Глава 4 УКВ-ЧМ- И
АМ-РАДИОПРИЕМНИКИ
Радиоприемники, как известно,
рассчитаны на работу в разных частотных
диапазонах: ДВ, СВ, KB, УКВ. По способу модуляции
радиоприемники делятся на AM- и ЧМ-радиоприемники.
На рис.4.1 представлена схема УКВ-тюнера,
обеспечивающего радиоприем станций в диапазоне
67-108 МГц. Необходимо напомнить, что УКВ-тюнер - это
радиоприемник-приставка. Данное устройство
предназначено для эксплуатации в составе
комплекса радиоустройств:
многодиапазонного радиоприемника,
радиостанции и т.д.
Рабочий диапазон данного УКВ-тюнера
разбит на два участка - отечественный и западный
диапазоны. Переход с одного диапазона на другой
осуществляется соответствующим переключателем
диапазонов. Настройка на частоты радиостанций в
данной конструкции - плавная. Настройка
осуществляется с помощью переменного резистора.
Заменой данного резистора настройки
соответствующим переключателем и необходимым
числом подстроечных резисторов плавную
настройку можно заменить на дискретную в
пределах набора выбранных фиксированных станций
(частот).
В качестве антенны для УКВ-тюнера можно
использовать либо телескопическую антенну, либо
кусок толстого медного провода диаметром 1.5-2.5 мм
и длиной 1 м. Возможно использование выносной
антенны, например, телескопической.
На транзисторе Т1 выполнен усилитель
высокой частоты (УВЧ), на транзисторе Т2 - фильтр и
согласующий каскад для подключения усилителя
низкой частоты (УНЧ).
Чувствительность данного УКВ-тюнера
составляет приблизительно 10 мкВ, выходное
напряжение низкой частоты с выхода этого
устройства - 0.2 В.
Радиоэлементы:
К1=51к, R2=470, R3=100, R4=47-75, R5=10-47, К6=27к, К7=10к,
R8=30-100K, R9=1.5K;
С1=10н, С2=15н. С3=10н, С4=220н, С5=47н, С6=510н, С7=0.1,
С8=47мкФ х 16В, С9=47мкф х 16В;
Т1 - КТ368, КТЗ 102, КТЗ 15 или любой другой
ВЧ-транзистор, Т2 -КТ3102,КТ315;
D1 - КВ102, КВ117; D2 - КТ522;
катушки LI, L2 - бескаркасные, внутренний
диаметр - 0.4, диаметр провода - 0.8. L1 - 3 витка, L2 - 7
витков; переключатель диапазонов -П2К.
Настройка:
правильно собранный из исправных
элементов УКВ-тюнер практически в настройке не
нуждается. При необходимости более точная
настройка на границы диапазона достигается
изменением параметров катушек индуктивностей,
например, их растягиванием и сжатием.
На рис. 4.2 представлена схема УКВ-понера
с УНЧ на транзисторах. Устройство позволяет
обеспечить громкоговорящий прием станций в
диапазоне 67-108 МГц. Здесь также как и в предыдущем
случае радиодиапа- \ зон разбит на два участка
- отечественный и западный диапазоны.
Выходная мощность зависит от типа
используемых транзисторов, напряжения питания
выходного каскада и внутреннего сопротивления
катушки громкоговорителя (динамика). При
выходных транзисторах КТ814, КТ815, напряжении
питания 9 В и сопротивлении динамика 8 Ом
максимальная выходная мощность достигает 1-1.2 Вт.
При использовании транзисторов КТ361, КТЗ 15 и
аналогичных усилитель можно использовать
(только) как телефонный, т.е. использовать для
индивидуального прослушивания на головные
телефоны. Радиоэлементы:
катушки L1, L2 - бескаркасные, внутренний
диаметр - 0.4, диаметр провода - 0.8. L1 - 3 витка, L2 - 7
витков; переключатель диапазонов -П2К;
Rl=5lK, R2=470, R3=100, R4=47-75, R5=10-47, К6=27к, К7=10к,
К8=30-100к (плавная настройка на станции),
R9=1.5ic, ,
Р10=4.7к-10к (регулятор громкости),
К11=30-100,К12=100к-200к(переменньшдлянастройки),К13=10к-20к,
R14=20-50, R15=50-100 (переменный для настройки);
С1=10н, С2=15н, С3=10н, С4=220н, С5=47н, С6=510н, С7=0.1,
С8=47мкФ х 16В, С9=47мкФ х 16В;
С9= 10.0-50.0 х 15В, С10=10.0-50.0 х 15В, СП=500-1000,
С12=500.0-1000.0 х 15В, С13=100-.0-500.0 х 15В; ^
Рис.4.1. Схема УКВ-тюнера,
обеспечивающего радиоприем в диапазоне 67-108 МГц.
