.

В приемнике применены постоянные резисторы УМЛ-0,12 и МЛТ-0,25, конденсаторы КЛС, КТ, ЭМ, переменный резистор СПО-0,5. Высокочастотные транзисторы П416 можно заменить транзисторами П401— П403, ГТ309 с коэффициентом усиления b = 50—100. В усилителе низкой частоты можно использовать транзисторы МП39, МП40, МП41.

Стабилитрон Д808 можно заменить стабилитронами Д809. Д810. Однако следует иметь в виду, что для максимального использования коэффициента перекрытия перехода по емкости величина обратного напряжения, подаваемого на стабилитрон, должна быть на 0,5— 0,6 а ниже напряжения пробоя перехода.

С этой точки зрения при использовании стабилитронов Д809 или Д810 приемник целесообразно питать от одной батареи «Крона» или аккумулятора 7Д-0.1 напряжением 9в.

Для обеспечения нормального режима работы транзисторов в этом случае следует подобрать сопротивления резисторов R2, R3, R4 и R9 так, чтобы токи коллекторов транзисторов отличались от указанных на схеме (рис. 1) в сторону увеличения не более чем на 10— 15%.

Переключатель В1 легко изготовить из гетинаксовой платы обычного галетного переключателя. Если прием радиостанций возможен только в узком диапазоне частот, то подобный приемник можно выполнить без переключателя В1.

Один из вариантов конструктивного оформления подобного приемника приведен на рис 3. Приемник имеет габариты 115X65X33 мм. Монтаж выполнен на гетинаксовой панели размером 111X29X1,5 мм. Все основные детали расположены на верхней части платы.

Рис. З. Один из вариантов конструктивного оформления.

Футляр (корпус) приемника при помощи самодельного штампа изготавливается из органического стекла. Методика изготовляния подобных футляров неоднократно описывалась на страницах радиолюбительских журналов и поэтому здесь не приводится.

К торцовым стенкам футляра приемника дихлорэтаном приклеиваются пластинки А, Б с прорезями (размером 50 x 25×1,6 мм), в которых удерживается монтажная плата.

Детали, относящиеся к электронной настройке (С2, R1, Д1), а также ДЗ и С6 расположены снизу монтажной платы.

Аккумуляторы, входящие в состав батареи, собираются в пластмассовой трубке Т, в качестве которой используется футляр от зубной щетки. Предварительно от футляра отрезается дно.

К пластинкам А, Б крепят спиральную пружину и прижимную шайбу от купроксиого выпрямителя, которые обеспечивают плотный контакт с полюсами батарей при вставлении их в футляр трубки Т.

Средний вывод батарей Б1, Б2 выводится на боковую поверхность трубки Т с помощью загнутой внутрь полоски гартованной латуни, для чего в трубке делается специальная прорезь.

Выключатель В2 состоит из двух контактных пружин 1,2 и фигурного ползунка. Ползунок выпиливается из органического стекла толщиной 3,5 мм и помещается в вырез, имеющийся в корпусе. При перемещении ползунка В2 влево пружина 1 опускается и замыкает цепь питания приемника.

Налаживание

Налаживание приемника в основном сводится к установке режима работы транзисторов путем подбора сопротивлений резисторов, помеченных на принципиальной схеме звездочками. Для определения границ отдельных поддиапазонов лучше всего воспользоваться сигнал-генератором.

Начинать настраивать входной контур следует с наиболее коротковолновой части поддиапазона средних воли путем уточнения числа витков в секции V и перемещения катушки L1 вдоль ферритового стержня. Закрепив катушку L1 на стержне в нужном положении, переходят к настройке следующего поддиапазона.

При настройке входного контура следует учесть, что емкость полупроводникового конденсатора Д1 у различных образцов таких конденсаторов бывает различна. Кроме того, у них и различно затухание, которое они вносят в контур.

Поэтому желательно подобрать такой полупроводниковый прибор, который обеспечивает максимальное перекрытие по частоте и вносит минимальное затухание в контур, о чем легко судить по ширине полосы пропускания и уровню громкости на выходе приемника.

Иногда при подключении катушки связи L2 к базе транзистора Т1 может наблюдаться паразитная генерация.

В этом случае последовательно с катушкой L2 следует включить резистор с сопротивлением порядка 50— 100 ом (при увеличении сопротивления громкость звучания заметно уменьшается).

Если эта мера окажется недостаточной, необходимо поменять местами концы катушки L2 и поворотом сердечников трансформатора Тр1 и дросселя Др1 вокруг своей оси выбрать положение, при котором связь между этими элементами и магнитной антенной будет минимальной.

При использовании транзисторов с большим коэффициентом усиления и питании приемника напряжением 9е целесообразно трансформатор и дроссель заключить в экраны из фольги. Хорошо налаженный приемник имеет достаточно высокую чувствительность.

Источник: С. Л. Матлин — Радиосхемы (пособие для радиокружков), 1974г.

Приемники на транзисторах

Используемые источники:

• http://www.payatel.ru/158-cifrovoy-uzel-nastroyki-radiopriemnika.html
• http://radiostorage.net/4053-samodelnyj-kv-radiopriemnik-s-ehlektronnoj-nastrojkoj-31m-41m-49m.html
• https://radiolamp.net/news/389-radiopriemnik-2-v-2-s-yelektronnoj-nastrojkoj.html