Dl - KB102, KB117; D2 - KT522;
Tl - KT368, KT315 или любой другой
ВЧ-транзистор, Т2 - КТЗ 15;
ТЗ - КТ503, Т4,Т5- КТ815, КТ814. Настройка:
для нормальной работы усилителя низкой
частоты требуется установить переменным
резистором R12 половину напряжения питания на i
эмиттерах выходных транзисторов, ток покоя
данных транзисторов (без сигнала)
устанавливается в пределах 10-20 мА подстроенным
резистором R15. Конденсатор С 11 исключает
возбуждение усилителя на высоких частотах.
Схема УКВ-тюнера может существенно
упроститься, если УНЧ выполнить на интегральных
микросхемах. В этом случае не требуется его
регулировка.
На рис.4.3 представлены два варианта
схем УНЧ: на ИС К174УН4А (рис.4.3.а) и на
операционном усилителе К548УН1А (рис.4.3.6). Здесь
же на схеме показано подключение данных
усилителей к УКВ-тюнеру. i
Для удобства функционально сходные
элементы имеют одина- 1 новые обозначения.
Элементы для рис.4.3.а:
К10=4.7к-10к (регулятор громкости),
R11=30-100, Р12=100к-200к (переменный для
настройки), Р13=1к, Р16=10м.
09=10.0-50.0 х 15В, С10= 10.0-50.0 х 15В,
C12=500.0-1000.0 х 15В, С13=100.0-500.0 х 15В;
С14=50.0-100.0 х 15В, С15=200.0 х 15В.
Элементы для рис.4.3.6 (см. рис. 1.4.6 и
элементы):
К10=4.7к-10к (регулятор громкости),
R11=30-100, Р12=100к-200к (переменный для
настройки), К13=1к, R17=20K (усиление - K=(R17+R13)/R13).
С9=10.0-50.0 х 15В, С10=10.0-50.0 х 15В, ^
С12=500.0-1000.0 х 15В, С13=100.0-500.0 х 15В;
С14=50.0-100.0 х 15В;
Т4-КТ815,Т5-КТ814.
При необходимости чувствительность
данных усилителей можно регулировать с помощью
резисторов R13: уменьшение номинала R13
сопровождается увеличением чувствительности
усилителя.
Приведенные схемы необходимо
рассматривать как возможные примеры УКВ
ЧМ-радиоприемников. И данными схемами, конечно,
не исчерпываются все варианты схем УКВ
ЧМ-приемников. Существует
Рис.4.2. Схема УКВ-тюнера с УНЧ на
транзисторах (67-108 МГц).
Рис.4.3. Схемы усилителей УНЧ для
УКВ-тюнера на ИС К174УН4А (а) и на ОУ К548УН1А (б).
Рис.4.4. Схема АМ-радиоприемника
(сверхрегенератор) на 27 МГц;
б-УНЧнаИСК174УН4А, в - УНЧ на ОУ К548УН1А.
большое количество таких схем. Это и
схемы стандартных приемников, выпускаемых
промышленностью уже продолжительное время и
сконструированных на основе транзисторов, и
схемы на основе относительно новых
специализированных интегральных схем. Это могут
быть и различные варианты приемников прямого
преобразования.
Наибольший интерес, конечно,
представляют схемотехнические решения,
позволяющие создавать простые и относительно
миниатюрные устройства, собираемые и
настраиваемые с минимальными трудностями при
высокой повторяемости конструкций, а также
схемы, для которых накоплен определенный опыт.
При всех неоспоримых достоинствах УКВ
ЧМ-устройств большое распространение получили
радиосредства, использующие амплитудную
модуляцию (AM). Несмотря на то, что АМ-устройства
могут применяться и на частотах УКВ-диапазона,
большее распространение они получили на более
низких частотах, например, на частотах 27-28 МГц.
Так же как и в случае УКВ ЧМ-устройств
существует большое разнообразие
схемотехнических решений для АМ-радиоприемников
(АМ-при-емников). Наибольшее распространение
получили супергетеродинные радиоприемники.
Используя принцип преобразования частот,
реализуемый с помощью применения
соответствующих конвертеров, можно использовать
практически любые АМ-приемники, например,
стандартные - с ДВ-, СВ-, КВ-диапазонами. Однако при
всех достоинствах (благодаря усилению и
многократному преобразованию достигается
высокая чувствительность и избирательность)
такое решение не всегда приемлемо из-за
относительно высокой сложности и иногда
значительных габаритов.
До некоторой степени перечисленным
выше критериям отвечают конструкции
АМ-радиоприемников, построенные на основе
сверхрегенеративных схем. Такие схемы
отличаются сравнительной простотой и
относительно высокой чувствительностью. К
недостаткам данных схем следует отнести низкую
избирательность, повышенный уровень шумов
(особенно при настройках на частоты
радиостанций) и сравнительно высокий уровень
собственного излучения, присущий
сверхрегенеративным схемам. При этом данное
паразитное излучение осуществляется через
антенну, подключенную к контуру
сверхрегенерагора - каскада, входящего в состав
приемника.
На рис.4.4 представлен пример схемы
АМ-радиоприемника на 27 МГц, построенного на
основе сверхрегенеративного принципа приема и
преобразования принимаемого радиосигнала.
Рис.4.5. Схема АМ-радиоприемника
(сверхрегенератор) на 27 МГц с УВЧ (ОБ);
б-УНЧнаИСК174УН4А, в - УНЧ на ОУ К548УН1А.
Для данного примера радиоприемника
можно использовать два вариакта УНЧ: б - УНЧ,
построенного на основе ИС К174УН4А, в - УНЧ -на
основе ОУ К548УН1А. При этом функционально сходные
элементы на схемах (а и б) имеют одинаковую
нумерацию. Элементы для рис.4.4:
Rl=15ic, R2=10K, R3=1.5K, R4=3.9ic, R5=10ic, R6=100, R7=180 (для
схемы б - Р7=1к-10к),
R8=10, R9=100K-200K, Р10=100к;
C1=47, C2=10, C3=0.022, C4=0.02, C5=0.22, С6=1.0мкФ-20мкФ,
С7=10мкФ х 15В, С8=10н-68н, C9:=10н-68н, С10=10-50мкФ х 15В,
С11=200-1000мкФ х 15В, С12=50-200мкф х 15В, С13=200мкФ х 15В, С 14=0.1,
С 15= 10-50;
Tl - ГТ311 или аналогичные, могут быть
использованы кремниевые транзисторы, например,
КТ368 или КТЗ 102;
L1 - диаметр 7 мм, 8 витков провода ПЭВ
0.5, подстроечник - фер-ритовый,
L2 - ВЧ-дроссель 20 мкГн, например, ДО.1,
можно - на резисторе 100к, 200 витков ПЭВ 0.1 <
Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.,
оксидные - К53-14, К53- l 29, К50-6; резисторы - МЛТ 0.125 Вт
или 0.25 Вт. Настройка:
Целесообразно подстроить R1 для
достижения максимальной чувствительности. L1 и С1
- настройка на частоту принимаемого
радиосигнала, точная подстройка - сердечником
катушки. R6 - регулировка ipOMKOcra. В УНЧ величина R7
(для б.), R9 и R7 (Кус = 1+R9/R7 - для в.) определяют
чувствительность УНЧ. Цепочки R8C14 препятствуют i
возбуждению УНЧ на высоких частотах.
Повысить чувствительность приведенной
схемы (рис.4.4) АМ-при- ^ емника можно добавлением к
ней УВЧ на 1 транзисторе.
На рис.4.5 представлен пример схемы
АМ-радиоприемника на 27 ) МГц с УВЧ на 1
транзисторе. Транзистор УВЧ включен по схеме с
общей базой (ОБ). Чувствительность данного
АМ-приемника может достигать 5 мкВ. Добавление в
схему УВЧ позволяет не только увеличить
чувствительность приемника: но и решить проблему
собственного из- 1 лучения приемника через
антенну. Для данной схемы также как и для
предыдущей схемы можно использовать два
варианта УНЧ: б - УНЧ на ) ИС К174УН4А, в - УНЧ на ОУ
К548УН1А, функционально сходные j элементы на
схемах (б и в) имеют одинаковую нумерацию.
Элементы для рис.4.5:
Р1=15к, R2=10ic, Р3=1.5к, R4=3.9ic, R5=10K, R6=100, R7=180 (для f
схемы б - R7= 1 к- 10к), ,
Рис.4.6. Схема АМ-радиоприемника
(сверхрегенератор) на 27 МГц с УВЧ (ОБ);
б-УНЧнаИСК174УН4А, в - УНЧ на ОУ К548УН1А.
R8=10,R9=IOOK-200K,R10=100K,RH=560,R12=100K,R13=51-100;
C1=47, С2=10, С3=0.022, С4=0.02, С5=0.22, С6=1.0мкФ-20мкФ,
С7=10мкФ х 15В, С8=10н-б8н, С9=10н-68н, С10=10-50мкФ х 15В,
С11=200-1000мкФ х 15В, С12=50-200мкФ х 15В, С13=200мкФ х 15В, С14=0.1,
С15=50-100, С16=3.6н-5.6н, С17=10н-^3н;
Т1 - ГТ311 или аналогичные, могут быть
использованы кремниевые транзисторы, например,
КТ368 или КТЗ102;
Т2 - КТ368, КТЗ 102 или аналогичные
L1 - диаметр 7 мм, 8 витков провода ПЭВ 0.5,
подстроечник - фер-ритовыи.
L2 - ВЧ-дроссель 20 мкГн, например, ДО.1,
можно - на резисторе ЮОк, 200 витков ПЭВ 0.1
Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.,
оксидные - К53-14, К53-29, К50-6; резисторы - МЛТ 0.125 или
0.25. Настройка:
Аналогично настройке схемы на рис.4.4.
На рис.4.6 представлен еще один вариант
схемы АМ-радиоприем-ника на 27 МГц с УВЧ на 1
транзисторе, включенном по схеме с общей базой
(ОБ). За счет некоторого усложнения схемы УВЧ
удалось несколько увеличить его усиление и
повысить чувствительность АМ-приемни-ка.
Чувствительность тщательно настроенного
АМ-радиоприемника может достигать 3-5 мкВ. Как и в
предыдущем случае данная схема характеризуется
существенно меньшим собственным излучением, чем
устройство без УВЧ. Здесь также можно
использовать два варианта УНЧ:
б - УНЧ на ИС К174УН4А, в - УНЧ на ОУ К548УН1А,
функционально сходные элементы на схемах (б и в)
имеют одинаковую нумерацию. Элементы для рис.4.6:
Р1=15к, Р2=10к, Р3=1.5к, Р4=3.9к, Р5=10к, R6=100, R7=180
(для схемыб-Р7=1к-10к),
R8=10, R9=100K-200K, Р10=100к, К11=1к, К12=20к, К13=33к,
R14=51-100:
С1=47, С2=10, С3=0.022, С4=0.02, С5=0.22, С6=1.0мкФ-20мкФ,
С7=10мкФ х 15В, С8=10н-68н, С9=10н-68н, С10=10-50мкФ х 15В,
С11=200-1000мкФ х 15В. С12=50-200мкФ х 15В, С13=200мкФ х 15В, С14=0.1,
С15=50-100, С16=3.6н-10н, С17=30-50, С18=10н-33н;
Т1 - ГТ311 или аналогичные, могут быть
использованы кремниевые транзисторы, например,
КТ368 или КТЗ 102:
Т2 - КТ368, КТЗ 102 или аналогичные;
L1 - диаметр 7 мм, 8 витков провода ПЭВ 0.5,
подстроечник - фер-ритовый,
Рис.4.7. Схема АМ-радиоприемника
(сверхрегенератор) на 27 МГц с УВЧ (ОЭ);
б-УНЧнаИСК174УН4А, в-УНЧнаОУК548УН1А.
L2 - ВЧ-дроссель 20 мкГн, например, ДО. 1,
можно - на резисторе 100к, 200 витков ПЭВ 0.1, L3
-ВЧ-дроссель 20-100 мкГн, например, ДО.1.
Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.,
оксвдные - К53-14, К53-29, К50-6; резисторы - МЛТ 0.125 или
0.25. Настройка:
Аналогично настройке схем на рис.4.4 и
рис.4.5.
На рис.4.7 представлен еще один вариант
схемы АМ-радиоприем-ника на 27 МГц с УВЧ на 1
транзисторе, включенном по схеме с общим
эмиттером (ОЭ). Известно, что при использовании
высокочастотных транзисторов схемы с ОЭ
обеспечивают большее усиление по сравнению со
схемами с ОБ. Однако требуют сравнительно более
высокочастотных транзисторов. Как и в предыдущих
устройствах (рис.4.4 и рис.4.5) данная схема
АМ-приемника характеризуется меньшим
собственным излучением, чем АМ-приемник без УВЧ.
Здесь также можно использовать два варианта УНЧ:
б - УНЧ на ИС К174УН4А, в - УНЧ на ОУ К548УН1А,
функционально сходные элементы на схемах (б и в)
имеют одинаковую нумерацию. Элементы для рис.4.7:
R1=15K, К2=10к, К3=1.5к, Р4=3.9к, К5=10к, R6=100, R7=180 (для
схемы б - К7=1к-10к),
R8=10, К9=100к-200к, К10=100к, К11=51к, R12=470, R13=91-100,
R14=51-100;
С1=47, С2=10. С3=0.022, С4=0.02, С5=0.22, С6=1.0мкФ-20мкФ,
С7=10мкФ х 15В, С8=10н-68н, С9=10н-68н, С10=10-50мкФ х 15В.
С11=200-1000мкФ х 15В, С12=50-200мкФ х 15В, С13=200мкФ х 15В, С14=0.1,
С15=50-100, С16=30-50, С17=4.7н-б.8н, С18=10н-33н;
Т1 - ГТ311 или аналогичные, могут быть
использованы кремниевые транзисторы, например,
КТ368 или КТ3102:
Т2 - КТ368, КТ3102 или аналогичные
L1 - диаметр 7 мм, 8 витков провода ПЭВ 0.5,
подстроечник - фер-ритовый,
L2 - ВЧ-дроссель 20 мкГн, например, ДО.1,
можно - на резисторе 100к, 200 витков ПЭВ 0.1
Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.,
оксидные - К53-14, К53-29. К50-6: резисторы - МЛТ 0.125 или
0.25. Настройка:
Настройка данного АМ-радиоприемника
аналогична настройке устройств, схемы которых
приведены на рис.4.4-рис.4.6.
Как уже отмечалось АМ-радиоприемники,
сконструированные на
Рис.4.8. Схема АМ-радиоприемника
на ИС К174ХА10.
основе схем сверхрегенераторов, -
просты и надежны, обладают высокой
чувствительностью. Это делает их
привлекательными. Однако повышенный уровень
шумов, особенно при настройке между станциями
(при отсутствии сигнала - несущей частоты),
невысокая избирательность и собственное
излучение снижают общее впечатление о
достоинствах этого типа устройств и их
преимуществах над супергетеродинных приемниках.
Кроме этого используя современные элементы,
например, специализированные ИС удается
создавать достаточно малогабаритные и
супергетеродинные радиоприемники.
На рис.4.8 представлен вариант схемы
АМ-приемника на 27 МГц, со-зданного на базе
специализированной микросхемы К174ХА10. Селекгив- i
ность (избирательность) обеспечивается
используемым в составе приемника
пьеэокерамическим фильтром. На входе данного
устройства исполь- < зован однотранзисторный
УВЧ (по схеме с ОЭ), следующий каскад - совмещенный
гетеродин-смеситель, далее - фильтр на 465 кГц и
объединенные в одной ИС остальные элементы
приемника: усилитель ПЧ, де- ^ тектор и УНЧ. В
качестве антенны этого радиоприемника можно
использовать телескопическую антенну или
толстый медный провод.
Чувствительность приемника - лучше 3
мкВ при соотношении сигнал/шум 15 дб.
Селективность зависит от типа фильтра - лучше 25
дб. Мощность УНЧ - 100 мВт.
Элементы для рис.4.8:
R1=100-150K: R2=510-560, R3=150-200. Я4=6.8к, К5=3.3к, К6=1к,
R7=300-360, R8=10K, Р9=15к, R10=4.7K, Р11=15к,
C1=50-100. C2=0.1, C3=50-100, C4=0.l. С5=4.3н-6.8н, C6=50-200мкФ.
C7=0.1, C8=0.1, С9=47мкФ, С10=47мкФ, C11=0.1. С12=0.1, С13=100-500мкФ,
С14=4.7н,
LI - дроссель, например, ДО. 1 100 мкН.
Т1.Т2-КТ3102:
А1 -К174ХА10. Настройка:
коллекторные токи Т1 (1-1.5мА) и Т2 (2мА)
устанавливаются резисторами R1 и R4, R10 подбирают
по минимуму искажений звукового сигнала.
Чувствительность приведенных схем ЧМ-
и АМ-радиоприемников может быть повышена
применением более сложных схем УВЧ,
обеспечивающих больший коэффициент усиления.
Введение 1 2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 Заключение
Вернуться к оглавлению
|
